«Для колонизации Марса нужно порядка 2 мегаватт атомных станций, и таких ни у кого, кроме России, в ближайшее время не будет. В других возможных вариантах энергетику намного сложнее обеспечить. Соответственно, Россия в освоении Красной планеты в той или иной форме должна участвовать», — считает главный научный сотрудник Центрального экономико-математического института РАН Иван Грачев. В статье для «БИЗНЕС Online» постоянный автор объяснил, к чему приведет многоразовое использование мегаракеты Илона Маска и чем «Роскосмос» и SpaceX могут быть полезны друг другу.
«Для колонизации Марса нужно порядка 2 мегаватт атомных станций, и таких ни у кого, кроме России, в ближайшее время не будет»
«Не может быть бесчисленного количества нацпроектов, ориентированных на доминирование в мире»
Хочется отметить три коррелированных события. Первое — гендиректор ГК «Роскосмос» Юрий Борисов в июле на пленарном заседании в Госдуме РФ ответил на вопрос о ядерной энергетике в космосе. Вопрос этот актуализирован тем, что в парламенте сейчас обсуждается бюджет и дискуссии вокруг распределения в нем средств на разные задачи, стоящие перед нашей страной, не утихают.
Второе — захват «Мехазиллой» (системой захвата с двумя роботизированными «руками») космического корабля. 13 октября ракета Starship/Super Heavy стартовала с площадки компании Starbase в Бока-Чика, штат Техас, в 8:25 утра по восточному времени. Старт был произведен в рамках миссии под названием Flight 5 от SpaceX. По возвращении удалось осуществить пуск мощного ускорителя Super Heavy на стартовой площадке. Достижение возвращения на стартовую площадку и посадки имеет решающее значение для долгосрочных амбиций SpaceX по быстрому повторному запуску транспортного средства. По замыслу компании, приземлившийся ускоритель в перспективе можно будет развернуть на площадке, прикрепить Starship и отправить его в следующий полет в течение нескольких дней или даже часов.
Третье — отчет гендиректора ГК «Росатом» Алексея Лихачева по атомной энергии перед президентом России Владимиром Путиным. В этом отчете впечатляющие цифры, которые не грех воспроизвести. Вначале он упоминает экономические показатели: рост среднегодовой выручки — 24%. Это огромное для крупной компании значение превысило 3 триллиона. Рост зарубежной выручки — 23%. Рост производительности труда — 12%. Рост зарплат — 11%. Только атомных заказов, гарантированных на 10 лет вперед, — 52 трлн рублей с шансами нарастить до 100 триллионов. Полное доминирование по ядерным блокам в мире (подтвержденное МАГАТЭ). В России планируется строительство 37 блоков до 2042 года с ростом доли атомной энергии в энергетике страны до 25%.
Помимо оборонной и чисто атомной, обсуждалась большая «неатомная» часть сферы деятельности «Росатома». Цифры выдающиеся. Компания является третьим по значимости поставщиком налогов в бюджет (если просуммировать налоги и соцстрах). Наибольший интерес у меня вызвал фрагмент доклада, посвященный плазменным двигателям, которые «Росатом» делает вместе с «Роскосмосом». Лихачев начал рассказывать с большим энтузиазмом, и президент в какой-то момент прервал его вопросом: это для маневрирования, для смены орбит? На что Лихачев ответил: да, для моделирования и смены орбит и любых перемещений в дальнем космосе.
По-видимому, есть своеобразная скрытая часть в этом диалоге, т. к. военные президенту РФ наверняка докладывают о важности плазменного двигателя по их линии в обозримом будущем. Лихачев же, похоже, думает и о более дальних перспективах применения этой технологии. Из того, что прямо соответствует тому, что я писал в «БИЗНЕС Online», — пять федеральных проектов собрали в один национальный. Не может быть бесчисленного количества нацпроектов, ориентированных на доминирование в мире. Здесь по ядерной энергетике принято правильное решение.
«Сейчас стоимость вывода на орбиту 1 килограмма груза других ракет — порядка 10 тысяч долларов за килограмм, сам Маск берет гораздо дешевле — около 3 тысяч долларов за кило»
Какие перспективы открывают «руки» «Мехазиллы» Илона Маска?
Фантастический успех — захват первой ступени на космодроме предпринимателя Илона Маска механическими «пальцами». Мне казалось, что это задача чрезвычайно сложная и в ближайшее время не может быть решена. А тут фактически с первого раза все получилось. Что из этого следует? Для большегрузных ракет появляется возможность многоразового использования. Это не мечта, и в перспективе уже не в помятом, а в нормальном состоянии готовая к дальнейшему пуску ракета может оказаться на стартовом столе прямо на том месте, с которого она стартует. Если такая многоразовость действительно воплотится в реальность, то базовая идея Маска (довести стоимость выноса груза на орбиту до $100 за 1 кг) также станет реалистичной.
