Ещё вчера космос казался чем-то далёким и сложным (он таким и остаётся, но уже не так чтобы «ужас-ужас») — областью исключительно государственных программ и редких миссий. Однако времена меняются: частные компании уже вовсю запускают многоразовые ракеты, развёртывают спутниковые сети и всерьёз готовятся к освоению дальнего космоса.

Мы поразмыслили над тем, где сегодня проходит граница между амбициями и реальностью в освоении космоса.

Технологические прорывы

Когда-то космонавтика была исключительно государственной привилегией. США и СССР соревновались в освоении орбиты, а запуск спутника или пилотируемого корабля требовал многолетних исследований, гигантских бюджетов и политической воли. Сейчас частные компании стремительно выходят на космическую арену, предлагая новые подходы, ускоряя разработку технологий и снижая стоимость запусков. 

Конкуренция в космосе перестала быть исключительно межгосударственной — на сцену вышли коммерческие проекты, развивающиеся быстрее, гибче и технологичнее. Поворотным моментом стало использование многоразовых ракет.

Многоразовые ракеты

Первые концепции многоразовых ракет появились еще в 1952 году, когда Вернер фон Браун разработал проект Ferry Rocket. Но технические и финансовые ограничения того времени не позволили реализовать эту грандиозную идею.

Space Shuttle Columbia (OV-102) стал первым в истории многократно возвращавшимся на Землю космическим кораблём с самолётными характеристиками. Он дебютировал на миссии STS-1 (12–14 апреля 1981 г.) и в последующие 22 года выполнил 28 полётов, проведя в космосе более 300 суток.

При этом формально он не был многоразовой ракетой в классическом понимании. Для вывода на орбиту использовались два твердотопливных боковых ускорителя (SRB), которые после отделения приводнялись на парашютах, доставлялись на берег, восстанавливались и отправлялись на повторные старты. Внешний топливный бак при отделении сгорал в атмосфере и не возвращался на Землю.

Во время последней экспедиции STS-107 в 2003 году челнок разрушился при входе в атмосферу, и все семь членов экипажа погибли. Эта трагедия стала началом конца эры «шаттлов»: после двухлетней паузы полёты возобновились, но окончательная остановка пришлась на миссию STS-135 Atlantis в 2011 году, после чего программу официально закрыли.

В СССР в середине 1970-х годов в рамках программы «Энергия–Буран» создали многоразовый орбитальный челнок «Буран». Его проектировали как транспортный самолёт-орбитер, способный доставлять до 30 тонн полезной нагрузки в космос и возвращаться для повторного старта.

15 ноября 1988 года «Буран» на сверхтяжёлой ракете-носителе «Энергия» совершил два витка вокруг Земли и выполнил автоматическую посадку на Байконуре без экипажа на борту. Успешный запуск продемонстрировал возможности «Энергии» как платформы для вывода сверхтяжёлых грузов на орбиту.

Только в последние десятилетия технология многоразовых ракет стала реальностью благодаря достижениям SpaceX. Компания Илона Маска первой в мире успешно реализовала концепцию повторного применения первой ступени. Falcon 9 и Falcon Heavy сейчас демонстрируют высокую надёжность и экономическую эффективность.

SpaceX разработала сложные алгоритмы управления, которые позволяют первой ступени ракеты Falcon 9 точно приземляться после отделения. Они учитывают множество факторов, включая скорость ветра, плотность атмосферы и динамику полёта, минимизируя тем самым вероятность ошибки при посадке.

Следующий возможный шаг — Starship, самая мощная ракета в истории, которая сможет перевозить до 150 тонн полезной нагрузки. Внешний вид системы чем-то напоминает фантастические иллюстрации 1960-х годов. Если проект будет успешным, он откроет новые возможности для освоения дальнего космоса, включая миссии на Марс.

