Вячеслав Турышев: первый триллионер заработает деньги на космосе

Тридцать лет назад, в 1991 году выпускник МГУ принял приглашение поработать в НАСА. С тех пор русский физик Вячеслав Турышев участвовал в реализации более 40 проектов по изучению Вселенной. Это аппараты по исследованию Луны, запуски марсоходов, работа с телескопом Хаббл и подготовка к запуску нового телескопа Джеймс Вебб. Среди последних проектов – расчет траектории полета первого вертолета на Марсе Ingenuity. Об особенностях работы в США, сотрудничестве с российскими коллегами, несогласии с Маском, санкциях и проекте по детальному фотографированию планет у других звезд, в интервью специальному корреспонденту РИА Новости Дмитрию Струговцу рассказал проживающий в Лос-Анжелесе ведущий научный сотрудник Лаборатории реактивного движения НАСА Вячеслав Турышев.

– Как вы пришли в космическую сферу?

– Тяга к космической технике у меня с детства. В 14 лет мы с братом запустили свою первую двухступенчатую ракету. Как сделать для нее топливо на основе бездымного пороха я прочел в журнале "Моделист-конструктор". Сера в городе валялась под ногами…

– Наверное, по российскому законодательству, нам с вами лучше не рассказывать, как делать бездымный порох.

– В США тоже об этом говорить нельзя. Когда в Оклахоме лет 26 назад в административном здании произошел взрыв, я примерно понимал из-за чего это случилось. В детстве у меня в подвале многоэтажного дома тоже хранилось несколько ведер пороха, я тогда не осознавал, насколько это опасно.

В том же подвале мы поймали мышку – первую пассажирку нашей ракеты. К сожалению, в конструкции носителя была неточность, из-за чего первый пассажир погиб. С тех пор с пилотируемой космонавтикой я дел не имел лет 20. Хотя сейчас у меня много друзей среди космонавтов и астронавтов.

Классе в 10-м я узнал о теории относительности, которая потянула меня в МГУ. Я физик-теоретик, занимался квантовой теорией поля. В 1991 году меня позвали в США на стажировку. Это совпало с развалом страны и науки. Из нашего выпуска в 475 человек в науке к тому времени осталось человек 40-45. Остальные были вынуждены заниматься чем-то абсолютно другим. В этих условиях я решил подзадержаться в США еще на год. То есть я приехал сюда с планом вернуться обратно, но живу здесь уже 30 лет, оставаясь гражданином России.

Учитывая, что в Лабораторию реактивного движения стекались данные со всех приборов научных космических аппаратов США, для меня приход на работу стал своеобразным посещением Мекки. У нас в СССР и потом в России такого на тот момент еще не было.

Я начинал с очень тонких эффектов, связанных с теорией относительности. На Земле мы для навигации используем данные GPS, ГЛОНАСС, но когда мы летим в дальний космос, нужно учитывать теорию относительности, чтобы знать точное местоположение аппарата. Моей задачей было учесть все силы, помимо гравитации, влияющие на движение космических аппаратов, включая давление солнечного света, трение об атмосферу, малые протечки топлива через форсунки двигательных установок, взаимодействие материалов с космосом и прочая практически важная экзотика. Из наиболее известных проектов, в которых я принимал участие, – аппараты Grace по изучению гравитационного поля Земли и Grail – для Луны. Благодаря последнему стало известно, что поверхность Луны, повернутая к планете, отличается от поверхности, которая направлена от нас. Это логично. Астероиды били по той стороне, которая отвернута от Земли. С помощью гравиметрии и лазерной локации Луны мы определили структуру нашей небесной соседки почти до ее центра. Узнали, что у нее жидкое ядро диаметром порядка 400 километров, внутри которого находится твердое ядро диаметром в 60 километров. При реализации всех этих проектов пришлось расширить зону своей экспертизы до навигации, проектирования космических аппаратов, создания космических экспедиций и управления проектами.

– Чем отличается работа в НАСА от работы в "Роскосмосе"?

