Основатель Blue Origin объясняет, как New Shepard и New Glenn обеспечат будущее человечества в Солнечной системе
Эта статья первоначально появилась 25 февраля 2019 года в журнале SpaceNews.
Джефф Безос не разменивается на мелочи. Самый богатый человек в мире, с состоянием более 130 миллиардов долларов, тратит часть своего богатства на свой космический стартап Blue Origin. Компания привлекает внимание, главным образом из-за миллиардов, которые он инвестировал в неё, а также из-за её планов суборбитальных полётов с туристами на ракете New Shepard и выхода на рынок орбитальных запусков с ракетой New Glenn.
Но эти ракеты – лишь начало гораздо более грандиозной мечты о будущем человечества. Выступая перед аудиторией в первую очередь руководителей авиационной отрасли на обеде в клубе Wings в Нью-Йорке 20 февраля, Безос доказывал, что эти транспортные средства являются первым шагом к будущему, где человечество расширяется за пределы Земли, чтобы использовать энергию и другие ресурсы солнечной системы. Это очень долгосрочное будущее включает в себя до триллиона — да, триллиона –людей, живущих в таких местах, как космические колонии, предложенные в 1970-х годах Джерардом К. О’Ниллом. Какова альтернатива, по словам Безоса? Жизнь в “застое” на Земле, при нормировании ограниченных ресурсов, имеющихся в нашем родном мире.
Безос признает, что он не знает всех шагов, необходимых для достижения этой мечты, но он знает какой шаг должен быть первым: разработка недорогого и массового доступа в космос с помощью многоразовых ракет-носителей. Эта способность, утверждает он, может создать инфраструктуру, делающую возможным появление “динамичного предпринимательства” в космосе, во многом так же, как Безос почти четверть века назад смог построить наземную инфраструктуру финансов, транспорта и интернета, чтобы создать Amazon, компанию, успех которой подпитывает его космическую мечту.
Безос изложил эту мечту в интервью на сцене на мероприятии клуба Wings со старшим сотрудником SpaceNews Джеффом Фоустом. Это интервью, в сжатой форме представленное здесь, началось со сравнений между космическими полетами сегодня и ранней авиационной промышленностью.
Авиационная промышленность является зрелой отраслью, но она стала такой в результате развития на протяжении более чем столетия. Коммерческие космические полеты все еще далеки от этой цели.
Мы все еще находимся в фазе развлекательных полётов.
Где вы видите некоторые параллели между ростом авиации и ростом коммерческого космоса, и какую роль в этом будет играть Blue Origin?
Я действительно думаю, что мы на стадии развлекательных полётов. Это интересный аналог ранней авиации, потому что во многих отраслях новые технологии впервые используются для развлечения. Это происходит снова и снова в разных отраслях промышленности, и, конечно же, развлекательные полёты были одними из первых коммерческих вещей, которые малые самолеты могли выполнять в то давнее время.
Одна из вещей, которые меня очень радуют в New Shepard, который является нашим суборбитальным туристическим транспортным средством, так это то, что он используется для таких полётов, чтобы получить много практики. Одна из причин застоя, в котором мы находимся сегодня с космическими запусками, заключается в том, что у нас недостаточно практики. Самые летающие аппараты могут летать пару десятков раз в год, выводя полезные грузы на орбиту. Все, что ты делаешь всего пару десятков раз в год, у тебя никогда не получится хорошо.
Первая ступень ракеты New Shepard в Западном Техасе после запуска 23 января капсулы и восьми экспериментальных полезных нагрузок НАСА на высоту 106,9 километра. Это была четвертая миссия капсулы и ракеты-носителя и 10-й испытательный полет в целом для программы New Shepard с 2015 года. Источник: Blue Origin
Итак, нам нужно очень часто, регулярно отправляться в космос. Одна из причин того, что сегодня авиация настолько безопасна, заключается в том, что у нас так много практики. Если ваши полезные грузы стоят сотни миллионов долларов, то они на самом деле стоят больше, чем запуск. Это оказывает большое давление на ракету-носитель, чтобы она не менялась, была очень стабильной. Надежность становится намного важнее стоимости. Трудно выйти из этого равновесия. Это фактически ведет вас в неправильном направлении, когда у вас меньше запусков очень дорогих спутников. И это то, что происходит во многих случаях.
