Новости всё Наука - iCity.life Ижевск

Целых 50 лет освоение космоса продвигалось таким темпом, что технологии эпохи «Аполлона» пытались превратить в большие, прочные спутники, припаркованные над территориями земных клиентов на геостационарной орбите. Экзотические запчасти, готовые отправляться в космос, вооруженная защита и многослойная отказоустойчивость раздулась в многомиллиардные системы, которые должны функционировать 40 лет или больше. Только огромные организации с тысячами аэрокосмических инженеров могли участвовать в этом движении.

Но на рубеже веков стало понятно, что геостационарная орбита не станет похожа на парковку у стадиона, на котором проходит чемпионат мира по футболу. Интернет буквально обанкротил коммерческую космическую отрасль, чьи дорогие и старые спутники уже не могли конкурировать с наземными средствами передачи информации. И когда финансовый кризис десять лет назад потряс глобальную экономику, ограничив государственные бюджеты, за счет которых проводится освоение космоса, прекращение передовых программ NASA было похоже на заупокойный колокол по колонизации космоса.

Космическое сообщество было удручено; никто не ожидал неминуемого взрывного появления новой предпринимательской экосистемы, которая теперь предлагает беспрецедентные возможности в космосе и устраняет барьеры для внеземной коммерции. Перспектива колонизации Луны, Марса и других планет теперь кажется вероятной и реализуемой.

Что происходит с освоением космоса

Колонизация космоса началась в 1957 году вместе с запуском «Спутника», за которым последовала монументальная программа «Аполлона». Как «Спутник», так и «Аполлон» собирались и планировались с нуля: ракетные двигатели, космические аппараты, программное обеспечение, скафандры, наземные станции, центры управления полетами и прочее.

Такой монолитный подход доминировал в космосе десятилетиями. Но недавно все изменилось. В 2010 году бруклинец Люк Гейссбюлер и его сын Макс провозвестили новую модель освоения космоса, запустив метеорологический зонд с iPhone на высоту 30 километров над поверхностью Земли, чтобы сделать прекрасные снимки космоса, как это делают дорогие спутники. Веселый семейный эксперимент потребовал наличия недорогого телефона, составляющие которого примерно такие же, как основные компоненты коммерческих спутников.

Между тем, студенты Калифорнийского и Стэнфордского университетов взяли те же компоненты сотового телефона, чтобы собрать «кубсаты» (CubeSats) — кубики 10х10х10 см, спроектированные для проведения научных экспериментов на низкой околоземной орбите (НОО). Именно там оказываются обычные спутники через пять лет из-за сопротивления атмосферных частиц. Им также не нужна защита от излучения. Обычные модули для самодельных кубсатов можно заказать в Интернете.

Как и инженеры DARPA, кодирующие первый интернет-протокол, эти студенты не оценили влияния своего изобретения. Кубсаты привели к осознанию того, что истинная масштабируемость — это задача, выполнимая не для больших спутников, а для маленьких. Наконец, пять накопленных десятилетий закона Мура перевернули космическую отрасль с ног на голову.

Стартапы с финансированием вроде Planet Labs и Skybox (они объединились) разработали целые созвездия микроспутников для того, чтобы запечатлеть Землю намного быстрее, чем огромные и медленные спутники. Другие предприятия вроде SpaceX и OneWeb развертывают огромные сети спутников, чтобы опутать Землю интернетом и IoT-коммуникациями.

Команды Кремниевой долины, которые создают все эти констелляции, естественно, сосредоточены на программно-ориентированных проектах с обычным оборудованием, что позволит операторам спутников быстро запускать новые приложения, как на наших смартфонах. Самая крупная констелляция CubeSat общего назначения — примерно 60 «Лемуров», управляемых Spire Global — уже наблюдает корабли, самолеты и погоду.

Новая установка состоит в том, что космос лучше всего колонизировать силами небольших, недорогих и быстрых компьютеров, которым будут помогать команды инженеров. Сотни стартапов сегодня используют эту возможность сэкономить в сотни раз больше денег на микроспутниках, чем строить большой.

Новая экосистема

Революция микроспутников требует новой экосистемы, которая будет поддерживать операторов этих констелляций. Самый важный и сложный этап — это, конечно, запуск, потому что все зрелые ракетные программы проектировались давным-давно, чтобы нести огромные и дорогие ценные грузы на геосинхронную орбиту (высота 36 000 км), причем полет планировался за 5-10 лет. Новые игроки вроде Virgin Orbit и Rocket Lab обещают более дешевые и частые перевозки на НОО (высота менее 2000 км).

Операторам следующего поколения также потребуются наземные станции, программное обеспечения для управления полетом, отслеживания спутников, анализа данных, космический Wi-Fi и многое другое. Производителям спутников и ракет, в свою очередь, понадобятся специализированные подсистемы, усилители, антенны, миниатюрные двигатели, материалы, солнечные панели и батареи.

Космические компании сегодня собирают более дешевые, лучшие и быстрые констелляции, смешивая и сопоставляя готовые элементы из этой разрозненной фрагментированной экосистемы. Новый космический виток обещает щедрый поток инноваций, разнообразия и роста.

Именно операторы микроспутников организуют этот новый виток, создавая ценность для людей на Земле. Среди них компании, которые будут заниматься добычей ценных ресурсов за пределами Земли, сельскохозяйственный бизнес, производители лекарств, провайдеры интернета, синоптики, компании, отслеживающие движения судов, и другие. Чем меньше куб, тем дальше в космос.

Иными словами, космос открыт для бизнеса. Именно так человечество колонизирует окрестности Луны, Луну, астероиды, Марс и другие объекты — при помощи рога изобилия распределенной, коммерческой экосистемы, которая в бесконечное количество раз мощнее любой отдельной компании или государства.