– Расширю ответ. Не только в "Роскосмосе", не только в России. Я хорошо знаком с работой во Франции, Германии, Италии, Англии, Канаде, Европейском космическом агентстве. В НАСА за время карьеры одному ученому удается проработать с большим количеством проектов. Каждый год я руковожу или участвую в создании 1-2 крупных проектов. Это либо инструмент на борту космического аппарата, либо целая экспедиция. Например, мы создали технологию, которая позволяет искать быстродвижущиеся опасные для Земли астероиды. У Илона Маска теперь на один аргумент меньше лететь на Марс. У меня, кстати, свои мысли на счет его планов. Но когда с Илоном говоришь, он весь светится идеей превращения человечества в мультипланетный вид. Так вот, в других организациях специалисты за всю жизнь могут принять участие в реализации лишь нескольких миссий, если не участвуют в международных проектах.

Лаборатория реактивного движения – это уникальная организация, имеющая колоссальный опыт работы почти во всех регионах Солнечной системы, а также изучении Вселенной. Начиная от Солнца, Луны, до Вояджера, который находится на расстоянии 140 астрономических единиц, то есть в 140 раз дальше, чем расстояние от Земли до Солнца.

Полагаю, таланты в России всегда были, есть и будут. Я встречаю в НАСА много талантливых людей из России. Но многие российские ребята, с которыми я работаю, ищут выходы на Запад, поскольку там есть возможность реализовать свои идеи, организовывая команды и привлекая финансирование.

У нас в России не любят рисковать. Когда SpaceX испытывает Starship – все видят и аварии, и успехи, все понимают, что идет процесс отработки техники. У нас в России такое отношение к риску недопустимо. У нас не любят и не умеют рисковать. А ведь без риска нет развития, есть неизбежная стагнация. А все почему? Потому что российская космическая программа существует на государственные деньги, а они ведь не бесконечны... Нужны частные инвесторы, которые могли бы рисковать, видеть перспективы и идти к ним. Но в то же время наши предприниматели не вкладывают в космос, потому что не верят и не видят, что космос может быть средством достижения коммерческих успехов. В США же люди идут в космос, чтобы извлекать прибыль. Это стало реальностью в последние 5-8 лет и особенно в последний год, когда в частный космос пришло много и федеральных, и частных денег. Я полагаю, что космос – это то направление, где первый триллионер заработает свое состояние. Одним из ключевых рынков станет мониторинг окружающей среды из космоса. Мы стали понимать, что ответственны за среду обитания, а чистый окружающий воздух, вода, земля стали высоко цениться. Космические аппараты – прекрасный способ контроля выбросов в окружающую среду. Это тот самый космос, который приносит пользу людям и зарабатывает деньги прямо сейчас. В этой и смежных областях есть много актуальных проблем, которые уже по силам для решения космическим предпринимателям. Это и космический мусор, и космические ресурсы, космическое материаловедение и туризм. При существенном снижении цены доступа в космос, появлении нового поколения малых космических аппаратов и инструментов с уникальными характеристиками, себестоимость космических проектов сократилась в разы, и сами проекты стали приносить существенную прибыль. Об этом свидетельствует увеличение малых компаний, работающих в этой и смежных областях

– "Роскосмос" многократно заявлял, что получает финансирования в 10 раз меньше, чем НАСА, поэтому и тех же самых межпланетных миссий тоже меньше. Вы говорите, что в других космических агентствах один ученый задействован в одной миссии, и только в НАСА используется другой подход. То есть наблюдается прямая зависимость количества проектов и, соответственно, особенностей работы ученых, от финансирования?

– При ограниченном финансировании выходом может стать научная коллаборация – участие в международных проектах. Другой способ – реализация небольших целевых проектов, которые были бы обеспечены необходимым финансированием. Цель таких проектов – поддержать национальную научную школу и показать миру и себе: "Да, мы можем". Еще одно направление – привлечение частной космонавтики для решения определенного круга задач. Такое доверие частному космосу и поддержка в его становлении становится особенно мудрым решением со стороны государства. Космос огромен, одними государственными деньгами много не сделать. Для его изучения и освоения нужно сотрудничество и международное и в контексте частно-государственного партнерства.

– Если бы вы могли обратиться к руководству "Роскосмоса", что бы им посоветовали?