То, что мы хотим сделать в Blue Origin, – это попытаться попасть на эту кривую практики, и для этого у нас должен быть работоспособная многоразовая ракета. И ключевой момент там действительно работоспособность. Космический челнок был многоразовым только в самом педантичном смысле. На самом деле они привозили космический челнок обратно, осматривали его очень тщательно, а затем снова летели. Было буквально лучше иметь одноразовую ракету.
Вы спросили, какова роль Blue Origin в этом. Мы хотим снизить стоимость, используя возможность повторного использования. И мечта заключается в том, чтобы выяснить, каким на самом деле может быть динамичный предпринимательский дух в космосе. Я был свидетелем этого невероятного события в интернете за последние два десятилетия. Я запустил Amazon в своем гараже 24 года назад и сам отвез все пакеты на почту. Сегодня у нас более 600 000 человек, миллионы и миллионы клиентов, очень большая компания. Как это произошло за столь короткий промежуток времени? Это произошло потому, что нам не пришлось поднимать тяжести. Для Amazon уже была создана вся тяжелая инфраструктура. Уже существовала телекоммуникационная сеть, которая стала основой интернета. Уже существовала платежная система, называемая кредитной картой. Уже существовала транспортная сеть, называемая почтовой службой США, Royal Mail и Deutsche Post, по всему миру, для доставки наших посылок. Нам не нужно было строить тяжелую инфраструктуру.
Еще более яркий пример – Facebook. Вот парень, Марк Цукерберг, который основал компанию в своей комнате в общежитии менее двух десятилетий назад и которая сейчас стоит полтриллиона долларов.
Так как же вы получите такой предпринимательский динамизм в космосе? Вам нужно снизить стоимость входного билета. Прямо сейчас, чтобы сделать что-то интересное в космосе, цена входа составляет сотни миллионов долларов. Никто не собирается делать это в своей комнате в общежитии. Вы не можете получить космического Марка Цукерберга сегодня. Это невозможно. Двое детей в своей комнате в общежитии не могут начать ничего важного в космосе сегодня. Вот почему я хочу взять активы, которые у меня есть от Amazon, и перевести их в тяжелую инфраструктуру, которая позволит следующему поколению иметь динамичный предпринимательский дух в космосе, построить эту транспортную сеть. Вот что происходит. Вот в чем заключается миссия Blue Origin. Если мы сможем это сделать, все взлетит, и тысячи компаний будут заниматься творческими вещами в космосе.
Кстати, о выходе на орбиту: оказывается, не так много творческих способов сделать это. Как только вы попадете в космос, вы действительно можете раскрыть творческий потенциал, но сам запуск? Я прошел через все творческие пути и, поверьте, химические ракеты – лучшие. Вы просто не должны выбрасывать их после каждого полета. New Glenn взлетает на почти 3,9 миллионах фунтах тяги и использует жидкий природный газ и жидкий кислород в качестве топлива. Топливо для New Glenn стоит меньше миллиона долларов. Так что дело не в топливе. Он берёт все это высококачественное аэрокосмическое оборудование и выбрасывает его.
Конструкция, прежде всего должна быть работоспособна, так что это одна из причин, по которой мы сначала сделали New Shepard. Мы извлекаем все уроки, которые мы получаем от New Shepard и учитываем их при разработке New Glenn. И причина, по которой мы выбрали вертикальную посадку в качестве способа возвращения ступени, заключается в том, что вертикальная посадка очень хорошо масштабируется. На самом деле, чем больше ракета становится, тем ей легче приземлиться, потому что это проблема перевернутого маятника. New Shepard – самое сложное транспортное средство, которое нам когда-либо приходилось сажать.
Цель состоит в том, чтобы начать летать с людьми на New Shepard в этом году?
Этот год. Это первый раз, когда я говорю “в этом году.” В течение нескольких лет я говорил “в следующем году.”
Как проходят испытания?
Все идет очень хорошо. Мы успешно протестировали нашу систему аварийного спасения. Мы испытали спасение на большой высоте, с площадки, при максимальном аэродинамическом давлении. Мы спасаемся во всех случаях. Это одна из самых сложных вещей, которые мы сделали. И ракета-носитель работает очень хорошо. Теперь у нас впервые есть две ракеты там, в Техасе, . Возможность повторного использования работает очень хорошо. Итак, мы в очень хорошей форме. Я продолжаю напоминать команде — я неумолим в этом — что это не гонка. Я хочу летать с людьми в этом году, но мы полетим, когда будем готовы.
Какое значение имеет New Shepard для ваших будущих планов?
