Новая лунная гонка: сел налуне получи деньги
- В случае если ваша команда опоздала подружиться с каким-нибудь университетом либо компанией, у кого уже отложен про запас не весьма необходимый луноход (как, например, в Университете Карнеги-Меллон), подготовьтесь к тому, что делать эту тележку придется собственными руками.
Спускаемый модуль — это самые громадные хлопоты В 2007 году инженеры из компании Armadillo Aerospace принимали участие в конкурсе на лучший космический спускаемый модуль.
- Их аппарат, трудящийся на этиловом спирте с жидким кислородом в качестве окислителя, совершил пара успешных испытательных полетов, но приз так и не взял. Вторых команд, каковые бы выставили на состязания способный к полету аппарат, так и не нашлось.
- Сообщение на халяву Обладатели антенной решетки телескопа Allen Telescope Array (он употребляется для поиска сигналов от внеземных цивилизаций) предлагают участникам состязаний безвозмездно в течение нескольких суток пользоваться их оборудованием для приема радиопередач с Луны.
Снятая в аренду ракета Athena II, выстроенная компанией Lockheed, — это единственная на сегодня ракета, которую уже применяли для доставки грузов на Луну.
- В случае если захотите воспользоваться, это обойдется в $25 млн — чуть больше, чем вся призовая сумма.
Луноход, выстроенный на заказ В случае если ваша команда опоздала подружиться с каким-нибудь университетом либо компанией, у кого уже отложен про запас не весьма необходимый луноход (как, например, в Университете Карнеги-Меллон), подготавливайтесь к тому, что делать эту тележку придется собственными руками.
Для полета на Луну нельзя указать какой-то один совершенный маршрут.
- Выбирая оптимальное ответ, необходимо на одну чашу весов класть вопросы времени, а на другую — экономию в весе и в расходе горючего
К сведению участников состязаний
2012 год, 400 000 километров от Почвы. Мелкий космический кораблик приближается к Луне и идет на посадку. Это первый рукотворный объект, достигший лунной поверхности за последние 32 года. На борту космического корабля не логотип NASA и не символика какого-нибудь другого национального космического агентства. В то время, когда из чрева посадочного модуля выкатится мелкий луноход, его камеры зафиксируют и отправят на Землю всем привычный многокрасочный логотип Гугл.
На все это мероприятие не затрачено ни одного американского доллара публичных денег, не было подписано ни одной бумажки в национальных канцеляриях.
Такую картину воображают себе организаторы состязаний Гугл Lunar X-Prize, выставившие двадцатимиллионный приз той команде, которая, опираясь лишь на личный капитал, успеет до 31 декабря 2012 года выкатить на лунную поверхность собственный луноход. Чтобы получить приз, мало не составит большого труда достичь Луны, не разбившись о ее поверхность. Требуется еще проехать по лунной поверхности как минимум 500 м и отослать на Землю «информационный пакет» с фото большого разрешения, текстовым сообщением и видеороликом.
Главная задача устроителей этого состязания — послужить толчком к участию в освоении космоса как частных предпринимателей, так и изобретателей. И пускай вас не смущают твёрдые сроки, заявленные устроителями гонок, — в случае если никто не завоюет победу до 2012 года, то для опоздавших остается приз в $15 млн, и его будут хранить аж до 2014 года.
Устроители гонок на X-Prize повторяют те мероприятия, к каким обращались еще в золотой век авиации, чтобы подстегнуть технический прогресс и подогреть публичный энтузиазм. Чарльз Линдберг во второй половине 20-ых годов XX века перелетел из Нью-Йорка в Париж не просто так, а в борьбе за приз в $25 000, назначенный в 1919 году гостиничным магнатом Раймондом Ортегой. Во второй половине 90-ых годов XX века фонд X-Prize дал обещание $10 млн любому, кто сможет выстроить космический корабль многоразового применения.