– Прежде всего нужен четкий процесс по формированию национальной космической программы. Такая программа должна формироваться на 5-10 лет, и сам процесс ее формирования, особенно ее научной части, должен иметь четкое обоснование в смысле приоритетов и ожидаемых результатов. Такая программа должна опираться не только на государственное финансирование, но создание условий для формирования и поддержки частного космоса. Говоря о частном космосе, я даже не имею в виду финансирование (хотя предсказуемая и прозрачная грантовая поддержка тоже не помешает), а скорее об упрощении процессов сертификации и допуска к ведению космической деятельности. Обязательно нужны целевые проекты, привлекающие молодежь. Развитие космической отрасли в любой стране зависит от привлечения талантливой молодежи. Тут не нужно стесняться говорить о технических сложностях. Четко обозначая приоритетные области развития и нужные для этого технологии, поможет современным Кулибиным стать вновь востребованными. Это поспособствует созданию молодых коллективов, малых космических предприятий, которые потом смогут работать не только на "Роскосмос", но и на частных заказчиков, и не только в области космической техники, но и внедрять продукцию в наземных условиях.

– В России принято обвинять Илона Маска в демпинге на мировом пусковом рынке. Как с той стороны океана видится эта история?

– Всегда хочется иметь жупел, который можно называть источником всех своих проблем. На самом деле путь Маска к успеху был непростым. Он воевал с ULA за контракты, первые четыре года существования SpaceX сопровождались пренебрежением со стороны крупных игроков и заказчиков, а также постоянными авариями. Он доказал, что может преодолеть эти трудности. Пока он не получил заказы от НАСА, его деятельность была убыточной. Тут в какой-то мере сказалась и авария челнока Колумбия в 2003 году, и необходимость летать на МКС на российских "Союзах". Естественное желание восстановить возможность запуска экипажей с американской территории привело к переосмыслению всей космической программы пилотируемых полетов. Вот тут-то у Илона и появилась возможность показать, на что он способен. Кстати, не у него одного… на тот момент у него было много реальных конкурентов, которые тоже выиграли финансирование от НАСА. Демпинга никакого не было. Была установлена разумная цена, да и доходность на тот момент была минимальной – 2-5%. Причем она тут же вкладывалась в развитие бизнеса. У нас в России любят показывать пальцем на Маска, говоря, что он получает деньги от Пентагона, от НАСА. Но эти деньги не валятся с неба, их нужно отвоевывать в жесткой конкуренции. Вспомните, только он получил контракт на строительство аппарата для посадки на Луну, как на него пожаловались конкуренты из Blue Origin.

По своему опыту знаю, что со SpaceX очень приятно работать. Компания публикует манифест запусков: ты знаешь, когда полетишь. Сроки практически никогда не сдвигаются вправо. Это предсказуемость бизнеса. Сотрудники компании сопровождают вас от начала переговоров до передачи спутника в эксплуатацию. "Батут работает", что тут еще скажешь.

– Вы беседовали с Маском и не согласны с его тезисом о развитии человечества как мультипланетного вида. В чем ваше несогласие?

– Вероятность того, что по нам ударит увесистый астероид, существует, но она достаточно низка. Это может случиться, но не во время нашей с вами жизни. Стоит ли исходя из этого риска предпринимать такие шаги, как массовое переселение на Марс? Другие причины гибели цивилизации также маловероятны или могут быть предупреждены. Поэтому сам по себе тезис о нашем переселении на Марс слабо обоснован.

Но с точки зрения развития технологий и получения новых знаний, я рад, что среди нас есть люди, которые ставят такие амбициозные цели. Можно ли сделать это сейчас? С одной стороны, некоторые технологии для полета на Марс у нас имеются, но всей цепочки технологий жизнеобеспечения пока нет. Допустим, прилетит на Марс корабль, а у членов экипажа в ходе длительного полета повреждена ДНК от воздействия космической радиации (это ведь здесь, на Земле мы защищены радиационными поясами, а ведь даже на Луне такая защита уже мала), возрастает риск онкологических заболеваний. Во-вторых, после длительного полета будут атрофированы мышцы, вымыт кальций из костей. Никакой физической работы на поверхности Марса совершить людям не удастся. Не говоря об опасности получения травм при таком ослабленном организме. А психологические проблемы длительного пребывания в изоляции с ограниченным коллективом людей… Есть и другие медико-биологические нюансы пребывания человека вне Земли, ведь мы с вами созданы эволюцией для жизни на этой планете… Жизнь на Марсе потребует перестройки всего нашего организма…

Маск говорит, что хочет умереть на Марсе, но пусть лучше он живет счастливо на Земле.

