За пределами Земли: В поисках нового дома в Солнечной системе

В коммерческих космических компаниях мы встречали блестящих молодых инженеров, трудящихся ради удешевления доступа в космос. Они тратят многие часы, чтобы сделать полет в космос обыденным делом, и уже думают о последующих этапах. Они работают с такой отдачей вовсе не ради денег. Эти молодые труженики аэрокосмической промышленности говорят на языке «Звездного пути» (Star Trek), преодолевая огромные технические трудности с ловкостью и удалью хакеров. Они не знают неудач и абсолютно уверены в том, что проложат дорогу в космос.

Проводя время среди таких людей, нетрудно представить себе тот день, когда исполинский космический корабль будет готов отстыковаться от длинного выдвижного коридора, соединяющего его с коммерческой космической станцией на орбите вокруг Земли. Наш сценарий, возможно, похож на научную фантастику. Но будущее часто звучит как научная фантастика, пока вдруг не наступает, не правда ли?

1. Как предугадывать будущее?

Предсказания о конце света имеют гораздо более давнюю историю, чем мечты о космических колониях. Можно найти примеры их сочетаний. В середине 1970-х гг., когда вышло телевизионное шоу «Космос: 1999», никто не смеялся над предположением, что к 1999 г. люди будут жить в колонии на Луне, которую ядерный взрыв выбросит далеко в космос. Спустя 20 лет поклонники шоу отпраздновали наступление предсказанной даты, 13 сентября 1999 г., разыграв эту катастрофу, которая так и не произошла.

Мы фактически пытаемся сделать то же самое. Мы предсказываем, что жизнь на Земле станет очень тяжелой, а технологии продвинутся настолько, что появится возможность создания космической колонии. В этом смысле мы не первые.

Оптимизм 1950-х предвещал летающие автомобили и космические отели уже к 1970-м гг. Пессимисты 1970-х говорили, что мы все вымрем по бесчисленному множеству причин к началу XXI в. И пессимисты, и оптимисты во многом ошибались. Летающих машин нет до сих пор, но есть видеотелефоны. У нас не закончились еда, вода и энергия (пока что), но климат действительно стал теплее, а погода – более неустойчивой, с разрушительными катаклизмами. Энергию ядерного синтеза все это время обещали «через 50 лет», при этом роботы присутствуют уже во всех сферах и пока что против нас не восстали (только если вы не кот, живущий в одной квартире с роботом-пылесосом).

Мы верим многим предсказаниям насчет неизменных вещей. Мы заводим будильник, основываясь на утверждении о том, что солнце взойдет. То, что изменяется, также может быть предсказуемым в том смысле, что оно не останется прежним. Развитие технологий, скорее всего, продолжится, а человеческое воображение не исчезнет, как и конфликты, а также жадность. Будущее трудно предсказать, но не трудно предположить, что люди будут обладать властью, пользоваться ею, потреблять ресурсы, и стремиться придумать что-то, что их возвеличит.

Фокус в том, каким образом анализировать эти знания, отыскивая те, которые укажут на успешность или ошибочность тех или иных предсказаний.

В 1955 г. TWA – авиакомпания, принадлежащая Говарду Хьюзу, – отказалась покупать новый реактивный самолет, который спустя три года произвел революцию в области пассажирских перевозок. «Президент TWA Ральф Деймон известен своим предсказанием о том, что век реактивной авиации не настолько близок, как склонны думать покупатели реактивных самолетов, – писала в то время New York Times. – В мире есть лишь несколько аэропортов с достаточно протяженными и прочными взлетно-посадочными полосами, способными принять огромный самолет компании Douglas или Boeing, рассчитанный на 100 пассажиров… На усовершенствование взлетных полос придется потратить миллионы. Многие ли города решатся на такие вложения?»

TWA на тот момент было уже 30 лет. Они начали в 1920-е гг. (как Western Air Express) с восьмичасовых полетов из Солт-Лейк-Сити в Лос-Анджелес. Свой юбилей в 1955 г. компания отметила конкурсом, попросив пассажиров предсказать, какой будет коммерческая авиация еще через 30 лет.

