Миссия на Марс Элона Маска

Оригинал статьи: Elon Musk’s Mission to Mars

Крис Андерсон. Интервью с главой компании SpaceX, Элоном Маском.

Если кто-то скажет вам, что планирует разбить огород на Марсе, скорее всего вы задумаетесь о состоянии его психологического здоровья. Но окажись на его месте человек, который уже запустил на орбиту несколько ракетоносителей, в перспективе способных достигнуть Марса, вы свое мнение должны будете изменить (учитывая, что запуски происходят с маленького островка в Тихом океане, совсем как в стиле Бонда). Речь пойдет о том нюансе, который характеризует выдающихся предпринимателей: на грани гениальности и безумия, оба из которых необходимы для того, чтобы изменить мир.

Готовность к риску – отличительная черта всех предпринимателей, превосходит её только слабость к самообману. На деле психологи доказали, что предпринимателей не следует считать более рисковыми по сравнению с другими людьми. На деле все они имеют незаурядную способность верить в собственные представления, да так, что начав свой бизнес, не считают его вообще риском. Здесь они конечно ошибаются, но это позволяет целенаправленно игнорировать скептические замечания и опровержения – иначе никто бы никогда и не набрался смелости сделать что-то совершенно новое.

Элон Маск мог до конца дней наслаждаться своим богатством где угодно. Вместо того, он решил разобраться в сложнейших в мире технологических индустриях. В свои 41 он запускает в производство автомобиль Tesla полностью на электрической тяге (модели собираются на крупном конвейере в Калифорнии – прим. Н.А.). Он изменяет лицо энергетической отрасли, его стартап SolarCity предоставляет в аренду домовладельцам системы генерации солнечной энергии.

Он же возглавляет частную космическую компанию SpaceX, которая готова изменить лицо космонавтики и ввести нас в век межпланетных путешествий. С момента основания в 2002 году компания разработала серию ракетоносителей нового поколения, способных доставить полезный груз по бросовой цене в сравнении с существующими носителями (они скорее не изобретали, а взяли нормально существующие прототипы и плотно занялись ими – прим. Н.А.), при этом снизив стоимость. В 2010 году SpaceX стала первой частной компанией, запустившей космический аппарат на орбиту, который благополучно вернулся на Землю; в 2012-м их аппарат успешно состыковался с МКС.

Двигатель Merlin (фото Art Streiber)

Неслучайно образ Тони Старка из фильмов "Железный человек", роль которого исполняет Роберт Дауни-младший, был списан с Маска. Это и правда такой супер-герой. Наша беседа с Элоном Маском проходила в Калифорнии на фабрике Tesla. Основная тема: как сделать дешевый и по возможности многоразовый ракетоноситель, который в будущем сможет доставить человека на Марс.

Крис Андерсон (далее А.): Вы по образованию не специалист в ракетостроении и даже не инженер космической технике.

Элон Маск (далее М.): Это правда. По образованию я физик и экономист, однако, я в некотором роде занимаюсь средствами конструирования и инженерными средствами, мой отец был инженером-электромехаником. Именно поэтому множество инженерных штуковин всегда окружали меня. Когда я ставил вопрос "как это работает", то всегда получал обстоятельное объяснение принципа работы той или иной вещи. Я мастерил разные механизмы, в том числе и модели ракет, в ЮАР на тот момент невозможно было купить готовых моделей, так что мне приходилось ходить к химику, чтобы раздобыть ингредиенты для ракетного топлива, затем все приготовить и засунуть в корпус.

А.: Но впоследствии вы занялись бизнесом в интернете.

М.: У меня никогда не было работы связанной с инженерией материальных объектов. Да, я со-основатель двух интернет-компаний Zip2 и PayPal. Если хотите, у меня заняло примерно 2 года вхождения в науку ракетостроения.

А.: Каким образом вы открыли для себя космос в качестве следующего своего проекта?

М.: В 2002 году, когда был решен вопрос с продажей PayPal, у меня состоялся разговор с моим другом, предпринимателем Adeo Ressi, соседом по колледжу. Я остановился у него на уикенд. Возвращаясь в дождливый день домой, мы попали в пробку на Long Island Expressway. Он спросил: чем я планирую заниматься после PayPal? В ответ я сказал, что всегда по-настоящему интересовался космосом, но не вижу там ничего такого, что мог бы сделать сам. Ведь очевидно, что Марс таки отправят человека. Тут я заинтересовался, почему этого не случилось до сих пор. Я даже зашел на сайт НАСА, чтобы посмотреть существует ли календарь будущих событий и, в частности, полет человека на Марс [смеется].