– Вы инициатор проекта по фотографированию поверхности экзопланет (планет у других звезд) с использованием Солнца в качестве "увеличительного стекла". Расскажите о проекте. В каком он состоянии?

– Как Вы знаете, в настоящее время в астрономии происходит революция поистине цивилизационного характера. Я имею в виду обнаружение планет, движущихся вокруг звезд в нашем непосредственном галактическом окружении. На сегодняшний день мы уже обнаружили более 10 тысяч таких объектов на орбитах вокруг близлежащих звезд. Наши находки пока больше похожи на Юпитер или Нептун, то есть это газовые гиганты без твердой поверхности. Но были открыто почти 170 планет, которые имеют твердую поверхность, а у некоторых из них обнаружены признаки наличия атмосферы. Вопрос, скорее всего, уже не в том, есть ли экзопланеты похожие на нашу Земли, а в том – когда мы их найдем? Учитывая, что эта область астрономии привлекает огромное внимание, на смену сегодняшним телескопам, вскоре придут новые поколения инструментов, которые значительно расширят список таких открытий.

И вот, предположим, через пару лет мы с вами открываем газету, где на первой полосе огромным шрифтом напечатано: "В 100 световых годах от нас найдена планета, на которой подтверждено наличие органической жизни". Само по себе, такое открытие будет иметь цивилизационное значение для всех нас живущих на Земле – мы не одиноки во Вселенной!

Но что нам делать? Как нам увидеть поверхность этой планеты? Как ее изучать? А если планета населена, как понять условия жизни на ней? Для этого есть два возможных ответа – отправить к ней беспилотный космический аппарат или приступить к исследованию этой планеты с использованием современных методов астрономии. Но ни тот, ни другой ответ не приведут к успеху… Полеты на такие расстояния нам не будут доступны еще минимум 250–300 лет, а традиционные астрономические методы наблюдения потребуют создание инструментов с колоссальными размерами.

Чтобы осознать серьезность такой задачи, возьмем нашу Землю и отодвинем ее на 100 световых лет. Чтобы получить изображение этого объекта размером даже в один пиксель, нам понадобится оптический телескоп диаметром в 90 километров. Самый современный телескоп НАСА Джеймс Вебб (который будет запущен в космос в будущем году) имеет оптику в 6,5 метров. Разрабатываются проекты космических телескопов с диаметром в 16-24 метров, опять-же нацеленных на поиск экзопланет. Размеры монолитных оптических инструментов даже в 100 метров, практически пока нереализуемы. Да и в целом мы такое строить никогда не будем. Это очень большая и бессмысленная постройка. А тут 90 километров….

Сейчас для поиска экзопланет используются непрямые методы обнаружения. Они указывают на наличие планет, но мы не видим эти планеты визуально. А ведь мы уже привыкли к фотографиям объектов с мега-пиксельным разрешением. Как преодолеть барьер в 90 км и все же увидеть поверхности обитаемых планет? Как раз я сейчас и разрабатываю такой проект.

В качестве линзы мощного телескопа в нашем проекте мы используем гравитационное поле Солнца. Согласно теории относительности Эйнштейна, свет проходя вблизи массивного тела, изменяет траекторию движения, то есть, такое тело выступает в качестве линзы. Этот эффект многократно подтвержден на траекториях движения космических аппаратов в солнечной системе и при наблюдениях во Вселенной.

При использовании Солнца в качестве линзы задача становится практически реализуемой. В частности, поместив 1-метровый телескоп в фокальною область гравитационной линзы Солнца (что находится на расстояние далее 550 астрономических единиц), мы добиваемся колоссального увеличения яркости наблюдаемого объекта. Эта информация может быть использована для построения изображения объекта с высоким разрешением.

