NASA, выбирая частных субподрядчиков для доставки грузов на МКС, привлекло и молодых инноваторов во главе с Элоном Маском (SpaceX), и ветеранов частной космонавтики из Orbital Sciences. Ветераны обратились за помощью к еще более старшему поколению – из России и Украины.
В воскресенье, 12 января, космический транспортный корабль Cygnus (так звучит по латыни созвездие Лебедя) был пристыкован к Международной космической станции. Он привез на борт МКС рождественские подарки, экспериментальных муравьев и много еще чего общим весом более 1200 кг.
Таким образом, второй поставщик космических транспортных услуг для NASA, компания Orbital Sciences, начала работать по контракту от 2008 года вслед за SpaceX. Теперь Американское космическое агентство может с интересом наблюдать за инициированной космической гонкой – ведь после продления срока эксплуатации МКС до 2024 года контракт нужно будет продлевать.
В отличие от широко известной компании SpaceX Элона Маска, Orbital Sciences сейчас не столь часто упоминается в СМИ. Но это не означает, что ей нечем гордиться. У нее интересное прошлое и свой подход к реализации заказа NASA, который делает их проект воистину международным предприятием.
Дитя холодной войны
Гонка вооружений, которая сопровождала холодную войну и обеспечивала финансирование космических программ, привела к тому, что практически все разработки в этой области имели как минимум двойное назначение, то есть могли применяться как для гражданских, так и для военных целей. Подозрительность потенциальных противников была грандиозной, и инициативные ученые могли рассчитывать на поддержку своих разработок.
Это было время, когда ракетная техника перестала быть сплошным экспериментом и стала поточным производством. Сотрудник Hughes Aircraft Company Дэвид Томпсон почувствовал приход этой новой эпохи. В 1980 году вместе с Брюсом Фергюсоном и Скоттом Уэбстером он создал компанию Orbital Sciences, чтобы предлагать NASA разнообразные услуги в области космических технологий.
В 1983 году Orbital Sciences подписала соглашение с NASA на изготовление блока межорбитального маневра, который она стала разрабатывать вместе с компанией Martin Marietta. Именно в том году президент США Рональд Рейган выступил с так называемой Стратегической оборонной инициативой, более известной как программа «звездных войн». Проекты и разработки посыпались как из рога изобилия.
К этой программе подключилась и Orbital Sciences. До сих пор ракеты-перехватчики присутствуют в их портфолио, однако о деталях они не пишут, а в разделе «Вехи» не углубляются в исследования, которые проводились на закате холодной войны. Хотя именно тогда Orbital Sciences начала новый этап своего существования.
На крыльях «Пегаса»
К 1987 году Orbital Sciences была одним их многочисленных достаточно мелких космических субподрядчиков со штатом в полсотни человек. Но именно в этом году главный инженер компании, доктор Антонио Илиас предложил новую концепцию запуска ракет – «воздушный старт». Рынок требовал дешевых запусков сравнительно небольших по массе грузов. В них были заинтересованы и военные, и гражданские заказчики.
Решение было простое: на опорную околоземную орбиту должна была стартовать крылатая твердотопливная ракета-носитель с борта самолета, который, по сути, выполнял роль первой ступени. Поднявшись на высоту 12 километров на борту самолета, ракета оставляет внизу значительную часть атмосферы и получает определенную стартовую скорость. Новое создание получило название Pegasus – по имени легендарного крылатого коня.
Создание «Пегаса» преследовало вполне конкретные цели: в это время компания начала работы по созданию низкоорбитальной системы пакетной связи Orbcomm. Надо отметить, уже тогда Orbital Sciences стала задумываться как над конверсионными решениями, то есть использованием военных технологий в гражданских целях, так и над модульным принципом построения своих систем.
В 1988 году Orbital Sciences подписала контракт с Агентством по перспективным исследовательским проектам (DARPA) на запуск первых шести «Пегасов». К концу года компания увеличила штат в десять раз, приступив к разработке на основе «Пегаса» ракеты вертикального наземного старта, получившей название Taurus – в честь созвездия Тельца.