Именно поэтому авиаконструктор Берт Рутан при помощи миллиардера Пола Аллена отважился выстроить аппарат SpaceShipOne. В 2004 году данный корабль за 14 дней совершил два суборбитальных полета с коммерческими пассажирами (правильнее, их имитацией) на борту.
Предполагается, что последний, «лунный» забег в гонках X-Prize обязан развернуть инициативу участников в сторону таких инноваций, каковые не будут очень сильно бить по карману. на данный момент, в то время, когда пишется эта статья, на участие в состязаниях прошли регистрацию уже десять команд. «Раньше чтобы слетать на Луну, требовались упрочнения всей нации, — говорит Питер Диамандис, председатель совета директоров фонда X-Prize. — Сейчас мы бросаем вызов частным группам — пускай попытаются сделать то же самое, но в сто раз дешевле».
Чековая книжка
Каким бы скупердяем ни был денежный начальник вашего проекта, чтобы победить, вам точно потребуется больше денег, чем заявлено в призовом фонде. По предварительным оценкам, команды, участвующие в гонках на X-Prize, закладываются на финансирование в масштабах от $20 млн до $100 млн. Потому, что такие щедрые миллиардеры, как, скажем, Аллен, на дороге не валяются, придется напрячь фантазию и поискать другие источники.
Это возможно корпоративное спонсорство либо кроме того плата за доставку какого-нибудь драгоценного, пускай кроме того и вызывающего большие сомнения, груза. «Если вы рядом с посадочной площадкой корабля Apollo 11 бережно опустите на Луну один килограмм праха из крематория, вам заплатят $5 млн», — говорит Рэд Уиттэкер, начальник команды Astrobotic, важный участник, заручившийся помощью компании Raytheon и Университета Карнеги-Меллон. Команда Odyssey Moon (еще до объявления гонок на X-Prize у нее был коммерческий замысел, который связан с полетами на Луну и применением лунохода) заявляет, что уже набралось пара заказов на перевозки в ту сторону — неспециализированной ценой в $40 млн.
Другие методы наскрести денег — это продажа прав на телепередачи, выпуск игрушечных моделей, предоставление земным энтузиастам возможности порулить настоящим луноходом в реальном времени (пускай и с дистанционным управлением). Одна из команд предполагает, что тысячи землян захотят посредством их аппарата передать собственные краткие сообщения на Луну.
Луноход, само собой разумеется, нужно будет делать самим, но практически все другое — реактивные двигатели, телеметрическое оборудование, совокупности позиционирования — предлагается в широком выборе космическими компаниями как в Соединенных Штатах, так и за границей. «Это будет не гонка на Луну — скорее направляться ожидать гонки в Россию с целью взглянуть, что в том месте у них имеется на продажу из всяких нужных штучек», — говорит Боб Ричардс, исполнительный директор в команде Odyssey Moon (кстати, находящеяся в собствености ему компания по производству разнообразных датчиков для космоса создала первый коммерческий лазерный радар, что был послан в космос).
Громадным преимуществом будет наличие в команде одного-двух ветеранов; так, один из трех партнеров команды ЖД — компания Raytheon Missile Systems, уж они-то смогут перетянуть к себе умелых инженеров, каковые раньше были задействованы в лунных программах NASA.
Информационный пакет
Смонтированные на луноходе блок питания, камеры и передатчики — это аппаратура, на которую завязан целый успех предприятия. От объёма и массы этого груза будет зависеть конструкция вашего лунохода. Это, со своей стороны, предопределит компоновку посадочного модуля, а уж от него будет зависеть, какая вам потребуется ракета-носитель.
Помните, что на данный момент вывод коммерческих грузов на орбиту стоит около $12−15 тысяч за килограмм, так что лучше бы сходу осознать, что вся нужная загрузка лунохода обязана уложиться килограммов в пять, не больше. Новую камеру изобретать нет потребности. Парочка аппаратов RocketCam, каковые производит компания Ecliptic Enterprises, будет весить килограмма полтора, а обойдется в сотню-вторую тысяч, включая провода и контроллер.
