На Марс і назад
Томас Мюллер: українці кажуть, що вони зроблять ракету, яка поб'є SpaceX Це забавно
Коли я був дитиною, у 60-ті, я дивився Star Trek. Мені було 8 років, коли люди здійснили посадку на Місяць. Звичайно, багато хто з нас думав, що через 50 років ми були б на Марсі, можливо, подорожували б до інших планет, щось схоже на Star Trek. Цього не сталося, чи не так?
Ви знаєте, що винахід та створення сучасної ракетної техніки, що доставила людину на Місяць, зайняло близько 40 років. Від Годдарда до Армстронг. Минуло близько 50 років, і ми начебто не досягли всього цього. Власне, ми більше не можемо доставити людину на Місяць, ми не маємо відповідної техніки. Чому так?
Особисто я вважаю, що однією з головних причин є те, що злітати на орбіту надто дорого. А чому так? Тому що ракети дуже дорогі.
95% маси ракети — це маса палива, я говорю про Falcon 9. То, може, просто паливо дуже дороге? Ні, насправді ні, воно коштує менше 0,5% вартості ракети. Найголовніше – це структура, двигуни ракети. Вони дуже дорогі. Проблема в тому, що ми викидаємо ракети. Донедавна вважалося, що це ракети одноразові.
Тому що в першу чергу вони були розроблені як балістичні ракети, які, звичайно, не повинні бути багаторазовими. Тож ніхто й не думав запускати їх повторно. Мені здається, це чи не єдиний вид транспорту, який люди не хотіли зробити багаторазовим. Чи можете ви уявити ще щось, я кажу про транспорт, що буде викинуто після першого ж використання?
Якщо ви робите ракети, які можна повторно використати, ви повинні пожертвувати деякимихарактеристиками. Ваша сімейна машина повинна заводитись десятки тисяч разів і бути здатною проїхати сотні тисяч кілометрів. Її продуктивність далека від продуктивності драгстера, але вона доступна і може бути використана багато разів. Нам у ракетній промисловості потрібно щось середнє: потрібно підійти до продуктивності драгстера, але дещо ближче до багаторазовості та практичності звичайного автомобіля.
Якщо люди думають, що ви займаєтеся чимось неможливим, то ви на правильному шляху
Те, що нам потрібно зробити, це спроектувати ракету, яка може бути використана повторно. І це саме те, чим ми зайняті. Спершу нам потрібно зробити ракети відносно недорогими. Якщо ваша ракета коштує мільярд доларів, то якщо ви навіть скористаєтеся їй 100 разів, це все одно буде занадто дорого. Отже, ми маємо збудувати недорогу з самого початку ракету.
Від Ілона Маска я часто чую: знаєш яка ціна у Tesla Model S? Нехай машина буде вихідною точкою, будуйте ракети на приклад машин, наскільки це можливо».
Приблизно такою була розмова, років 5 тому про двигун Merlin 1D, коли ми вперше розробили його. Він запитав мене: "Як думаєш, скільки коштує зробити Model S?" І я відповів: «Не знаю. Тисяч 50 доларів? Він сказав: Ні, близько 30 тисяч доларів. Це граничні витрати на цю машину.
А потім він запитав: Скільки ця машина важить? Я говорю: «Близько 2000 кг.» А він тоді: "А скільки важить двигун Merlin?" "Ну, близько 500 кг". І він сказав щось на зразок: «Так, чому, млинець, виробництво двигуна Merlin коштує чверть мільйона доларів?»
Я веду до того, що це є правильним поглядом на вартість виробництва. «І матеріали, які ви використовуєте, — так, це не просто алюміній, це не штампування. Тому я дам тобі п'ятиразовуфору у ціні. Нехай Tesla відповідає п'яти тисяч фунтів (
2200 кг) ракетного двигуна. Чому ж тоді він коштує у 20 разів більше»? Це те, як ми дивимося на речі в SpaceX, намагаючись зменшити витрати при виробництві ракет. І ось ми починаємо використовувати їх повторно. А значить, реальна велика ціна перетвориться на амортизаційні витрати та витрати на паливо, які майже такі ж, як і у пасажирських літаків.