К 1990 году при разрядке международной напряженности актуальность чисто военных программ стала падать. Но в воздухе витали новые идеи, которые нужно было успеть осознать и реализовать. Система связи Orbcomm, которая появилась еще в доинтернетовскую эпоху, поначалу имела только военное и разведывательное значение. Однако в начале 90-х компания Teleglobe Inc. увидела в этой системе и коммерческие возможности на гражданском рынке. Сбор данных с грузовиков, кораблей, машинного оборудования – все это было очень интересно, и тут как раз Orbital Sciences со своими легкими и дешевыми ракетами была как нельзя кстати. В 1990 году она фактически стала первым частным ракетным оператором в мире, произведя первичное размещение своих акций на бирже NASDAQ на $32,5 млн, а также производителем спутников, в первую очередь спутников связи. Впервые любое, даже частное лицо могло прийти в офис Orbital Sciences и заказать персональный спутник, который был бы этой же компанией запущен на орбиту.
Визит к «Минотавру»
В середине 90-х годов Orbital Sciences начала работы по использованию твердотопливных ступеней снимаемых с вооружения межконтинентальных баллистических ракет (МБР) Minitman и Peacekeeper. По сути дела, Orbital Sciences скрестила своих «Пегасов» и «Тельцов» с военными ракетами. Новый проект получил очередное мифическое имя – Minotaurus, или «Минотавр».
В результате получилась недорогая ракета-носитель, которая стартовала первый раз в 2000 году и запускается в различных модификациях и поныне. Правда, согласно американскому законодательству, поскольку эти ракеты (частично) принадлежат правительству США, эксплуатировать их может тоже только правительство США, коммерческие запуски не производятся.
Так Orbital Sciences нащупала весьма интересный способ создавать ракеты. Разумеется, это большая инженерная работа, которая ставит важную задачу – отправлять в космос груз по минимальной цене.
Правда, «Минотавры» были не самыми дешевыми ракетоносителями. Когда их стали запускать на низкую околоземную орбиту (около 200 км) с 640 кг полезного груза, ценник был $12,5 млн (цены 1999 года), то есть чуть дешевле 20 тысяч долларов за килограмм. Для сравнения: в то же время ракета «Таурус», которая была также твердотопливной, но полностью производства Orbital Sciences и, следовательно, – коммерческой, забрасывала на низкую околоземную орбиту 1363 кг за 20 млн долларов, то есть по цене 15 тысяч долларов за кг.
Тем временем спутниковые подразделения Orbital Sciences продолжали развивать свои направления. В 1995 году на орбиту был выведен первый спутник Orbimage, и Orbital Sciences стала пионером в деле продажи спутниковых фото Земли. В 1998 году компания запустила два геостационарных коммуникационных спутника для японского оператора BSAT. Начало нового века стало началом больших свершений: в минувшее десятилетие (когда, собственно, NASA и объявило конкурс на транспортное обслуживание МКС) Orbital Sciences стала одним из основных поставщиков малых и средних спутников, а в 2009 году компания получила заказ на пять спутников на платформе STAR-2, заняв третье место среди поставщиков спутников.
«Антарес» – коллективное творчество
Освоив твердотопливные ракеты, Orbital Sciences решила сделать следующий шаг, который получил первоначально название Taurus-II: а именно перейти в первой ступени к жидкостным двигательным системам, что обещало рост выводимой на орбиту полезной нагрузки.
Тут вот и стоило вспомнить, что в 2006 году NASA выступило с идеей, известной по аббревиатуре COTS/CRS, – а именно по созданию коммерческих орбитальных кораблей, которые в состоянии доставлять на МКС грузы и в перспективе – людей, и по привлечению к этому частных компаний в период с 2011 по 2015 год.
В декабре 2008 года два победителя тендера – SpaceX и Orbital Sciences – приступили к работе. Orbital Sciences получила $1,9 млрд на разработку корабля и совершение восьми миссий к МКС. Для достижения целей нужно было создать саму ракету-носитель и космический корабль, который довезет груз до МКС, разгрузится и, заполненный мусором, управляемо сойдет с орбиты и сгорит в верхних слоях атмосферы.
Orbital Sciences не стала изобретать велосипед. Им нужно было отправить к МКС полезную массу чуть более шести тонн. И они знали, к кому можно обратиться – к украинскому объединению «Южмаш», уже известному своими ракетами «Зенит» и «Днепр». Им и было поручено изготовление корпусов первой ступени новой ракеты-носителя, которую переименовали из Tauras-II в Antares. Украинцы с гордостью называют ее «американо-украинской ракетой». Но баки сами по себе не летают – нужны двигатели.
