В космос за свои деньги: как S7 Space сделает ракету и грузовой корабль
Представьте себе коммерческую космическую компанию, рассчитывающую за ближайшие три года создать грузовой космический корабль, ракету-носитель с возвращаемой первой ступенью, а еще выйти на окупаемость и неплохо заработать на государственных заказах. Кто сказал, что это американская SpaceX? Речь идет о российской компании S7 «Космические транспортные системы» (S7 Space).
Главным событием стало решение проблемы места сборки ракет — генеральный директор S7 Space Сергей Сопов сообщил Forbes, что удалось уложиться в сроки и в конце 2019 года намечается первый запуск с «Морского старта». Как компания планирует построить свой бизнес?
На что ставит компания S7 Space
Коммерческая космонавтика в России — предмет очень странный. С одной стороны, говорят о ней часто, надежды возлагают большие. С другой стороны, игроков на рынке раз, два и обчелся, а уж тех, кто может похвастаться серьезными инвестициями и продуманной стратегией, и вовсе днем с огнем не найти.
Самым серьезным игроком на рынке коммерческой космонавтики в России можно считать компанию S7 Space, дочернее предприятие компании S7. Она сделала крупнейшие для нашей страны инвестиции в космонавтику — приобрела «Морской старт» и заказала первую партию ракет, что обошлось ей в $150 млн. После закрытия сделки в марте 2018 года она несет расходы по обслуживанию комплекса: компании Sea Launch оно обходилось в $25 млн, S7 Space планирует оптимизировать сумму, но она все равно останется существенной. И это только начало: компания уже начала вкладываться в персонал, инженеров и технические работы по созданию новых ракет и космических аппаратов.
Первые доходы компания S7 Space планирует получить, запуская спутники по проекту «Морской старт», прежде всего на геостационарную орбиту. Возможность перевести пусковую платформу Odyssey в экваториальную зону позволяет повысить максимальную массу выводимых спутников по сравнению с пусками с космодромов, расположенных севернее или южнее: чем ближе к экватору, тем больше скорости Земля «добавляет» ракете при старте.
При этом Сергей Сопов считает, что именно грузоподъемность ракеты во многом определяет размеры и вес запускаемых космических аппаратов: «Основные производители спутников в настоящее время заточены под возможности вывода. Есть возможность выводить на геостационарную орбиту 3,5 т, вот они и создают космические аппараты под эти параметры. Вы только предоставьте такую возможность».
Для того чтобы доставить схожий по весу груз на геостационарную орбиту при использовании более северного космодрома, приходится использовать тяжелую ракету-носитель «Протон». С Байконура и с применением разгонного блока «Бриз-М» он выводит на геостационар до 3,7 т. Правда, это и стоит дороже.
Насчет клиентов компания S7 Space не волнуется. Сергей Сопов считает, что четыре запуска в год, которые необходимы для безубыточной работы, компания найдет себе всегда. Даже если цена будет выше, чем у SpaceX, найдутся заказчики из «хвоста очереди», которым важнее сроки, чем небольшая разница в цене. Он напоминает: «В истории ракетной техники еще не было такой ситуации, чтобы произведенная ракета-носитель лежала на складе и не нашла себе спутника». Тем более что пусковой конвейер, как у Маска, компания устраивать просто не собирается: технологическая возможность комплекса «Морской старт» ограничена логистикой. Для каждого старта требуется переход пусковой платформы в точку пуска на экваторе и возвращение в порт Лонг-Бич (США) для подготовки к следующему пуску.
«Поставлю я цену ниже, чем у Илона Маска. И что? Придут ко мне все его клиенты, и что я буду делать? Их тридцать, а у меня ограничение шесть пусков в год», — объясняет Сопов свое нежелание демпинговать. В результате компания планирует продавать свои пуски по $62-72 млн за старт, при стоимости услуг Илона Маска в $61,5 млн.
Через тернии
Главной проблемой компании стали ракеты-носители «Зенит», на использование которых и рассчитан «Морской старт». Дело в том, что частичное производство и сборку ракеты ранее осуществляло украинское производственное объединение «Южный машиностроительный завод» (Южмаш). Но дифференцирование производства, хорошо работавшее в Советском Союзе, сыграло злую шутку дважды: при развале СССР, и затем после событий 2014 года, когда совместная работа подразделений «Роскосмоса» и украинских предприятий стала затруднительной. Заменить российско-украинские носители для «Морского старта« просто нечем.
