В прошлом месяце Илон Маск в соцсети Х сделал пост, где в очередной раз пообещал, что SpaceX сделает возможными полеты между городами на скорости 25 Махов. В основе проекта — использование многоразовых ракет Starship с ускорителем Super Heavy, оснащенным двигателями Raptor. Смелый и амбициозный план, но насколько он реален? И в целом, насколько реальны сегодня (и если не сегодня, то когда?) суборбитальные перелеты? На эту тему пообщались с экспертом — доцентом, к. т. н. Андреем Новиковым, ведущим инженером Центра НТИ «Цифровое материаловедение: новые материалы и вещества» МГТУ им. Н. Э. Баумана.
— Андрей, на ваш взгляд, насколько реален план Илона Маска?
С технической точки зрения достаточно реально. Про 25 Махов тут небольшое преувеличение, эта скорость развивается при орбитальном полете, безусловно, но все-таки не на всех участках полета. Но, с технической точки зрения, это реально. Другой вопрос — инфраструктуры: откуда эта ракета будет стартовать, где будет приземляться. Много сопряженных вопросов также появляется: предполетное и послеполетное обслуживание, обеспечение безопасности, как пассажиры будут переживать перегрузки при входе в атмосферу на скорости 25 Махов (а перегрузки там серьезные, неподготовленный человек может потерять сознание).
— Когда подобные проекты смогут быть реализованы?
Вряд ли в ближайшие лет 15–20 мы увидим реализацию подобного проекта. Но более реально я вижу цифру в 20-30 лет, чтобы такой проект был реализован, и это при условии, что все силы и средства тех же Space X будут на это брошены.
— Немалый срок. В чем сложность реализации идеи пассажирских суборбитальных перевозок?
Не считая технических сложностей, я бы назвал стоимость. Такие полеты будут стоить не просто дорого. Они будут дорогими даже для тех, кто в списке Forbes, и чей час стоит не одну сотню тысяч долларов. Все-таки, экономика любого проекта очень важна. Именно экономика, например, погубила «Конкорд». Билет стоил больших денег, а людей, которым очень надо регулярно за четыре часа долететь из Нью-Йорка в Лондон, несмотря на деньги, — не так много. Да, есть интересные кейсы, как Фил Коллинз выступил одновременно на двух площадках фестиваля Live Aid в 1985-м, в Великобритании и Нью-Йорке, успев именно на «Конкорде» долететь до другого континента. Но по итогу весь проект схлопнулся. Именно из-за экономики, хотя всё и свалили на то, что один самолет под Парижем упал, причем не по вине самолета, а из-за человеческого фактора. Так и тут. Сколько людей будут готовы оплатить такой полет? С какой регулярностью? Где будет располагаться космопорт? И вот есть условный, не знаю, Джеф Безос, Билл Гейтс и еще пара десятков уверенных мужчин из списка Forbes. Вот им надо из Нью-Йорка в Лондон. Они добираются до космопорта к какому-то времени, дожидаются подготовки к старту ракеты, погодных условий (в Нью-Йорке очень переменчивый климат, и в течение дня гроза может смениться ясным небом и наоборот), за полчаса добрались до какой-то площадки в Великобритании, оттуда до самого Лондона. Или просто садятся в частный самолет и, в общем, за то же время в сумме долетают из JFK в Хитроу.
— Вы говорите, что с точки зрения технологической создание суборбитального пассажирского транспорта реально. Какие технологии сегодня могут стать основой такого транспорта?
Такие технологии есть. Но идея применения системы Starship с ускорителем Super Heavy — не оптимальна из-за громоздкости и сложности этой ракеты-носителя. Подобный подход сравним с ежедневными поездками по городу на фуре. Многообещающим выглядит проект, разрабатываемый компанией Безоса. К сожалению, отечественные разработки, такие как аппараты серии «Бор», представляющие собой легкие, аэродинамически эффективные аппараты самолетного типа, на данный момент не актуальны. Альтернативные, менее массивные решения, вроде тех же аппаратов «Бор», могли бы быть более целесообразными для суборбитальных путешествий.