Не вдаваясь в детали, скажу, в течение 9 месяцев однометровый телескоп позволит нам увидеть экзо-Землю, находящуюся в 100 световых годах от нас с точностью в 20–25 км на ее поверхности. Представьте себе – линии континентов, океаны, топография, погодные фронты, снежные шапки. Этот же телескоп позволит нам получить и спектроскопическую информацию, в особенности исследовать атмосферу на наличие кислорода, азота, метана и прочих газов, традиционно связанных с жизненными процессами. Если эта планета заселена, то мы увидим и города и сможем оценить технологический уровень жителей это планеты. Событие такой значимости приведет к трансформации нашего сознания, выводя нас из нашей колыбели – солнечной системы – на галактический уровень.

Самая сложная и интересная часть нашего проекта – это достижение требуемых расстояний за "разумное" время в 20–25 лет. Для этого мы используем солнечный парус, когда космический аппарат, пролетая в непосредственной близости от Солнца, разгоняется до скоростей в 5–7 раз выше тех которые сейчас доступны с химическими двигателями. В ближайшее время мы начнем серию технологических демонстраций для повышения уровня готовности технологий.

Мы предполагаем запуск проекта к солнечной линзе в 2032–36 годах, что вполне реально. Наш проект разрабатывается при активной поддержке НАСА в рамках программы передовых космических исследований NIAC, успешно пройдя три фазы финансирования. Кроме того, у нас большая поддержка в академической среде и частной космонавтике.

– Вы работаете не только с НАСА, но и сотрудничаете с российскими учреждениями РАН, предприятиями "Роскосмоса". После 2014 года вы заметили какие-либо изменения к вам, как к российскому гражданину в США и к вам, как сотруднику НАСА, сотрудничающему с российскими организациями?

– Для меня лично ни с той, ни с другой стороны не поменялось ничего. Стало, может быть, больше нюансов со стороны моих российских коллег, потому что у нас в России тематика санкций освещается очень широко. Да, есть внешние условия, которые изменились, но с точки зрения моей работы ничего не поменялось.

Я помню, как впервые приехал в США. Тогда все вокруг шептались, что "приехал русский", и хотели потрогать меня пальцем, настолько это было необычно после завершения холодной войны. Со временем я привык, да и они привыкли ко мне. Здесь ценят за знание и опыт, за экспертизу и умение работать в коллективе. Важны твои проекты и твоя работоспособность. А кто ты, откуда и какого цвета кожи – никто не обращает внимания.

Политика – она ведь у нас в голове. Если мы выполняем научные проекты, то политика не должна на них влиять. Понятно, что есть ограничения на передачу информации. Есть установленные правила и внутренняя дисциплина, указывающая на то, о чем можно говорить с иностранцами, а о чем нельзя. Но такой порядок был всегда и в любой стране. В этом отношении ничего не поменялось.

– Расскажите, с какими российскими организациями и по каким проектам вы сотрудничаете?

– Конечно же, в первую очередь я сотрудничаю с родным Государственным астрономическим институтом Штенберга и физфаком МГУ. С Астрокосмическим центром ФИАН мы работали по проекту "Радиоастрон" (телескоп "Спектр-Р") и планируем работать по проекту "Миллиметрон". С Институтом астрономии РАН мы думали о различных геофизических космических аппаратах, которые будут изучать гравитационное поле Земли и других планет. Сохраняю контакты с коллегами из ВНИИФТРИ, с которыми обсуждал строительство систем длиннобазовой интерферометрии. Помимо этого, в качестве приглашенного профессора работаю в Казанском госуниверситете, где реализую программу лазерной локации Луны. Общаюсь с коллегами из Института космических исследований. В свое время, лет 10 назад, рассматривал возможность сотрудничества с ИКИ и НПО имени Лавочкина по установке уголковых отражателей на российские посадочные лунные станции. Для получения финансирования со стороны США требовалось понимание сроков запуска. Но из-за постоянных переносов и отсутствия четких сроков мы приняли решение пока не участвовать в проектах. Сотрудничаю с Центром Келдыша по тематике солнечных парусов для своего аппарата. Сохраняю контакты с Томским университетом, студентам которого помогал делать малый космический аппарат, несколько лет назад запущенный космонавтами с борта МКС. Сохраняю множество других дружеских и рабочих связей с Россией. В 2020 году из-за пандемии поддерживать связь стало сложнее, но если появятся новые проекты, конечно, буду участвовать в коллаборации.