Сейчас стоимость вывода на орбиту 1 кг груза других ракет — порядка $10 тыс. за 1 кг, сам Маск берет гораздо дешевле — около $3 тыс. за кило. Если ракета становится многоразовой конструкцией, как автомобиль, который после использования не разбивается об стену, а может быть использован снова и снова, основные расходы будут на горючее. Маск пытается довести свою схему до того, чтобы основные расходы приходились на топливо и жидкий кислород. А поскольку литр жидкого кислорода дешевле, чем литр бензина, в дальнейшем действительно можно свести расходы к $100, что кардинально меняет всю мировую космическую стратегию. Система становится применимой для многих космических проектов.
Помимо возможности вывоза грузов на орбиту, для любых действительно экономически оправданных больших проектов в этой области нужно иметь большие космические аппараты для работы в дальнем космосе. Это возвращает нас к тому, о чем говорил Лихачев, а также к тому, о чем говорил Борисов на пленарном заседании ГД 3 июля 2024 года, отвечая на вопрос депутата Оксаны Дмитриевой о том, что происходит с ядерными космическими программами, в частности с проектом «Зевс». С его слов, нужно было порядка 149 млрд рублей и три года, но на эти чрезвычайно значимые для страны проекты средства не выделялись. Только в этом году после прямого вмешательства Путина пошло финансирование. Дальше он отметил, что поскольку китайские товарищи интересуются атомной станцией на Луне, то, соответственно, проект «Зевс» частично переформатировали и решают в ускоренном темпе именно эту задачу.
Казалось бы, почему нельзя параллельно заниматься лунной программой, ядерной станцией на Луне и одновременно делать буксир для работы в дальнем космосе (или на орбите), который имеет и военное значение? При обсуждении бюджета изначально предполагаются совершенно ненужные, несуразные расходы (обсуждение идет в первом чтении в Госдуме). Порядка 3 трлн — оплата процентов по займам, которые были абсолютно не нужны. Порядка 3 трлн — демпфер, появившийся в результате налогового маневра, о котором я неоднократно писал. И сейчас эта тема, к сожалению, остается актуальной, особенно это очевидно в свете последних событий. Компаниям, которые не повышают цены для наших граждан, выплачивают компенсации за счет наших же граждан. Хотя можно было брать таможенные пошлины с граждан других стран. Кроме того, что расходы с граждан на компании, с компаний на граждан туда-сюда перекидываются, так еще и 3 трлн из бюджета на это тратится, которые вполне бы пригодились на космические проекты. Особенно сейчас, когда, к сожалению, не Россией достигнуты новые успехи в этой области, как история с захватом ускорителя ракеты Starship «руками» «Мехазиллы», которая меняет перспективы освоения космоса.
Порядка 1,5 трлн из бюджета — неразумные траты на не очень эффективные программы поддержки ипотеки. Допустим, полтриллиона — это необходимые траты, а триллион набрали потому, что компенсация процентов по ипотеке была неверно организована. Нормальная работа с бюджетом позволила бы финансировать действительно важные проекты.
«По мнению ученых, Марс можно нагреть за 10 лет»
Можно ли колонизировать Марс?
Большая страна, способная быть полюсом мира, не может не решать общечеловеческих задач. А самая большая общечеловеческая задача — это, напомню, повышение вероятности выживания человечества. Маск сейчас формулирует задачу формирования межпланетной цивилизации. Я считаю, что это одна из фундаментальных задач, которые человечеству предстоит в ближайшее время решить. Иначе растут риски, связанные с пандемией, вероятностью ядерной войны и т. д. Это все означает, что стоит в первом чтении бюджет пересмотреть, пока еще можно, чтобы были деньги на важнейшие проекты, которые реально могут «Роскосмос» и «Росатом» сделать. Можно попытаться реализовать их не в усеченном варианте, а в полном объеме. И на буксир, и на станцию, которая сможет работать на Луне, на Марсе.
Маск ставит задачу создания устойчивой колонии на Марсе до 2050 года, предполагает поселить там около миллиона человек. Летом на эту тему выполнены довольно приличные научные работы с целью установить, сколько человек нужно для начала для такой устойчивой колонии. Команда ученых-социологов из Университета Джорджа Мейсона (США) с помощью компьютерного моделирования установила, что достаточно порядка 22 человек, если они правильно подобраны. Группа разместила результаты на сервере препринтов arXiv, пишет Phys.org.