Компания Rocket Lab сосредоточилась на создании лёгких многоразовых ракет, таких как Electron, предназначенных для запуска малых спутников. В конструкции ракеты-носителя применены композитные материалы, что делает Electron более эффективной и доступной для коммерческих операторов. Ракета способна выводить полезную нагрузку до 300 кг на низкую околоземную орбиту — идеально для создания небольших спутниковых группировок и научных миссий.

Помимо США, многоразовые ракеты разрабатывают Россия, Китай, Европа, Индия, Южная Корея и Япония. Российские проекты «Корона» и «Амур-СПГ», китайская Hyperbola-2Y, европейские разработки под эгидой ESA, а также японские планы по созданию многоразовых систем показывают, что в ближайшие годы эта технология станет своеобразным стандартом.

По мере того как орбитальные миссии становятся всё более технически сложными, возрастает интерес к цифровым инструментам, способным поддерживать автономную работу экипажа. Современным программам нужны решения, обеспечивающие устойчивость в условиях ограниченного доступа к ресурсам. В этом контексте интеграция искусственного интеллекта выглядит логичным шагом. Осенью 2025 года на борту Международной космической станции планируется развернуть нейросеть GigaChat от Сбера. Её задачей станет отслеживать здоровье космонавтов в полете — анализировать медицинские данные, включая результаты УЗИ, непосредственно на орбите. Это поможет ускорить диагностику и сократить объём информации, передаваемой на Землю.

Спутниковые сети

Ещё одно важное направление — развитие спутниковых сетей, которые сейчас переживают революцию благодаря переходу от традиционных геостационарных платформ к динамичным группировкам из малых спутников. Геостационарные спутники, висящие на высоте около 36 000 км, долгое время были основой спутниковой связи. Однако относительно высокая задержка сигнала и ограниченная пропускная способность мешают решать многие современные задачи. А группировки малых спутников размещаются на низкой околоземной орбите (LEO) — от 500 до 1 200 км, — что значительно снижает задержку и увеличивает скорость передачи данных. Новые системы, такие как Starlink, OneWeb и Project Kuiper, позволяют создавать глобальные интернет-сети, обеспечивающие связь в самых глухих медвежьих углах, какие только можно придумать.

В сети Starlink, принадлежащей SpaceX, уже развёрнуты тысячи спутников, обеспечивая интернет-связь в десятках стран. Компания хочет создать сеть из десятков тысяч аппаратов, способных предоставлять устойчивый доступ к интернету в самых труднодоступных регионах.

Eutelsat OneWeb, несмотря на финансовые трудности в 2020 году, продолжает развёртывание своей спутниковой инфраструктуры, ориентированной на корпоративных клиентов и государственные структуры.

Project Kuiper от Amazon пока находится в начале своего пути, но уже получил разрешение на запуск нескольких тысяч спутников, чтобы покрыть интернетом регионы с низким уровнем цифровизации.

Эти и подобные им проекты предлагают альтернативу традиционным наземным сетям, и в перспективе могут стать ключевыми элементами глобальной инфраструктуры связи.

Космический туризм

Virgin Galactic активно тестировала суборбитальные туристические полёты с помощью космоплана VSS Unity, но в июне 2024 года завершила эксплуатацию этого аппарата, проведя финальный запуск в рамках миссии Galactic 07. Компания сосредоточилась на разработке нового поколения космопланов класса Delta. Хотя полёты Unity завершились, компания сохраняет концепцию запуска космопланов с воздуха с помощью самолёта-носителя VMS Eve.

Новые космопланы Delta будут отличаться большей вместимостью — шесть пассажиров вместо четырёх, а также улучшенной конструкцией с более лёгкой теплозащитой из бисмалеимида, выдерживающего высокие температуры. В 2024 году Virgin Galactic открыла центр тестирования Delta Spaceship Ground Testing Facility в Южной Калифорнии, где проверяют ключевые системы, включая авионику, пневматику и гидравлику, а испытательная платформа Iron Bird позволяет оценивать работу компонентов ещё на этапе наземных тестов, ускоряя процесс сертификации. Финальная сборка аппаратов Delta будет проходить на новом заводе в Финиксе (штат Аризона), а коммерческие полёты запланированы на 2026 год. Тогда суборбитальные путешествия станут более доступными и расширят перспективы космического туризма.

