Прошлой ночью случилось непоправимое: ракета «Антарес» с полезным грузом, предназначенным для Международной космической станции, превратилась в огненный шар спустя несколько секунд после взлета. Бортовая система идентифицировала «катастрофическую» ошибку и запустила механизм самоуничтожения. Кто виноват? Что делать?

Давайте полюбуемся на это красочное зрелище:

Ракета «Антарес» принадлежала компании Orbital Sciences, которая выступает контрактным подрядчиком NASA. Космическое агентство заключило с компанией контракт на 1,9 миллиарда долларов, по которому Orbital Sciences должна была осуществить восемь запусков беспилотных ракет к МКС. Это должен был быть третий запуск. Но на радость конкурентам и злопыхателям, ракета не выполнила возложенную на нее задачу. В связи с этим СМИ наперебой бросились вспоминать слова Элона Маска, сказанные им в интервью 2012 года журналу Wired. Хотя слова эти были сказаны по большей части из-за пиара (SpaceX Маска — прямой конкурент Orbital Sciences в деле освоения космоса), в них была доля правды. Давайте освежим память:

Маск: Вообще, я был удивлен. Один из наших конкурентов, Orbital Sciences, подписал контракт с МКС, но их ракеты — это просто курам на смех, серьезно. Они используют российские ракетные двигатели, разработанные в 60-х годах. Я не имею в виду то, что их конструкция была разработана в 60-х — я имею в виду то, что они буквально были сделаны в 60-х и упакованы где-то в Сибири.

Хотя стоит отметить, что точная причина неполадки пока неизвестна и станет известна только 4 ноября на отчетной конференции, посвященной аварии, один из руководителей Orbital посетовал на отсутствие более современных альтернатив для ракетных двигателей компании. Шутка ли: «Антарес» летела с двигателем, проект которого был сделан еще в конце 60-х – начале 70-х годов Советским Союзом, когда тот хотел отправить советских космонавтов на Луну. Прошло более пятидесяти лет. Как тут не вспомнить слова Маска?

«Когда вы понимаете это, остается не так много вариантов по всему миру в плане выбора источника энергии такого размера, и точно не в этой стране, к сожалению», — заявил Фрэнк Калбертсон, исполнительный вице-президент Orbital, сразу после аварии.

Он также отметил, что частью проблемы стали сбои в первой ступени ракеты «Антарес», оснащенной переделанным двигателем Aerojet, оставшимся от программы НК-33, создававшейся в Советском Союзе для полетов на Луну.

«Он остановился, возник, скажем так, определенный демонтаж первой ступени, после чего она упала на землю», — прокомментировал Калбертсон шикарный взрыв ракеты, который был виден за многие километры до места действия и серьезно напугал наблюдателей.

На самом деле, пока никто точно не знает, виноват ли двигатель в аварии. Его история была хорошо документирована, претензий к нему практически не было. Это был двигатель, специально сконструированный для доставки космонавтов на Луну. Их купила Aerojet, переделала и американизировала. Но двигатель был очень надежным и хорошим, честно сказал Калбертсон.

История повторяется

Если вы думаете, что эта авария была первой, вы ошибаетесь. Ракеты регулярно взрываются, на старте и в атмосфере. Взрывались шаттлы. Взрывались спутники. Теряются миллионы и миллиарды долларов. Какой бы отточенной и проверенной ни была технология, она может подвести, кто бы ни занимался ее разработкой. С тех пор как в 2011 году NASA отказалось от использования шаттлов, оно полагается на частные компании и сотрудничество с Россией в деле космических миссий.

Эта миссия должна была быть пятым успешным запуском с использованием ракеты «Антарес». Все четыре предыдущих запуска были успешными, последний состоялся в июле. В мае, однако, один из двигателей AJ-26 взорвался во время испытаний.

Были и другие аварии с ракетами, которые стали серьезным ударом по науке. В 2011 году, например, NASA потеряло метеорологический спутник Glory, когда носовой конус ракеты Taurus XL (тоже построенной Orbital Sciences) не удалось выпустить вовремя. Всего за два года до этого эта же ракета погубила Orbiting Carbon Observatory, которая упала в Тихий океан. Последующий космический аппарат Orbiting Carbon Observatory-2 был успешно запущен в июле вместе с ракетой Delta II производства United Launch Alliance.