Я думаю, что это достаточно фантастически. Но если учесть, что человечество проходило «бутылочное горлышко» в периоды древних катастроф на уровне тысячи человек выживших, то, думаю, вполне реальна жизнеспособная колония примерно с такой численностью населения. А что для этого требуется? Кислород формировать, воду, отапливать жилье. Выясняется, что энергетика такого проекта вполне реалистична. Чтобы полностью снабдить кислородом одного человека, надо иметь мощность всего порядка 10 ватт. Если водой полностью снабдить так, чтобы человек мог и мыться, и пить, нужно порядка 300 ватт. 2 кВт — примерно столько приходится на среднестатистического россиянина для решения всех задач, в том числе создания промышленной базы. Если учесть все эти показатели, то для колонизации Марса нужно порядка 2 МВт атомных станций, и таких ни у кого, кроме России, в ближайшее время не будет. В других возможных вариантах энергетику намного сложнее обеспечить. Соответственно, Россия в освоении Красной планеты в той или иной форме должна участвовать. Так жизнь устроена: конкуренция полюсов, потом между ними какая-то война — холодная, гибридная. Но в результате конкуренции решаются фундаментальные человеческие задачи.
На тему дублирующей цивилизации на Марсе вышло много разных исследований, научных работ. Летом, например, много обсуждалась очень приличная работа о том, как его быстро нагреть (результаты научной работы группы американских физиков опубликованы в журнале Science Advances). Поскольку я по научной линии занимался спектрами и поглощениями аэрозоля, то представляю, о чем речь в этой работе и что надо было бы сделать. Смысл там такой: можно распылить в атмосфере железные или алюминиевые частички (а железа на Марсе полно), а поскольку спектр лучей, идущих от Солнца и спектр излучения, идущего от холодного Марса и Земли (достаточно холодной по сравнению с Солнцем), очень сильно различаются, спектральные характеристики этих распыленных частиц позволяют отразить обратно излучение, идущее от поверхности Красной планеты, а излучение, которое идет от Солнца, — пропустить. Таким образом планета очень быстро нагреется.
По мнению ученых, Марс можно нагреть за 10 лет, если выпускать 30 л в секунду этих частичек. И это энергетически абсолютно реально, если установить атомные электростанции на Марсе. Т. е. ученые досчитались до решений, которые упираются в энергетику. Есть ресурсы, технологии, но нужна приличная промышленная энергетика. В этом плане пункт за пунктом выясняется, что колонизация Марса — задача разрешимая в ближайшей исторической перспективе. И это решение кардинально, на 6 порядков, уменьшит вероятность гибели человечества.
Уместно задать вопрос: а совместимы ли масковские программы и роскосмосовские? У Маска уже есть отлаженная система потенциально достаточно дешевого вывода грузов на орбиту, имеются все основания достигнуть той стоимости, которую он наметил. А у «Роскосмоса» вполне хорошие результаты по плазменному двигателю, соответственно, и по ядерным станциям. Так что совместимость этих проектов определяется только политикой. Если рассматривать с точки зрения экономики, вывести на орбиту ядерный буксир и работать в космосе, то вполне потенциально выгодный проект, вплоть до того, что метеориты железно-никелевые на нашу орбиту можно было бы таскать, т. е. использовать ресурсы космоса в экономически эффективных вариантах.
Еще летом 2023 года на ракете Falcon 9 компании SpaceX в миссии Transporter-8 была запущена первая в мире мини-биофарм-фабрика, которая пробует использовать невесомость для производства супергомогенных субстанций. Калифорнийская компания Varda сообщила об успешном выводе в космос первого коммерческого завода. Завод-лаборатория занимает всего около 70 см в диаметре, но позволяет синтезировать в условиях невесомости необычные белки и другие материалы, создание которых на Земле просто невозможно. Мини-заводик запустили и пытаются там делать, в частности, более чистые лекарства. Это пример использования космических условий в коммерческих целях.
В части Марса, я полагаю, взаимовыгодное сотрудничество с Западом в освоении Красной планеты и использовании космических ресурсов в будущем возможно по двум причинам. Первая: несмотря на то что вовсю идет гибридная война, на МКС продолжают вместе работать наши и западные космонавты, вполне себе дружески общаться. Я думаю, проект создания колонии на Марсе — рабочий. Потому что там нет военной составляющей. Что касается Луны — сотрудничество невозможно, каждый сам за себя. И американцы, и российско-китайский полюс совершенно очевидно будут использовать Луну в военных целях, потому что она близка к Земле. В то время как военное использование Марса практически невозможно, следовательно, возможна совместная работа на МКС. Это совместное решение общечеловеческой задачи. Это, на мой взгляд, следует делать, для начала корректируя российский бюджет так, чтобы он позволял заниматься космосом.
Внимание!
Комментирование временно доступно только для зарегистрированных пользователей.
Подробнее
Комментарии 21
Редакция оставляет за собой право отказать в публикации вашего комментария.
Правила модерирования.