То же самое по американским проектам с российским участием. Мы как работали, так и работаем. Просто аппаратура, которую смогут создать российские ученые с учетом ограничений на закупку иностранных компонентов, скорее всего, станет менее точной или крупнее по массогабаритным параметрам. Надо понимать, что когда для какого-то проекта с международным участием выбирается аппаратура, то учитываются массогабаритные параметры, точностные характеристики. Любой инструмент предлагается не в единственном экземпляре, всегда присутствует конкуренция. Естественно, выбирается лучшее решение. Ученым Института космических исследований РАН все прошедшие годы удавалось создавать уникальные приборы для американских аппаратов, предназначенных для исследования Марса и Луны. Соответственно, в будущем во время участия в международных конкурсах им придется учитывать ограничения на поставку комплектующих. Хотя само сотрудничество, думаю, будет продолжено. В космосе без кооперации нельзя. И эта позиция легко объяснима. У каждой организации бюджет ограничен, а привлечение кооперации позволяет сделать больше.

– Как вы в США восприняли выход России из проекта по созданию международной окололунной станции в рамках проекта "Артемида"?

– Программа "Артемида" – изначально открытая программа, в которую Россия тоже была приглашена с весьма значимой ролью равного партнера. В силу того, что самостоятельно такую программу будет сложно реализовать любому государству, изначально "Артемида" продумывалась, как международная коллаборация. При этом каждый участник вносит вклад исходя из своих реальных финансовых и технологических возможностей. Это нормальная практика, принятая в мире. Однако помешала разность национальных приоритетов в развитии космоса на тот момент. Сказался и различный уровень требуемых для проекта технологий, включая ракета-носители, робототехнику и системы интеграции. Добавилась и санкционная усталость, усугубленная потерей устойчивого дохода от продажи мест в пилотируемых "Союзах". Было весьма странным то, что на тот момент не было найдено ничего лучшего, как стать неподписантами… В то же время эта дверь для России не закрыта, и нас все еще ждут за столом переговоров….

Но что бы я сказал. Работа в космосе – это роскошь для любой страны. Однако не каждый гражданин понимает, зачем нужно вкладываться в космос. Нужен нам космос, чтобы снимать фильмы на орбите, играя на опережение наших партнеров, или он нужен, чтобы улучшать жизнь людей и способствовать экономическому росту и благосостоянию граждан? Когда мы сами определимся, зачем нам в России космос, тогда и нам самим будет проще работать, и работа наших партнеров с нами тоже станет более эффективной. А пока же вместо задач технологического развития и проведения уникальных исследований в космосе мы ограничиваемся задачами поддержания престижа. А это вопрос скорее из области психотерапии…

– Во время всего интервью, когда дело касалось России, вы всегда говорили "у нас", "мы". Несмотря на длительный срок проживания в США, вы все же смотрите на ситуацию как россиянин?

– У меня российские корни, родственники в Сибири. Технически я провожу больше времени в Америке, но я, конечно же, россиянин. Все, что происходит дома, я воспринимаю близко к сердцу.

– Есть ли планы возвращения в Россию?

– Это вопрос востребованности. Здесь, в США, я чувствую себя востребованным. Если такая возможность возникнет для меня в России, я ее рассмотрю. Пока я остаюсь здесь, мне нравится то, чем я занимаюсь. Космос – он для всех. И где ты его развиваешь, мне кажется, не очень важно. Важно, чтобы это было плодотворно. Меня мобилизуют задачи, связанные с мирным освоением космоса, с пониманием того, кто мы и куда движемся. Впервые в человеческой истории мы можем дать ответы на эти вопросы. Эти задачи я готов решать в любом месте.