А.: Конечно его такого там не значится.

М.: Поначалу я подумал, что не там ищу. Как же так, что нет никакого плана мероприятий. Выглядело это ужасно.

А.: НАСА ведь не имеет на это бюджет.

М.: С 1989 года, момента публикации исследования, по подсчетам которого такая миссия обойдется в $500 млрд., тему стали обходить стороной. Политикам не нужны дорогостоящие федеральные программы, которые в будущем могут стать предметом критики их деятельности.

А.: Их оппоненты назовут это бездельем.

М.: Однако американцы – это нация исследователей-первопроходцев, предельная возгонка человеческого духа во имя открытия нового.

А.: Действительно, каждый из нас совершил рывок в сторону неизвестного, чтобы попасть сюда <в Америку>.

М.: Я взялся за эту безумную идею с намерением пришпорить национальный дух. Я назвал это миссия "Оазис на Марсе". Идея состояла в том, что послать на поверхность Марса небольшую теплицу с дегидрированным питательным гелем, который мог бы напитываться влагой после "примарсения". Это было бы ошеломительно: зеленые растения на красноватом фоне – первая жизнь на Марсе и настолько далеко, насколько было возможным вообще жизни удалиться от Земли. Представляете, как бы это выстрелило?! Помимо прочего, по ходу решения задачи по доставке и жизнеобеспечению такой теплицы на Марсе была бы решена куча инженерных задач. Реализовав бы это, я наиболее достойно потратил бы деньги, при этом без какой-либо прямой финансовой отдачи.

А.: Иначе говоря, Вы решили купить поездку/путешествие на Марс.

М.: Ну да, я приступил к расчёту стоимости и вывел параметры, по которым возможно будет сделать такой небольшой проект: космический корабль, связь, эксперимент с теплицей. Но когда встал вопрос о ракетоносителе – фактически о пути от Земли до Марса, я столкнулся с тем что самый дешевый американский ракетоноситель обойдется мне в $65 млн. при том, что мне понадобятся 2 таких.

А.: Т.е. уже $130 млн.

М.: Ага, плюс стоимость всего остального, что в итоге мне пришлось бы потратить все, что я заработал на продаже PayPal, а если при этом появятся ещё какие-либо незапланированные расходы, то я вообще не смогу себе этого позволить. Я поехал в Россию, побывал там 3 раза (в 2001 и 2002 году), в надежде договориться о покупке 2 МБР, без ядерной боеголовки, конечно.

А.: Очевидно.

М.: Каждая обошлась бы мне в $15-20 млн. Уже неплохо. Но поразмыслив, я понял, что единственная причина по которой они так дешевы в том, что они уже построены и готовы к эксплуатации, но при этом не находят применения. Невозможно сделать новую МБР по такой же цене. В тот момент я осознал, что идея миссии "Оазис на Марсе" провальная на корню. Настоящая причина, из-за которой мы ещё не были на Марсе, была вовсе не в недостатке духа, а в том, что мы не научились делать дешевые ракетоносители, проектировать такие ракетные технологии, которые могут быть вписаны в разумный бюджет. Среди американского народа распространилось убеждение (корректное с учетом текущего уровня развития технологий), что в подобном начинании не было финансового смысла

А.: То есть вместо покупки ракетоносителей для своей филантропической миссии, Вы пришли к необходимости начать бизнес, чтобы сделать ракеты более эффективными.

М.: Действительно, нам было необходимо обратить технологии ракетостроения на путь скорейшего усовершенствования.

За время работы над проектом миссии "Оазис на Марсе", я общался с людьми из космической отрасли и, в общем, понял, кто там соображает (обладает сообразительностью и дальновидностью), а кто нет. Я собрал команду и за время серии субботних заседаний довел до их понимания технико-экономического обоснования создания более эффективных ракетоносителей. При этом было понятно, что нет никакой внешней силы, чтобы помешать нам в реализации наших планов. Технологии ракетостроения не продвинулись дальше 60-х гг., возможно даже деградировали! Мы решили развернуть эту тенденцию вспять.