Анкеты для участия в конкурсе пассажиры винтовых самолетов TWA находили в карманах кресел перед собой. Был предложен приз в $50 000, который обещали выплатить в 1985 г. К 1985 г. пассажиры пророчили самолеты, развивающие скорость до 40 000 км/ч; отели с ракетными двигателями; самолеты, защищенные от аварий; летающие такси; передвижные дома-вертолеты, аналогичные домам на колесах; а также предсказывали полное отсутствие авиации ввиду того, что на Земле не будет людей, только обезьяны. Или что нам не понадобятся самолеты, потому что мы будем жить на других планетах с меньшей силой тяготения, где сможем летать и без них.

Спустя 30 лет, в 1985 г., TWA извлекла эти анкеты из хранилища в Канзас-Сити, отсеяла самые безумные предсказания, а остальные передала троим судьям, одним из которых был астронавт Пит Конрад, побывавший на Луне в 1969 г. Победительница конкурса, проведенного еще до эры реактивной авиации, безошибочно описала состояние авиации 1980-х гг., в том числе и ее использование.

«Коммерческие самолеты, – писала она, – будут совершать рейсы протяженностью до 8000 км на скорости около 1000 км/ч. Они будут приводиться в движение двухконтурными реактивными двигателями, поскольку атомная энергия вряд ли будет доступна коммерческой авиации в 1985 г. … Пассажирские самолеты дальнего следования будут вмещать около 300 человек, а грузовые будут перевозить до 100 т полезного груза»[2 - Все параметры переведены в метрическую систему и округлены. – Прим. ред.].

Авиакомпания нашла победительницу, Хелен Томас, в Кембридже, Массачусетс, по тому же адресу, который она указала в анкете. Ей было 80 лет, она уволилась с должности редактора исследовательских публикаций издательства Массачусетского технологического института (MIT) и совершенно не помнила о своем участии в конкурсе. Представителям авиакомпании понадобилось некоторое время, чтобы убедить ее в своей серьезности и вручить ей чек на $50 000.

Что же такое было у Хелен Томас, чего не хватало президенту TWA Ральфу Деймону и остальным конкурсантам, когда они всматривались в будущее?

Прежде всего, Томас не была материально заинтересована в том или ином исходе. Она могла взглянуть на состояние общества и технологий без лишних эмоций. Также она, скорее всего, была весьма умна и решительна, будучи первой в США женщиной, получившей степень доктора философии в своей области – истории науки. Благодаря такому образованию она, должно быть, хорошо понимала то, каким образом открытия развиваются с течением времени. Кроме того, она писала об авиации, изучала ее и поэтому знала о турбореактивном двухконтурном двигателе, существовавшем тогда еще только в виде чертежей, и знала, что он, скорее всего, будет применяться.

На самом деле она выиграла благодаря тому, что просто посмотрела на существующие технологии, представила себе, как они, скорее всего, будут развиваться, и добавила те нововведения, которые уже почти стали реальностью. Не забыла она и об экономике – критическом человеческом факторе: что нужно людям и за что они готовы платить. Например, она предсказала, что новые аэропорты будут строиться вдали от городов и что предприниматель, который спешит успеть с самолета на встречу, будет пользоваться вертолетом. «Пациент, нуждающийся в срочной медицинской помощи, сможет приземлиться на крышу госпиталя», – писала она.

Передовица New York Times в 1986 г. дополнила предсказание Томас высмеиванием другого участника конкурса, который предвещал появление космических туристов. Он ошибся со своим предсказанием на 30 лет[3 - На самом деле всего на 15: первый космический турист отправился в полет в 2001 г. – Прим. науч. ред.]; люди уже полетели в качестве туристов в космос, и их количество будет постоянно расти.

Times также подчеркнула важность свободного предпринимательства для технологического прогресса. Благодаря дерегулированию авиалиний за 30 лет с 1955 по 1986 г. стоимость полета с Восточного побережья США на Западное поднялась с $99 всего до $129. Еще 30 лет спустя, на момент написания этой книги, тот же билет в один конец на сайте туристического онлайн-агентства Travelocity стоит $135. С учетом инфляции с 1955 г. стоимость упала на 85 %.

