Не только Маск. Какой будет космическая гонка в ближайшее десятилетие
Шестого июня компания SpaceX осуществила успешный четвертый запуск мощнейшей в мире ракеты-носителя Starship. На этот раз первую ступень Super Heavy и сам космический корабль удалось вернуть на Землю после орбитального полета. Это, бесспорно, стало важным шагом на пути к будущим миссиям в далекий космос при участии компании Илона Маска. И продемонстрировало: частный бизнес в XXI веке способен эффективно конкурировать с государством даже в таких технологически сложных и наукоемких сферах, как космические полеты.
В 1961 году президент США Джон Кеннеди анонсировал программу Apollo, которая предусматривала высадку людей на Луну не позднее 1970 года. Масштабы работ в рамках миссии превысили Манхеттенский проект по созданию атомной бомбы. США израсходовали более 25 млрд долл. на свою первую лунную программу и достигли цели в июле 1969 года, когда Нил Армстронг сделал первый шаг по поверхности Луны.
Проект ракеты-носителя Saturn V, которая должна была отправить людей к спутнику Земли, появился в январе 1962 года. А уже в ноябре 1967-го был проведен первый успешный испытательный пуск. В декабре 1968 года ракету начали использовать для пилотированных миссий. Такая скорость выполнения инженерно-технических задач и поиск необходимых финансов правительством США особенно поражает на фоне затяжной и очень затратной истории с разработкой новой сверхмощной ракеты NASA в XXI веке.
О намерениях американцев вернуться на Луну было заявлено при каденции президента Джорджа Буша-младшего. В 2005 году NASA начало работать над разработкой ракеты Ares V. Тогда ставили целью отправить человека на Луну не позднее 2020-го. Однако уже в 2010 году президент Барак Обама закрыл проект из-за дефицит бюджета. Конгресс США был против. Наконец в 2011 году решили начать работать над новой ракетой Space Launch System (SLS). Планировалось, что ракета впервые стартует с космодрома в 2017 году. Но полет постоянно переносили из-за нехватки финансирования. Первый запуск SLS с космическим кораблем Orion состоялся лишь в ноябре 2022-го. Предполагалось, что уже в этом году астронавты облетят Луну в рамках миссии Artemis II. Однако из-за проблемы с Оrion ее перенесли на сентябрь 2025-го. Также сместились во времени планы высадки людей на спутник Земли. Предварительно это может произойти в 2026 году. Вместе с тем не исключено, что NASA снова обнаружит какие-то неполадки и планы в который раз передвинет.
SLS и корабль Orion — это детище правительства США. История их создания и эксплуатации — показательный пример того, насколько неэффективным и неповоротливым может быть государство. На сегодняшний день только на разработку ракеты SLS израсходовано до 25 млрд долл. Запуск сверхмощной ракеты NASA стоит около 2 млрд долл. Вместе с тем ее грузоподъемность уступает Saturn V.
Несмотря на огромные объемы вложенных средств, ракета SLS — это технологически устаревшее решение. В 2010-х годах компания SpaceX Илона Маска начала работать над созданием многоразовой ракеты, способной возвращаться на Землю после запуска. Презентация проекта сверхмощной ракеты для путешествий в глубокий космос состоялась в сентябре 2017 года. 20 апреля 2023-го был проведен первый пробный орбитальный запуск Starship. Несмотря на начальные неудачи, типичные для такого этапа, компания не сдавалась. И уже в июне 2024 года смогла вернуть обе ступени Starship на Землю.
Сейчас проект по разработке Starship стоит около 5 млрд долл. Стоимость одного запуска ракеты-носителя Super Heavy вместе с Starship, которая также является второй ступенью, — 100 млн долл. В дальнейшем цена одного запуска может, по словам Маска, упасть до 2–10 млн долл. На фоне гигантских затрат для старта SLS это очень наглядный пример эффективности частного бизнеса. Космический корабль компании Илона Маска опережает свое время и может быть затребован по меньшей мере в течение следующих нескольких десятилетий.
Если не произойдет чего-то чрезвычайного, американцы таки побывают на Луне во второй половине 2020-х годов в рамках миссии Artemis III. Во вторых лунных гонках участвуют и другие страны. Однако они сейчас находятся далеко позади США. Ближе всего к возможной пилотированной миссии к спутнику Земли приблизился Китай. Однако КНР находится еще на этапе полетов автоматизированных космических аппаратов.
Последний такой аппарат — Chang'e 6 — в начале июня стартовал с поверхности Луны с образцами собранного грунта. Можно ожидать, что до конца июня капсула с реголитом прибудет на Землю. В 2026 году китайцы планируют отправить к южному полюсу нашего спутника луноход. Также Китайское национальное космическое управление намерено в первой половине 2030-х годов построить Международную научную лунную станцию на поверхности Луны в районе южного полюса или на его орбите. Но его замыслы могут сорваться, поскольку этот проект должен реализовываться в тесном сотрудничестве с Россией. У Москвы же уже давно нечем похвастаться относительно далеких космических миссий. В августе 2023 года российская автоматическая станция «Луна-25» разбилась о поверхность Луны, похоронив амбиции Путина хотя бы косвенно приобщиться ко второй лунной гонке.