Стратегическая цель New Shepard состоит в том, чтобы получить практический опыт, и многие составляющие New Shepard фактически прямо используются на второй ступени New Glenn. На New Glenn установлены вакуумные варианты жидкостного водородного двигателя BE-3, который является тем же двигателем, с усеченным соплом, который установлен на двигательном модуле New Shepard. Все эти системы будут облётаны на этих суборбитальных миссиях и будут перенесены непосредственно на верхнюю ступень. И затем уроки, извлеченные из таких вещей, как посадка, пригодность к эксплуатации и повторное использование, все эти вещи из программы New Shepard, также включаются в ступень New Glenn.
Что вы думаете о New Shepard с точки зрения конкурентной среды? Есть Virgin Galactic и их SpaceShipTwo. Вы думаете о том, как вас будут сравнивать на рынке?
Да, я думаю. Одна из проблем, которую Virgin Galactic в конечном итоге придется решить, заключается в том, что они еще не летают над линией Кармана. Ракета не может. Таким образом, для большей части мира граница космоса определена как 100 километров, но в США по-другому. [Правительственные агентства США награждают знаком астронавта за преодоление высоты в 50 миль.] Но я думаю, что одна из вещей, которые им придется выяснить, это как подняться выше линии Кармана. Мы летим до 106 километров. У нас всегда была миссия, что мы всегда хотели летать выше линии Кармана, потому что мы не хотели, чтобы рядом с вашим именем были звездочки с примечанием о том, являетесь ли вы космонавтом или нет. И поэтому, на мой взгляд, им придется заняться этим, прежде чем они станут лучше.
Итак, если вы летите на New Shepard, вы определенно будете выше этой 100-километровой отметки?
Без звёздочек.
Многоразовая ракета Blue Origin New Glenn должна дебютировать в 2021 году. Стартовые заказчики на сегодняшний день включают Eutelsat, Telesat,Sky Perfect JSAT, OneWeb и Mu Space. Источник: Blue Origin
Вы упомянули, что New Shepard – это ступень к вашим орбитальным амбициям. Вы работаете над орбитальной ракетой-носителем New Glenn, и ее строительным блоком является двигатель BE-4. Как продвигается работа над BE-4?
Все идет очень хорошо. Мы испытали этот двигатель, и теперь он имеет 1800 секунд наработки. Он выдал до 400 000 фунтов тяги. Полная тяга двигателя – 550,000 фунтов. Его топливо – сжиженный природный газ и жидкостный кислород. Это жидкостный ракетный двигатель закрытого цикла . Он очень продвинутый двигатель. Мы хотим, чтобы это был американский двигатель 21-го века, новая версия [Saturn 5] F-1.
Вы заканчиваете испытания BE-4?
Ну, будет еще много испытаний. Разработка должна быть закончена, аттестация, затем пройдут квалификационные испытания. Но в целом, да.
Помимо разработки двигателя BE-4 для вашей собственной ракеты New Glenn, вы продаете его United Launch Alliance. Каково это – быть не только поставщиком компании, но и конкурентом?
Вполне нормально. В этой отрасли есть много случаев, когда вы конкурируете в одном направлении, но часто являетесь клиентом и поставщиком в другом. Это типично для аэрокосмической отрасли. На самом деле, это не так нетипично во многих отраслях.
Никаких сомнений с обеих сторон?
Нет. После проведения очень конкурентного процесса они очень агрессивно предложили нам против Aerojet Rocketdyne в качестве другой возможности для приобретения двигателей для ракеты Vulcan. После этого очень агрессивного процесса они выбрали наш двигатель. Мы очень благодарны за это, и мы собираемся порвать задницы, чтобы сделать отличный двигатель для них.
И работая с ними, вы получаете такие преимущества, как экономия, обусловленная ростом масштаба производства?
Конечно. Учитывая объём фиксированных расходов, которые идут на разработку чего-то вроде двигателя BE-4, вы хотите, чтобы он использовался как можно больше. Вы хотите амортизировать эту фиксированную стоимость разработки участвуя в как можно большем количестве программ.
И каков статус New Glenn, как ракеты-носителя, так и стартовой площадки?
Все это находится в стадии строительства. Когда все будет сказано и сделано, мы вложим около миллиарда долларов в производство и стартовый комплекс на мысе Канаверал. Мы также получили контракт на 500 миллионов долларов от ВВС, Launch Service Agreement. Это поможет нам построить пусковые установки, например, на базе Ванденберг.
Какова была реакция клиентов на New Glenn? Вы уже зарегистрировали несколько клиентов.