Як я сказав, ми не використовуємо підрядників у космічній галузі, ми уникаємо їх як чуму. Коли ми почали розробляти Merlin, мені були потрібні вентилі для рідкого кисню та гасу, які мали надійно працювати. Так що я пішов до підрядників, які поставляють свої вентилі, і сказав: «Привіт, можете дати ціну, що влаштовує мене, на ваш уже існуючий продукт?» І ні, вони не змогли. Тож я сказав: «Ви можете спроектувати вентилі, які коштуватимуть менше?» Вони пішли подумати. І знаєте, якщо підготовка відповіді займає кілька тижнів чи місяць, то це поганий підрядник. Якщо потрібно так багато часу, щоб просто розрахувати ціну, скільки мені потрібно буде чекати, щоб отримати реальні деталі?
Коли вони повернулися з ціною в сотні або тисячі доларів за їх вентиль і часом на розробку в 18 місяців, я сказав, що я готовий чекати лише 3 місяці. У відповідь вони засміялися. І тоді ми розробили власні компоненти, попередні вентилі, головні вентилі. Ми вже розробили форсункову головку, камеру згоряння: головні частини двигуна. Ми сподівалися, що можна буде просто піти і купити деякі речі у виробників, але ні, ціна та час постачання були зовсім не тими, що нам були потрібні. Тож ми зробили все самі.
Також нам був необхідний наш власний тестовий майданчик. Ми побудували тестовий полігон уТехасі і провели свої власні тести, тому що величезні ціни на розробку та тести ракет переважно визначаються платою за використання тестових полігонів.
Коли я тільки-но починав розробляти Merlin, традиційним поглядом було: «Тільки держави можуть розробляти ракети. Приватним компаніям не вистачить ресурсів. Те, що було дійсно важливим для SpaceX, це зламати подібну установку в головах. Ні, нам не потрібна держава зі своїми мільярдами доларів, нехай це все і зажадало сотень мільйонів, але все-таки ми не дійшли близько мільярда. А з того моменту, як знизиться вартість комплектуючих, слід братися за зниження вартості палива: адже паливо стає головним компонентом ціни. Тому потрібно спалювати його ефективно. І ми створили форсуночні головки з ефективністю 96-97%. Ви не зможете створити більш ефективну форсункову головку
Ми виявили у пізніших дослідженнях, що метан — природний газ — з енергетичної точки зору є найдешевшою сировиною. Це головна причина, через яку зараз відмовляються від вугілля, нафти та переходять на природний газ. І це найдешевше паливо, яке можна знайти. Він має чудову властивість: ви можете легко отримати його на Марсі, так що це теж враховується. Наша наступна ракета буде повністю метановою. Кисень… Без проблем! Він дуже дешевий; ми купуємо кисень за ціною близько 70 доларів за тонну. Він майже безкоштовний у масштабах ракети. До чого я це: якщо ви подивіться на ціни, то значну частину їх становить пальне. Хоча кисню потрібно більше. У ракеті кисню в 3 рази більше, ніж метану, і в два з половиною рази більше, ніж гасу. Він набагато дешевший, тому що його легко видобувати прямо з повітря, охолодженого повітря.
Ну, ось, ціни напаливо падають, а потім ви збираєтеся зробити ракету майже багаторазовою, над чим ми все ще працюємо. Коли ця ракета повертається, вона закопчена, вона сідає, ми спалюємо значну частину термозахисту; нам доводиться від'єднувати посадкові опори, щоб опустити її, а потім знову встановлюємо їх. А це нешвидкий процес.
Ми хочемо, щоб ракета була як літак. Ви знаєте, як це відбувається: він прибуває в аеропорт, люди виходять, потім заправляють, поки люди заходять, проводяться деякі перевірки. І, якщо все гаразд, ви летитьте знову. Це саме те, до чого ми хотіли б прийти.
