Электронная библиотека » Чарльз Уолфорт » » онлайн чтение - страница 6


  • Текст добавлен: 6 марта 2018, 16:00


Автор книги: Чарльз Уолфорт


Жанр: Прочая образовательная литература, Наука и Образование


Возрастные ограничения: +12

сообщить о неприемлемом содержимом

Текущая страница: 6 (всего у книги 24 страниц) [доступный отрывок для чтения: 7 страниц]

Шрифт:
- 100% +

На Титане освещение помещений и подобающая диета будут круглогодичной необходимостью. Естественные циклы света и темноты будут совершенно непривычными. Будучи спутником Сатурна, Титан всегда повернут к нему одной и той же стороной. Однако оранжевая атмосфера, вероятно, не позволяет увидеть звезды и планеты. (Во всяком случае, Титан находится в плоскости колец Сатурна, так что их не будет видно.) Колония, без сомнения, была бы построена на стороне Титана, обращенной к Сатурну; в этом месте отраженный от Сатурна свет, вероятно, поддерживает слабую освещенность в течение всего дня, за исключением времени, которое Титан оказывается в тени Сатурна. День длится 16 земных суток, так что пару недель освещение будет слегка усиливаться Солнцем, а следующая пара недель будет потемнее. Год на Титане равняется 29 земным годам, так что каждое из четырех времен года длится примерно 7,5 лет. «Кассини» исследовал Титан почти половину местного года, начав летом у южного полушария; сейчас начинается лето в северном полушарии, и мы лишь начинаем понимать влияние сезонов на погоду.

Нам пока еще многое не известно о Титане, но мы знаем, что если туда доберемся, то смогли бы там жить.

Будущее

Во всем мире развернулся климатический кризис и вместе с ним – бесконечные рассуждения о колонизации какой-нибудь планеты, породившие крайне нереалистичные ожидания о том, какое количество людей сможет покинуть Землю. Круглосуточные новостные обзоры прибрежных катастроф и миграций в пустыне нередко содержали высказывания одного-двух экспертов о возможности заселения спутников Сатурна и Юпитера.

Наконец в Женеве состоялась встреча представителей правительств. Целью встречи был выбор пункта назначения. Только что ураган разрушил последний барьерный остров Восточного побережья рядом с Нью-Джерси и Северной Каролиной, волны захлестнули городки в глубине материка. В Нью-Йорке волны смыли строящуюся Бруклинскую дамбу, уничтожив районы в окрестностях Кони-Айленд и Брайтон-Бич и затопив линии метро B, D и Q. Но подобные катастрофы уже стали обычным делом. Новостные выпуски сосредоточились на встрече в Женеве, казавшейся источником надежды.

Существующие варианты были отлично известны всем присутствующим, но свободных мест в богато украшенном зале не было. Из внешней части Солнечной системы прибыли новые строго охраняемые данные. Все заключенные в них сюрпризы станут известны именно на этой встрече. Работа Международной комиссии приоритетности планет (МКПП) велась в атмосфере секретности.

Выходя к кафедре, профессор, председатель Технического комитета МКПП не смог подавить самодовольной улыбки. Знаменитый гений, нобелевский лауреат и любимец СМИ, известный своим едким юмором, он обладал статусом и уверенностью в себе, необходимой, чтобы выступить перед толпой представителей глобальных сил в покровительственном тоне, отработанном на лекциях перед огромными студенческими аудиториями.

Профессор решил продлить свое пребывание в центре внимания, проведя обзор сведений, уже известных собравшимся министрам, секретарям и научным советникам президентов. Он напомнил им, что задачей комитета был поиск нового мира, отвечающего четырем требованиям: (1) колония должна быть пригодной для проживания семей и безопасного воспроизводства; (2) колонии не должны угрожать какие бы то ни было события, могущие ее уничтожить; (3) колония должна экономически оправдывать долгосрочные инвестиции; (4) колония должна иметь возможность перейти на самообеспечение в случае потери связи с Землей.