А.: И таки развернули!

М.: Спустя 6 лет после начала работ, мы запустили на орбиту нашу первую ракету Falcon 1. При этом полная стоимость (не только цена ракетоносителя) одного запуска для заказчика составила – около $7 млн.

А.: Каким образом вы достигли такого показателя?

М.: Я стараюсь разбираться с вещами исходя из основ физики. Физика учит рассуждать исходя из фундаментальных принципов, а не по аналогии. Значит, говорите фундаментальные принципы – ОК. Из чего собирают ракету: специальные алюминиевые сплавы, титан, медь и композитные материалы. Сколько стоит каждый из материалов на рынке? Оказалось, что в конечной стоимости ракетоносителя на них приходится порядка 2%, что парадоксально мало для того сложного инженерного продукта.

А.: А если сравнить с автомобилями?

М.: Зависит от конкретной модели, для электрокаров Tesla – составляет порядка 20-25%

А.: Различается на порядок!

М.: Да, а значит можно делать ракеты гораздо дешевле, взяв за основу низкую цену материалов. Что не может не раскрыть перекосы на рынке космических услуг.

А.: Приведите пример.

М.: Одним из них является просто предубеждения против риска в крупных аэрокосмических компаниях. При доступности лучших технологий, они все также комплектуют свои продукты устаревшими компонентами, разработанными ещё в 1960-х гг.

А.: Типа: вы не можете использовать компонент в конечном продукте, который не прошел проверку на летные характеристики (ТТХ).

М.: Ага. Смахивает на уловку-22, на эту тему мог бы пошутить комик Граучо Маркс. В каждой компании своя рубашка оказалось ближе к телу, ну просто панический страх перед риском.

А.: Да.

М.: И результаты соответствующие. Один из наших конкурентов компания Orbital Sciences имеет контракт на доставку грузов на МКС, при этом их ракетоносители – просто изумительная штука. Они используют российские ракетные двигатели, сделанные ещё в 1960-х. В данном случае я имею в виду не конструкторскую мысль, а именно то, что они собраны в 60-х гг. и привезены откуда-нибудь из Сибири (неприятная история: двигатели, и правда, продавали ниже себестоимости, потому что не разобрались в ценообразовании – прим. Н.А.).

Капсула Dragon (фото Art Streiber)

А.: В чем ещё состоят упущения?

М.: Во-вторых, по сей день очень сильна тенденция среди аэрокосмических компаний отдавать на аутсорсинг все подряд. Среди всех именно аэрокосмическая отрасль возвела эту практику до невозможных высот. Задача отдается на субподряд, которую в свою очередь передается на суб-субподряд и так до невозможного. Необходимого опускаться на 4-5 уровней в структуре подряда на проект, чтобы найти тех, кто на самом деле что-то делает. На каждом переделе встроены эти паразитарные участники, каждый получает свою маржу – учитывая количество уровней – маржа увеличивается в 5 раз!

А.: Следствие ли это бюрократизации?

М.: Во многих случаях крупнейшим заказчиком выступает государство, а государственные контракты исполняются по методу затраты-плюс: уровень прибыли фиксирован при любой расточительности исполнителя. Это в итоге служит причиной и стимулом делать космическую технику настолько дорогой, насколько это возможно обосновать.

А.: Влияет это <бюрократизация> и на порядок подачи заявок, проведения тендера и конкурса.

М.: Все это приводит в бешенство! Пентагон вообще предпочитает подходить к любому проекту как к долгосрочному контракту по возможности с единственным источником финансирования, что, по сути, замыкает всю деятельность в одной компании! Мы сделали попытку участвовать в конкурсе ВВС, но безуспешно ввиду того, что компания "United Launch Alliance", совладельцами которой являются гиганты Boeing и Lockheed Martin, заключили эксклюзивный контракт с ВВС на запуск спутников. Это неуместно, абсолютно.

А.: Правда?

М.: Да, даже если мы будем сохранять налогоплательщикам по меньшей мере $1 млрд. каждый год (и это консервативная оценка).

А.: Т.е. Вы предпочитаете конкурировать по цене, чтобы превзойти конкурентов?