Запуск ракет — весьма рискованный бизнес, но тут Orbital Sciences — не единственная компания, сталкивающаяся с трудностями. В 2013 году было 76 попыток запуска непилотируемых летательных аппаратов, из них 3 — неудачных. С момента запуска «Спутника» в 1957 году, который считается началом вообще всех космических программ, всего состоялся 5341 пилотируемый и непилотируемый запуск, из них 453 постигла неудача.

После окончания космической гонки конца 20 века интерес к освоению космоса несколько поутих, и космическая отрасль стала недополучать финансирование, в том числе и на западе. NASA не жалуется на нехватку финансов, но мы-то знаем, что денег американскому космическому агентству, при всей его репутации, очень не хватает. Те «крохи», которые достаются NASA из бюджета, агентство тщательно и аккуратно делит между важными программами и подрядчиками, в задачах которых — вроде Orbital Sciences — строительство и эксплуатация ракет для космических миссий. Некоторые программы закрываются. Отдельные гранты выделяются как поощрение для развития коммерческого сектора освоения космоса, но их не так много. Хочется и на Марс, и на астероид, и свои корабли космические построить.

И вот с последним есть серьезная проблема. Разработка новейших ракет и сопутствующего оборудования может вылиться космическому агентству в непосильную копейку. Гораздо дешевле и проще брать старые, проверенные временем технологии, и летать на «консервных банках», созданных еще пятьдесят лет на бумаге во времена могучие и богатые. Оптимальным вариантом было бы создание собственных технологий частными компаниями вроде SpaceX, при поддержке NASA, чтобы те потом, поддерживая NASA, снабжали ее хорошими ракетами. Но это очень долгий и сложный процесс. Лидером, на мой взгляд, в этой отрасли является SpaceX. Элон Маск не хочет, чтобы человечество летело на Марс в «консервной банке».

В дополнение к этому на NASA обрушивается серьезная критика со стороны Конгресса, который не поощряет зависимость космического агентства от частных корпораций. Палка о двух концах: с одной стороны, нужно обслуживать МКС и проводить космические программы (а это деньги); с другой стороны, нужно разрабатывать новые технологии, чтобы избавиться от зависимости. Как так-то: лучшее космическое агентство в мире, а за ракетами ходим к соседям?

Что ждет компанию Orbital Sciences?

Ракета «Антарес», разрабатываемая компанией Orbital Sciences, не может похвастать новейшими двигателями и технологиями. На первой ступени были установлены, как мы отмечали выше, два кислород-керосиновых двигателя AJ-26. Это разработанная Aerojet, лицензированная в США модификация двигателя НК-33. В 2010 году компания закупила у СНТК им. Кузнецова порядка 40 двигателей НК-33 по цене 1 миллион долларов. Именно эта ступень подвела «Антарес».

Второй ступенью, поскольку компания Orbital Sciences не может похвастать и хорошим опытом работы с жидкостными ступенями и криогенными компонентами, занималось ГП КБ «Южное» (Украина), разрабатывающее также космические ракеты «Зенит». ГП КБ «Южное» на заводе «Южмаш» разработало и сделало все, что связано с топливными системами, баками, клапанами, датчиками, трубами и прочим оборудованием второй ступени. Виновата ли вторая ступень в аварии, станет известно 4 ноября.

В отличие от Orbital Sciences, компания SpaceX в своих ракетах (например, Falcon-9) использует двигатели собственной разработки. Первая ступень Falcon-9 v 1.0 использовала девять жидкостных ракетных двигателей «Мерлин-1С», вторая ступень — один ЖРД «Мерлин Вакуум», модификацию первого двигателя для работы в вакууме. Очевидно, что при своих успехах и амбициях в недалеком будущем SpaceX станет лидером в сфере новейших ракетных технологий. Но есть одно но: на двигателях НК-33 летали, условно говоря, пятьдесят лет, и процент ошибок был минимален. Сможет ли похвастать тем же SpaceX, будет видно еще не скоро. Уже в 2015 году компания запустит ракету Falcon Heavy, которая обещает стать самой мощной ракетой в мире и второй по мощности в истории после Saturn V.