— Каким должен быть летательный аппарат, который за несколько часов сможет облететь полмира?
Это точно должен быть аппарат, способный подниматься выше линии Кармана. Развить 25 Махов в условиях земной атмосферы если и возможно, то очень ненадолго. Аппарат сгорит. Поэтому только туда, где трение о воздух минимально, то есть в условный космос. Тепловая защита также должна быть серьезная: возвращаться с 25 Махов на Землю — это горячо.
Космос — это относительно пустые участки вселенной вне небесных тел и их атмосфер. Для Земли космос начинается с высоты 80–90 тысяч километров, именно там заканчиваются следы нашей атмосферы. Но мировым сообществом принята другая, условная граница космоса, еще называемая линией Кармана – 100 километров. И, поднимаясь на 100 километров и выше, аппарат и человек считаются в космосе, но условно. На высоте 100 километров все еще много остатков атмосферы, которые тормозят аппараты. Если просто подняться на эту высоту – аппарат очень быстро, буквально за несколько часов, упадет обратно на Землю. Чем выше — тем меньше остатков атмосферы. На высоте 400 километров, где работает МКС, атмосферы поменьше, но эту станцию приходится регулярно приподнимать грузовыми кораблями, так как из-за именно остатков атмосферы она теряет высоту.
— Как сделать такой транспорт безопасным, без перегрузок и доступным по цене?
Буду краток: никак. Законы физики не обмануть. Тут важно понимать: чтобы попасть в условный космос, то есть подняться на 100 километров и выше, развивать первую космическую скорость не надо. Но все равно надо двигаться со скоростью более 3 500 км/ч, то есть очень быстро. А потом безопасно затормозить. И все это на достаточно большом аппарате. Отсюда и получается, что это очень дорого, и с перегрузками.
— Если допустить, что суборбитальные перелеты стали доступны, какая инфраструктура потребуется? И возможно ли решить вопрос на базе существующей?
С использованием существующей инфраструктуры сделать это невозможно. По данным Роскосмоса на 2024 год, в мире более 60 космодромов, но они предназначены для принципиально другого типа полетов и располагаются на существенном отдалении от мегаполисов. У России — Байконур на территории Казахстана, у США — мыс Канаверал в Майами, у Европы основной космодром — Куру во французской Гвиане. Нужно массово, в каждой крупной стране и недалеко от столиц строить космопорты, которые будут способны отправлять и принимать такие аппараты. Где будут располагаться заправочные станции, цеха послеполетного обслуживания и так далее.
— Сегодня в мире несколько игроков, кто замахнулся на суборбитальные перелеты, и пока это космический туризм. Как считаете, а это направление будет развиваться?
Космический туризм развивается достаточно долго: первый космический турист отправился на МКС в 2001 году, это стоило ему 20 миллионов евро. Но направление будет развиваться из-за своей важности и перспективности. Только сейчас технический прогресс позволяет реализовывать эти проекты. Благодаря развитию компьютерных вычислений и современным программам мы можем предсказать поведение сложных устройств в экстремальных условиях, не воспроизводя это устройство или условия в реальности. То есть процесс проектирования становится дешевле и быстрее. Сейчас также появились новые, более легкие, но прочные и устойчивые материалы, развитые датчики, эффективные двигатели.
— В России развитие космического туризма в перспективе возможно? При каких условиях?
Конечно, возможно. У нас, в МГТУ им. Н.Э. Баумана, на кафедре СМ13 «Ракетно-космические композитные конструкции» читается несколько дисциплин, посвященных техническим вопросам космического туризма. Есть огромное количество наработок в других научных институтах, в корпорациях. Вопрос только финансирования: космос — это дорого. Если говорить про государственные компании (Роскосмос, NASA, Европейское космическое агентство), то они не смогут себе позволить именно это направление. Они работают над «профессиональным» космосом: спутники, орбитальные станции, научные исследования. Поэтому нужно привлечение частного капитала, таких людей, как Безос, Маск, Бренсон. Если сконцентрироваться только на туризме — это пойдет во вред основной космической программе.