Політ, від якого волосся дибки: чому перший рейс SpaceX був смертельно небезпечним
Днями на Землю повернувся екіпаж Inspiration 4. Преса вже одностайно пише про це так: великий і яскравий успіх амбітної космічної компанії. Без єдиного професіонала-астронавта – і злетіли вище МКС! Все це правда. Але правда й інше: сам Ілон Маск і всі, хто добре уявляють собі пілотовані космічні польоти, перебували в напрузі протягом трьох діб, поки четверо сміливих з Inspiration 4 були в космосі. І можна з упевненістю сказати, що попереду у SpaceX, здається, ще більш ризиковані польоти. Спробуємо розібратися чому.
Навіщо космічному кораблю потрібні пілоти
Ті, хто не особливо цікавився історією і сьогоденням космічних польотів, вважають, що людина на борту космічного корабля – швидше надмірність. Мовляв, там все літає «за програмою», автоматично, а людина-космонавт потрібен швидше «для престижу».
Немає нічого далі від істини.
Починаючи з найпершого космічного польоту (гагарінського), автоматично і гладко в космосі все йде далеко не завжди. Через проблеми в роботі автоматики корабель «Восток-1» підняло на 100 кілометрів вище розрахункової орбіти. Це був величезний ризик: при розрахунковій орбіті «Схід» при відмові гальмівного двигуна зійшов би з орбіти сам, шляхом гальмування об верхні шари атмосфери. З вищої орбіти він би сходив тижні, протягом яких Гагарін помер би від спраги та голоду (із задухою). При спуску автоматика видала заборону на штатний поділ відсіків, чому Гагаріна обертало шкереберть разом з кораблем хвилин десять.
Розробники корабля розуміли, що автоматика в складних умовах може не впоратися, тому у «Сходу» було ручне управління. Проблеми автоматики, на щастя, були настільки капітальними, щоб до цього дійшло, але, тим не менш, у Королева і Мішина ніколи не було думки сучасної публіки «космонавт в космосі – декорація».
Тим більше такої думки не було в США. У 1966 році, під час орбітального польоту, автоматика разом з коротким замиканням розкрутила навколо осі космічний корабель Gemini VIII так, що виникла небезпека загибелі екіпажу. Командир корабля Ніл Армстронг швидко взявся за ручне управління і погасив обертання. У 1969 році він же компенсував іншу помилку автоматики. Того разу посадковий місячний модуль «промахнувся» повз місця посадки й хотів приміститися на величезні валуни. Це зашкодило б модуль і погубило космонавтів, як і саму висадку на Місяць.
Все це означає одне й те саме: польоти в космос знаходяться зовсім не в тій стадії, коли людина може там бути пасажиром. Відверто кажучи, автоматика навіть тут, на Землі – згадаємо відомі «веселі» відео про автопілот Tesla – все ще не на тому рівні. Космічне середовище набагато складніше – ми вже писали, чому автомати в принципі не можуть повноцінно замінити там людини ні в якій доступній для огляду перспективі. Тому професіонали біля керма там потрібні куди більше, ніж водій в салоні Tesla.
Може бути, так було в 1960-х, а зараз все інакше, автоматика стала краще і пілот все-таки не так важливий? Нітрохи: аварію шаттла «Колумбія», яка вбила 7 осіб у 2003 році, цілком можна було запобігти, якби керівництво NASA дало добро на активну пілотовану місію з порятунку – виславши рятувальний шаттл на орбіту. Звичайно, така акція вимагала б маси ручного управління, але була реальною. Комісія з розслідування катастрофи «Колумбії» пізніше уклала:
«Така рятувальна операція була викликом, але цілком переборним».
Замість цього людина, що відповідав за управлінням польотами, вирішив: що шатлу нічого не загрожує, а якби й загрожувало, то, як він сказав тоді, у 2003 році:
«Ти знаєш, навіть якби про це знали, то краще було б не знати … Хіба не краще було б для екіпажу мати щасливий політ і померти в його кінці несподівано, ніж залишатися на орбіті, знаючи, що нічого не може бути зроблено?»
І стало по слову його: при спробі повернутися на Землю сім осіб живцем згоріли після входу в атмосферу.
Все це показує: і в XXI столітті на борту космічного корабля корисно мати астронавтів-професіоналів, здатних оцінити ризик і відреагувати на нього вчасно.