Вопреки надеждам конкурентов, в NASA очень благосклонно относятся к Orbital Sciences: компания проводила хорошие запуски, нареканий не было. В NASA говорят, что сотрудничество будет продолжено несмотря ни на что, но здесь, как мне кажется, представители космического агентства лукавят, и кредит доверия подрядчика уже исчерпан.

При всем этом назвать «консервной банкой» ракету «Антарес» язык не поворачивается. В конце концов, эту ракету Orbital Sciences разрабатывала самостоятельно, специально для грузового судна Cygnus и доставки полезных грузов на МКС. Единственное но: двигатели, которые, видимо, подвели. Что там Aerojet наделала — пока неизвестно.

Что потеряла наука вместе с ракетой «Антарес»?

Как уже было заявлено, вместе со взрывом ракеты испарилось и 200 миллионов долларов. Несмотря на страховку, потеря колоссальна во всех отношениях. NASA утверждает, что не было «ничего критически важного и невосполнимого», что пропало вместе с ракетой, но все свидетели «были крайне разочарованы». Хорошо хоть никто не пострадал, кроме космодрома, который, по мнению очевидцев, был серьезно раскурочен. NASA потеряло тонны груза, в том числе ценное оборудование, продукты питания для астронавтов и сантехнические принадлежности.

Почти треть ценного груза (по весу) приходилась на оборудование для научных экспериментов, от студенческих проектов, изучающих рост побегов гороха в условиях микрогравитации, до высокотехнологичной камеры, которая должна была наблюдать за метеорами из космоса.

Весь груз был упакован в космический аппарат Cygnus, который должен был взлетать с летной площадки Уоллопс в штате Вирджиния. Как Cygnus, так и «Антарес» были разработаны Orbital Sciences, и эта миссия должна была стать третьей по доставке груза на МКС силами компании.

Камера Meteor должна была стать первым отдельным инструментом для наблюдения метеоритных дождей с борта космической станции.

«Из космоса делать это особенно приятно, потому что не нужно переживать о погоде», — рассказал Майкл Фортенберри, главный инженер научно-исследовательского института Southwest Research в Сан-Антонио.

Было запланировано, что камера проведет два года за окном обсерватории наблюдения, которая обращена прямо на Землю. С ее помощью можно было бы измерять траекторию, размер и состав метеоров, проносящихся через атмосферу.

Фортенберри наблюдал за запуском удаленно. Хотя он был шокирован, его аэрокосмический опыт позволял быть готовым к любым видам неудач.

«Всякий раз, когда вы делаете что-то вроде такого, есть шанс, что случится авария или другой инцидент». И добавил, что из всех неудач, которые он видел за свою карьеру, эта была «наиболее катастрофической». К счастью, никто не пострадал, а все оборудование можно заменить. Теперь вместе с коллегами он  будет заниматься строительством новых инструментов, которые отправятся на МКС с ближайшим рейсом.

Среди утраченного груза были спутники 26 Flock 1D от Planet Labs, которые должны были присоединиться к 71 такому же спутнику в космосе, которые образуют сеть визуализации Земли. Компания Planetary Resources отправила с «Антаресом» в тартарары Akryd 3, демонстрационную технологию космического телескопа, разработанного для поиска астероидов, приближающихся к Земле.

NASA также потеряло свой Radiometer Atmospheric CubeSat Experiment, маленький экспериментальный спутник (10 х 10 х 30 сантиметров), который должен был изучать меняющийся климат Земли и окружающей среды, измеряя пары воды в атмосфере.

Еще один проект — медицинский эксперимент под названием Drain Brain («утечка мозгов»), который состоит из устройства, носимого на шее для измерения кровотока, идущего от мозга к сердцу. Лучшее понимание кровотока в невесомости может помочь в лечении астронавтов, которые жалуются на головные боли или другие неврологические проблемы. Это устройство также может использоваться для контроля потока крови у пациентов на Земле.

Большинство утраченных экспериментов принадлежали студентам по всей стране. К примеру, один из Академии Дюшена в Хьюстоне собирался изучать, как растут побеги гороха в космосе. По программе Student Spaceflight Experiments на борту ракеты было отправлено в никуда 18 студенческих проектов. Какими бы глупыми на вид они ни казались, в науке все средства хороши.