«Думаю, всем нам известно, что Марс и Луна не подходят для создания там автономных колоний, – начал он. – Их преимущество в том, что они близки к нам и хорошо изучены. Мы можем туда добраться. Но в отсутствие атмосферы мы будем вынуждены вечно жить в убежищах или под землей в герметичных жилищах. Как мы уже знаем, нарушение подобной оболочки может привести к катастрофе, а вылазки наружу в скафандрах всегда будут делом непростым и рискованным.

Даже если мы преодолеем эту сложность, исследования наших социологов говорят, что люди не хотят постоянно жить под землей. Так мы могли бы жить и на нашей планете. Построенные некоторыми из весьма обеспеченных людей подземные убежища от климатических и радиационных угроз обычно пустуют.

Вода на Луне имеется, но ее количество ограничено, а добыча – трудна. Китай построил сооружение для добычи льда на лунных полюсах и производства водорода и кислорода посредством электролиза, питание которого обеспечивается солнечными панелями, но использование этого сооружения ограничивалось поддержкой самих лунных миссий. На Марсе добыча воды сопряжена с аналогичными сложностями.

Есть некоторый корпоративный интерес в генерации энергии на Луне с помощью более крупной установки наподобие китайской базы с использованием солнечных батарей для производства топлива с высокой плотностью, которое может быть доставлено на Землю. Мы не уверены в том, оправдана эта идея экономически или же, скорее, имеет смысл проводить весь процесс на орбите и передавать энергию на Землю с помощью лазера или микроволн. В любом случае энергия на Земле слишком дешева, чтобы подобные вложения оказались жизнеспособными в обозримом будущем.

На поверхности Луны также имеются отложения изотопа гелия – гелия-3, – подходящего для использования в термоядерных реакторах. К несчастью, до создания коммерческого термоядерного реактора, который производит больше энергии, чем потребляет, остается по меньшей мере несколько лет, и реакторы, которые мы пока можем построить, очень большие и капризные. Вряд ли они станут мобильными в скором времени. Если нам удастся добиться, чтобы ядерный синтез заработал, вполне прибыльной станет добыча гелия-3 на Луне и его доставка на Землю.

Но это отвечает лишь одному из наших критериев. Если добыча ресурсов станет для Луны рабочей финансовой моделью, это вряд ли приведет к ее колонизации. Было бы проще возить рабочих туда и обратно, чем переместить их семьи на расстояние трех дней пути на Луну. И мы не видим никаких способов сделать лунную базу самодостаточной.

На Марсе полно водяного льда, но беспокоит полное отсутствие признаков существования там жизни. Мы уверены, что он стерилен по неким достаточно веским причинам. Также мы не нашли никакого источника энергии. Резюмируя, Марс ничем не лучше Луны, добраться туда гораздо труднее, что мы видим по пилотируемой программе NASA.

Следующий относительно близкий пункт назначения – Венера. Последний раз мы отправляли туда зонд десятилетия назад. Атмосфера там плотная. На самом деле тамошнее атмосферное давление эквивалентно давлению в земном океане на глубине 1000 м. Также она отравлена кислотой и разогрета настолько, что там плавится свинец.

Тем, кто участвует в сегодняшних обсуждениях глобального потепления, будет интересно узнать, почему на Венере так жарко: ее атмосфера богата двуокисью углерода. Венера перегрета из-за вышедшего из-под контроля парникового эффекта и представляет собой конечный результат того процесса, который сейчас происходит на Земле».

Профессор взял карточку, переданную ему группой по связям с общественностью, и прочел притворно серьезным тоном:

«Однако меня попросили подчеркнуть, что мы не знаем наверняка, окажется ли то количество двуокиси углерода, которое мы выбрасываем в атмосферу при сжигании ископаемого топлива, достаточным, чтобы сделать Землю непригодной к обитанию, как Венера. Нужны дальнейшие исследования».

Он отложил карточку и продолжил:

«Другие возможные варианты располагаются куда дальше, во внешней части Солнечной системы. Солнце там тусклое, а планеты газообразны. Мы не можем построить космическую станцию на Юпитере или Сатурне, потому что у этих планет нет твердой поверхности. Они больше похожи на солнца, оказавшиеся недостаточно большими, чтобы загореться. Сплошная атмосфера.

