V posledních deseti letech jsme byli svědky doslova revoluce v soukromé astronautice. Začalo to ve Spojených státech, ale dnes tato revoluce mění přístupy k využívání a průzkumu vesmíru po celém světě, a to i v aspektech vědecké a technologické politiky států a jejich konkurence v této oblasti. Souběžně s explozivním růstem komerčního vesmírného sektoru dochází ke kvalitativním změnám v oblasti vesmírných technologií. Všechny probíhající změny samozřejmě ovlivňují Rusko a jeho dlouhodobé zájmy.
Komerční vesmírná revoluce
Od samého počátku průzkumu vesmíru v této oblasti existují soukromé společnosti, které působily jako dodavatelé podle vládních zakázek v rámci vesmírných programů, a také nezávisle vyvíjené a vytvářené kosmické lodě a služby na jejich základě. Zde je důležité zdůraznit: státní objednávka zahrnovala vývoj a výrobu nosných raket, další způsoby spouštění užitečného nákladu, satelity, vědecká vozidla, nákladní lodě s posádkou a orbitální stanice. Od 60. let je telekomunikační sektor atraktivní pro soukromé investice - vývoj, vytváření a provoz komunikačních a vysílacích satelitů. Toto sladění bylo obecně udržováno v průběhu příštích 35–40 let.
Předpoklady změn začaly vznikat ve druhé polovině 80. let, kdy se začaly realizovat ekonomické efekty vesmírných aktivit a komercializace technologií vytvořených v leteckém průmyslu na základě vládních zakázek. Tato oblast je stále více konceptualizována z hlediska potenciálního zisku. Nezapomínejme na roli studené války jako podnětu pro obrovské vládní investice do vesmírných programů. Na konci své konfrontace však Sovětský svaz a Spojené státy samy stále více argumentovaly nadhodnotou vytvořenou každým rublem nebo dolarem investovaným do takových programů.
Dennis Tito, první vesmírný turista
Kromě uvážlivějšího přístupu supervelmocí ke svým výdajům na vesmír hrála důležitou roli také „revoluce ve vojenských záležitostech“, která v těchto letech začala. Integrace vesmírných komunikačních, průzkumných a navigačních systémů do každodenních činností ozbrojených sil a vznik fenoménu „high-tech války“[1] vyžadovaly zapojení značného počtu civilních specialistů a také využití satelitů obchodní komunikace vojsky.
Začátek nové éry byl položen válkou v Iráku v roce 1991, poté se ukázalo, že žádná armáda nemůže plně uspokojit své potřeby vesmírných systémů pomocí výhradně vojenských vozidel - příliš drahých. Zároveň bylo jasné, že například navigační satelitní systémy (tehdy to byl americký GPS a sovětský / ruský systém, později nazývaný GLONASS), jejichž vytváření a údržba je komerčně nerentabilní, by měly být součástí civilní ekonomická infrastruktura, jako jsou silnice a elektrické sítě. S rozvojem technologie se taková infrastruktura stala - a dokonce se změnila na samostatný segment vesmírného podnikání - satelity pro dálkové snímání Země, které umožňují průzkum zemského povrchu ve vysokém rozlišení a přenos dat v reálném čase širokému spektru zákazníků (zpočátku byl satelitní povrchový průzkum prováděn výhradně v zájmu zpravodajství).
Dalším silným impulsem pro rozvoj komerčního průzkumu vesmíru byl kolaps sovětského ekonomického systému a formování světového trhu s vesmírným zbožím a službami, kam nyní vstoupily ruské a ukrajinské podniky s nosnými raketami a raketovými motory. Později se k nim přidala Čína, která pomocí svých nosných raket provádí komerční satelitní vypouštění a vyrábí satelity pro zákazníky v Africe a Latinské Americe. Rusko také propagovalo komercializaci vesmírných stanic a vznik vesmírné turistiky (to začalo na stanici Mir).
