Освоение космоса: Частники или государство?

Сегодня внимание всего мира приковано к успехам и неудачам всего одной частной космической компании — SpaceX. Кто-то ждёт революции, которая грядёт, когда цена космического запуска упадёт в десять или более раз, кто-то потирает руки в ожидании момента, когда «пузырь лопнет» и «аферист Маск» признается, как он подделывал видео с посадкой ракеты на морскую платформу. В обоих случаях равнодушных не остаётся. Вернуть первую ракетную ступень после космического пуска — это, безусловно, серьёзное инженерное достижение. Но практически то же самое совершалось с 80-х годов в рамках программы Space Shuttle, тогда на парашютах возвращались корпуса твердотопливных ускорителей, да и сам Shuttle представлял собой не что иное, как многоразовую третью ступень. И такая технология не снизила стоимость покорения космического пространства, сложность системы и стоимость межполётного обслуживания убивала весь экономический смысл многоразовости. Что, впрочем, не помешало NASA эксплуатировать систему в течение 30 лет. И здесь видится важное существенное различие между частной и государственной космонавтикой — частник идёт проторённой дорожкой вслед за государством и пытается извлечь выгоду там, где госпредприятия и не пытались. Поэтому об успехе компании SpaceX можно уверенно говорить тогда, когда многоразовые ракеты станут выгоднее одноразовых.

Настоящую революцию частная космонавтика совершила в 2000‑е годы, хотя тогда мало кто обратил на это внимание. А именно тогда доходы мирового космического рынка превысили суммарные государственные расходы на космос. С тех пор эта разница росла с каждым годом и сейчас космос позволяет зарабатывать частным компаниям в три раза больше, чем тратят на него мировые государственные бюджеты. Хотя в России традиционно считается, что заработать на космосе можно только через госконтракт, за рубежом главный источник денег из космоса — ретрансляция: спутниковое телевещание, передача больших объёмов данных, обеспечение прямых телетрансляций. Неплохой доход даёт предоставление навигационных услуг, производство наземного принимающего, обрабатывающего и передающего оборудования, в меньшей степени — спутниковая съёмка и применение этих данных. В настоящее время космическая связь занимает примерно 10% мирового телекоммуникационного рынка, остальная информация передаётся по наземным сетям, но спрос на передачу растёт в геометрической прогрессии, поэтому роль космоса не сокращается, несмотря на оптоволокно, опутывающее Землю. Треть всего космического рынка занимает производство спутников и ракет, а сами запуски не превышают примерно 2% от общего «пирога». Поэтому лидерство в космических запусках вовсе не означает лидерства в освоении космоса, об этом не стоит забывать ни фанатам SpaceX, ни фанатам «Роскосмоса».

Несмотря на тысячи околоземных спутников, которые запущены и оплачены частными заказчиками и которые приносят прибыль их владельцам, ни один частный спутник не вышел в межпланетное пространство. Там, у Луны и на Марсе, у Сатурна и за орбитой Плутона, продолжают безраздельно властвовать государственные аппараты. Большинство из них произведены частными компаниями, Lockheed Martin, Thales Alenia Space, Orbital ATK, но заказчиком и эксплуатантом во всех случаях является государство. И здесь пора разобраться в терминологии и отделить два вида деятельности в космосе, которые зачастую путают и СМИ, и сами космические агентства.

«Сатурн-5», тяжёлая ракета NASA, с кораблём «Аполлон-17» в качестве полезной нагрузки. Фото перед стартом последней на сегодня пилотируемой экспедиции к Луне. Декабрь 1972 года.Изучение космоса — основной вид деятельности, осуществляемый государствами с самого начала космонавтики. Изучение условий околоземного и межпланетного пространства, посещение и осмотр тел Солнечной системы, доставка внеземного вещества, астрофизические исследования. Всё это — фундаментальная наука, которая расширяет пределы познания окружающего мира, но не приносит практической пользы. Финансирование фундаментальной науки традиционно лежит на государственных плечах, хотя сейчас уже частный капитал так или иначе входит в эту деятельность, но доля его участия в изучении космоса невысока, и, как правило, связана с финансированием наземных лабораторий и исследовательских центров.

Освоение космоса — практическое использование условий космического пространства или возможностей, которые оно открывает. Исторически государство лидировало и в этом виде деятельности. Для гражданского применения запускались метеоспутники, первые телевизионные ретрансляторы. Для военного активно использовались и продолжают использоваться спутники связи, спутники-шпионы: оптические и радиолокационные, спутники предупреждения о ракетном нападении. Изначально и навигационные системы GPS и ГЛОНАСС рассматривались как военные аппараты для наведения баллистических ракет. Однако в 2000-е частная космонавтика выбилась в лидеры освоения околоземного космического пространства. Предоставление услуг связи и использование спутниковых данных позволили развернуть частные масштабные ретрансляционные сети и запустить сотни спутников для съёмки Земли. В США возможности частников активно применяются даже в государственных интересах. Постепенно госслужбы переходят от эксплуатации своих собственных космических аппаратов к заказу коммерческих услуг, это касается и спутниковой съёмки, и ретрансляции, и ракетных запусков, и снабжения Международной космической станции.