Мы исследовали идею строительства колонии в атмосфере Сатурна или Юпитера. Жилище с правильно подобранной плавучестью могло бы висеть на определенном уровне атмосферы одной из этих газовых планет подобно лодке, обеспечивая подобающее тяготение и устойчивое основание для жизни.

Эта идея отвечает большинству наших критериев: защита от радиации и микрометеоритов, внешнее газовое давление, исключающее взрывную разгерметизацию, и атмосфера, содержащая некоторые необходимые материалы. Там мы могли бы добывать гелий-3, как на Луне, это преимущество на будущее. Но сейчас для нас там нет источника энергии и более тяжелых элементов».

Госсекретарь США, сидевший в первом ряду, шумно прокашлялся.

«Давайте дальше, профессор. Никто не хочет жить в лодке на Юпитере. Давайте перейдем к сути доклада, спутникам Сатурна и Юпитера».

Профессор сделал небольшую паузу и включил проектор. На нем появилось изображение Сатурна и его спутников, проносящихся мимо: видео с зонда «Саган», ранее известного как TSSM. Все было и так ясно, но профессор сопроводил его комментарием. Глубины Энцелада интересны, но снаружи он выглядит как бильярдный шар, сделанный изо льда. Аналогичные данные с зонда около Европы. Никакой атмосферы. Много воды, мало всего остального. Трудно себе представить, как там жить.

«Мы создавали эти аппараты, чтобы искать жизнь, – сказал профессор. – Поиск места для колонии тогда не входил в наши приоритеты. Мы не готовы подробно отчитываться о поисках жизни, но можем предположить, что эти спутники – странное место для проживания человека; мы считаем, что вряд ли там кто-то сможет жить».

Возникло изображение нечеткого оранжевого шара. Он начал приближаться, заполняя экран.

«Однако совсем другое дело – Титан, – продолжал профессор. – Если мы сумеем благополучно добраться туда с необходимым начальным запасом материалов, то он отвечает всем критериям нашего поиска».

Изображение на экране сменилось оранжево-коричневым прибрежным ландшафтом, плывущим в кадре: темные волны мягко бьются о песчано-галечный берег.

«Мы рассмотрели состав нескольких областей поверхности Титана; можем описать его почву – это углеводороды и коренные породы, состоящие из водяного льда с примесью аммиака. Атмосфера азотная, а дождь и снег – из углерода и водорода, то есть из метана CH4, этана C2H6 и более сложных углеводородов. Газообразного кислорода нет, весь кислород связан в водяном льде H2O.

Итак, формы рельефа этого мира похожи на земные – озера, холмы, пляжи, болота, но все состоит из других соединений. Ядро Земли из железа, ядро Титана каменное. Мантия Земли из расплавленных скальных пород, мантия Титана из водяной шуги. Почвы Земли – это сочетание минералов и органических соединений, на Титане почва полностью органическая».

Раздался голос из задних рядов: «А где динозавры? Откуда взялись органическая почва и ископаемое топливо без динозавров?»

«Ах, да. Здесь есть неспециалисты.

Итак, мы всегда знали, что при температуре, обычной на расстоянии более 9 астрономических единиц, то есть девятикратно превышающем расстояние от Солнца до Земли, из элементов, присутствующих во внешней части Солнечной системы, формируются углеводороды. В верхних слоях атмосферы Титана энергия солнечного излучения приводит к формированию более сложных углеводородных молекул, придающих ему оранжевую окраску. Спускаемый аппарат «Гюйгенс» обнаружил, что оранжевый туман простирается до самой поверхности, на которой видимость составляет 45 м. Поясню для присутствующих здесь американцев: это около 50 ярдов. Мы воссоздали эти тягучие, коричневатые толиновые полимеры в лаборатории, облучая метан и этан ультрафиолетом, как это происходит в атмосфере Титана!»

Профессор помолчал и лукаво улыбнулся.

«Но, вижу, я вас утомил, – произнес он. – Вы спрашивали о динозаврах».