Konec studené války osvobodil značný počet specialistů dříve zaměstnaných ve vládních programech z leteckého průmyslu ve Spojených státech a Rusku. A musíme vzdát hold Američanům - podařilo se jim vytvořit podmínky pro to, aby někteří z těchto lidí zůstali v profesi, přešli na témata komerčního vesmíru nebo založili vlastní vesmírné společnosti. Tak vznikl „ekosystém“soukromé astronautiky.
Přesto byl rok 2001 výchozím bodem pro revoluci v komerčním průzkumu vesmíru, když zcela soukromé suborbitální letadlo Spaceship-1, sponzorované miliardářem Paulem Allenem, letělo a tvořilo základ projektu na vytvoření kosmické lodi pro masovou vesmírnou turistiku. Za realizaci tohoto projektu s názvem „Spaceship-2“se společně s P. Allenem ujala společnost „Virgin Galactic“miliardáře Richarda Bransona. O rok později další miliardář Elon Musk založil společnost Space Exploration Technologies, která nakonec vyvinula rodinu nosných raket Falcon a nákladní kosmickou loď Dragon.
Hlavní věc, na kterou je třeba si dát pozor, je, že soukromý kapitál začal investovat rizikový kapitál do vesmírné dopravy, jehož cílem je snížit náklady na získání zboží a lidí na oběžnou dráhu a jejich návrat na Zemi. Náklady na vypuštění nákladu na nízkou oběžnou dráhu pomocí rakety Falcon-9 jsou tedy 4300 USD / kg a na raketě Falcon Heavy byly sníženy na 1455 USD / kg. Pro srovnání: náklady na vypuštění nákladu na nízkou oběžnou dráhu ruskou raketou Proton-M jsou 2 600–4500 USD / kg [2].
SPACEX
Raketový projekt „Falcon-9“SpaceX
Svou roli zde hraje i státní politika. V roce 2000 americká vláda provedla v rámci programu Constellation (takzvaný lunární program George W. Bushe) (1, 2, 3) přenos technologií a zkušeností nashromážděných po celá desetiletí do podnikání, a také vlastně upustila od vlastních nových projektů v oblasti aplikované kosmonautiky a raketové vědy ve prospěch objednávek na služby komerčních vesmírných systémů. Částečně tedy „pojistil“investice podniku.
Americká vesmírná agentura NASA se zároveň mohla zaměřit na zásadní vesmírný výzkum a vývoj a také integraci výsledků získaných v rámci civilních a vojenských vesmírných aktivit do oblasti letectví. Zejména zde můžeme zmínit experimentální výškové bezpilotní letadlo poháněné solárními bateriemi, přizpůsobení leteckých a vesmírných systémů používaných ve vojenských bezpilotních letadlech potřebám komerčního sektoru a také vývoj technologií „létajících křídel“, poprvé použito na vojenských letadlech a raketoplánech, při stavbě civilních letadel. To je třeba vzít v úvahu, protože vesmírný a letecký průmysl potřebuje syntézu, která vytváří základ pro jejich vzájemné technologické obohacování a funguje jako jedna z klíčových lokomotiv hospodářského rozvoje.
Vektory globální konkurence
Když mluvíme o oblastech vesmírných aktivit klíčových zahraničních hráčů, lze rozlišit tři z nich.