За те же 30 лет совершенствования авиации телефоны почти не изменились. У многих дома по-прежнему был телефон с дисковым номеронабирателем, изобретенный в 1890 г. Но дерегулирование телефонии произошло только в 1986 г., что навело Times на мысль написать в передовице: «Давайте проведем конкурс предсказаний качества телефонного обслуживания в 2016 г.»

За те же самые 30 лет телефоны изменились куда сильнее самолетов. Никто, кроме разве что писателей-фантастов, не предполагал, что мы будем носить в кармане устройства с такими вычислительными мощностями и возможностями по сбору данных. Рынок предоставил возможности энтузиастам, влил огромное количество ресурсов в инновации, и мы вступили в новый мир. Технологическая возможность была порогом, а силу его перешагнуть нам дало желание получить то, что технология обещала, а также готовность платить за это.

Изменениям в технологических областях свойственны определенные закономерности. Крупные революции вроде изобретения телефона или реактивного двигателя происходят стремительно, затем следует длительный период постепенного совершенствования, после чего случается новая революция. Те самолеты, на которых мы летаем сегодня, во многом похожи на первые успешные пассажирские реактивные самолеты. Они крупнее, тише и эффективнее, но у них куда больше общего с самолетами 1960-х гг., чем у самолетов 1960-х гг. с самолетами 1955 г. Точно так же телефоны медленно совершенствовались почти столетие, пока разом не превратились в нечто совершенно новое.

Вероятно, не случайно 30 лет – это примерно тот срок, за который новое поколение, знакомое с технологией с детства, успевает вырасти и взяться за работу, способную эту технологию расшатать, и создать нечто принципиально новое. Молодежь обновляет мир, потому что еще не знает, что возможно, а что нет. Часы тикают, и поколение 2000-х покажет нам дорогу в космос.

Космическая эра достигла своего эпического триумфа за 12 лет, прошедших с запуска первого спутника – шарика на орбите с радио внутри – в 1957 г. до «Аполлона-11» и первых людей на Луне в 1969 г. Затем последовали 47 лет, за которые пилотируемые космические полеты мало изменились, а астронавты не забирались выше низкой околоземной орбиты. Подобное переживали и коммерческая авиация, и телефония. Но где же следующая революция?

Ракета «Сатурн-5», подобная тем, что доставляли астронавтов на Луну, лежит на боку в металлическом ангаре у ворот Космического центра имени Линдона Джонсона в Хьюстоне. За много лет погода потрепала ее, и реставраторы ее покрасили и убрали под крышу. Громада ракеты притягивает взгляд, подобно реликвии из эпохи гигантов; ее размеры кажутся невозможными, как руины римских построек, должно быть, казались невозможными жителям Средневековья. Дух захватывает, если представить, как эта ракета взмывала ввысь – 36 этажей высотой, выше статуи Свободы. Но еще удивительнее то, что NASA понадобилось всего 5 лет, чтобы довести «Сатурн-5» от замысла до успешного полета. Даже будь у него деньги, NASA больше не способно на такие стремительные инновации.

После более 40 лет на низкой околоземной орбите и без особых перемен в пилотируемых космических полетах другие планеты и звезды кажутся нам невозможно далекими и куда более недостижимыми, чем они казались не столь технически подкованным, но при этом более оптимистичным инженерам 1950-х гг. И все же привычки восприятия не должны ослеплять нас. Зарю технологической революции можно распознать задолго до ее появления. Это удалось Хелен Томас в 1955 г. Это удавалось группам известных ныне миллиардеров в эпоху развития интернета.

У каждого из нас есть внутренний измеритель правдоподобности, с которым мы сверяемся, прежде чем решить, верить чему-то или нет. Быть может, NASA и разучилось нас удивлять, но нельзя только поэтому впадать в неверие. Это будет ошибкой вроде той, которую совершил в 1955 г. президент TWA Ральф Деймон, сказав, что реактивные лайнеры не приживутся.

Все говорит о том, что открытый ум, сообразительность, осведомленность и непредвзятость позволят нам предугадать будущее космических полетов, исследований и колонизации.

