В космос из гаража: почему стартапы делают ставку на сверхлегкие ракеты
Ночь, зима. В маленьком ангаре в Подмосковье раздается громкое шипение — через открытую дверь со снопами искр вырывается длинная струя белого огня. Через пять секунд пламя гаснет, из небольшого металлического устройства начинает валить черный дым. Огневые испытания жидкостного ракетного двигателя, созданного инженерами компании «НСТР Ракетные технологии», окончены. К радости создателей — успешно.
Двигатель — сердце будущей сверхлегкой ракеты. По планам разработчиков, через несколько лет она сможет выводить на низкую околоземную орбиту до 10 кг полезного груза или от одного до десяти наноспутников за раз. Но пока космическая ракета — это далекий проект. У основателей компании «НСТР Ракетные технологии» есть маленький ракетный двигатель тягой 100 кг, создаются более мощный двигатель и метеоракета, способная взлетать на высоту 100 км. НСТР образовано от английских слов New Space Technologies Research (NSTR), переводить которые на русский не стали, а просто «русифицировали» аббревиатуру и добавили в название компании.
«Для меня все началось с туманности Андромеды: я увидел ее в детской энциклопедии, почему-то меня она потрясла. Подумал: хорошо бы полететь туда, — вспоминает один из основателей «НСТР Ракетные технологии» Николай Дзись-Войнаровский. В 1993‑м выпускник украинской школы поступил на факультет аэрофизики и космических исследований в московский Физтех, но после его окончания работать по специальности не пошел: «Тогда вся индустрия представала в очень мрачном свете». Молодой человек стал журналистом, но мысли о космических полетах не отпускали.
В середине 2000-х Дзись-Войнаровский познакомился с такими же энтузиастами: в Москве собралась группа, строившая маленький жидкостный ракетный двигатель. «Мы знакомились на форумах, посвященных космосу. До нас стали долетать новости про американцев-любителей, собиравших большие ракеты в гаражах, мы захотели сделать так же», — вспоминает он. Для работ снимали гараж в московском кооперативе и собирались там по вечерам: «Как бы «с мужиками в гараже», только собирали не машины, а маленькие ракетные двигатели».
Над двигателем в разное время трудились до десяти человек, вспоминает он. В качестве топлива использовалась концентрированная перекись водорода, которую выпаривали сами: достать 85-процентный концентрат, который можно использовать для заправки двигателя, было непросто, приходилось закупать 60-процентный, используемый в полиграфии для высветления бумаги. Детали проектировали сами и заказывали у токарей: «Эффективность всего этого, конечно, оставляла желать лучшего, но это была проба пера — мы тогда совсем ничего не знали, для нас это было хобби».
Построить ракету и отправить ее в космос группе любителей не удалось, но гаражный кружок оказал большое влияние на до сих пор немногочисленное сообщество российской частной космонавтики. Из гаража вышли люди, решившие попробовать свои силы в реальных космических проектах. Первым из них стал «Селеноход».
Первые попытки
В 2007 году компания Google и фонд поддержки революционных инноваций X Prize запустили конкурс для инженеров на создание первого частного лунохода. Победителю Google Lunar X Prize пообещали $20 млн. В гонку вступила и команда из России: 20 специалистов под руководством Дзись-Войнаровского более четырех лет работали над своим вариантом аппарата. «Сейчас я понимаю, какая это была авантюра, но в 2007 году о частном луноходе думали и говорили все, кто интересовался космосом, Google об этом позаботился, — улыбается Дзись-Войнаровский. — Мы были достаточно молоды, чтобы рискнуть временем и деньгами, и неопытны, чтобы не понимать, с чем именно нам предстоит столкнуться». Тогда казалось, что дело вполне подъемное. Первое — договориться с НПО им. С.А.Лавочкина, главным российским разработчиком лунных станций, и отдать им разработку модулей, которые отделятся от ракеты, отправят луноход к Луне, а затем опустят его на ее поверхность. Второе — найти инвесторов и убедить их в перспективности проекта. «Это, конечно, была наивная схема, которая быстро разбилась о реальность: НПО им. С.А.Лавочкина выкатило нам прайс-лист в $100 млн, что даже близко не стояло с размером приза за первое место».
Все можно было сделать за гораздо меньшие деньги, но госпредприятие не было заинтересовано в поисках новых схем ради маленького авантюрного проекта и хотело продать отработанные решения, считает Дзись-Войнаровский. Любители сами придумали, как снизить вес аппарата до 5 кг и удешевить проект: подвесить луноход к лунной станции, которую разрабатывает НПО им. С.А.Лавочкина, и отделиться от нее после того, как станция прилунится. По словам Николая, это снижало затраты на разработку и тестирование примерно до $1,5 млн. Но организаторов конкурса не устроило, что лететь на Луну аппарат будет с российской государственной станцией, найти инвесторов или собрать деньги на полет с помощью краудфандинга не удалось, и в 2013‑м команда вышла из гонки за $20 млн.