Профессор вывел на экран видеоизображение глубин озера на Титане и сказал:

«Это прислал наш погружаемый буй. Мы держали эти видео в строгом секрете. Вы видите его первыми, не считая членов нашей группы. Мы не уверены в том, как следует называть эти объекты, проносящиеся ближе к краю изображения. Кажется, они передвигаются автономно. Как вы знаете, это море размером примерно с озеро Верхнее, расположенное в США, состоит главным образом из этана, метана и ацетилена. Никакой воды. Так что мы не уверены в том, как назвать эти создания. Слово “рыба” обычно подразумевает наличие воды».

Зал взорвался аплодисментами. Профессор ухмыльнулся.

«Да, мы обнаружили на Титане форму жизни, основанную не на воде, – пояснил он, перекрикивая шум. – И я хочу добавить небольшое примечание к нашему подтверждению пригодности Титана для создания на нем человеческой колонии. Он отвечает всем требованиям, поставленным перед нашим комитетом. Но нас не спрашивали о критериях, касающихся возможного столкновения с местными формами жизни».

Настоящее

Возможно, на Титане есть жизнь, химия которой полностью отличается от химии жизни на Земле. Этому даже есть некоторые подтверждения.

На Земле энергия Солнца питает жизнь, поддерживая химические реакции с участием углекислого газа, кислорода и воды. Растения и водоросли, используя солнечную энергию, соединяют воду с углекислым газом, выделяя кислород и откладывая сахара. Животные, грибы и реакции горения потребляют сахара, отложенные растениями, окисляя их, используя энергию и выделяя воду и углекислый газ. Углерод кочует туда и обратно в относительном равновесии фотосинтеза и дыхания, по крайней мере пока не приходит разумный вид (вроде нас) и не сжигает древние продукты фотосинтеза – ископаемое топливо – и не высвобождает углерод, давным-давно выведенный из уравнения, таким образом нарушая равновесие цикла.

Такого не может быть на Титане, так как там нет газообразного кислорода и жидкой воды. Но ключ к жизни – в возобновляющемся химическом цикле, дающем организмам энергию, и такой цикл там существует. В верхних слоях атмосферы энергия Солнца химически связывается в углеводородах, которые выпадают осадками на поверхность спутника. Смогли бы животные получать эту энергию? На Земле некоторые необычные бактерии действительно извлекают энергию из молекулярных связей углеводородов. На Титане цикл испарения и осадков пополняет запас углеводородов, преобразованных Солнцем. Они могут служить непрерывным источником энергии для основанных на метане организмов.

Водяной лед занимает на Титане такое же место, как земные скальные породы. Жидкий метан занимает место воды. Животные Земли состоят из углерода и воды. В озерах и морях Титана, возможно, обитают животные из углерода и метана. Они могли бы перерабатывать ацетилен (C2H2) и водород (H2), извлекая энергию и выделяя метан (CH4).

В верхних слоях атмосферы Титана образуется ацетилен. Подробности этого процесса прояснил среди прочего Карл Саган. Он предположил существование углеводородов там, где их ингредиенты – распространенные легкие элементы, – витая в пространстве, постоянно бомбардируются ультрафиолетовым излучением Солнца. В 1970-х гг. он со своими коллегами-исследователями воссоздал условия внешней части Солнечной системы в лаборатории и произвел партию красного желе, состоящего из разнообразных углеводородов. Они назвали эту субстанцию толином, а также звездным дегтем.

Саган также размышлял о том, как распознать наличие жизни, радикально отличающейся от нашей. В 1990 г., когда «Галилео» пролетал около Земли на пути к Юпитеру (аппарат получил дополнительное ускорение в гравитационных маневрах вокруг Земли и Венеры, как если бы был раскручен пращой), Саган использовал эту возможность, чтобы попытаться обнаружить жизнь на нашей планете. Это была проверка инструментов аппарата на способность самостоятельно обнаружить жизнь. Результаты были опубликованы в научной статье, написанной так, будто о наличии на Земле жизни ничего не известно; они демонстрировали, как следует толковать данные о Титане, которые будет отправлять «Кассини».

Инструменты для оптической съемки не обнаружили явных свидетельств наличия жизни на Земле: на десятке случайных снимков оказались Антарктика и австралийская пустыня. Саган вычислил, что шансы обнаружить жизнь таким способом невелики. С другой стороны, бесспорным свидетельством в пользу наличия жизни были упорядоченные электромагнитные сигналы, испускаемые вещательными антеннами. Но так обнаруживаются только разумные формы жизни, которые строят радиостанции.