Průzkum hlubokého vesmíru. To zahrnuje vyslání kosmických lodí do jiných těles sluneční soustavy - na Měsíc, asteroidy, Mars, jiné planety a jejich satelity. Do těchto studií jsou zapojeny Spojené státy, Evropa, Japonsko, Čína, Indie. Cíle hráčů se ale v detailech liší. Pokud Američané a Evropané provádějí super-obtížné mise, aby si udrželi své vědecké a technologické vedoucí postavení, pak jsou mise Číny a Indie obsahově jednodušší a jsou zaměřeny na zlepšení vlastní technologické a průmyslové základny prostřednictvím těchto projektů. Současně v prosinci 2013 byla na Měsíc vyslána čínská automatická vědecká stanice „Chang'e-3“jako součást přistávacího modulu a lunárního roveru „Yuytu“spolu s úspěšným dokončením pilotovaného letového programu. první čínské orbitální stanice „Tiangong-1“v létě téhož roku. svědčí o touze ČLR stát se vesmírnou velmocí schopnou plně samostatně operovat ve vesmíru. Pokud jde o Japonsko, jeho cílem je udržet si vedoucí postavení v určitých technologických výklencích v oblasti robotiky a přírodních věd, aby měly příležitosti pro vzájemně výhodnou spolupráci ve vesmíru se Spojenými státy a EU, jakož i pro nadřazenost v těchto výklencích nad Čína.
CNSA / Chinanews
Čínský automatický vědecký
Stanice Chang'e-3 na Měsíci
Astrofyzika. Zde mluvíme o studiu struktury vesmíru a dalších hvězdných systémů, kontrole základních pojmů teoretické fyziky. Šampionát v tomto směru drží Američané a Evropané a o aktivní konkurenci ostatních hráčů se zatím nemluví. Rusko si zachovává potenciál pro provádění takových projektů, který odpovídá jeho zásadním zájmům, ale potřebuje ověřenou politiku v oblasti základního vesmírného výzkumu.
Nová kosmická loď. Vedoucí postavení v této oblasti zůstává na Spojených státech, významný výzkum a vývoj v této oblasti rovněž provádí Evropská vesmírná agentura. Kritériem zde nejsou ani tak náklady na vesmírné programy, jako kvalita vyvíjených vozidel a složitost vědeckých misí vyslaných opět do vesmíru [3]. Nová kosmická loď spolu s novými nosnými raketami jsou navrženy tak, aby zjednodušily a snížily náklady na využití oběžné dráhy blízko Země k řešení různých aplikovaných problémů, aby měly větší flexibilitu při používání a také dlouhou životnost a udržovatelnost.
Zvláštní pozornost si zaslouží americký opakovaně použitelný bezpilotní raketoplán X-37B, který byl vytvořen v zájmu amerického letectva a již provedl sérii dlouhých experimentálních letů na oběžné dráze. V zařízeních této třídy je nejslibnější a nejcennější schopnost hrát roli operativně rozmístitelného vesmírného komunikačního a průzkumného systému v dané oblasti zemského povrchu, který ozbrojené síly potřebují při přípravě na konflikt a samotný konflikt.
Takový systém umožňuje vyřešit problém nedostatku šířky pásma komerčních komunikačních kanálů v případě nepřátelských akcí, stejně jako problém oblasti pokrytí satelitních systémů v různých oblastech Země. V současné době plní přístroj X-37B roli orbitální laboratoře, kde se testují nové vesmírné technologie. V budoucnu bude používání takových zařízení (vylepšené ve srovnání s těmi testovanými dnes) zřejmě zahrnovat údržbu a modernizaci již rozmístěných satelitů a teleskopů.
NÁS. Foto letectva / Michael Stonecypher
Americký vesmírný dron
X-37B
Pro srovnání poznamenáváme, že evropský experimentální opakovaně použitelný suborbitální raketoplán IXV je vytvářen za účelem testování technologií budoucích systémů vesmírné dopravy. Evropané se na začátku roku 2014 oficiálně začali zajímat o soukromý vývoj opakovaně použitelného raketoplánu s posádkou americkou korporací Sierra Nevada.