Сегодня самым ценным и активно осваиваемым частниками космическим ресурсом является геостационарная орбита (ГСО) в плоскости экватора, на высоте 36 тыс. км от поверхности Земли. ГСО позволяет спутникам, вращаясь вокруг планеты, оставаться над одной точкой поверхности. Именно на этой орбите располагаются телекоммуникационные спутники, обеспечивающие телевещание, ретрансляцию, спутниковый интернет, там же располагаются метеоспутники, способные обозревать каждый своё полушарие в постоянном режиме.

Геостационарные спутники представляют собой венец развития космических беспилотных технологий: имеют массу от 1 до 8 тонн, впечатляющий размах солнечных батарей в пару десятков метров или более, оснащаются радиационно стойкой электроникой, позволяющей работать в космосе более 10 лет, ионными и плазменными двигателями, производительными радиокомплексами и лазерной системой связи. Сейчас нередки случаи, когда спутник прекращает свою деятельность не из-за технических проблем, а из-за морального устаревания полезной нагрузки или исчерпания запаса топлива, работоспособные спутники навсегда отправляют на «орбиту захоронения» чтобы заменить на более современные.

Почему же частники, обладая самыми современными спутниками и подешевевшими многоразовыми ракетами, не высовываются дальше ГСО? Ответ прост: там нет прибыли. Работа на околоземной орбите позволяет предоставлять услуги платёжеспособным обитателям Земли. Пока таковых обитателей не появилось на Луне и Марсе, запуски частных аппаратов туда не имеют никакого смысла.
Теперь вспомним про лунных туристов и ресурсы астероидов, о которых мы упоминали ранее. Когда они позволят начать освоение Луны и дальнего космоса?

К сожалению, пока нескоро. Проблема тут в сложности технологий, которые потребуется развить для создания лунной туристической инфраструктуры или астероидной добычи. Для примера рассмотрим охоту на астероиды. На сегодня две компании объявили своей целью добычу космических ресурсов: Deep Space Industries и Planetary Resources. В первую инвестировано около $20 млн долларов, во вторую около $25 млн, причём $21 млн получен на разработку околоземной спутниковой группировки для съёмки Земли. Правительство Люксембурга объявило, что готово инвестировать в частные компании до $200 млн. Даже если гранты Люксембурга записать в частные средства, всё равно получается суммарно менее $300 млн, вложенных в коммерческую разработку околоземных астероидов.

Для оценки сложности поставленной задачи стоит рассмотреть реальные примеры миссий добычи межпланетного вещества или исследования малых тел Солнечной системы. Государственный космический аппарат Японии Hayabusa (яп. はやぶさ, «Сапсан»), который сумел достичь астероида, добыть менее 1 грамма его вещества и доставить его на Землю, обошёлся в $138 млн. Более сложный проект NASA OSIRIS-REx имеет бюджет $800 млн. Студенческий японский аппарат PROCYON, который должен был лишь выйти на сближение с астероидом, обошёлся в $5 млн, но при этом не достиг успеха из-за сбоя двигательной установки, хотя и смог провести год в межпланетном пространстве. Неудачный «Фобос-Грунт», для изучения и добычи образцов спутника Марса Фобоса, обошёлся российскому бюджету примерно в $200 млн. Не стоит забывать и о сроках реализации миссий: Hayabusa летала 7 лет, OSIRIS-REx стартовал в 2016-м, должен добраться до астероида в 2020-м и вернуться в 2023-м году. А ведь ещё требуется несколько лет на разработку аппарата. Самой дорогой и сложной миссией такого типа является проект Rosetta, который включал исследование ядра кометы 67P/Чурюмова — Герасименко и посадку модуля на её поверхность. Десятилетний полет Rosetta обошёлся в €1,4 млрд евро.

Очень сложно представить инвестора, который решится вложиться в такой сверхдорогой и сверхрисковый длительный проект, всерьёз ожидая финансовой выгоды в конце полёта. Им могут двигать филантропические мотивы или желание оставить своё имя в истории космонавтики, но никак не стремление к обогащению за счёт внеземной платины или воды. Единственный практический финансовый интерес тут может быть в развитии технологий, но это займёт не один десяток лет.