Blue Origin активно развивает суборбитальные полёты с помощью New Shepard — полностью многоразовой ракеты и капсулы. В 2024 году компания возобновила запуски после двухлетнего перерыва, отправив экипаж на высоту более 100 км. В 2025 году состоялся первый суборбитальный полёт с полностью женским экипажем. Это стало знаковым событием для частной космонавтики. New Shepard использует кислород-водородный двигатель BE-3, который обеспечивает мягкую вертикальную посадку первой ступени после отделения капсулы. Капсула, в свою очередь, возвращается на Землю с помощью парашютов и тормозных двигателей.

Колонизация Марса

Освоение Марса — это технологическая комплексная сверхзадача, требующая тщательной подготовки, точных расчётов и автономных систем управления. Земные условия кардинально отличаются от марсианских, а значит, привычные инженерные подходы требуют адаптации. Главные вызовы — экстремальные климатические условия, радиация, нехватка ресурсов и необходимость создания полностью автономных систем жизнеобеспечения.

Температура на Марсе варьируется от -153°C до +35°C, атмосфера разрежена и состоит в основном из углекислого газа, а солнечная радиация многократно превышает земные нормы. Это требует создания защищённых жилых комплексов, автономных энергетических систем и технологий переработки ресурсов.

Например, MOXIE был технологическим демонстратором на марсоходе Perseverance, предназначенным для тестирования производства кислорода из углекислого газа в марсианской атмосфере. Эксперимент начали в 2021 году и завершили в 2023-м. За время работы MOXIE провёл 16 успешных тестов, суммарно произведя 122 грамма кислорода, что эквивалентно количеству, которое маленькая собака потребляет за 10 часов.

В MOXIE используется электролиз твёрдого оксида, который разделяет молекулы углекислого газа на кислород и монооксид углерода. В ходе экспериментов устройство достигало 98% чистоты кислорода и производило до 12 г/час, что превышало первоначальные ожидания NASA. Но для реальных миссий потребуется значительно более крупная установка, способная производить кислород не только для дыхания, но и для ракетного топлива. В будущем NASA планирует масштабировать этот процесс для поддержки пилотируемых миссий на Марс.

Автоматизированные системы и робототехника играют ключевую роль в освоении Марса, поскольку условия на планете ограничивают непосредственное участие человека. Автономные роверы, такие как Curiosity и Perseverance, проводят геологические исследования, анализируют состав пород и ищут признаки древней жизни. Дрон Ingenuity продемонстрировал возможность авиаполётов в разреженной марсианской атмосфере, открыв перспективы для будущих разведывательных аппаратов. Также важную роль играют VR/AR-тренажёры, позволяющие моделировать действия в марсианских условиях и тестировать сценарии до их реализации.

NASA уже активно тестирует технологии автономного строительства, включая трёхмерную печать для будущих марсианских баз. В рамках программы Artemis планируется проверка ключевых технологий на Луне перед их использованием на Марсе, включая системы жизнеобеспечения и добычи ресурсов. ESA в свою очередь занимается спутниковыми проектами, такими как ExoMars и Trace Gas Orbiter, которые анализируют атмосферу Марса и помогают определить оптимальные зоны для посадки будущих миссий.

Колонизация Марса — не вопрос ближайших лет, но сегодня уже тестируются технологии, которые в перспективе позволят сделать этот шаг.

Космическая индустрия переживает революционные изменения. Частные компании изменили правила игры, технологии выходят на новый уровень, а обсуждение дальних миссий уже ведётся не в фантастических романах, а на реальных инженерных конференциях.

Как думаете, что будет дальше? Какие решения станут определяющими?