Долгий путь NASA к первому запуску астронавтов на частном космическом корабле
Совсем недавно на весь мир прогремела новость о первом в истории успешном запуске астронавтов на частном пилотируемом корабле SpaceX Crew Dragon.
Но мало кто знает о долгой истории этого успеха. Как всё начиналось? Какие люди стояли у её истоков? Правда ли, что первоначальный бюджет был почти в 7 раз меньше фактического? Ответы на эти и другие вопросы ищите в нашей новой статье!
15-летний обратный отсчёт до первого запуска человека на орбиту компанией SpaceX
У успеха, как говорится, тысяча отцов, и миссия Demo-2 - явное тому доказательство. Когда с Мыса Канаверал была запущена ракета SpaceX Falcon 9 с кораблём Crew Dragon и двумя астронавтами NASA, которые впервые за 9 лет стартовали к МКС с территории США, многие «отцы» этого успеха напомнили о себе.
Президент Дональд Трамп, который присутствовал на запуске в Космическом Центре им. Кеннеди, очень оперативно напомнил о своей причастности:
«С этим запуском мы официально оставляем позади десятилетия потерянного времени и ограниченной деятельности в космосе. Прошлые лидеры поставили США в зависимость от стран, способных доставить наших астронавтов на орбиту. Теперь это в прошлом», — отметил Трамп в своей речи после успешного запуска.
Чарльз Болден
Другие выразили несогласие, отметив что программа Commercial Crew Program началась ещё во времена деятельности администрации президента Обамы. В разговоре с журналистами за несколько дней до запуска бывший директор NASA Чарльз Болден (Charles Bolden) и бывший сенатор от штата Флорида Билл Нельсон (Bill Nelson) высоко оценили работу Джо Байдена (Joe Biden), вице-президента Обамы и кандидата в президенты от Демократической партии 2020 года, который обеспечивал поддержку программы в её ранние годы.
«Он принимал большое участие в процессе принятия решений, которые, в конечном итоге, привели нас к этому успеху», — сказал Нельсон.
Нынешний директор NASA Джим Брайденстайн (Jim Bridenstine), выбранный Трампом, признал заслуги своего предшественника:
«Чарльз Болден проделал большую работу, чтобы запустить эту программу и поддержать её развитие. И вот мы здесь и сейчас, спустя многие годы, наблюдаем её успех», - сказал он.
Джим Брайденстайн
И всё же, корни развития коммерческих пилотируемых запусков в США уходят глубже, чем Commercial Crew Program, организованная агентством в 2010 году. Чтобы оценить успех миссии Demo-2, нужно вернуться ещё дальше, к истокам государственно-частного партнёрства, а именно на 15 лет назад.
Конкуренция как движущая сила прогресса
Если у Commercial Crew Programm и есть «отправная точка», то ей можно назвать 21 июня 2005 года. В этот день Майк Гриффин (Mike Griffin), который стал директором NASA двумя месяцами ранее, посетил встречу Space Transportation Association в Капитолии. Вместо ожидаемых рассказов о реализации программы «The Vision for Space Exploration», организованной администрацией президента Буша, Гриффин поднял другую тему. Он посвятил свою речь проблеме отсутствия какой-либо видимой конкуренции в космической промышленности, особенно на фоне гиперконкуренции в развитии технологий, которую можно наблюдать в Кремниевой Долине:
«Для меня как директора NASA главный вопрос заключается в том, как наиболее эффективно использовать конкуренцию в качестве движущей силы, чтобы она работала на благо всего космического бизнеса».
Он предложил использовать конкуренцию для создания национальной транспортной космической системы, способной обеспечить агентство доступом к МКС после планируемого на 2010 год завершения программы Space Shuttle.
«Я пришёл к выводу, что для NASA лучший способ осуществить подобную идею - использовать рынок коммерческих запусков, созданный на основе требований МКС по доставке грузов и запуску экипажей», — заявил Гриффин.
Майк Гриффин
В этой речи он также поделился новым подходом к составлению контрактов, который существенно отличался от классических принципов, таких как фиксированный размер грантов, единые сроки этапов и тому подобное. По его ожиданиям, компании, участвующие в такой программе, будут вкладывать в разработку собственные средства, таким образом повышая свои ставки в этой «игре».
Это привело к формированию программы COTS (Commercial Orbital Transportation Services - коммерческие орбитальные транспортные услуги), в которой и нашли своё применение новые нетрадиционные подходы развития космических программ. Так появились специальные соглашения SAAs (Space Act Agreements), по которым NASA предоставляет различным компаниям финансирование (изначально, общей стоимостью $500 млн) на разработку средств запуска.
Первый демо-полёт по программе COTS
Но речь Гриффина и программа COTS появились не на ровном месте. Есть несколько других факторов, которые послужили фундаментом для создания этой программы. Первый из них - огромный опыт работы Гриффина, как в государственном, так и в частном секторе. В частности управление In-Q-Tel (венчурный фонд, финансируемый ЦРУ США), деятельность которого, как он отметил позже, и заставила его поверить в успех подхода COTS для NASA.