Китай сейчас активно разрабатывает собственную сверхтяжелую ракету-носитель Changzheng 9. Эта ракета подозрительно напоминает Starship по своим техническим характеристикам. Впрочем, Китай вряд ли сможет успешно запустить ее раньше 2030 года. А без мощного ракетоносителя Пекину будет нереально отправить своих астронавтов на поверхность Луны.
Если в возвращении на Луну американское космическое агентство все же будет играть поначалу ключевую роль, то в планировании полета к Марсу NASA может действительно уступить частной компании SpaceX. Раньше Илон Маск высказывал крайне оптимистичные прогнозы о визите человека на красную планету уже в 2020-х годах. Однако сейчас миллиардер уже не делает таких голословных заявлений. Но, возможно, уже в 2030-х годах SpaceX действительно вплотную приблизится к пилотированной миссии на Марс. Многое зависит от того, как зарекомендует себя Starship в режиме реальных космических полетов, в частности на Луну.
Что касается исследований других уголков Солнечной системы, то в ближайшие десятилетия нам точно не стоит ждать космических путешествий астронавтов за пределы пояса астероидов между Марсом и Юпитером. Но это не означает, что участок внешней Солнечной системы будет находиться без внимания астрономов. Основная причина, которая заставляет ученых направлять взгляды вглубь космического пространства, — поиск признаков жизни.
В настоящее время точно известно, что жизнь в нашей Солнечной системе существует только на Земле. Все попытки найти убедительные признаки живой материи за пределами третьей планеты, которая вращается вокруг звезды Солнце, успехом пока не увенчались. Раньше главным претендентом на поиск внеземной жизни был Марс. Но многочисленные марсианские зонды так и не смогли обнаружить даже микроорганизмы на поверхности красной планеты. Это не означает, что их там вообще нет. И ученых сейчас больше интересуют поиски жизни в океанических мирах, которые вращаются вокруг планет газовых гигантов. Речь идет в первую очередь о спутнике Юпитера Европе и спутниках Сатурна Энцеладе и Титане.
В 2023 году Европейское космическое агентство отправило к системе Юпитера межпланетную станцию Jupiter Icy Moons Explorer. Она прибудет к месту назначения в 2030 году. Ее главная цель — изучить три спутника газового гиганта: Европу, Ганимед и Каллисто. Особый интерес у ученых вызывает исследование подповерхностных океанов. Кандидат номер один — Европа, на которой есть большой водный океан, покрытый льдом. В октябре же этого года на Европу должен стартовать космический аппарат NASA Europa Clipper. Эта станция предназначена сугубо для изучения ледяного спутника, его геологии и химического состава и наличия там условий для поддержания каких-либо форм жизни. Также аппарат должен собрать достаточно информации для будущего зонда, который сядет на поверхность Европы.
Другое интересное место в Солнечной системе — спутник Сатурна Титан. На Титане господствуют низкие температуры воздуха около 180 градусов ниже нуля. Однако там есть плотная атмосфера, органические соединения, выпадают осадки и текут реки. Вот только воздух почти полностью состоит из азота и метана. А водоемы не наполнены знакомой нам водой. Так что, если в этом причудливом тускло-желтом мире есть какая-то биология, у нее может быть иная основа, чем на Земле. Сейчас NASA готовит к отправке на Титан миссию Dragonfly. Она предполагает высадку винтокрылого аппарата на самый большой спутник Сатурна. Он должен прибыть на место назначения в середине 2030-х годов и будет искать пребиотические химические соединения и внеземные формы жизни.
Еще один кандидат на поиски внеземной жизни — небольшой спутник Сатурна Энцелад. Он уникален своей геологической активностью и гейзерами воды, которые выбрасываются из жидкого океана просто в космическое пространство. Некоторые данные указывают на то, что океан Энцелада может быть благоприятным местом для зарождения жизни. Но чтобы это выяснить, туда нужно отправить зонд, который сможет подробно проанализировать состав воды, бьющей из гейзеров этого небесного тела. Сейчас такая миссия не запланирована.
Если хотя бы на одном из спутников Юпитера или Сатурна будут найдены какие-то формы жизни, это будет означать, что наша Вселенная буквально кишит ими. Если же там ничего найти не удастся и все эти далекие океанические миры окажутся пустыми и мертвыми, значит существование жизни требует редчайшего совпадения ряда особых обстоятельств и сочетания уникальных факторов. В частности достаточного количества тепла и света, наличия воды в жидком состоянии, электромагнитного поля у планеты и еще многих физических характеристик. Это будет означать, что зарождаться жизни очень трудно, и она — большая редкость в нашей Вселенной. И это еще больше подчеркнет уникальность Земли.