М.: Смотрите, скорость ракеты в общем и целом – близкий показатель. Удобство и комфорт – то же. Надежность – критический параметр, у всех он на уровне, иначе кто вам доверит спутники стоимостью в сотни миллионов долларов. Единственный, таким образом ключевой параметр, по которому возможно судить производителей – это стоимость запуска.

А.: Так – и как же вы это делаете? Чем отличается ваше производство?

М.: Знаете, когда на интервью мой потенциальный работник ссылается на то, что "все решает процесс/производство (проект)", я считаю это плохим знаком.

А.: Ну, значит я уволен.

М.: Проблема в том, что в большинстве крупных компаний процесс/проект заменяет собой мышление. Вы становитесь винтиком, деталью в системе, комплексном механизме. Однако, признаюсь, это позволяет работать с людьми и не сильно умными и не сильно творческими.

А.: Так чего же такого сделали Ваши творческие сотрудники: чем отличаются Ваши разработки от технологий 50-летней давности?

М.: Здесь я не могу говорить много. У нас в SpaceX практически нет патентов. Наши единственные конкуренты в долгосрочной перспективе – китайцы, и если мы запатентуем свои разработки, то им осталось бы воспользоваться ими как готовым рецептом. Но один пример я все-таки могу привести.

А.: Какой же?

М.: Проектирование планера. Если Вы подумаете, то поймете, что ракета – это такая бочка с жидким кислородом и топливом, соединяющая в себе хранилище топлива и конструкцию планера.

Классический вариант, когда планер ракеты сделан из листа алюминия толщиной в пару дюймов с проделанными глубокими карманами внутри. Затем он формуется обычно в цилиндрический объем, что стало правилом. Так выполнены ракеты компаний Boeing и Lockheed, в общем, как и многие другие. Однако это довольно дорогой технологический процесс, потому как в итоге после фрезеровки остается очень небольшой вес готового каркаса от начального веса листа. Плюс резка металла занимает очень много времени и очень дорогая.

А.: Какова же альтернатива?

М.: Все аналогично тому, как сделаны большинство самолетов: жесткость обеспечивается за счет добавления ребер и бандажа (обручей).

А.: Как алюминиевое оригами – режутся очень точные пазы, которые затем соединяются в жесткой форме?

М.: Есть одна загвоздка: нельзя при создании ракеты делать заклепки, как на самолете. Перепад давления у самолета (разница между внутренним и внешним давлением во время полета) примерно от 7 до 10 фунтов на квадратный дюйм. В случае же с ракетами, он составляет порядка 80 фунтов на квадратный дюйм. Такую разницу в давлении, без утечек, гораздо сложнее выдержать любого рода заклепкам.

А.: Верно.

М.: А значит подход, используемый при строительстве самолетов, не приемлем для при создании ракет. Есть и другой способ (он заключается в использовании передовых технологий сварки) – ротационная сварка трением. Вместо клепания ребер жесткости и бандажа (обручей) можно использовать специальную машину, которая смягчает металл одновременно по обе стороны без плавления или проникновения в него. В отличие от традиционной сварки, которая плавит металл и ставит под угрозу прочность и надежность металлоконструкции, этот метод хорошо работает с высокопрочными алюминиевыми сплавами. В итоге получается более жесткая и более легкая конструкция, чем это было возможно прежде. Вы теряете 10% материала, только для обрезки краев. Соотношение затрат от материала до готовой к пуску конструкции (“buy to fly” ratio) снижается с 10-20 до 1,1-1,2.

А.: Здорово! Но почему вы привели именно этот пример?

М.: Во многом потому, что только мы знаем, как создавать ракеты с такими характеристиками [смеется].

Элон Маск на фоне двигателя Merlin (фото Art Streiber)

А.: Поразмыслим вместе, куда это нас приведет. Вы снизили стоимость запуска на порядок (в 10 раз). Предполагаю, что есть возможность ещё сократить издержки. Меняет ли это правила игры? Что при этом меняется? Ведь, по сути, за счет снижения стоимости Вы открыли целый новый рынок. Не это ли дух первооткрывателей.

М.: Точно.

А.: Какие возможности нового рынка открываются уже сейчас?