Вторым фактором можно считать деятельность NASA, которая в те годы была направлена на поиск новых подходов к решению проблемы доступа в ближний космос. В 2000 году было заключено несколько небольших учебных контрактов, объединённых общей концепцией под названием «Альтернативный доступ к МКС». Их главной целью был анализ новых способов доставки грузов на МКС. Четыре года спустя на этой почве в рамках поддержки проекта «The Vision for Space Exploration» начались исследования по «изучению и совершенствованию новых концепций», в которых принимали участие 11 компаний. В исследованиях одного из стартапов под названием Transformational Space (или t/Space) было предложено использовать частные космические средства запуска для отправки астронавтов на орбиту.
Ansari X Prize
Третий фактор – Ansari X Prize [ред. — премия от фонда поддержки инноваций X Prize], в рамках которой награда в $10 млн досталась коммерческому многоразовому кораблю SpaceShipOne, совершившему два успешных суборбитальных полёта в 2004 году. Разработка SpaceShipOne финансировалась миллиардером Полом Алленом, который также является соучредителем Microsoft. Всего в проект он вложил около $27 млн.
«Это оказало большое влияние на мышление NASA» - вспоминает Бретт Александер (Brett Alexander), бывший сотрудник Белого Дома, который позже работал в t/Space, а сейчас занимает пост вице-президента Blue Origin. «Они сказали «Окей, если вы можете сделать такое за $27 млн, то наверняка вы способны совершить и орбитальный полёт в рамках заказа куда большей стоимостью - $300 или $400 млн».
Программа COTS развивалась под руководством Commercial Crew and Cargo Program Office (C3PO). Изначально, предполагалось, что пилотируемые запуски войдут в программу COTS наряду с грузовыми миссиями, но был также и другой вариант, предполагающий отдельную реализацию доставки экипажа на МКС. Но вначале необходимо было осуществить грузовые миссии. Гриффин сказал об этом в своей речи в 2005 году:
«Сначала исполнитель должен доказать, что способен доставить груз. Только после этого можно говорить о доставке экипажа».
Предложенная концепция исследования космического пространства от NASA
Фактически, SpaceX заранее использовали этот «другой вариант» в своём предложении по космическим услугам. Об амбициях компании говорит и тот факт, что в конструкцию оригинальной версии Dragon был добавлен иллюминатор. Тем не менее, агентство отказалось от такого предложения, даже несмотря на давление со стороны некоторых специалистов, представляющих интересы коммерческого сектора космической промышленности. Они заявляли, что корабль, пригодный исключительно для грузовых миссий, будет пользоваться не таким высоком спросом за пределами программы NASA. Когда агентство организовало новый конкурс с целью перераспределения средств, первоначально присужденных компании Rocketplane Kistler, SpaceX предложили свой проект, частью которого и была реализация пилотируемых запусков. Но NASA отдало своё предпочтение компании Orbital Sciences и их грузовому кораблю Cygnus.
«В нашем представлении, работа над пилотируемыми полётами должна начаться только после значительного, и даже огромного, прогресса в грузовых миссиях. Нужно научиться ползать прежде, чем учиться ходить. Мы ни в коем случае не собирались инвестировать в развитие проектов пилотируемых запусков, пока в полной мере не убедимся в надёжности грузовых кораблей», – сказал Гриффин в интервью спустя несколько лет после ухода из NASA.
Воплощение идей в жизнь
Вскоре проекты пилотируемых запусков легли на плечи новой администрации. Их развитие отныне не входило в программу COTS, главной прерогативой которой остались исключительно грузовые миссии. В рамках реализации планов по организации пилотируемых полётов появились такие программы, как Commercial Crew Development, Commercial Crew Integrated Capability и Commercial Crew Transportation Capability. Все они развивались под отдельным руководством, вне дирекции C3PO. Но их деятельность строилась на тех же принципах и подходах, что и COTS – соглашения SAAs, конкурс между несколькими компаниями и тому подобное.
Начальная концепция Commercial Crew Program
Успех запуска корабля Crew Dragon является подтверждением того, что изложил Гриффин в своей речи 15 лет назад. Но всё же, фактическое развитие далеко не в полной мере соответствовало высказанным идеям.
Оказалось, что на развитие пилотируемых полётов необходимо намного больше средств, чем предполагали в 2005 году. Предложенный SpaceX проект пилотируемого корабля, в случае его одобрения, должен был обойтись NASA в $308 млн. По факту же компания с 2011 года получила в различных конкурсах на его разработку $3.1 млрд. Boeing, ещё одна компания, работающая над созданием своего пилотируемого корабля, получила ещё больше - $4.8 млрд.
Все ранние оценки стоимости проекта были не более чем грубыми догадками:
«Люди часто спрашивают меня, откуда взялись эти $500 млн?» - вспоминал Гриффин после ухода из NASA, ссылаясь на сумму, которую он установил для COTS. «По правде говоря, я просто придумал её. Взял то, с чем мы работали в In-Q-Tel, и умножил на 10».