Джордж Уайтсайдз, работа которого состоит в создании космической транспортной линии и получении прибыли за счет перевозки пассажиров и грузов, полагает, что сегодняшние обитатели Земли имеют такое же отношение к будущим космическим колонистам, какое имели первые азиаты, построившие тростниковые лодки, к сегодняшним обитателям островов Тихого океана. Мы знаем, что куда-то отправляемся, но нам непросто предугадать пункт назначения и маршрут. «Представьте, что вы выросли в африканском племени 200 000 лет назад и пытаетесь вообразить, как быстро человечество распространится по земному шару, располагая современными вам технологиями».

Эта оценка звучит пессимистично только до тех пор, пока вы не знаете, что Джордж купил пару билетов в космос по $200 000 у компании, которой он ныне руководит, всего через несколько месяцев после того, как первый опытный прототип, SpaceShipOne, выиграл технологический приз, вырвавшись за пределы атмосферы в 2004 г. Джордж умудряется сочетать идеализм с деловым реализмом. Интеллектуал Лиги Плюща[4 - Лига плюща – собирательное название восьми элитных университетов на северо-востоке США. – Прим. пер.], сын известного гарвардского химика и изобретателя, он – редкий пример инженера и энтузиаста.

Его босс – тоже энтузиаст. Британский миллиардер Ричард Брэнсон мечтал о собственной компании, занимающейся космическим туризмом, еще до того, как Берт Рутан запустил SpaceShipOne. Он зарегистрировал название Virgin Galactic (сходное с именем его авиакомпании Virgin и собственной звукозаписывающей компании) задолго до того, как мог появиться какой-либо летательный аппарат, способный поднять платежеспособных пассажиров, и годами исследовал неправдоподобные идеи доморощенных изобретателей в поисках достойного приобретения. Рутана спонсировал Пол Аллен, миллиардер из Microsoft, вложивший десятки миллионов в программу Института SETI по поиску радиосигналов внеземных цивилизаций.

Необходимость в недорогом многоразовом космическом транспорте была очевидным следующим шагом на протяжении 40 лет, со времени появления замысла космического челнока (Space Shuttle или просто шаттл). Недорогой космический челнок дал бы возможность строить в космосе крупные объекты, в том числе массивные корабли, предназначенные для полетов к другим планетам, а также вести экономически эффективный бизнес, невообразимый раньше. В 1972 г. NASA «продало» конгрессу шаттл, утверждая, что он будет совершать до 50 полетов в год при стоимости полезной нагрузки менее $200 за 1 кг и предсказывая 10 % дохода от инвестиций. К моменту завершения программы в 2011 г., NASA потратило $192 млрд на 133 успешных полета при стоимости полезной нагрузки около $30 000 за 1 кг (если предполагать, что каждый шаттл был загружен полностью).

Другой путь стал очевиден, когда появилось немало миллиардеров среди поколения бэби-бумеров, выросшего на оптимизме и научной фантастике 1960-х и 1970-х гг. Премия X-Prize фонда Ansari размером в $10 млн, увлекшая Рутана, была учреждена американкой иранского происхождения, владеющей бизнесом в области телекоммуникаций, которая позже отдала порядка $20 млн за место в российской ракете, летящей на Международную космическую станцию (МКС). Премия предназначалась создателям первого летательного аппарата с частным финансированием, способного поднять трех человек, включая пилота, на высоту 100 км, чуть дальше пределов атмосферы, и повторить этот подвиг в двухнедельный срок.

Хрупкий SpaceShipOne, крохотный, размером с пикап, был доставлен к точке старта на высоте 14 км самолетом-носителем WhiteKnightOne. Он не выглядел соперником громаде спейс-шаттла и не выходил на орбиту. Но и общая стоимость проекта составила всего около $27 млн. NASA отдает $70 млн за каждого астронавта, доставленного на космическую станцию российской ракетой. Заполучив приз и продав технологию Брэнсону, Аллен даже остался в выигрыше. Экономическая выгода вдруг представилась реальностью.