В екіпажі Inspiration 4 професійних астронавтів не було. Ні одного. Було четверо людей, яких якось готувала SpaceX – лічені місяці – і які перебували на орбіті не в кращих внутрішньокорабельних скафандрах, розробки самої компанії. Раніше ми вже писали, що сторонні професіонали ці скафандри серйозно критикують – і саме в разі аварії якість таких систем стає особливо важливим.
Що могло статися з Inspiration 4 на орбіті
Залишимо осторонь висновок на нерозрахункову орбіту або проблеми з пробоєм оболонки, типу тих, що були у Гагаріна або шатлів. Звернемося до недавньої історії самого Crew Dragon, а точніше – конкретного корабля Crew Dragon SN 2-1. Саме він у 2019 році здійснив перший політ кораблів такого типу і пристикувався до МКС. А після повернення з ним спробували провести серію тестів на стартовому майданчику – і 20 квітня 2019 року його барвисто вибухнув на космодромі. Причому – під час тестування двигунів аварійної рятувальної системи.
Що видно з цієї події? Заздалегідь зрозумілу річ: конструкція абсолютного нового космічного корабля не може бути позбавлена недоліків. Це в принципі неможливо: будь-яка нова техніка їх має. І чим вона складніша, тим ці недоліки небезпечніше. У разі Crew Dragon деякі проблеми були не лише з цим вибухом, але і з парашутної системою.
Проблема Inspiration 4 полягала не в тому, що її Crew Dragon Resilience міг вибухнути на орбіті – це навряд чи, там же не повинні працювати двигуни аварійної системи порятунку. Вона була в тому, що це ще й найновіша модифікація самого нового з літаючих космічних кораблів землян.
На Inspiration 4 замість стикувального вузла поставили швидкознімний – щоб легше було модифікувати корабель далі, адже він багаторазовий – прозорий купол. Щоб не створювати загрозу пасажирам у разі спрацювання двигунів Draco (корабель використовує їх для орієнтації та маневрування) купол з боків частково прикрили чотирма додатковими теплозахисними пластинами.
Слід розуміти: ця модифікація корабля ніколи не була в космосі. Ніяких безпілотних перевірочних польотів з нею не було в принципі. Бути впевненими, що там за три дні не виникне витоків повітря через якийсь малопомітний мікроотвір, що виникло у зв’язку з встановленням куполу, заздалегідь було неможливо.
Ніхто в сучасному NASA не відправив би людей в космос на кораблі з настільки серйозними модифікаціями, попередньо не зазнавши його в повному обсязі. A SpaceX – відправила.
Відзначимо: ми не критикуємо компанію. Це її стиль: Маск створив її для справи, яке в принципі нездійсненно без людських жертв – для освоєння Марса. Якщо він буде кожен раз після заміни носової частини корабля його повністю відчувати, то створити базу на Червоній планеті при такому підході не встигне, адже люди не живуть вічно. І є дуже великі сумніви, що після його смерті хтось зможе з такою ж енергією рухатися до підкорення Марса, так що його терпимість до ризику більш ніж зрозуміла.
Він просто не може собі дозволити повномасштабно відчувати Crew Dragon після кожної серйозної модифікації. Це для світу «Пілотований дракон», як перекладається назва корабля – найбільш просунутий з наявних у людства корабель.
Для самого Ілона Маска – це глибоко вчорашній день. Зараз майже всі його увагу в космічній галузі сконцентровано на Starship, незрівнянно більшому й амбітний проєкт, на тлі якого Crew Dragon – дрібниця. Маск і відправляє його в приватні польоти в чому тому, що NASA до недавнього часу не хотіло купувати запуски повторно використовуваних кораблів SpaceX і вимагало від компанії для кожного нового «державного» польоту будувати новий.
Але ми змушені визнати й те, що такий підхід рано чи пізно призведе до неприємних наслідків. І, як би нам цього не хотілося, можливо, до людських жертв. У Маска і SpaceX наявності синдром «культури ризику». Що це таке і до чого вона може призвести?