Проект «Селеноход» прожил еще несколько лет: часть его команды на грант «Сколково» продолжала разработку систем стыковки для малых аппаратов. Другие участники создали стартап RoboCV и работают над системой компьютерного зрения, которая проектировалась для лунохода. Сам Дзись-Войнаровский из проекта ушел, продав свою долю одному из сооснователей «Селенохода», продолжившему работу по сколковскому гранту — вырученных денег хватило на первый взнос за ипотеку. И пошел на работу в стартап товарища по «Селеноходу» Александра Ильина «Лин Индастриал». Два года он помогал развивать проект сверхлегкой ракеты-носителя «Таймыр», а затем вместе с Виктором Черниковым создал свою космическую компанию.
Сверхлегкий бум
«НСТР Ракетные технологии» разрабатывают сверхлегкую ракету-носитель. К этому классу ракет обычно относятся те, которые могут вывести до 100–150 кг полезного груза на низкую околоземную орбиту высотой в 200 км. В этом сегменте довольно много конкурентов: в России это упомянутая выше «Лин Индастриал», в мире подобных проектов уже несколько десятков.
Конкуренция высока, но готового рыночного решения пока нет, утверждает Дзись-Войнаровский. Например, Институт космических исследований и астронавтики Японии спроектировал SS-520-5, которая вывела спутник массой 3 кг на эллиптическую орбиту 187 на 2012 км, но ракета оказалась «чудовищно дорогой», говорит инженер. Сам факт, что так много команд взялись за разработку примерно одинаковых по грузоподъемности ракет, говорит о том, что многие разработчики надеются: спрос на сверхлегкие ракеты есть и будет расти, продолжает он.
Маленькие спутники выводятся на орбиты сейчас как попутные нагрузки к большим. Это получается довольно дешево — дешевле, чем запускать их на сверхлегких ракетах, признает Дзись-Войнаровский. Но одна из их проблем в том, что никто не позволит поставить на маленький спутник все, что хочет разработчик. Главное — большой аппарат, который обычно стоит дороже, чем сам запуск: при стоимости запуска $60–80 млн цена дорогого спутника может доходить до $200 млн. «И если ты захочешь, например, развернуть какую-то надувную конструкцию с баллончиком высокого давления, то тебе скажут: Нет, товарищ. Вдруг он разгерметизируется, а у нас дорогущий спутник, на котором мы и делаем основные деньги, так что ваших экспериментов нам не надо», — говорит Николай.
Кроме того, мелкие заказчики вынуждены ждать, когда к запуску будет готов основной спутник: «Ракета — как маршрутка, вам придется ждать, пока она не заполнится, иногда этот процесс затягивается до года-двух. А в сверхлегких ракетах цена за килограмм будет выше, но зато запустить ее можно тогда, когда вам это будет нужно».
Цена на запуск 1 кг полезного груза в более тяжелых ракетах обычно колеблется от $30 до 80 тыс. «НСТР Ракетные технологии» планируют уложиться в $100 тыс. за 1 кг. Цена, конечно, примерная, говорит Дзись-Войнаровский: «Сначала нужно построить более мощный двигатель, затем — метеоракету, предназначенную для запусков в верхние слои атмосферы, и только потом ракету для запуска на орбиту». К тому времени, когда все этапы будут пройдены, в одной только России найдется минимум три-четыре заказчика в год, «а значит, можно будет выйти в точку безубыточности за несколько лет», уверен он.
Перспективы сверхлегких ракет напрямую связаны с развитием рынка наноспутников — аппаратов весом от 1 до 10 кг. «Если их будет достаточно много, то даже при условии, что большую часть будут запускать большими ракетами попутно, помощь сверхлегких ракет все равно понадобится: например, чтобы своевременно восполнять группировки. Если во всем мире в год запускается десять малых спутников, перспектив у нас, наверное, мало. Но если их будет 200, то даже если мы получим процент от этого рынка — это уже отличный результат», — рассуждает Дзись-Войнаровский. В 2017 году в мире было запущено 295 наноспутников, а в 2023-м, по прогнозу Nanosats.eu, запустят 703 таких аппарата. Кроме того, всем, включая военных, требуются ракеты, которые можно запускать буквально круглосуточно, чего тяжелые и дорогие ракеты обеспечить пока не могут.
Рынок микроспутников действительно перспективный, соглашается член-корреспондент Российской академии космонавтики им. К. Э. Циолковского Андрей Ионин. «Но я считаю, что делать ракеты для их вывода должны не стартапы, а спин-оффы предприятий «Роскосмоса». Такие компании могут добиться успеха, только если они будут понятны «Роскосмосу». Это упростит им доступ к необходимым технологиям, специалистам и испытательной базе», — считает он.
С тем, что у рынка запуска малых спутников есть будущее, согласны и другие участники отрасли. Например, популяризатор темы космонавтики и сотрудник производителя спутников Dauria Aerospace Виталий Егоров считает, что число малых спутников будет расти. «Но спрос именно на малые ракеты на самом деле очень узкий. Большая часть микро- и наноспутников «сыплется» с МКС за копейки. А все остальное летит российскими и индийскими попутными ракетами, и никакая микроракета им для этого не нужна».
