До Марс и обратно. Как се създава ракета, която ще промени света

Томас Мюлер: Руснаците казват, че ще направят ракета, която ще победи SpaceX. Забавно е

Когато бях дете, през 60-те, гледах Star Trek. Бях на 8 години, когато хората кацнаха на Луната. Разбира се, много от нас си мислеха, че след 50 години ще бъдем на Марс, може би ще пътуваме до други планети, нещо по-скоро като Star Trek. Не се случи, нали?

Знаете, че са били необходими около 40 години, за да се изобрети и създаде модерна ракетна технология, която доведе човек до Луната. От Годард до Армстронг. Изминаха около 50 години и ние като че ли не сме постигнали всичко това. Всъщност вече не можем да доставим човек на Луната, нямаме подходящата технология. Защо така?

Лично според мен една от основните причини е, че е извънредно скъпо да се лети в орбита. И защо? Защото ракетите са много скъпи.

95% от масата на ракетата е масата на горивото, говоря за Falcon 9. Значи може би горивото е просто много скъпо? Не, не наистина, струва по-малко от 0,5% от цената на ракетата. Най-важното е структурата, ракетните двигатели. Много са скъпи. Проблемът е, че изхвърляме ракети навън. Доскоро се смяташе, че всички ракети са за еднократна употреба.

Тъй като те са проектирани предимно като балистични ракети, които, разбира се, не е задължително да се използват многократно. Така че никой не се сети да ги пусне отново. Струва ми се, че това е почти единствената форма на транспорт, която хората не са възнамерявали да направят за многократна употреба. Можете ли да си представите нещо друго, говоря за превозни средства, които ще бъдат изхвърлени след първата употреба?

Ако правите ракети за многократна употреба, трябва да жертвате някои статистически данни. Вашата семейна кола трябва да потегли десетки хиляди пъти и да може да измине стотици хиляди километри. Ефективността му е далеч от тази на драгстер, но е налична и може да се използва многократно. В ракетната индустрия се нуждаем от нещо средно: трябва да се доближим до производителността на драгстер, но малко по-близо до повторната употреба и практичността на обикновената кола.

Ако хората си мислят, че правите нещо невъзможно, значи сте на прав път.

Това, което трябва да направим, е да проектираме ракета, която да може да се използва повторно. И точно това правим. Първо, трябва да направим ракетите относително евтини. Ако вашата ракета струва милиард долара, дори ако я използвате 100 пъти, тя пак ще е твърде скъпа. Така че трябва да изградим евтина ракета от самото начало.

Често чувам от Илон Мъск: „Знаете ли каква е цената на Tesla Model S? Нека колата бъде отправна точка, изграждайте ракети след автомобилите, доколкото е възможно. ".

Нещо подобно беше разговорът за двигателя Merlin 1D преди 5 години, когато го разработихме за първи път. Той ме попита: "Колко според вас струва изработката на модел S?" И аз отговорих: „Не знам. Хиляда 50 долара? " Той каза: "Не, около 30 хиляди долара." Това са пределните разходи за тази машина.

И тогава той попита: "Колко тежи тази кола?" Казвам: "Около 2000 кг." И тогава той: "Колко тежи двигателят на Merlin?" "Е, около 500 кг." И той каза нещо от сорта на: "Е, защо, по дяволите, двигателят на Merlin струва четвърт милион долара?"

Моят въпрос е, че това е правилното виждане за производствените разходи. „И използваните от вас материали не са само алуминий, те не са щамповани. Така че ще ви дам петкратен старт в цената. Нека Тесла отговаря на пет хиляди лири (

2200 кг) ракетен двигател. Защо тогава струва 20 пъти повече? Ето как гледаме на нещата в SpaceX, опитвайки се да запазим ниските разходи за производство на ракети. И така започваме да ги използваме повторно. Това означава, че реално високата цена ще се превърне в амортизация и разходи за гориво, които са почти същите като при пътническите самолети.