«Культура ризику»: як американські ВПС без єдиного пострілу втратили вдвічі більше людей, ніж радянські штурмовики Другої світової
Сьогодні авіатранспорт – найбезпечніший у світі. На кілометр пробігу набагато частіше гинуть велосипедисти, пішоходи й тим більше автомобілісти. Але так було не завжди. У 1941-1945 роках ВПС США втратили в континентальних Штатах – без будь-якого впливу противника – понад 15 тисяч осіб загиблими, і ще десяток тисяч в небойових пригодах за кордоном. Для порівняння: радянські штурмовики на Іл-2 за всю війну втратили близько десятка тисяч загиблими – в кілька разів менше. І це при тому, що саме Іл-2 був самим швидко гинуть літаком радянських ВПС (півсотні бойових вильотів до однієї офіційної втрати). Тобто найнебезпечніша галузь авіації на Східному фронті коштувала СРСР менше життів, ніж США – звичайні, рутинні польоти їх ВПС у себе вдома, де ніякого ворога немає і в помині.
Звідки вони взялися? Відповіді на це питання два: по-перше, у США були найбільші ВВС у світі, для яких треба було підготувати 600 тисяч осіб льотного складу. По-друге, вони навчали їх щедро – давали сотні годин нальоту. На один виліт втрати були невеликі, але в сумі так помер 1 з 24 осіб льотного складу. Ці жертви серйозно обігнали втрати американських льотчиків в, наприклад, боях з японцями.
Є ще одна, дуже важлива причина цих втрат: американські історики називають її «культура ризику». Американські ВПС чітко і свідомо йшли на ризики під час навчання, вважаючи, що дорослі чоловіки не просто мають на нього право, а й що ризик є нормальною частиною їхнього життя.
Як зазначають західні історики: «Ні ризику – немає польотів» – свого часу було позицією ВВС, і позицією в чомусь розумною. Але не в усьому: героїзація ризиків, надання їм гламурного шлейфу, завадили авіаторам серйозно поставитися до заходів безпеки під час небойових польотів. Що і привело до немислимих, навіть за мірками повітряних боїв на Східному фронті, втрат взагалі без будь-якого впливу противника. Заходи з боротьби з цією «культурою ризику» до кінця війни все ж зуміли знизити питомі небойові втрати на 25-40% – хоча і не скрізь.
На жаль, місія Inspiration 4 показує, що SpaceX сьогодні – компанія з «культурою ризику» нітрохи не слабкіше, ніж в американських авіаторів світової війни. Тому з високою ймовірністю на її шляху до Марса хтось може загинути. Вона занадто зосереджена на головному – колонізації іншої планети – і занадто мало уваги приділяє формальностям і дрібницях, як NASA.
Це не тільки мінус, але, і водночас, плюс. Повернемося до «культурі ризику» в американських ВПС часів Другої світової. Один з бойових пілотів, застали ранні дні цієї культури після війни, зазначав:
«На мій погляд, ВПС … не давали рости [з підвищеннями] дійсно видатним лідерам, натомість просуваючи тих, хто більше уваги приділяв безпеки польотів, а також політичним« поддаківалкам ». Вони не могли повести за собою навіть до вбиральні, не те що на поле бою ».
Якщо ми поглянемо на NASA, то легко зрозуміємо, що Агентство в останні роки – приклад саме такого роду. Так, там поки не готові прийняти екзотичні багаторазові польоти космічних кораблів SpaceX. Тому, коли компанія літає для Агентства, нервувати особливо не доводиться. Але і те, що NASA вимагає від розробників космічної техніки, виглядає досить посередньо на тлі досягнень компанії Ілона Маска.
Розробляється друге десятиліття для NASA ракета SLS варто немислимо дорого: на програму вже пішли десятки мільярдів доларів, а ракета ще не відривалася від землі. На Starship не витратите навіть мільярд, а у нього випробувальні польоти вже є. При тому, що його креслити щось серйозно почали лічені роки назад. При таких темпах важко виключати, що люди все ж полетять на Марс в найближчу дюжину років – і зроблять це на борту дітища SpaceX, а не когось іншого.
Не можна повністю виключити й інший варіант: загибель ще одного екіпажу з непрофесійних астронавтів в силу технічних проблем на борту Starship. У найближчі роки такі польоти – з туристами на борту – компанією цілком плануються. Подібна подія може розгорнути світову громадську думку проти людини, що повернув американських астронавтів у космос. Без підтримки громадської думки збирати гроші інвесторів на колонізацію Марса навряд чи вийде.
Велика схильність до ризику, амбітним і не завжди безпечним рішенням – одночасно і сила, і слабкість Маска. Переважить ця сила цю ж слабкість? Найближче десятиліття покаже.