М.: Огромный рынок – для спутников. Существует большое количество таких применений спутниковой техники, которые становятся привлекательны, если при этом снижается стоимость их доставки на орбиту: больше телекоммуникаций, вещательных сетей, климатогеографических исследований, научных экспериментов.

А.: Как насчет традиционного рынка спутников – больше и дешевле?

М.: Помимо этого – развитие частной космонавтики, частных космических путешествий.

А.: Имеется в виду туризм?

М.: Да, но туризм звучит слишком уничижительно. Скорее государственные космические программы – это туризм. Все же в основе – цель, в реализацию которой я верю в долгосрочной перспективе – освоить другие планеты.

А.: Ваш Dragon, космический аппарат в мае 2012 года состыковавшийся с МКС, располагает возможностью стать моделью для доставки человека на Марс?

М.: В конечном счете, да. Двигатели на нем спроектированы таким образом, что они будут в состоянии совершить ускорение силой примерно 6g. Именно такой уровень тяги был реализован в старых сверхзвуковых моделях двигателей для посадки на Марс.

А.: Можете ли послать Dragon на Марс вместо миссии на МКС?

М.: Ну, он будет очень медленно лететь, а когда долетит, то не сможет приземлиться, т.к. сделает под собой кратер.

А.: Именно это вас пока и останавливает.

М.: Вторая версия Dragon, которую мы планируем завершить через 3 года, уже будет способна совершить посадку на Марс. На деле, если человечество все же намерено освоить другие планеты, то нам необходим фундаментальный прорыв в ракетостроении, а именно — возможность делать ракеты быстро и многоразовыми. В отсутствии таковых, космические перевозки стоят сегодня на 2 порядка дороже, чем должны быть.

А.: Правда?

М.: Представьте, что вам каждый раз нужен новый самолет для совершения перелета. Очень немногие люди будут вообще летать так.

А.: Разве большую часть стоимости не составляет именно топливо?

М.: Стоимость топлива в Falcon 9 составляет порядка 0,3% всей стоимости запуска. Но если, ракета стоит $60 млн., то и топливо стоит дороже. Стоимость ракетного топлива по цене превосходит стоимость топлива для самолетов в 3 раза. Это при использовании гелия в качестве вытеснителя, что само по себе крайне дорого. Следующее поколение ракет сможет использовать более дешевое топливо, и конечно ракеты будут многоразовыми.

А.: Значит ли, что Вы сейчас делаете заявление?

М.: Надеюсь, что мы сможем представить эту архитектуру уже в следующем году. Я хотел подчеркнуть, что это именно то, к чему мы на самом деле стремимся в SpaceX – я не говорю, что мы обязательно это сделаем. Но я верю, что это осуществимо. В равной степени я верю, что, достигнув этого, мы сделаем то же, что сделали когда-то браться Райт. Иначе говоря, это фундаментальная вещь, которая позволит наконец стать человеку космическим путешественником. Новый Свет никогда бы не был колонизирован, если бы корабли нельзя было многократно использовать.

А.: Разве Спейс-Шаттл не являются многоразовыми?

М.: Многие люди ошибочно полагают, что так и есть – но на деле основной разгонный блок сбрасывается каждый раз, а из тех частей, что все же возвращаются довольно сложно что-то восстановить – таким образом полностью восстановить Шаттл стоит в 4 раза дороже, нежели чем запустить ракетоноситель эквивалентный по полезной нагрузке.

А.: Как если бы Колумб плыл вперед на кораблях, а возвращался на шлюпках.

М.: Мы начали тест многоразового использования ракетоносителя Falcon 9 в проекте Grasshopper, в рамках которого первая ступень с посадочным механизмом способна вертикально взлетать и приземляться.

А.: Огромная ракета, которая ещё и сама приземляется? Здорово!

М.: Согласен!! Ракетоноситель отправляется на орбиту, затем первая ступень делает круг, перезапускает двигатель, направляет себе к месту пуска, переориентируется, открывает шасси и вертикально приземляется.

А.: Очень похоже на то, что иногда показывают в кино, или как это описано в старой доброй книжке о приключениях Тинтина. Именно таким космос должен быть.

М.: Точно!

Статья Криса Андерсона, 21 октября 2012 года

(перевел Николаенко Антон, 14-16 ноября 2012)