В случае если захотите аппаратуру экстра-класса (вас можно понять — так как от ее работы будет зависеть вся двадцатимиллионная ставка), тогда поразмыслите о камере за $5 млн от Malin Space Science Systems — это сестра той камеры, которая на данный момент разрабатывается для марсианской космической лаборатории NASA.
Передача на Землю пакета количеством в 1 Гб — это значительно более непростая задача. «Из готовой аппаратуры тут ничего не подойдет», — говорит Рекс Риденур, бывший инженер NASA, когда-то готовивший экспедиции в глубочайший космос, а на данный момент один из основателей компании Ecliptic Enterprises.
В то время, когда станете конструировать радиопередатчик, попытайтесь отыскать сбалансированное ответ, примирив между собой энергетические ограничения, точность наводки, фокусировку луча и скорость передачи данных, нужную для передачи всего пакета. Передатчику требуется 30−40 Вт энергии, и прекрасно было бы приобретать ее от солнечных батарей, смонтированных на посадочном модуле либо луноходе.
В то время, когда слабенький сигнал вашего лунного передатчика достигнет Почвы, задача принять его и расшифровать будет не очень-то тривиальной. В первую очередь рекомендуем разглядеть недавнее предложение, сделанное фонду X-Prize от лица SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence Institute) — организации, которая занимается поиском внеземных цивилизаций.
Данный университет внес предложение воспользоваться его сравнительно не так давно запущенной в эксплуатацию антенной решеткой телескопа Аллена (Allen Telescope Array, ATA), сканирующей Вселенную в отыскивании радиосигналов от разумных внеземных существ. В прошлом октябре начали работату первые 42 тарелки из планируемых 350.
Иначе, АТА может лишь принимать сигналы из космоса. Чтобы передавать команды на луноход, вам нужно будет воспользоваться приемопередающей антенной решеткой, которая в собственности работе Universal Space Network. Всего за несколько сотен тысяч долларов эта компания сдаст вам в аренду собственные тарелки и возьмется обрабатывать всю поступающую и отправляемую данные.
Луноход
Задача выглядит несложной, но это чувство обманчиво. Необходимо — всего-то! — выстроить самую мелкую и самую легкую тележку, которая проехала бы вместе с вашей радиоаппаратурой нужные полкилометра по лунной местности. Прекрасно бы сходу сделать вывод, что вам милее — луноход, отделяющийся от посадочного модуля, либо некоторый агрегат, объединяющий в себе обе функции.
Послушаем Уиттэкера из команды Astrobotic — продолжительное время он был самым главным по луноходам во всем Университете Карнеги-Меллон, а сравнительно не так давно победил пентагоновский приз в $2 млн на организованных DARPA гонках Urban Challenge. Он воображает себе четырехколесную телегу весом приблизительно 60 кг и высотой до пояса. С одной стороны телега будет обшита солнечными панелями. Покуда луноход шныряет по лунным буеракам, солнечные батареи будут все время наблюдать на солнце.
Команда Astrobotic лелеет честолюбивые замыслы — в июле 2009 года ее члены планируют сесть на Луну рядом от места приземления корабля Apollo 11 (эта акция будет приурочена к 40-й годовщине прибытия на Луну Нила Армстронга), а позже, в случае если выйдет, выполнить 25-километровое путешествие до аппарата Surveyor 5, что NASA посадило на Луну еще во второй половине 60-ых годов XX века.
В случае если же подняться на позиции небогатой команды и выбрать минималистский подход, то окажется, что луноход должен быть не больше сотового телефона. Еще одна команда, где правит Гарольд Розен, первопроходец в создании геостационарных спутников, решила выбрать луноход типа «попрыгунчик».