Сведения, наиболее полезные в изучении других планет, дает химия атмосферы. Планета – это огромный химический реактор. В отсутствие жизни, влияющей на сочетание химических соединений, планета производит предсказуемое сочетание атмосферных газов, обусловленное ее удаленностью от Солнца, магнитным полем, геологией и другими измеримыми параметрами. В своей статье Саган указывал, что в атмосфере Земли содержится слишком много кислорода, метана и оксида азота. Этого дисбаланса недостаточно для доказательства наличия жизни, отклонение от ожидаемых результатов могло быть вызвано какими-то аспектами химии планеты, но результаты измерений требуют дальнейшего исследования наличия жизни.

Крис Маккей из Исследовательского центра Эймса NASA и другие ученые указали на то, что если на Титане существует жизнь, основанная на метане, то там будет наблюдаться подобный дисбаланс. Но следы жизни метановой будут отличаться от следов жизни водной. Измерения Сагана с помощью «Галилео» показали избыток кислорода, метана и оксида азота на Земле, потому что растения и животные перерабатывают углекислый газ и воду. На Титане ультрафиолетовая химия в верхних слоях атмосферы выполняет ту же работу, что и растения на Земле, – улавливает энергию Солнца. Эти молекулы – ацетилен и водород – дождем падают на поверхность, где животные могут извлекать накопленную в них энергию для жизни и выделять метан.

Так же как «Галилео» исследовал Землю, «Кассини» обнаружил предсказанный химический дисбаланс на Титане: недостаток ацетилена и водорода, как если бы эти молекулы на поверхности подъедала метановая жизнь. На поверхности должен был наблюдаться недостаток ацетилена, и «Кассини» его также обнаружил. Кроме того, должен наблюдаться нисходящий поток водорода из верхних слоев атмосферы и его недостаток на поверхности – это тоже наблюдается, и мы знаем модель, объясняющую, как это может происходить.

Используют ли этот ацетилен и водород какие-то существа? Или некий неизвестный нам химический катализатор на поверхности позволяет химикатам реагировать без участия жизни? Химики не нашли такого катализатора, астробиологи же говорят, что эта возможность наиболее вероятна. То же можно сказать и о Земле. Саган говорил, что неизвестные химические процессы являются более правдоподобным объяснением дисбалансов, обнаруженных «Галилео» в земной атмосфере, чем жизнь. Но порой верно менее вероятное объяснение. В любом случае химический дисбаланс Титана – сильнейший аргумент в пользу существования современной нам внеземной жизни.

* * *

Титан может стать ступенькой на пути с Земли, если этот шаг окажется нам по силам. Мы не можем добраться туда при нынешнем уровне технологий. Чтобы узнать о странной атмосфере Титана и его углеводородном ландшафте, мы потратили десятилетия, отчасти потому что полет занимает семь лет в один конец, но также и из-за финансирования, не позволяющего запускать миссии чаще. При нынешних темпах развития технологий и затратах люди не высадятся там ни при нашей жизни, ни при жизни наших детей, а перспектива колонии так далека, что строить прогнозы на этот счет не представляется возможным.

Пик бюджета NASA, если рассчитывать его как долю в экономике США, приходится на 1966 г. Мы так и не оправились от успеха «Аполлонов». А для того чтобы построить колонию на Титане, нам понадобится нечто куда большее, чем «Аполлоны» и вообще что-либо из того, что мы когда-либо пытались делать. Нам нужно отправить на Титан не маленькую хрупкую капсулу, а космический лайнер с тяжелым грузом. Это будет значительное промышленное предприятие, и стоить оно будет больше, чем правительства когда-либо тратили на науку.

Но мы можем попасть туда и без помощи правительства.