Есть только два узких сегмента, в которых спрос на сверхлегкие ракеты будет, считает Егоров. «Два случая, когда владельцы микроспутников могут купить микроракету даже задорого, вместо того, чтобы воспользоваться попутной ракетой. Первый — это технологические испытания. Если мы решим запустить спутник с «Роскосмосом» сегодня, то ракета полетит не раньше чем через 18 месяцев. Для частника это долго. Потому он будет готов здесь и сейчас заплатить $5 млн, чтобы запустить и протестировать новое устройство. Второй — это пополнение группировки, если срочно нужно поменять один-два вышедших из строя спутника и, опять же, не ждать большую ракету. Но, на мой взгляд, этот рынок все равно довольно мал».
Космос в регионах
Через год в восьми километрах от Воронежа появится небольшое производство, на котором будут делать частную российскую ракету, уверен Дзись-Войнаровский. Бизнес-ангел Борис Жилин и его холдинг «Авенир» вложили в проект несколько десятков миллионов рублей (точную сумму стороны не раскрывают) в обмен на 50% доли в «НСТР Космические системы», которая, в свою очередь, владеет 90% в «НСТР Ракетные технологии». Обе фирмы входят в группу компаний НСТР.
Продолжать разработку двигателя на арендованных площадках в Подмосковье сложно: арендодатели не в восторге, когда на их площадях испытывают ракетные двигатели, а купить участок дорого. В Воронеже удалось найти кадры — рядом предприятия по выпуску двигателей, — и поддержку администрации области, говорит Дзись-Войнаровский.
Всего на создание ракеты может понадобиться около 500 млн руб., говорит директор НСТР Виктор Черников, в том числе 140 млн руб. на первый этап, включающий строительство завода и создание метеоракеты. «Не все деньги будут от одного инвестора, планируем искать других, в том числе среди государственных институтов развития, — объясняет Черников. — Это общемировая практика: космические стартапы запускаются на частные деньги, но без поддержки государства им развиваться трудно».
Компания планирует начать зарабатывать самостоятельно в ближайшее время: через три месяца запустится второй проект НСТР — сеть онлайн-телескопов по подписке для астрономов-любителей. Компания построила вышку с телескопом, к которому сможет подключиться любой желающий. «Из тысячи пользователей, заходящих на сайт, десять оставляют предзаказ на сессию», — утверждает Черников.
«Ракетные технологии» — не единственная российская компания, решившая строить свое «космическое» производство. К той же идее пришла компания «Космокурс», проектирующая суборбитальную ракету для космического туризма. «Таких ракет в России не было, даже в США одна компания занимается этим всерьез — Blue Origin Джеффа Безоса. Приходится делать все с нуля, у нас нет методик, по которым можно построить нужную нам ракету», — рассказывает основатель компании Павел Пушкин.
По первоначальному плану компания должна была заниматься только общим проектированием и технической проработкой ракеты, а производством — заводы и предприятия «кооперации», входящие в «Роскосмос». Но все оказалось сложнее: государственные заводы работают по нормативам и госзаказу и выходить за эти рамки не готовы. Лучшие специалисты и оборудование задействованы для Федеральной космической программы, и работать по заказу от стартапа они не могут — на откуп «Космокурсу» отдают простаивающие площади без нужного оборудования и незадействованных людей, а от этого страдает качество, объясняет Пушкин.
«В итоге вместо 80% нужных деталей и систем на заводах «кооперации» мы сможем сделать только 10%, остальное придется делать на собственном производстве, — говорит он.
Завод «Космокурса» расположится в Подмосковье на базе предприятия инвестора, говорит Пушкин. Он не называет имени, но говорит, что это частный инвестор из российского списка Forbes, который уже вложил в проект несколько десятков миллионов рублей и готов потратить до $150 млн. По версии издания Meduza, писавшего в 2016 году о компании Пушкина, инвестор проекта — Искандер Махмудов (№ 19 в рейтинге Forbes 2017 года). 70% в «Космокурсе» принадлежит Александру Тукацинскому, который входил в совет директоров компаний, совладельцем которых является Махмудов, в том числе «УГМК-Холдинга», «Трансмашхолдинга» и «Мосметростроя».
На деньги инвестора «Космокурс» построит не только завод, но и собственный космодром, говорит Пушкин: переговоры об этом предприниматель ведет с администрацией одного из регионов Центральной России. По планам основателя «Космокурса», через несколько лет там появится не только стартовая площадка для космического корабля, но и «развлекательный комплекс», куда любой желающий сможет купить билет и посмотреть на испытания двигателя или старт ракеты.
Кроме того, в областном центре появится медицинский центр, где космических туристов будут готовить к полету, а наземные туристы смогут попробовать пройти проверку на «профпригодность». И если за 15-минутный полет на одном из шести мест в космическом корабле придется заплатить внушительные $250 тыс., то другие «космические развлечения» сможет позволить себе каждый гость города с турпотоком в несколько миллионов человек в год, считает Пушкин.