В обстановке с малой силой лунного притяжения данный аппарат, включая на пара секунд собственный мелкий гидразиновый реактивный двигатель, может в пара прыжков ускакать на требуемое расстояние от посадочного модуля. Итальянская команда предлагает применять пара мелких роботов на механических ногах. «Годится любой вариант, — говорит Диамандис. — Отечественное дело — подтолкнуть всех к полностью новым подходам».
Посадочный модуль
Вероятнее, ваш космический корабль при подлете к Луне будет двигаться со скоростью где-то 8000 км/ч. При отсутствии воздуха сбить скорость и мягко сесть не окажет помощь никакой парашют. «Вся эта выдумка, — говорит Боб Ричардс из команды Odyssey Moon, — состязания не луноходов, а посадочных модулей. Победит та команда, которая верно поведет себя на этом этапе».
При любом варианте посадочного модуля при спуске потребуются тормозные двигатели. Широкий выбор проверенных твердотопливных двигателей предлагает компания ATK Thiokol Propulsion. «При посадке нет никаких допусков на неточность, — говорит Риденур. — Или пан, или пропал».
Рекомендуем предпочесть независимый режим посадки, потому, что трехсекундные задержки в прохождении радиосигнала между Землёй и Луной делают дистанционное управление проблематичным. Если вы не побрезгуете добавочным призом в $1 млн лишь за то, дабы сфотографировать со стороны собственный личный посадочный модуль, вам необходимо будет озаботиться хоть какой-нибудь навигационной совокупностью. Команда Astrobotic планирует управлять своим аппаратом посредством ПО, которое компания Raytheon в свое время создала для управления крылатыми ракетами Tomahawk.
Отыскать в частном секторе хоть кого-нибудь, кто имеет опыт посадок на Луну, — дело проблематичное. К примеру, прошлый X-Prize номиналом в $2 млн (его дали обещание за исполнение на земле программы Lunar Lander Challenge) уже два года ждёт хорошего претендента. Задачи, поставленные перед участниками, были в том, чтобы они без разбега подняли собственный аппарат с маленькой площадки в пустыне Нью-Мексико, полетали чуть-чуть на высоте 50 м и приземлились на другую площадочку, отстоящую на расстояние ровно в 100 м. До тех пор пока что пригодный к состязаниям аппарат смогла выстроить лишь одна команда (это Armadillo Aerospace, которой командует легендарный пионер компьютерных игр Джон Кармак), но и она еще не успела приступить к исполнению поставленной задачи.
Компания SpaceDev, которая принимала участие в разработке гибридного реактивного двигателя для корабля SpaceShipOne, совсем сравнительно не так давно испытала собственный прототип лунного посадочного модуля. Это был недолгий опыт, в то время, когда взлетевший аппарат управлялся по кабелю. Клиентом была одна личная интернациональная астрономическая несколько, которая предполагает установить на Луне собственный телескоп.
Ее офпреды объявили, что данный посадочный модуль в полной мере может нести на борту луноход для состязаний X-Prize и что по крайней мере одна из команд-участников уже показала интерес к этому аппарату.
Ракета-носитель
А сейчас рискнем погрузиться в те засекреченные глубины, где обитают главные «космические перевозчики». Как говорит космический консультант Чарльз Брэдли, к заявленным в их брошюрках обещаниям «умеренных прочих» удовольствий и цен направляться относиться со здоровой долей подозрительности. В зависимости от массы и вашего бюджета спускаемого аппарата вместе с луноходом вы имеете возможность заказать коммерческую ракету-носитель хоть в громадных космических корпорациях, хоть в мелких компаниях-однодневках, хоть у международных посредников.
Если вы вычисляете себя ушлым переговорщиком, к тому же вам сопутствует успех, можем порекомендовать пара вариантов, каковые не подорвут ваш бюджет. Таким ответом было бы, скажем, напроситься в «попутчики» при плановом выводе на орбиту какого-нибудь геостационарного спутника. Появлявшись на высокой околоземной орбите, вы имели возможность бы отстыковать собственный аппарат от спутника и, запустив его личный двигатель, отправиться в последний перегон к окололунной орбите.