Както казах, ние не използваме изпълнители в космическата индустрия, ние ги избягваме като чума. Когато започнахме да разработваме Merlin, имах нужда от клапани за течен кислород и керосин, за да работят надеждно. Затова отидох при изпълнителите, които доставят техните клапани, и им казах: „Здравейте, можете ли да ми дадете цена, която да ме подхожда за вашия съществуващ продукт?“ И не, не можеха. Затова казах: "Можете ли да проектирате клапани, които струват по-малко?" Те отидоха да "помислят". И знаете ли, ако отнема няколко седмици или месец, за да се подготви отговор, това е лош изпълнител. Ако отнема толкова време само да изчисля цената, тогава колко време ще трябва да чакам, за да получа истинските части?

Когато се върнаха със стотици или хиляди долари за своя клапан и 18 месеца за развитие, казах, че съм готов да изчакам само 3 месеца. Те се засмяха в отговор. И тогава разработихме наши собствени компоненти, предварителни клапани, основни клапани. Вече сме разработили дюзата на дюзата, горивната камера: основните части на двигателя. Надявахме се, че можем просто да отидем да купим някои неща от производителите, но не, цената и времето за доставка съвсем не бяха това, което искахме. Така че направихме всичко сами.

Имахме нужда и от собствен тестов сайт. Изградихме тестова площадка в Тексас и проведохме собствени тестове, защото огромните цени за разработване и тестване на ракети се определят главно от таксите на полигона.

Когато за първи път започнах да разработвам Merlin, традиционният възглед беше: „Само държави могат да разработват ракети. Частните компании няма да имат достатъчно ресурси. " Това, което беше наистина важно за SpaceX, беше да разбият тази настройка в главите им. Не, нямаме нужда от държава с нейните милиарди долари, дори ако всичко това изисква стотици милиони, но все пак не достигнахме порядъка на милиард. И от момента, в който цената на компонентите намалява, е необходимо да се поеме намаляването на цената на горивото: в крайна сметка горивото става основният компонент на цената. Следователно трябва да го изгорите ефективно. И ние създадохме глави на дюзите с ефективност 96-97%. Не можете да създадете по-ефективна глава на дюзата

В по-скорошни проучвания открихме, че метанът - природният газ - е най-евтината суровина от енергийна гледна точка. Това е основната причина, поради която сега те изоставят въглищата, петрола и преминават към природен газ. И това е най-евтиното гориво, което можете да намерите. Той има прекрасно свойство: можете лесно да го получите на Марс, така че и това се брои. Следващата ни ракета ще бъде изцяло метан. Кислород ... Няма проблем! Много е евтино; купуваме кислород на около 70 долара за тон. Това е почти безплатно в ракетен мащаб. Защо съм такъв: ако погледнете цените, значителна част от тях са горивата. Въпреки че е необходим повече кислород. В ракета кислородът е 3 пъти повече от метана и два пъти и половина повече от керосина. Много по-евтино е, защото е лесно да се получи директно от въздуха, охладен въздух.

Е, сега цените на горивата падат и след това ще направите ракетата почти многократна, върху която все още работим. Когато тази ракета се върне, тя е сажди, тя сяда, ние изгаряме значителна част от термичната защита; трябва да откачим краката за кацане, за да го спуснем и след това да ги инсталираме отново. И това не е бърз процес.

Искаме ракетата да бъде като самолет. Знаете как се случва: той пристига на летището, хората излизат, след това зареждат с гориво, докато хората влизат, се правят някои проверки. И ако всичко е наред, вие отново летите. Точно до това бихме искали да стигнем.