Брэнсон тут же начал продавать билеты, предсказывая, что сможет доставлять пассажиров в космос на более крупном SpaceShipTwo начиная с 2007 г. С тех пор он обновлял свой прогноз много раз. Его компания Virgin Galactic продала более 700 билетов общей стоимостью свыше $140 млн звездам кино и прочей богатой публике. Но траты компании оказались куда больше. Сейчас места продают по $250 000 вместо $200 000 якобы из-за инфляции за прошедшее с начала продаж десятилетие.

Уайтсайдз стал исполнительным директором Virgin Galactic в 2010 г., пробыв менее двух лет на посту главы аппарата директора NASA, который он занял благодаря участию в избирательной кампании Обамы в 2008 г. и в переходной команде новоизбранного президента. Он из того сорта людей, что вселяют уверенность после многолетних отсрочек и неудач, вроде взрыва при испытании топлива, погубившего троих работников компании Рутана, Scaled Composites, в 2007 г., и крушения во время испытательного полета в 2014 г., когда был потерян воздушно-космический самолет и погиб пилот компании Scaled Composites. Уайтсайдз обладает обаянием человека, всегда выражающегося точно, но легкого и умеющего говорить на непростые темы. Он придает деловую четкость операции, напоминающей о временах Китти-Хока[5 - В 1903 г. в местечке Китти-Хок братья Райт подняли в воздух первый самолет. – Прим. науч. ред.].

Virgin Galactic располагается в выцветших на солнце металлических строениях у взлетно-посадочной полосы в пустыне, в 160 км к северо-востоку от Лос-Анджелеса. Именно у этой полосы времен Второй мировой войны рядом с умирающим городком Мохаве, выросшим вокруг золотодобывающих шахт, несколько десятилетий назад Рутан нашел дешевые ангары и занялся изобретением самолетов, в том числе «Вояджера», облетевшего вокруг света в 1986 г. В плоской как стол долине Антилопы этот городок вырастает у шоссе, как другие города пустыни, – будто в случайном месте: людей почти не видать, усталые здания молят о пощаде палящее солнце. В таком бесплодном пейзаже все выглядит как бы выставленным напоказ – флот удалившихся от дел и законсервированных реактивных пассажирских самолетов, лес ветряков огромной фермы альтернативной электроэнергии и зверинец экспериментальных летательных аппаратов, похожих на брошенные кем-то игрушки.

С появлением Scaled Composites Рутана аэро- и космопорт Мохаве стал центром частных космических инноваций США. Здесь, в зоне ограничения воздушных полетов, инженеры множества компаний работают в ангарах, часть из которых снабжена вертикальными дверями для выкатывания ракет: вокруг простор, над головой ясное небо, и нет посторонних глаз. Техники (руки – в машинном масле) встречаются за завтраком в старомодной аэропортовской столовой посреди аэрокосмических памятников. Здесь больше негде собираться и почти нечем заняться помимо работы.

Но если вы любите конструировать самолеты, как юный инженер Ребекка Колби, встреченная нами в комнате отдыха Virgin Galactic, то лучшего места на свете не найти. Она долгое время заставляла летать всякие штуки в MIT, а сейчас, отдыха ради, учится летать сама. Утро того дня, на который была назначена наша встреча, она провела за компьютерным моделированием изменений в устройстве самолета-носителя WhiteKnightTwo, который будет доставлять космический корабль Virgin Galactic на высоту запуска – 15 км. Еще она моделировала траекторию самого SpaceShipTwo, определяя наилучший угол его запуска с носителя.

Это первая работа Колби вне стен колледжа. Хотя она знала, что будет здорово заниматься конструированием космического корабля, билеты на который проданы Леонардо Ди Каприо, Анджелине Джоли и другим знаменитостям, ей не с чем это сравнить. И не только ей – никому. В этой работе все ново.

«Не то чтобы я не знала, что делаю, потому что молода, – говорит она, – просто пока не существует общепринятого способа это делать».

Культура новизны, азарта и обыкновение доводить дело до конца, свойственные коммерческой космической индустрии, помогли Джорджу Уайтсайдзу поверить в то, что он пытался сделать. В NASA он был в самых верхах организации более чем из 15 000 сотрудников, работающих над разными проектами, но лишенных ясного понимания того, куда они двигаются и зачем. Здесь у него команда из сотен человек, но каждый был предан делу запуска SpaceShipTwo в космос.

