Новости всё Наука - iCity.life Пермь

Мы снимаем шляпы перед Элоном Маском. Благодаря ему у нас есть PayPal, Solar City и Tesla Motors. Другим его идеям, еще более амбициозным, еще предстоит заслужить наше уважение. Взять хотя бы его последний план — отправить людей на Марc. Хотя подробности его остаются слегка туманными, ключевая идея состоит в том, чтобы продавать билеты на Марс по скромной цене в 200 000 долларов к 2024 году.

Конечно, план Маска подразумевает, что кто-то готов вложить 10 миллиардов долларов или больше, чтобы оплатить все эти сенсации и инфраструктуру, о которых Маск рассказал на Международном конгрессе по астронавтике. Также из этого следует, что 10 миллиардов достаточно, но об этом ниже. Когда SpaceX только начинала, Маск обещал, что его ракеты будут в 10 раз дешевле, в 10 раз надежнее и в 10 раз быстрее существующих ракет — по сути, это 1000-кратное улучшение, которое пока не стало правдой и может не стать никогда. Амбиции Маска полагаются на волшебное мышление старой Кремниевой долины, согласно которому экспоненциальная кривая роста предполагает, что космос будет все дешевле и дешевле. Но он не предлагает достаточных технологических улучшений или доказательств спроса, чтобы организовать полеты за 200 000 долларов. Маск исходит из закона Мура для мира компьютеров и автомобилей. Но Марс не подчиняется закону Мура.

Касательно технологий, существуют проблемы двух типов: инженерные проблемы, которые можно решить, и физические проблемы, которые решить не получится, придется только смириться. Решение инженерных проблем обычно включает ключевой параметр производительности, который воплощает в себе суть решения. Это закон Мура. В 1965 году сооснователь Intel Гордон Мур отметил, что общая вычислительная мощь компьютеров — число транзисторов на процессорном чипе одной стоимости — увеличивается каждые два года или почти так. Так родился закон Мура с удивительной S-образной кривой постоянного экспоненциального роста, который гарантирует технологическое разнообразие в будущем.

Кривая роста типа муровской требует стремящееся к бесконечности количество промежуточных этапов совершенствования. С каждым годом процессоры, самолеты или автомобили становятся чуточку лучше, чем были в прошлом году. Экономика масштабируется, затраты снижаются, рынок растет.

В отличие от компьютеров и автомобилей, с которыми Маск, безусловно, знаком, ракеты не могут улучшаться систематически. Удельный импульс — показатель килограммов тяги, производимых на килограмм ракетного пропеллента, топлива — это ключевой параметр, способный приводить к значительному сокращению расходов на доступ к космосу. Технологические решения для улучшения удельного импульса включают строительство ракет полегче или поиск топлива получше. Ракетостроители, в принципе, давно рассчитали свои возможности в оптимизации и того и другого. Остается физическая проблема: масса против гравитации. Единственный способ решить ее — масштабировать экономику, снизив эксплуатационные расходы за счет увеличения темпа запусков.

Но проблема масштабирования экономики в том, что она зависит от спроса. Текущий темп запусков SpaceX многим обязан коммерческим запускам спутников. Информация — это крупнейший рынок космических услуг. Можно было бы надеяться, что рост в области спутниковой связи привел бы к увеличению спроса и тем самым снизил цены, но… Но эту возможность, как это ни странно, отнял закон Мура — который позволил спутникам передавать больше информации. Спутники связи не особо увеличили спрос на запуск массы на орбиту.

Чтобы привести космические пилотируемые полеты в соответствие с нашим спросом и снизить при этом их стоимость, нам нужно перейти от братьев Райт к «Конкордам» без промежуточных этапов. Существует несколько «островков стабильности» — отдельных высот для пилотируемых миссий — рубеж в 100 километров для туристов, низкая околоземная орбита, Луна, Марс. Точно так же был X-Prize для полета на высоте 100 километров, но не для 200. Однако разница между ними колоссальная с позиции затрат. Никто не помнит первого астронавта, который пролетел полпути к Луне, потому что всем безразлично, что там. Нет ничего между маленьким шагом для человека Нила Армстронга и его гигантским скачком для человечества. Сама природа космоса делает постепенные шаги сомнительными.

Одна из фундаментальных проблем больших дальновидных проектов вроде отправки людей на Марс в том, что они не делают ничего, чтобы решить основные проблемы физики, законы термодинамики и, что самое важное, как это все оплатить. Маск игнорирует тот факт, что NASA и другие агентства набрасывают подобные планы захвата Марса уже больше пятидесяти лет. Он отметает риски и технические ограничения существующих технологий, делая этот план надежным, дешевым и безопасным, как если бы он следовал закону Мура. Он уклоняется от обсуждения инфраструктуры и работы, необходимой, чтобы все это поднять. Оставляя, таким образом, пространство для спекуляций.

Закон Мура — это продукт Кремниевой долины, как и склонность к растрате средств и преувеличению. В 2013 году журнал Time выложил на первой полосе историю с заголовком «Может ли Google решить вопрос смерти?». Но люди продолжают умирать. Марк Цукерберг и его супруга Присцилла Чан анонсировали мероприятие на 3 миллиарда долларов, чтобы «положить конец большинству заболеваний к концу века». Притом что годовой бюджет Национальных институтов здравоохранения составляет больше 30 миллиардов долларов и не дает никаких обещаний. Маск оценивает, что поездка на Марс обойдется ему в 10 миллиардов долларов. Всякий раз, когда NASA рассматривает возможность пилотируемой миссии на другую планету, его цифры переваливают за 150 миллиардов (плюс-минус), которые были потрачены на программу «Аполлон». Не всякая проблема решается хорошими инженерами.

Видение без финансирования — это галлюцинация. Проблема Марса — не как, а зачем. Боюсь, придется немного поостыть. В конце концов, полетами на Марс грезил и Вернер фон Браун пятьдесят лет назад, и что, и где?