Соколът Block 5, който стартираме по-късно тази година, ще имаме, да кажем, термична защита за многократна употреба, така че няма да го изгорим. И ще има подобрени опори за кацане, които се сгъват навътре. Просто поставете ракетата хоризонтално, сгънете краката и я транспортирайте. Разгънете краката, докато засаждате. Обслужването след кацане не трябва да отнема много време. Това е точно нашата основна цел. Илон ни помоли да донесем обслужване след полет до 12 часа. Помислихме и казахме, че без основен редизайн на ракетата, само във версията Block 5, можем да обещаем, че този процес ще отнеме около 24 часа. И това не означава, че искаме да изстреляме ракета на ден, въпреки че като цяло бихме могли, ако това наистина е било необходимо. Основната граница е колко работници можем да разпределим за това. Ако една ракета може да бъде обслужвана само от няколко души за 24 часа, тогава ще полудеете от възможностите за отваряне. Предвид ниските цени ще бъде много лесно да накарате ракетата да лети отново

Това ще бъде ракета, която ще промени коренно правилата на играта. Бих казал, че Falcon 9 е еволюция, ракета за многократна употреба, която драстично намалява разходите за извеждане в орбита. Може би можете да постигнете десетократно намаляване на разходите в сравнение с ULA, или руснаци, или китайци. Но ние искаме нещо като стократно или дори повече намаления на цените: и това ще направи марсианската ракета. Това няма да е еволюция, а революция.

Когато извършим първия полет, всички останали ракети веднага ще остареят. За щастие, Blue Origin работи върху напълно ракета за многократна употреба в момента. Но ние наистина променихме индустрията, така че всички останали момчета сега трябва да излязат. Доста забавно е да гледам всичко това, защото ние основахме компанията още преди 15 години, между другото, моята петнадесета годишнина беше на 1 май.

Казаха ни: „Момчета, можете да направите малка ракета. Но никога не можете да направите ракета от държавна класа, която доставя военни сателити. " Затова създадохме Falcon 9 и започнахме да го стартираме. Тогава те казаха: „Никога не можете да го използвате втори път; никога не можете да летите до космическата станция. " И в този момент спряхме да ги слушаме. Предполагам, че това е страхотно: ако хората смятат, че правите нещо невъзможно, значи сте на прав път.

Ние наистина променяме света. Руснаците казват, че ще направят ракета, която ще победи SpaceX, забавно е. Смешно е, защото работят по Hangara от 22 години и са я пуснали само веднъж. И тогава изведнъж ще излязат с евтина ракета

Със сигурност Марс, една от основните ни дестинации, защото ще го колонизираме. Добив на минерали в космоса, всички вече знаят това: металните астероиди могат да струват трилиони долари. Ресурси на Луната. Има вода, има хелий-3. Разбира се, първо трябва да разберете технологията на термоядрения синтез. Но ако го направите, хелий-3 ще бъде много полезен. И, разбира се, добивът на метали на Луната. Сателити, цели групи, изстрелвани от евтини ракети. Мисля, че ще бъде възможно да се направи много в космоса, ако цената на полета спадне стотици пъти.

Към какво всъщност се насочваме: разработване на сателити за стартиране на космическия Интернет

Представете си, ако имате ракета, която може да достави стотици тонове сателити само за няколко милиона долара. Това е игра за промяна

По този начин доставката на стоки от Земята е подобна на развитието на западната част на САЩ. В началото те бяха покрили вагони, но истинският запад на Съединените щати не се разви до появата на железопътната линия. Сега можете да доставите тонове оборудване и тонове хора за малко пари. Това е, което трябва да изградим: всъщност железопътна линия в космоса. Ние просто ще осигурим транспорт. Например колонизиране на Марс: имаме нужда от сериозна помощ при колонизиране на Марс.

Искаме да предложим на хората билети за Марс, но някой друг трябва да предложи коли под наем, къщи, храна, местно производство. Когато Илон каза, че ще предложим лесен достъп до Марс, това означаваше, че ще те отведем до там, но на място трябва да има и други компании освен нас. За да се сбъдне наистина всичко това, трябва да се свърши огромно количество работа.