Když mluvíme o nových kosmických lodích s posádkou, stojí za zmínku, že americká společnost Boeing vyvíjí opakovaně použitelné nákladní a osobní vozidlo CST-100 s kapacitou až 7 osob. Navzdory skutečnosti, že se plánuje testovat a zpočátku jej používat na ISS, je určen spíše pro servis a dopravu cestujících na soukromou orbitální vesmírnou stanici, kterou vyvíjí americká společnost Bigelow Aerospace. Ve stejné době se Boeing a Lockheed Martin na základě smlouvy NASA podílejí na vytvoření víceúčelové výzkumné kosmické lodi s posádkou Orion <(1, 2). Letové testy této kosmické lodi by měly začít již v roce 2014. A přestože Spojené státy zatím nemají jasné znalosti o tom, zda je zapotřebí nová expedice s posádkou na Měsíc nebo na některý z blízkých asteroidů, společnosti v americkém vesmírném průmyslu jsou zaneprázdněn vývojem základních technologií v tomto směru a přehodnocením zkušeností z předchozích programů s lidskou obsluhou.
Tyto oblasti globální vesmírné soutěže mají také politické důsledky. Dnes prakticky neexistují žádné nové projekty, ve kterých by byla možná zásadní spolupráce předních vesmírných velmocí, jako tomu bylo u programů Mir-Shuttle a ISS. Různé přístupy, cíle a příležitosti, včetně různých institucionálních uspořádání vesmírných aktivit, ztěžují nalezení společného jazyka a společných zájmů ve vesmíru. Co však nelze dosáhnout na státní úrovni, lze dobře dosáhnout na úrovni vědecké, univerzitní komunity a podnikání.
Rusko v nové realitě
Koncept NASA představující projekt
využití kosmické lodi Orion pro
průzkum asteroidů
Na pozadí probíhajících procesů jsou ruské vesmírné aktivity dlouhodobě charakterizovány kombinací setrvačnosti a pokusů o vypracování nové strategie. Tento stav byl objektivně určen - restrukturalizace sovětského leteckého průmyslu a jeho přizpůsobení podmínkám tržního hospodářství, vzhledem k selhání konverzní politiky v letech 1992–1993, nemohlo proběhnout rychle. Navíc zahraniční poptávka po domácích vesmírných produktech v 90. letech a možnost existence podniků se starými zásobami vytvořily v ruské společnosti falešnou iluzi, že by člověk neměl věnovat velké úsilí průzkumu vesmíru. Situace se začala měnit ke konci dvacátých let minulého století, kdy série neúspěšných vesmírných projektů a nehod při odpalování raket, jakož i změny v mezinárodním konkurenčním prostředí donutily Rusko kriticky se zamyslet nad svou pozicí v této oblasti.
Ruská vláda dnes pokračuje v kurzu směrem k vytvoření United Rocket and Space Corporation (URSC), jehož cílem je kombinovat a optimalizovat státní aktiva v oblasti raketové a kosmické lodi. Zde je na místě položit si otázku: jak konkurenceschopná může být tato nová struktura v mezinárodním kontextu a v kontextu rozvoje soukromých vesmírných společností?
URCS má vysokou šanci na úspěch, pokud funguje jako vývojová společnost. Za prvé, Rusko potřebuje novou rodinu nosných raket. Nosná raketa Angara, která je ve fázi přípravy na letové zkoušky, je významným, ale pouze prvním krokem na této cestě. Za druhé, kritériem úspěchu a konkurenceschopnosti nových nosných raket by měla být skutečná, nikoli státem dotovaná cena za kilogram staženého nákladu. Dnes se v této oblasti vede hlavní bitva o snížení tohoto čísla na méně než 1 000 $ / kg. A co je nejdůležitější, činnosti URSC by měly podléhat národní strategii pro průzkum vesmíru, která musí být nyní vyvinuta a výsledky takové práce by měly být zveřejněny. Klíčovým úkolem by mělo být provádění základního vědeckého výzkumu ve vesmíru a souvisejícího výzkumu a vývoje.