Корабли SpaceX Crew Dragon и Boeing Starliner
Также широкое применение получила его идея инвестирования компаниями собственных денег в проекты. Для COTS они вовлекали в разработку значительные средства из собственного бюджета. После окончания COTS, NASA и SpaceX подтвердили, что помимо предоставленных агентством $396 млн из бюджета компании на развитие проекта было выделено $850 млн.
Что касается пилотируемой программы, ни Boeing, ни SpaceX не оглашают, сколько собственных средств было вложено в развитие проектов. По заявлению Boeing, сделанному в январе этого года, потребуется $410 млн, чтобы покрыть расходы, связанные со вторым непилотируемым запуском корабля Starliner после серьёзных проблем, с которыми столкнулась компания во время первого полёта. Тем не менее, можно предположить, что финансирование NASA во много раз превышает их собственные инвестиции.
«SpaceX много инвестировали в проекты, но я, честно, не могу сказать, сколько денег ими было вложено в разработку Dragon 2. Не потому что не хочу, а потому что не знаю этих цифр», — сказала президент и главный операционный директор SpaceX Гвинн Шотвелл.
Crew Dragon для Demo-2
Насколько эта сделка была выгодна NASA?
Ответы на этот вопрос разнятся даже в самом агентстве.
«Это удивительно. Мы снизили расходы, но всё же — не так сильно, как хотелось бы», — сказал Кен Бауэрсокс (Ken Bowersox), заместитель директора NASA по пилотируемым миссиям агентства:
«Люди надеялись уменьшить затраты в 10 раз, но это далеко не так. Я бы сказал, это больше похоже на 20-40%».
Речь идёт о снижении затрат на место или килограмм груза, относительно Space Shuttle. Однако, анализ, проведенный Кейси Драйером (Casey Dreier), старшим советником The Planetary Society, привёл его к другому выводу: место в Crew Dragon стоит NASA $60-67 млн, в то время как средняя стоимость посадочного места в Shuttle, с учётом инфляции, составляет $170 млн. Это, конечно, нельзя назвать «сокращением расходов в 10 раз», но это явно больше, чем 40%.
«Другими словами, если Dragon и Starliner будут эксплуатироваться согласно программе, они могут стать самыми выгодными для NASA кораблями для полётов экипажей в космос за всю его историю», - сказал Драйер.
Crew Dragon стыкуется с МКС
С этим согласился и Фил Макалистер (Phil McAlister), директор по развитию коммерческих космических полётов в штаб-квартире NASA. 14 мая, на заседании комитета консультативного совета NASA по освоению космического пространства, он утверждал, что в 2009 году в качестве альтернативы коммерческим пилотируемым полётам в NASA рассматривали разработку ракеты Ares 1 и корабля Orion для доставки астронавтов на МКС.
«Вы никогда не сможете точно оценить эти проекты», - сказал Макалистер.
По его словам, оценочная стоимость разработки Ares 1 и Orion - $25-35 млрд.
«Это огромная разница в $20-30 млрд. Это деньги, которые мы можем вложить в миссии по освоению дальнего космоса», — сказал он.
Даже Бауэрсокс, хоть и был неприятно удивлён таким весьма ограниченным снижением затрат, не отрицал наличия явных преимуществ у данного проекта:
«Чем больше вовлечён частный сектор в проект, тем меньше становятся наши затраты. Я думаю, это огромные перспективы, и мы на правильном пути».
Стив Стич, Илон Маск и Кирк Ширеман после запуска миссии Demo-2
Пожалуй, крупнейшее упущение программы частных пилотируемых полётов – это та самая «движущая сила конкуренции», о которой упоминал Гриффин 15 лет назад. Boeing и Lockheed Martin объединили свои компании в совместное предприятие United Launch Alliance (ULA), из-за которого на рынке государственных запусков на какое-то время установилась монополия.
Тем не менее, благодаря COTS, SpaceX удалось разработать ракету-носитель Falcon 9 и получить ряд военных заказов, которыми ранее занималась исключительно ULA. Сейчас обе компании, а также Blue Origin и Northrop Grumman борются за победу во втором этапе конкурса программы National Security Space Launch Космических сил США. Его результаты будут известны уже этим летом.
Астронавты Даг Хёрли и Боб Бенкен в корабле Crew Dragon
Сегодня конкуренция на рынке запусков с каждым днём только усиливается. От десятков компаний, работающих над лёгкими ракетами, до тех, кто смело предлагают спутниковые группировки для широкополосной связи и спутники для наблюдения Земли. Многие из этих стартапов и их инвесторов видят в этом заслугу SpaceX. Именно она напомнила всем, как много возможностей ожидает нас на безграничных просторах космоса. Успех SpaceX, в свою очередь, стал возможен благодаря NASA, его программ COTS и Crew Commercial Programs.
«NASA сделало нас лучше, чем мы могли бы быть. Очевидно, что без помощи агентства мы не смогли бы даже начать», - заявил исполнительный директор SpaceX Илон Маск на праздничной пресс-конференции после запуска Demo-2.
Что же касается поисков "ответственного" за этот грандиозный успех, бывший директор NASA, предложил следующее:
«Отдайте должное всему, что происходит прямо сейчас, ибо никто из нас ничего не начинал. Все мы лишь подхватили то, что прежде было начато кем-то другим».