Сергей Сопов сообщил Forbes, что из ситуации удалось найти выход. Теперь российские и украинские компоненты будут собираться в США.
В Лонг-Бич уже была необходимая инфраструктура, но раньше туда доставлялись две ступени с Украины, разгонный блок из России и космический аппарат из той страны, где его производили. Затем это все собиралось из готовых сегментов, как конструкторы «Лего». Теперь трудоемкость работ вырастет: с Украины придут блоки первой и второй ступени без системы управления и, главное, без двигателей. Навешивать их будут уже в США, после чего стыковать с разгонным блоком и космическим аппаратом.
«Нам все равно нужен этот пуск, чтобы показать миру «Мы вернулись».
Благодаря такому решению удалось остаться в первоначальном графике: S7 Space успевает в январе-феврале 2019 года поставить в США первый «пакет» для сборки ракеты. Из-за новой схемы работы вырастет себестоимость, но не сильно — по расчетам компании, на $2 млн.
Первый старт возобновленной программы должен состояться уже в конце 2019 года. C учетом того, что «Морской старт» был долгое время законсервирован, его придется произвести либо с массо-габаритным макетом в качестве полезной нагрузки (c «болванкой», как говорят в отрасли), либо по заниженной цене, чтобы компенсировать возможные риски заказчика. Сергей Сопов заключает: «Нам все равно нужен этот пуск, чтобы показать миру «Мы вернулись».
Задел на будущее
S7 Space не намерена останавливаться только на предоставлении пусковых услуг с помощью ракет «Зенит». Компания уже приступила к созданию собственной ракеты-носителя и грузового космического корабля. Для этого привлечены заместитель генерального директора и главный конструктор средств выведения Игорь Радугин и главный конструктор по космическим орбитальным системам Николай Брюханов. Оба специалиста ранее работали в структурах «Роскосмоса»: первый руководил созданием перспективной отечественной ракеты «Союз-5», другой созданием нового российского пилотируемого корабля «Федерация». Вокруг них в компании создаются собственные конструкторские бюро, включающие их бывших коллег.
В настоящее время компания планирует создать собственные ракету-носители «Союз-7» (для наземных стартов) и «Союз-7SL» (модификацию для «Морского старта»), а также грузовой космический корабль для этой ракеты. Предполагается, что первый пуск нового носителя состоится уже с фирменным кораблем.
Грузовой аппарат предполагается создавать на базе наработок по российскому пилотируемому космическому кораблю «Федерация». При этом компания планирует создать его всего за три года. Для сравнения: сама «Федерация» находится в разработке уже девять лет с 2009 года, и конца пока не видно. В конструкции грузового корабля S7 Space будут использованы композитные материалы. Итоговый вес корабля вместе с полезной нагрузкой должен составить 12-14 тонн, такую массу сможет поднять будущая ракета S7 Space при старте с Байконура. Для сравнения: масса грузового космического корабля Dragon компании SpaceX с полезной нагрузкой не более 7,5 т.
В России нет возможности производить такой корпус из композитных материалов, поэтому его будут делать на европейских мощностях группы S7 — материнской компании S7 Space. Зато приборно-агрегатный отсек с двигателями и остальными техническими системами планируется заказать в России.
«У нас основная задача подтвердить, что такая разработка вообще возможна, — сделать транспортный корабль за три года. Запустить, сделать пару витков вокруг Земли и, самое главное, посадить его, ведь это будет многоразовый грузовозвращаемый аппарат», — объясняет Сопов.
Возможность вернуть корабль — важная особенность, которая снизит себестоимость запусков. Обеспечить ее предполагается за счет парашютной системы и двигателей мягкой посадки, делающих приземление на последних метрах более деликатным. Такой подход позволит сажать корабль без повреждений и восстанавливать его к следующему пуску. В настоящее время в России нет возвращаемых грузовых космических кораблей, поэтому результаты экспериментов приходится возить с Международной космической станции по чуть-чуть в спускаемой капсуле пассажирского «Союза» или договариваться с американцами.
Правила современных ракет
Сергей Сопов объясняет, почему компания хочет делать именно такой носитель, с возвращаемой ступенью и возможностью автоматического запуска: «Есть четкое понимание, как должна выглядеть современная ракета-носитель. Во-первых, она должна иметь возможность автоматического пуска. Во-вторых, первая ступень ракеты должна быть многоразовой. Когда вы слышите, что ракета будет одноразовой или что у нее будет башня обслуживания — специальная наземная инфраструктура для обеспечения работы людей, — знайте, что это ракета вчерашнего дня».