Dmitrij Rogozin při představení rakety-
nosič „Angara“ve středu. Khrunicheva
Je důležité, aby si Rusko uvědomilo, že Američané přišli před deseti lety: žádná vesmírná aktivita na veřejné náklady, včetně vyslání astronautů někam, nedává smysl, pokud nevede k získávání zásadně nových znalostí a technologií. A dnes toto porozumění bere jako základ pro stanovování cílů nejen Washington a Evropané, ale také Peking, Tokio a Dillí. V tomto ohledu by bylo chybou, kdyby URSC nadále existovalo ve stejném paradigmatu, ve kterém existují ruské vesmírné podniky a holdingy, konkrétně udržování produkčního potenciálu na minimální dostatečné úrovni a sloužící potřebám vládních resortů a méně často státní společnosti. Tento přístup samozřejmě předpokládá, že ruské systémy satelitní komunikace a televizního vysílání by měly být vytvořeny na úkor komunikačních společností a velkých televizních společností, a nikoli na úkor rozpočtu v rámci státních programů.
Na tomto základě bude možné za účasti Ruska rozvíjet nové projekty mezinárodní spolupráce ve vesmíru. V příštích letech jich bude sotva mnoho, ale jasná formulace cílů, organizační struktury a finančního plánu zajistí, že naše země bude mít stejnou účast a někde plnohodnotné vedení v takových projektech.
Nemělo by se zapomínat, že i v Rusku existuje potenciál pro rozvoj soukromé astronautiky. Je to samozřejmě v souladu se stavem a schopnostmi domácího trhu, ale jasně to překonává to, co dnes vidíme v Japonsku, Číně nebo Indii, kde je stále obecně těžké mluvit o soukromé astronautice. Mluvíme o soukromých podnicích, které vycházejí z ruské vědecké komunity. Za první takový počin lze považovat výzkumný tým Selenokhod, který se až do prosince 2013 účastnil soutěže Google Lunar X Prize o vytvoření a vyslání prvního soukromého robota na měsíční povrch (tento tým zahájil tuzemskou společnost pro robotiku RoboCV). Dalším příkladem ruské soukromé astronautiky je Dauria Aerospace, kterou založil miliardář Michail Kokorich a má pobočky v Rusku (Skolkovo Technopark), Německu a USA. Společnost plánuje vyvinout a nasadit systém komunikačních a monitorovacích satelitů a poskytovat spotřebitelům své služby prostřednictvím elektronického předplatného.
Dauria letecký a kosmický průmysl
Satelit DX-1 vytvořený společností
Dauria Aerospace
Intenzivní rozvoj soukromé astronautiky, který v USA začal v posledním desetiletí, mění světovou praxi průzkumu vesmíru. Ve skutečnosti můžeme hovořit o komercializaci všech aktivit, které jsou prováděny na oběžné dráze Země, včetně pilotovaných letů. To bylo možné díky skutečnosti, že soukromým společnostem, které vytvářejí vesmírné rakety a kosmické lodě na základě nových technologií, se podařilo výrazně snížit náklady na vypuštění nákladu na oběžnou dráhu Země. Neformální status vůdce ve vesmírné sféře dnes více než kdy dříve závisí na schopnosti země nebo skupiny zemí provádět širokou škálu základního vesmírného výzkumu, který tvoří nezbytné technologické a průmyslové potenciál.
Rusko má velkou šanci přizpůsobit se globálním trendům v průzkumu vesmíru a zaujmout důstojné místo v oblasti základního výzkumu a soukromé kosmonautiky, vytvořit strukturu URSC a příznivé podmínky pro vznik vesmírných startů v univerzitním prostředí. Předpokladem je jasná a transparentní strategie formulovaná politickým vedením země a vůlí ji realizovat. Obecně platí, že průzkum vesmíru zůstane vysoce politizovanou sférou mezinárodních vztahů a aby si Rusko udrželo svůj vůdčí potenciál v této oblasti, musí být schopno předložit a implementovat pokročilé vědecké a technické myšlenky.