4. Как построить ракету быстро

В ярко освещенном помещении размером со спортивную арену кипела активность: рабочие SpaceX, в основном молодежь в повседневной одежде, трудились над ракетами величиной с авиалайнер, находящимися на разных этапах сборки. Похожие на крылья самолета, у одной из стен стояли готовые опоры первой ступени, способной вертикально приземлиться на Землю после доставки в космос полезного груза. К потолку был подвешен прототип капсулы, в которой на орбиту будут добираться астронавты. Швеи изготавливали скафандры, похожие на киношные костюмы. Все это напомнило нам комиксы про Тентена: именно такая картина возникает в воображении при попытке представить себе космический центр.

Наш провожатый Джеми Хаффман сказала: «Правило номер один – функциональность. Правило номер два, не менее важное, – фактор классности».

Чарльз сказал, что у Джеми, должно быть, по-настоящему классная работа. Она ответила: «Господи!»

Но мы не до конца понимали, насколько классная у нее работа, полагая, что Джеми – экскурсовод. Ей было 25 лет, она пришла в SpaceX сразу после учебы и обладала энтузиазмом гида. Но Аманда устраивала экскурсию через друзей своих друзей, начав со своего коллеги, знакомого с владельцем компании Илоном Маском. На самом деле Джеми отвечала за вторую ступень ракеты – ту ее часть, что поднимает полезный груз в космос. Она объяснила это, показывая одну из них.

– Обо всем, что происходит с этой ступенью, решения принимаю я, – сказала она.

К тому времени у Джеми было уже 5 успешных запусков ракеты Falcon 9 из 5 попыток, в том числе миссий снабжения МКС, доставивших обратно на Землю образцы крови и мышей. Ее уверенность в себе была непоколебима. Но, в отличие от большинства высокопоставленных ученых и инженеров, которых мы встречали, она не осознавала собственной важности и значительности своих достижений. Она говорила так, как ребенок говорит о джойстике от своей приставки и о фильмах о Железном человеке (первый из которых частично снимался в SpaceX). В ответ на вопрос о том, будет ли она нервничать, когда астронавты полетят на ракете Falcon, она ответила: «Не особенно. Я знаю, что с моей ступенью все в порядке. Я знаю, что она в полном порядке, а если это не так, то я это исправляю».

Именно эта беседа убедила нас в том, что колонизация космоса реальна и приближается скорее, чем многие думают. SpaceX Илона Маска нашла ключ. И ключ этот не в технологиях, хотя они создают и потрясающие технологии. Это дух инноваций, это веселье, сопутствующее изобретательству, и взгляд молодежи на мир. Кажется, в SpaceX все – ровесники Джеми, и им никто не сказал, что нельзя изобретать новые ракеты быстро, надежно и дешево и сейчас же отправлять их в космос. Они в том возрасте, в котором мечтатель еще не сломлен и даже не знает, каков он – вкус настоящего провала.

Предыдущий день мы провели в Лаборатории реактивного движения в другой части Лос-Анджелеса. Аманда проработала там 12 лет, но воспротивилась новым драконовским правилам безопасности и перевела свои проекты и гранты в некоммерческий Институт планетологии, позволяющий ей работать дома. Этот ход оказался весьма удачным, но с одним большим недостатком: она оказалась по другую сторону от барьера безопасности, нежели ее коллеги, оставшиеся в JPL. Она осознала глубину этого недостатка вскоре после перехода, посетив научную встречу с командой «Кассини» в одной из аудиторий JPL. Кто-то забыл внести ее имя в списки. Когда охрана обнаружила ее, Аманду вывели из аудитории и выдворили из кампуса.

Находиться там неприятно. Даже отметившись в пресс-службе и получив бейдж от охраны, ожидая в центре для посетителей, гость никогда не остается один, даже в кафе. Сотрудники не могут свободно пройти из одного здания в другое без обоснования и позволения. Это место походит на территорию колледжа, только здесь тише, чем в любом кампусе.

Талантливый молодой инженер-робототехник Пауло Йонсе встретил нас в кафе, чтобы отвести в лабораторию, где собирают марсоходы нового поколения. Это было занятное помещение с верстаками для сборки оборудования, компьютерами и большой кучей песка, где испытывались маленькие роверы. Здесь собирают прототипы марсоходов. Но атмосфера более чем расслабленная. Вокруг больше никого не было. Из боковой комнаты доносилась музыка: в перерыве на ланч там репетировал духовой оркестр коллег Пауло.