В ситуации с космическим туризмом масштабы финансовых затрат выше на порядки, между тем, космический околоземный туризм — уже реальность, а лунный — может стать реальностью в считанные годы. Как такое возможно?

Тут мы снова возвращаемся к роли государства. В 1957 году только плейбой и филантроп мог инвестировать в телекоммуникационные спутники. Надежда получить прибыль к 2005 году и отбить затраты в 2015-м могла принадлежать только безумцу. В 50-е таковых не нашлось. Только когда государство создало тяжёлые ракеты, способные выводить несколько тонн на ГСО, когда государство опробовало на практике телекоммуникационные перспективы орбиты, развило электронику, способную противостоять условиям космоса, создало или оплатило промышленные мощности, способные произвести спутники достаточно мощные, долгоживущие и дешёвые, чтобы это стало выгодно, лишь тогда коммерческая космонавтика стала реальна и прибыльна. Говоря языком экономики, государство взяло на себя все капитальные расходы космической индустрии, частникам остались только операционные затраты и выручка.

В пилотируемой космонавтике всё сложнее и дороже. К 1969 году идея туристических полётов к Луне могла казаться реальнее, но в действительности все знали о стоимости затрат NASA на доставку людей на Луну (примерно $5 млрд в современных долларах за билет до лунной орбиты), поэтому ни один миллиардер не привёз в Хьюстон грузовик наличности, чтобы его взяли в очередной рейс. Сегодня две компании готовы предложить туристический рейс к Луне и обратно: российская «РКК Энергия» и американская SpaceX. В первом случае тур пройдёт на борту доработанного космического корабля «Союз», во втором — в доработанном Dragon. В обоих случаях капитальные расходы создания космодромов, ракет и кораблей, способных на такой полёт, — государственные. Государства выступают постоянным заказчиком кораблей «Союз» в рамках программы Международной космической станции, и NASA заказывает и оплачивает создание корабля Dragon. В обоих случаях за государственный счёт создаются околоземные космические корабли, а доработки, позволяющие добраться до Луны и обратно, потребуется совершать исключительно в надежде на туристические доходы. И хотя «Союз» летает уже не одно десятилетие, вылететь к Луне он по-прежнему не способен, хотя ценник на лунный тур значительно ниже, чем в 60-е, — около $120 млн. Стоимость лунной модернизации ещё превышает ожидаемую коммерческую выгоду, и существующий спрос слишком низок.

Итог неутешителен. При всём желании и всей романтике частного космоса, современные инвесторы не имеют физической возможности взять на себя реальное освоение межпланетного пространства. В то же время роль государства в освоении космоса может быть переосмыслена с учётом накопленного опыта. На заре космонавтики никто не думал, что когда-то вакуум окажется выгоден. Государственные вложения производились с другими целями: военными и пропагандистскими, но, в конечном счёте, они дали экономический эффект. К сожалению, не всегда пропорции вложенного и полученного сохранились. США оплатили примерно половину мировой космонавтики, и сейчас получают до 60% мировых космических доходов, СССР/Россия взяла на себя примерно четверть мировой космонавтики и сегодня довольствуется 1% космической прибыли. Но это другая история.

Сегодня можно с уверенностью говорить, что освоение космоса невозможно без совместных усилий государства и частного бизнеса. Только государство может серьёзно инвестировать «в долгую»: финансировать индустрию, развивать инфраструктуру, готовить кадры. Только частники способны сделать эту инфраструктуру прибыльной, обогащать себя и, через налоги, возвращать государству его инвестиции. Это, конечно, идеализированная схема, которая может и не сработать. Но технологии развиваются, а космос по-прежнему в часе езды, если машина может ехать вверх, поэтому каждое государство способно решать самостоятельно: стоит ли рисковать, вкладывая в космос в ожидании экономической отдачи через десятилетия. Но NASA уже строит целую серию космических аппаратов для достижения и исследования астероидов, развивает окололунную инфраструктуру: сверхтяжёлую ракету, межпланетный космический корабль, и планирует строить обитаемую станцию. Глава ESA всерьёз призывает к строительству Moon Village — с активным привлечением частного космоса не только как подрядчиков, но и как туроператоров. «Роскосмос» же надеется вернуть утраченный спрос на космические запуски и начать зарабатывать на съёмке Земли и ретрансляции, то есть начать конкурировать с частными компаниями. О развитии инфраструктуры освоения дальнего космоса речи не идёт и задачи такой не ставится. Проект аппарата к астероиду Апофис отменён, лунные беспилотники «Луна-25 -26 -27» постоянно откладываются, будущее «Фобос-Грунт 2» не определено.

Виталий Егороов.

Источник:   Сайт — 22century.ru