Ракеты «Союз-7» и «Союз-7 SL» будут создаваться S7 Space по эскизному проекту «Союза-5», который компания рассчитывает получить у «Роскосмоса» в рамках государственно-частного партнерства.
К сожалению, основное отличие ракеты «Союза-7» — возвращаемую первую ступень — реализовать с помощью двигателей не получится: их высокая мощность и неподходящая система зажигания не позволят аккуратно затормозить у Земли. Технический облик системы спасения возвращаемой первой ступени в компании S7 Space пока находится на этапе рассмотрения. Предпочтение отдается варианту, который предусматривался для боковых блоков сверхтяжелой советской ракеты «Энергия» — гиперзвуковой парашют и срабатывание пороховых двигателей у поверхности Земли. Для этого была разработана специальная ткань, способная выдержать мощный напор воздуха. По плану приведение в работоспособное состояние ступени после предыдущего старта не превысит двух недель.
Предполагается доработать ракету-носитель сделать в течение трех лет и в 2022 году показать уже первый рабочий вариант. Первый старт будет в одноразовом варианте, а затем постепенно, как это делает Илон Маск, ракету модернизируют для многоразового варианта. «Я просто хочу показать, что можно делать по-другому, не сидеть десятилетиями и ждать, как у нас привыкли», — объясняет сжатые сроки Сопов. Он добавляет, что у новых ракет будет реализован автоматический пуск, как и у носителя «Зенит». Это требуется для работы ракеты в проекте «Морской старт». На плавучем космодроме Odyssey носитель подготавливают к старту, а затем весь экипаж переходит на судно управления и отходит на безопасную дистанцию. С платформы Odyssey ракета взлетает самостоятельно.
А вот от использования водорода в качестве топлива в компании отказались. Слишком сложно и дорого эксплуатировать такой носитель. Инфраструктура вообще получается золотой: водород требует очень низкой температуры в -253оС для сжижения, а также дорогого гелия для подготовки к заправке.
Общий космос
Сергей Сопов считает, что имея на руках готовую ракету и грузовой корабль, он сможет наладить диалог и совместную работу с государством: «Задачи у российских частных космических компаний и у государственных структур одинаковые. Цели могут быть разные — в одном случае зарабатывать деньги, в другом — нет. Но мы российская компания, которая живет по российским законам и хочет приносить пользу стране».
Создав работающую связку из ракеты и грузового корабля, S7 Space рассчитывает получать заказы от «Роскосмоса». Примером может служить компания SpaceX, которая регулярно получает заказы на запуски и от NASA, и от американских военных. При этом цены на них значительно выше, чем обычный коммерческих пусков зондов на орбиту и может достигать $120-150 млн, против $60 млн.
С одной стороны, Сопов надеется, что государственной структуре будет дешевле и проще заказать запуски у частной компании, нежели пытаться изобрести велосипед и создавать свой грузовой корабль параллельно. Отсутствие подобного партнерства сейчас он объясняет тем, что в России нет серьезных коммерческих компаний, способных и умеющих договариваться с государством.
В то же время руководитель компании S7 Space подчеркивает, что все работы будут произведены на собственные средства и только потом сертифицированы для использования «Роскосмосом». Иначе создание техники сильно затормозится.
«С государственным финансированием придет то, от чего хотелось бы отказаться: вся система государственного регулирования при создании космической техники с отработками, заключениями профильных институтов, порой лишь тратящих впустую время. Мы не изобретаем здесь велосипед. SpaceX прошла в США такой же путь — создали коммерческий носитель, а в дальнейшем сертифицировали его под нужды государственных структур», — объясняет Сопов.
Звучит такой вариант развития событий логично. России давно нужна космическая альтернатива в виде гибкой частной компании, способной быстро реагировать на требования рынка и развиваться, опережая государственные структуры. Только так можно вернуть российскому космосу лидирующие позиции.
Сейчас S7 Space находится в положении SpaceX 10-летней давности. Любые планы воспринимаются через призму: «Вот когда построят, тогда и поговорим...» Пока у компании в активе старт ракеты «Зенит» с Байконура. И еще ясное понимание Сергеем Соповым доминирующих тенденций в развитии ракетной техники: «Очевидная вещь на сегодняшний день — весь мир делает многоразовые системы. А в России все продолжают спорить, эффективны они или нет».