Либо значительно лучше — скажем, российское НПО им. Лавочкина в 2012 году собирается запустить собственную лунную миссию «Луна-Глоб». В случае если к тому времени лунный модуль данной миссии будет недогружен, возможно будет попытаться договориться с русским компанией о доставке на Луну пары лишних центнеров.
Но, не возлагайте особенных надежд на возможность пристроиться к кому-нибудь попутчиком. На рынке коммерческих запусков не очень-то обожают таких экспериментаторов. Возвратимся к более дорогим вариантам.
Узнаваемый магнат Элон Маск, обладатель PayPal и основатель SpaceX, положил более $100 млн в развитие совокупности транспортных ракет, дающей слово самые низкие расценки. Так вот, Маск, а он есть членом комитета в фонде X-Prize, дал обещание всем командам-участникам 10%-ную скидку со своей стандартной цены в $8,5 млн. За эти деньги вас доставит к Луне его ракета-носитель Falcon 1, которая, правда, пока еще находится в стадии разработки.
Компания SpaceX уже заявлена на состязаниях «рекомендованным партнером для вывода аппарата в космос», не смотря на то, что их базисная модель Falcon 1 не выходила кроме того на низкую околоземную орбиту, не говоря уж о полете на Луну. Два испытательных запуска закончились неудачей, третья попытка выхода на околоземную орбиту, которую весьма долго откладывали, назначена сейчас на это лето.
В некоторых командах капитаны уже высказывали сомнение, сможет ли Falcon 1 доставить по назначению их луноходы, спускаемые тормозные ступени и аппараты. Если вы строите громадной аппарат, вам и за его доставку платить придется больше: у компании SpaceX имеется и более замечательная ракета, Falcon 9. Ее должны запустить в 2009 году, но цена ее полета, в случае если без скидок, составит уже $47 млн. на данный момент на рынке имеется всего одна проверенная ракета, талантливая доставить вас на Луну, — это Athena II компании Lockheed Martin.
Во второй половине 90-ых годов двадцатого века с ее помощью вывели на окололунную орбиту аппарат NASA Lunar Prospector. Компания-изготовитель говорит, что ее ракета может доставить на Луну приблизительно 360 кг груза. Последний раз эту ракету применяли девять лет назад.
Сама компания не распространяется о замыслах строительства новых экземпляров, но возможно прикинуть, что их цена составит $25 млн.
Хороший вариант — межконтинентальные баллистические ракеты, снятые с боевого дежурства. Так, ракета Minotaur V компании Orbital Sciences — это, по сути, пара перестроенная МБР Peacekeeper из ставших ненужными стратегических запасов. Данный аппарат (действительно, разрешения на его коммерческое применение еще не взяты) имел возможность бы вынести практически полтонны груза за пределы земной орбиты.
Цена таковой услуги имела возможность бы составить $30 млн.
Если вы действительно решили перековать мечи на орала, присмотритесь к ракете-носителю «Днепр», переоборудованной из МБР РС-20 (SS-18 Satan) и предлагаемой на рынке компанией «Космотрас». «Днепр» может доставить на Луну груз в 720 кг всего за $15−20 млн.
Итак, в случае если трезво смотреть на вещи, станет ясно, что вряд ли до 2012 года хоть кто-нибудь осмелится претендовать на X-Prize. Но не падайте духом — такие, как Линдберг либо Рутан, не опасаются вступать в игру при малых шансах на победу. В случае если у вас найдется привычный миллионер, последуйте отечественным рекомендациям — и, в полной мере быть может, окажетесь в числе победителей новой лунной гонки.
Статья размещена в издании «Популярная механика» (№69, июль 2008).
<
h4>