Да. Совсем недавно Telesat. Мы создаем задел для этой ракеты прямо сейчас. Отрасль очень нуждается в дополнительных поставщиках запусков.
Однако к тому времени, когда New Glenn выйдет на рынок в 2021 году, будет большая конкуренция со стороны других ракет-носителей. Чем будет выделяться New Glenn?
Ну, есть несколько вариантов. Один – очень большой диаметр обтекателя – семь метров. Это самый большой головной обтекатель в отрасли. То есть, особенно для некоторых миссий, включая низкоорбитальные группировки, это важно, потому что многие из этих миссий в конечном итоге ограничиваются больше объемом, чем массой. Таким образом, это очень большая ракета геометрически, и она также очень большая с точки зрения подъема полезной нагрузки: 45 метрических тонн до НОО, 13 метрических тонн до геопереходной орбиты, что позволяет нам взять два тяжелых спутника за раз.
А как насчет стоимости?
Мы будем очень конкурентоспособны по стоимости. Вот что мы хотим сделать. В этом весь смысл всего этого. Еще один способ, которым мы очень отличаемся от кого-либо другого в нашем подходе к повторному использованию, заключается в том, что мы с самого начала разрабатываем ракету для очень большого количества повторных запусков. Это основано на нашем опыте проектирования и эксплуатации ракеты New Shepard.
Вы мечтаете о миллионах людей, живущих и работающих в космосе. Значит, должны быть еще шаги за пределами New Glenn. Что дальше?
Да, они есть. Я уже говорил немного о том, чтобы развязать предпринимательство в космосе, и это очень важно. Если вы посмотрите еще дальше, задайте большой вопрос: почему мы должны отправляться в космос? Я думаю, что это очень полезный вопрос для размышления.
New Shepard установлен на стартовой площадке в Западном Техасе Blue Origin в конце декабря в ожидании запуска 23 января, который ознаменовали его первый испытательный полет с июля 2018 года. Источник: Blue Origin
Мой ответ немного отличается от ответа, который, я думаю, вы слышите обычно. Одна вещь, которую я нахожу очень немотивирующей, – это аргумент плана Б: когда Земля разрушается, вы хотите быть где-то в другом месте. Это не работает для меня. Мы отправили автоматические зонды в каждое место Солнечной системы, и лучше Земли не нашли. Это не близко. Я говорю моим друзьям, которые хотят переехать на Марс: сделайте мне одолжение и сначала поживите год на вершине Эвереста, и посмотрите, понравится ли вам это, потому что это райский сад по сравнению с Марсом.
Итак, мы отправляемся в космос, чтобы защитить нашу планету. Вот почему компания названа Blue Origin: голубая планета, откуда мы родом. Но мы также не хотим столкнуться с застоем цивилизации, и это реальная проблема, если мы просто останемся на этой планете. Это долгосрочная проблема. Эта планета, на самом деле, конечна. Если мы возьмем текущее базовое потребление энергии, глобально, и будем увеличивать его всего на несколько процентов в год, в течение нескольких сотен лет, то придётся покрыть всю поверхность Земли солнечными батареями.
Жизнь в застое – это контроль над населением в сочетании с нормированием энергии. Это мир застоя, в котором вы живете, если остаетесь. И даже с улучшениями в эффективности, вы все еще будете иметь нормирование энергии. Мне не кажется, что это очень захватывающая цивилизация для внуков наших внуков. И нам не обязательно это иметь. Солнечная система может содержать триллион человек. И тогда у нас будет тысяча Моцартов и тысяча Эйнштейнов. Подумайте, какой невероятной и динамичной будет эта цивилизация.
Но если мы собираемся это сделать, мы должны выйти в Солнечную систему. Мы должны захватить больше солнечного излучения, и мы должны использовать все ресурсы, которые находятся в космосе. И это вполне выполнимо, но мы должны начать. Дело в том, что у нас нет вечности.
Я не знаю всех дальнейших шагов, но знаю один из них: нам нужно построить недорогую, высокоэффективную многоразовую ракету-носитель. Независимо от того, какой путь мы изберем, он должен пройти через эти эти ворота, и поэтому это миссия Blue Origin. И это очень дорогой шаг, и именно поэтому Blue Origin сосредоточена на этом. Это не то, что собираются делать двое детей в комнате общежития. Но я действительно хочу динамичной жизни и цивилизации для внуков наших внуков, поэтому мы должны начать.
(spacenews.com)