Falcon у версії Block 5, яку ми запустимо пізніше цього року, отримає, скажімо так, багаторазовий термозахист, тому ми не будемо її спалювати. І з'являться покращені посадкові опори, які будуть складатися всередину. Просто покладіть ракету горизонтально, складіть опори і перевозіть її. Розкладіть ніжки під час посадки. Обслуговування після посадки не триватиме багато часу. Це якраз основна наша мета. Ілон просив нас довести післяполітне обслуговування до 12-ї години. Ми подумали і сказали, що без серйозного перепроектування ракети лише у версії Block 5 ми можемо обіцяти, що цей процес займе приблизно 24 години. І це не означає, що ми хочемо запускати по ракеті на день, хоча в цілому могли б, якби це дійсно було потрібне. Головний ліміт - це те, як багато робітників ми можемо на це виділити. Якщо ракету зможуть обслужити всього кілька людей за 24 години, то ви збожеволієте від можливостей, що відкриваються. З огляду на низькі ціни буде дуже легко зробити так, щоб ракета полетіла знову
Це буде ракета, яка докорінно змінитиме правила гри. Я сказав би, що Falcon 9 — це еволюція, багаторазова ракета, яка значно зменшує вартість виведення наорбіту. Можливо, ви можете досягти десятикратного зменшення вартості порівняно з ULA або українськими або китайцями. Але ми хочемо чогось на зразок стократного чи навіть більшого зменшення ціни: і це те, що дозволить зробити марсіанська ракета. Це не еволюція, а революція.
Коли ми здійснимо перший політ, решта ракет відразу застаріють. Благо Blue Origin працює над повністю багаторазовою ракетою вже зараз. Але ми справді змінили індустрію, так що решті хлопців тепер доводиться видертися. Досить весело спостерігати за цим усім, бо ми започаткували компанію аж 15 років тому, до речі, моя п'ятнадцятирічна річниця була 1 травня.
Нам казали: «Хлопці, ви можете зробити маленьку ракету. Але ви ніколи не зможете зробити ракету державного класу, яка доставляє військові супутники». І ми створили Falcon 9 і почали її запускати. Тоді вони сказали: «Ви ніколи не зможете використати її вдруге; ви ніколи не зможете злітати до космічної станції. І ось зараз ми перестали їх слухати. Я вважаю, це здорово: якщо люди думають, що ви займаєтеся чимось неможливим, то ви на правильному шляху
Ми справді змінюємо світ. Українці кажуть, що вони зроблять ракету, яка поб'є SpaceX, це кумедно. Це смішно, тому що вони працювали над Ангарою 22 роки і запустили її один раз. І тут раптово вони збираються вийти з дешевою ракетою
Неодмінно Марс, один із наших основних напрямів, адже ми збираємося його колонізувати. Видобуток корисних копалин у космосі, це вже знають: металеві астероїди можуть коштувати трильйони доларів. Ресурси на Місяці. Там є вода, є Гелій-3. Звичайно, спочатку доведеться розібратися з технологією термоядерного синтезу. Але якщо ви це зробите, Гелій-3 станедуже корисний. І, звісно, видобуток металів на Місяці. Супутники, цілі групи, що виводяться дешевими ракетами. Я думаю, що в космосі можна буде багато чого робити, якщо вартість польоту впаде в сотні разів.
До чого, власне, ми йдемо: розробляємо супутники, щоб запустити космічний інтернет
А уявіть, якби у вас була ракета, яка могла б доставити сотні тонн супутників лише за кілька мільйонів доларів. Це повністю змінює правила гри
Таким чином, доставка вантажів із Землі подібна до розвитку західної частини США. На самому початку вони мали криті візки, але по-справжньому західна частина США розвивалася, доки з'явилася залізниця. Зараз ви можете доставляти тонни обладнання та тонни людей за невеликі гроші. Це те, що треба збудувати нам: по суті, залізницю в космос. Ми лише забезпечимо транспортування. Наприклад, колонізація Марса: нам потрібна серйозна допомога у колонізації Марса.
Ми хочемо запропонувати людям квитки на Марс, але хтось інший має запропонувати прокат автомобілів, будинки, їжу, забезпечити місцеве виробництво. Коли Ілон сказав, що ми збираємося запропонувати легкий доступ на Марс, це означає, що ми збираємося доставити вас туди, але, крім нас, на місці повинні бути й інші компанії. Щоб це все справді здійснилося, має бути виконана величезна спільна робота.