Проект «Марс 2020» предусматривает доставку на Марс еще одной копии Curiosity: с такой же электроникой и компьютерами, но с новыми приборами для поиска свидетельств прошлой жизни и сбора образцов грунта, которые он должен оставить на поверхности планеты. Как эти образцы потом попадут на Землю, пока не известно. Их могла бы привезти отдельная миссия, пока не финансируемая, не проектируемая и даже не планируемая. Пауло разрабатывает контейнеры для хранения образцов, оставляемых на поверхности Марса на тот неопределенный срок, который понадобится следующему аппарату, чтобы добраться сюда и забрать их. Разработка всего устройства – руки, загребающей грунт и откладывающей образцы в герметичные цилиндрические контейнеры, – займет по меньшей мере 12 лет, от первоначального замысла в 2008 г. до запуска в 2020 г.

Пауло уже восемь лет в JPL. Поначалу он работал с задумками разных роботов, которые, как надеялись инженеры, могли оказаться интересны ученым. В JPL изготавливали роботов-альпинистов, туннелепрокладчиков, прыгунов, но применение нашлось только вездеходам. Спустя три года он переключился непосредственно на разработку технологий. «Последние пару лет мое внимание сосредоточено на том, как собирать образцы и складывать их в контейнеры», – рассказал он.

Мы спросили Пауло о том, побывала ли какая-нибудь из его разработок в космосе. Подумав мгновение, он сказал, что отвечал за пружину в буре на конце «руки» Curiosity. Он помог выяснить требования к пружине и определить, какая жесткость подойдет в марсианской среде. Он участвовал в выборе материала, написании спецификаций, испытании пружины и ее встраивании в манипулятор. Это заняло годы. «Я сам не видел эту пружину внутри руки, но получил некоторое удовлетворение от того, что был частью команды», – сказал он.

На следующий день мы задали тот же вопрос Джеми Хаффман – побывала ли какая-нибудь из ее разработок в космосе? Она не поняла вопроса. Она уже рассказала нам о «своей» ракетной ступени, летавшей к МКС. Она только недавно поменяла тип установленных в ней клапанов на другой, по ее мнению, более подходящий для выполнения необходимых задач. Тогда мы спросили, сколько времени требуется, чтобы осуществить новую идею и воплотить ее в ракете. Она ответила: «В тот же день, если захочется».

Проектная команда SpaceX находится на том же этаже, где ведется сборка ракет. Когда Джеми подбрасывает им идею, они делают проект на компьютере и печатают на 3D-принтере, изготавливающем металлические детали куда точнее, чем на металлообрабатывающем станке. Сборщики ставят деталь на ракету. Команда контроля качества, которая вдвое больше любой другой группы в компании, проверяет работу. С исправно работающей базовой ракетой усовершенствования легко провести и затем воспроизвести в следующем экземпляре.

Традиционно аэрокосмические фирмы, полагающиеся на правительственные контракты, распределяют работу по субподрядчикам, заводы которых находятся в разных избирательных округах. Как известно всем, кто занимался перестройкой дома, каждый дополнительный субподрядчик – это еще одна возможная задержка, сложность, а также причина трудностей у других работников. В SpaceX все, что только можно, происходит в одном помещении. Как можно больше деталей – в том числе компьютеров – заказываются готовыми у поставщика. Все уникальное производится с нуля людьми, работающими бок о бок с теми, кто устанавливает детали на ракету. Ответственность и авторство ясны членам команд, остро чувствующим цель своей деятельности и объединенным общим видением.

Также в SpaceX ценят простоту. Компания помнила об этом, разрабатывая ракету, как производители автомобилей и других массовых промышленных продуктов, разрабатывая их, помнят о производстве. После того как очередной Falcon изготовлен в Лос-Анджелесе на бывшем заводе по сборке «Боингов-747» в Хоторне, ракета проходит полномасштабное огневое испытание в Техасе и отправляется на запуск во Флориду[35]35
  Или на авиабазу Ванденберг в Калифорнии, если нужен запуск на околополярную орбиту. – Прим. науч. ред.