Джордж думает, что метод программы «Аполлон» – вливание огромных средств в единственную цель на протяжении многих лет – больше не сработает, и не важно, идет ли речь о полете на Марс или о чем-то другом. Политические лидеры не терпят риска и лишены настойчивости. Делать сложную машину одноразового использования, безопасную по современным стандартам, – слишком дорого. С завершением огромного проекта останавливается и прогресс. Большие централизованные проекты дают меньший рост, чем маленькие стремительные прорывы, распределенные между многочисленными конкурирующими и сотрудничающими проектами, каждый из которых волен развивать лучшие из собственных идей.

«Я могу принять техническое решение по какому-то вопросу, и так оно и будет, – говорит Джордж. – Здесь люди понимают цель и путь к ее достижению. NASA – совсем другой “зверь”. Это организация, располагающая потоком финансирования, который не иссякнет никогда».

Уайтсайдз привычно идет через ангар, в котором располагаются WhiteKnightTwo и SpaceShipTwo, во всем похожий на любой другой производственный цех, за исключением ярко-белого самолета с утонченными крыльями размахом 43 м – шире, чем у «Боинга-737». WhiteKnight – замечательный самолет с высокими полетными качествами. Он двухфюзеляжный, как катамаран, у него 4 больших реактивных двигателя, при этом он сделан из сверхлегкого композитного материала. По словам Джорджа, этот самолет способен подняться на высоту 15 км с двигателями в режиме малого газа. WhiteKnightTwo может закладывать вираж с перегрузкой 6 g, а также способен лететь по параболе – прочертить большую дугу в небе, создавая невесомость в кабине.

Эти мощность, сила и малый вес нужны, чтобы поднять на высоту запуска 13 600 кг корабля SpaceShipTwo, подвешенного между фюзеляжами. Это космоплан длиной 18 м, управляемый двумя пилотами, с шестью пассажирскими местами. По диаметру он похож на бизнес-джет, но в нем нет пола. Вместо этого весь внутренний объем цилиндра отведен для игр пассажиров во время нескольких минут невесомости. Большими нововведениями Рутана были форма аппарата и его аэродинамические поверхности, позволяющие возвращаться в атмосферу подобно воланчику, без риска перегрева. Две балки с хвостовым оперением большой площади поворачиваются в положение, перпендикулярное направлению полета, стабилизируя и тормозя космоплан. После возвращения в атмосферу на высоте около 21 км хвостовая секция, именуемая «перо», поворачивается назад и превращается в крыло для планирующего полета к посадочной полосе.

SpaceShipTwo предназначен для полета в космос на скорости 4000 км/ч, но не для выхода на орбиту. Он стремительно прочерчивает дугу в небесах и возвращается на Землю через полтора часа после взлета под крылом самолета-носителя.

Первые пилотируемые испытательные полеты с включением двигателя были проведены в начале 2014 г., но многое еще предстояло изменить. Так, Virgin Galactic перешла на другое топливо для ракетного двигателя SpaceShipTwo в мае 2014 г. Осенью того же года она в очередной раз нарушила обещанную дату первого полета с пассажирами.

А потом в канун Дня Всех Святых произошла авария во время испытательного полета космоплана, который проводился компанией Scaled Composites, уже принадлежащей фирме Northrop Grumman (Рутан уволился в 2011 г.). Второй пилот потянул рычаг замка хвостового оперения не вовремя – раньше положенного примерно на 14 секунд, когда космоплан еще только набирал сверхзвуковую скорость. Оперение начало поворачиваться, и космоплан разорвало на части. Пилота вышвырнуло из кабины, и он спустился на землю на парашюте, травмированный, но живой. Второй пилот погиб. Его тело было обнаружено среди обломков.

В ходе расследования Национальный совет по безопасности на транспорте пришел к выводу, что авария произошла из-за человеческой ошибки, но обвинила Scaled Composites в отсутствии достаточной защиты от такой ошибки. Авария произошла по причине человеческого фактора, а не из-за изъяна конструкции, и, видимо, поэтому владельцы билетов отнеслись к ней с пониманием. Лишь немногие попросили вернуть им деньги.