В эпоху новой космической гонки фокус смещается с простого вывода полезной нагрузки на орбиту к способности быстро маневрировать в пространстве. В новом выпуске StarTalk Нил Деграсс Тайсон и эксперт по ракетным двигателям Джефф Торнбург обсуждают технологический разрыв между государственным и частным секторами, а также будущее двигательных установок — от солнечного тепла до квантового варп-двигателя.
🚀 Порталы в космос: Зачем спутникам скорость 3:46
Джефф Торнбург, ветеран индустрии, работавший в SpaceX, NASA и Aerojet, основал компанию Portal Space Systems, чтобы решить проблему «медленного космоса». По его словам, современные спутники и оборонные системы перемещаются крайне медленно, что делает их уязвимыми .
Ключевые цели Portal Space Systems:
- Создание самого маневренного космического корабля в истории .
- Сокращение времени перелета между орбитами: перемещение из средней околоземной орбиты (MEO) в низкую (LEO) менее чем за 3 часа .
- Переход из LEO на геостационарную орбиту (GEO) менее чем за один день .
По мнению Торнбурга, нынешние заказчики (как военные, так и коммерческие) больше не хотят ждать неделями, пока спутник займет нужную позицию. Им нужна скорость «доставки Amazon» в космическом пространстве .
⚙️ Наследие Raptor и SpaceX: Как создавались лучшие двигатели 7:02
Карьера Торнбурга неразрывно связана с самыми амбициозными проектами США. В начале 2000-х (1999–2004 гг.) в исследовательской лаборатории ВВС (AFRL) он работал над двигателем с полной газификацией компонентов (full flow stage combustion engine) .
Этот опыт стал фундаментом для индустрии:
- Технологии AFRL легли в основу программы Ares (двигатель J2X) .
- Наработки использовались в проектах современной компании Stoke .
- Торнбург стал главным архитектором двигателя Raptor для SpaceX Starship, используя те же принципы максимальной производительности .
Торнбург подтвердил факт «хедхантинга» со стороны Илона Маска: основатель SpaceX лично позвонил ему домой в Хантсвилл, чтобы пригласить в команду . Гость отметил, что успех SpaceX во многом обусловлен возможностью Маска тратить собственные средства (около $100 млн на старте от продажи PayPal), не размывая долю бизнеса и не отчитываясь перед венчурными капиталистами на ранних этапах .
🛠️ Философия неудачи: NASA против частного сектора 22:32
Обсуждая разницу в подходах, Джефф Торнбург и Нил Деграсс Тайсон сошлись во мнении, что девиз «Провал невозможен» (Failure is not an option) стал тормозом для прогресса .
Аргументы Торнбурга в пользу «полезных аварий»:
- Стоимость риска: Стремление к бесконечно низкому риску требует бесконечно высоких затрат .
- Скорость обучения: Коммерческие компании намеренно ломают оборудование, чтобы увидеть пределы конструкции .
- Инкапсуляция неизвестного: Инженерное искусство заключается в проектировании вокруг неопределенности; неудача дает точные данные о границах системы .
Торнбург подчеркнул, что в современных реалиях лидерство заключается не в отсутствии ошибок, а в активном управлении рисками (Active Risk Management). Он утверждает, что руководители должны брать на себя ответственность за риск, документируя его причины, вместо того чтобы перекладывать давление на инженеров .
📏 Ошибки на миллиарды: Имперские единицы и забытые тесты 31:47
Нил Деграсс Тайсон напомнил о классических провалах системного проектирования, которые кажутся абсурдными с точки зрения логики.
- Hubble Space Telescope: Главное и вторичное зеркала имели идеальную форму по отдельности, но никогда не тестировались вместе на Земле . По мнению Торнбурга, это «провал воображения» и системной инженерии .
- Mars Climate Orbiter: Аппарат сгорел в атмосфере Марса из-за того, что ученые использовали метрическую систему, а инженеры Lockheed Martin — имперские единицы силы .
Торнбург объяснил, что многие инженерные инструменты для ракет в США до сих пор написаны под имперские единицы, и сообщество крайне медленно переходит на метрический стандарт из-за «инженерной лени» и привычки . «В системе все еще сохраняются очаги глупости (pockets of dumbassery)», — подытожил гость .
🇨🇳 Геополитика и «Утечка мозгов» 34:13
Собеседники выразили серьезную озабоченность сокращением бюджета NASA на научные исследования и R&D.
Прогнозы и наблюдения Торнбурга:
- Кадровый голод: Ученые уезжают в другие страны (например, во Францию), так как в США сокращается финансирование фундаментальных разработок .
- Угроза со стороны Китая: Китай полностью объединил свой военно-промышленный комплекс и целенаправленно движется к статусу превосходящей сверхдержавы .
- Уязвимость активов: Американская финансовая система и GPS-тайминг критически зависят от спутников, которые Торнбург называет «беззащитными» (bare assed) перед лицом противника .
По мнению гостя, если США не будут защищать орбитальное пространство военными методами (Space Force), в будущем там не останется места для безопасного ведения коммерции .
⚛️ Двигатели будущего: От аммиака к варп-прыжку 53:52
В Portal Space Systems разрабатывают платформу Supernova, которая использует солнечную тепловую тягу .
Технические особенности Supernova:
- Топливо: Использование аммиака в качестве рабочего тела (он стабилен при длительном хранении на орбите) .
- Принцип: Концентрированная солнечная энергия нагревает теплообменник, выталкивая топливо без процесса горения. Это в два раза эффективнее химических ракет .
- Универсальность: Система может работать на метане или водороде, что позволяет «жить за счет ресурсов земли» (Living off the land / ISRU) при полетах к Марсу .
Что касается «святого Грааля» — варп-двигателя, Торнбург считает, что ключом станет квантовая физика. По его теории, манипуляция тканью пространства-времени через квантовые эффекты более перспективна, чем классическая реактивная тяга . Он в шутку (или всерьез) наметил 2063 год как дату изобретения варп-двигателя, ориентируясь на канон Star Trek .
🤖 Роботы против людей: Этический фронт 58:33
Торнбург убежден, что освоение космоса замедляется из-за огромных затрат на поддержание жизни человека.
Его предложение:
- Ускорить внедрение ИИ и машинного обучения (ML) в глубоком космосе .
- Отправлять роботов для разведки и строительства инфраструктуры, прежде чем рисковать людьми .
- Тайсон и Торнбург иронично отметили, что главная проблема — не называть роботов именами, чтобы у публики не возникало этической привязанности в случае их гибели .
В финале Нил Деграсс Тайсон подчеркнул, что будущее цивилизации невозможно без «счастливых инженеров», которым дают четкие ограничения: бюджет, сроки и технические условия. Именно в этих рамках, по мнению ведущего, рождаются величайшие открытия .