[Закрыть]
. Для перевозки огромной первой ступени по стране могло понадобиться строительство спецтранспорта, но инженеры SpaceX просто приделывают к ракете колеса и крюк для сцепления с тягачом и везут ее по шоссе, как если бы это был обычный фургон. Еще они придумали[36]36
  Не придумали, а позаимствовали из российского опыта: у нас космические ракеты собираются горизонтально начиная с 1957 г. – Прим. науч. ред.


[Закрыть]
, как собирать ракету в лежачем положении, чтобы обойтись без высокого помещения, вмещающего 70-метровую ракету, а сборщикам не нужно было подниматься на большую высоту.

Когда очередная ракета доказывает свою надежность, следующую модель основывают на ней, так что уже работающее оборудование производится потоком, а не разрабатывается заново и не собирается вручную[37]37
  Достижение SpaceX заключается вовсе не в серийном производстве и сборке, а как раз в очень быстрых и значительных изменениях первоначального проекта, не сопровождающихся потерей надежности. – Прим. науч. ред.


[Закрыть]
. Новый Falcon Heavy, который должен стартовать в 2016 г., нарастит мощность и грузоподъемность Falcon 9 простым утроением числа ракетных блоков с двигателями[38]38
  Falcon Heavy не был запущен в 2016 г. По данным на 1 августа 2017 г., его первый старт намечен на ноябрь 2017 г., но может быть отложен и дальше. Чтобы запустить тяжелую версию со стартового комплекса LC-39A, команде Илона Маска нужно сначала восстановить соседний стартовый комплекс SLC-40, разрушенный катастрофической аварией 1 сентября 2016 г. Кроме того, задача стыковки в «пакет» трех ступеней оказалась не такой простой, как представлялось Маску и его инженерам. – Прим. науч. ред.


[Закрыть]
. Он выглядит как три склеенные бок о бок ракеты и, по сути, ими и является. Это будет самая мощная ракета в мире с полезной нагрузкой, более чем вдвое превышающей грузоподъемность ракеты-конкурента, финансируемой NASA[39]39
  Неясно, о чем идет речь. NASA закупает для запуска своих аппаратов подходящие серийные носители грузоподъемностью вплоть до 27 т на коммерческой основе, т. е. не вкладывает средств в их создание. – Прим. науч. ред.


[Закрыть]
. Falcon Heavy способен отправить на орбиту 53 т груза – массу, сравнимую с массой полностью загруженного реактивного «Боинга-737».

А еще у Falcon Heavy отличное промовидео. Это 30 секунд анимации взлета ракеты под качающий хэви-металлический саундтрек, без дикторского текста. Это больше похоже на видео об экстремальном спорте, чем на коммерческую рекламу.

Говоря по справедливости, большинство технологий, используемых SpaceX, первоначально были разработаны NASA. Самая важная инновация в SpaceX – снижение себестоимости. Обычно правительство пользовалось для запуска услугами компании United Launch Alliance (ULA) – совместного предприятия Lockheed Martin и Boeing, – применяющей ракеты Delta и Atlas той же линейки, которую NASA впервые запустило более 50 лет назад[40]40
  И те и другие прошли столько модернизаций, что мало чем напоминают своих предков из начала 1960-х гг. – Прим. науч. ред.


[Закрыть]
. Правительство выделяет ULA $1 млрд ежегодно, просто чтобы предприятие оставалось готовым к военным запускам и запускам для NASA, плюс огромные контракты на внеконкурентной основе, поднимающие среднюю стоимость запуска далеко за отметку $400 млн. SpaceX публикует цены прямо на своем сайте: $61 млн для Falcon 9 и $85 млн для Falcon Heavy. И SpaceX зарабатывает.


Страницы книги >> Предыдущая | 1 2 3 4 5 6 7 | Следующая
  • 0 Оценок: 0

Правообладателям!

Данное произведение размещено по согласованию с ООО "ЛитРес" (20% исходного текста). Если размещение книги нарушает чьи-либо права, то сообщите об этом.

Читателям!

Оплатили, но не знаете что делать дальше?


Популярные книги за неделю


Рекомендации