Наилучшим решением для ракет «Антарес» была бы установка российских двигателей РД-180, для которых характерно удачное сочетание мощности, надежности, доступности и разумной цены. Приобретение таких двигателей позволило бы упростить конструкцию ракеты и соответственно повысить надежность, а также поднять грузоподъемность. Эти двигатели поставляются в США из России в рамках контракта между НПО «Энергомаш» и United Launch Alliance (ULA), который запускает ракету-носитель Atlas-V, в том числе и в интересах военного ведомства США. К сожалению, ULA всячески препятствовал и препятствует Orbital Sciences приобретать эти двигатели, что привело к судебному иску, – две американских компании не на шутку сцепились за российские моторы. Интрига связана еще и с тем, что ходят слухи о возможном прекращении поставок РД-180 в США из соображений государственной безопасности России.
Но Orbital Sciences, создавая «Антарес», не собиралась зацикливаться на одном двигателе. Они были в курсе, что еще в 90-е годы американская компания Aerojet Rocketdyne закупила партию из 36 российских двигателей НК-33 по цене 1,1 млн долларов каждый.
История этих двигателей настолько драматична, что ее постоянно упоминают американские космические журналисты. Двигатели НК-33 были разработаны КБ Кузнецова (ныне ОАО «Кузнецов»)для советской лунной пилотируемой программы. Они устанавливались в сверхтяжелой ракете-носителе Н-1, например, в первой ступени ракеты в количестве 30 штук. К сожалению, такое огромное количество двигателей, собранное в один пакет, вызывало взаимное негативное влияние. Запуски были неудачными, и в 1976 году программа была закрыта. А оставшиеся двигатели было просто приказано уничтожить. По счастью, Николай Кузнецов не выполнил приказ, а законсервировал оставшиеся двигатели и отвез на дальний склад, где они и простояли около 20 лет, пока не были проданы американцам. Американцы модернизировали их и предложили на рынок под лейблом AJ-26. В 2010 году были проведены тестовые испытания, которые показали их полную пригодность к работе на «Антаресе».
К слову, Orbital Sciences и дальше бы использовала эти двигатели, если уж РД-180 недоступны. Но запас AJ-26 конечен, а что будет дальше, еще летом минувшего года было не совсем понятно. Однако в ноябре 2013 года пришло сообщение о возобновлении производства двигателей НК-33, а затем 28 декабря прошла новость об успешном запуске российского легкого носителя «Союз-2-1в», оснащенного именно этим двигателем. Вполне возможно, что Orbital Sciences может не беспокоиться по поводу полюбившихся ей движков.
Ну и если говорить о тяге «орбиталов» к международному сотрудничеству, стоит вспомнить, что космический корабль Cygnus состоит из двух блоков – системы управления и грузового герметичного блока. Вот этот самый блок изготовлен крупнейшим европейским производителем спутников и космических аппаратов Thales Alenia Space.
Два пути к звездам
Итак, NASA выбрало два пути к МКС. Компания SpaceX – амбициозная молодая команда, которая под руководством харизматичного лидера Элона Маска идет своим путем. Маск довольно иронично относится к своим конкурентам, особенно его забавляет приобретение ими старых советских ракетных двигателей. Его ставка – собственные разработки, включая корабль Dragon, который в перспективе должен доставлять и забирать с орбиты людей.
Orbital Sciences – компания с 34-летним стажем работы. У нее были и успехи, и неудачи, хотя первых было гораздо больше. «Пегасы» и «Минотавры» по-прежнему летают, спутники запускаются, ракеты-перехватчики производятся. Orbital не рвется вперед там, где можно все решить, используя проверенные решения.
При всех различиях можно сказать, что основатель Orbital Science Дэвид Томпсон – это Маск 80-х. В те годы, возможно, он был не менее популярен, чем глава SpaceX сегодня. Томпсон первым доказал, что в космической индустрии можно создавать стартапы, и первым осуществил старт космической ракеты с самолета. Сейчас его компания – ветеран отрасли, надежный, но немного подрастерявший инновационность. Но, может быть, NASA специально выбрало себе в партнеры пионеров – молодого и постарше, – чтобы в любом случае достичь максимального результата. Остается только любоваться их гонкой.
Константин Ранкс (геолог, журналист)
Slon.ru
