Модель Гингрича

Существует и третий подход к полетам на Марс, он более умозрительный, чем уже упоминавшиеся, но имеет большие перспективы. Я называю его подходом Гингрича, потому что я придумал его, понукаемый бывший спикером Палаты представителей, и потому что он согласуется с принципами, которых господин Гингрич придерживался некоторое время.

Вот история, лежащая в основе идеи. Летом 1994 года меня пригласили пообедать с тогда еще конгрессменом от республиканской партии Джорджии Ньютом Гингричем и некоторыми из его сотрудников, чтобы рассказать им о моих взглядах на исследование Марса. Я рассказал о плане «Марс Директ» как о недорогой программе пилотируемого полета к Марсу в краткосрочной перспективе. Гингрич был в восторге от озвученных мной возможностей. «Я хочу поддержать этот проект с законодательной стороны», – сказал он мне, но он хотел сделать это «в форме каких-то свободных инициативы, а не просто выделять деньги НАСА для подготовки миссии на Марс». Гингрич пригласил меня прийти на его телешоу, чтобы подробнее обсудить миссию, что я и сделал, а затем направил меня на встречу с Джеффом Айзенахом, президентом фонда «Прогресс и свобода»

Я встречался с Айзенахом несколько раз, и мы придумали идею законопроекта «Марсианская премия». Вот как это будет работать. Правительство США объявит награду в 20 миллиардов долларов, которую получит первая частная организация, успешно посадившая экипаж на Марс и вернувшая его на Землю, а также несколько призов около миллиарда долларов за различные значимые достижения на этом пути.

Это по меньшей мере новый подход к исследованию космоса, которое до сих пор оставалось прерогативой правительства. Он также имеет ряд замечательных преимуществ. В первую очередь то, что перерасход средств делается невозможным. Государство не потратит ни пенни по тех пор, пока не будут достигнуты желаемые результаты, и ни пенни сверх той суммы, которая будет согласована с самого начала. Успех или неудача при этом подходе зависят исключительно от изобретательности американского народа и работы системы свободного предпринимательства, а не от политических дрязг. Эта тактика гарантирует не только экономичные, но также быстрые и рациональные результаты. Когда люди ставят на карту собственные деньги, они куда охотней склоняются к практическим и взвешенным решениям инженерных задач, чем в случае бесконечных прений, обычных для государственной бюрократии. Читатели могут вспомнить, что, когда Чарльз Линдберг летел через Атлантику, он делал это не в рамках программы, финансируемой правительством, а в погоне за обещанным призом. В первые годы становления авиации было много таких призов, выдаваемых за прорывные технические достижения. Эта традиция продолжается и сейчас. Ее последнее достижение – выигрыш 10 миллионов долларов[35] от фонда X-Prize («Икс-Прайз») за полет на 100 километров ракетоплана «Спейс Шип Уан» Берта Рутана в октябре 2004 года – в настоящее время это позволяет доставлять самолеты в космос. Как результат этого успеха, коммерческая версия ракетоплана Рутана, получившая название «Спейс Шип Ту», как сообщается, в ближайшее время сделает суборбитальные рейсы доступными для обычных людей, способных их оплатить. Эти результаты были получены в заданные сроки и в рамках бюджета, что было бы немыслимо в современном НАСА.

У данного подхода к полету на Марс также есть и другие преимущества. Он простимулирует экономический рост при любых государственных расходах. Кроме того, многомиллиардные награды за прорывные достижения в космической промышленности не только спровоцируют личную космическую гонку но и могут породить новый вид аэрокосмической промышленности, основанной на производстве по минимальной цене. Существующая аэрокосмическая промышленность так не работает. Скорее, большие аэрокосмические компании заключают контракт с правительством, чтобы выполнить работу с дополнительными издержками, то есть при любой стоимости проекта они берут с правительства определенную дополнительную сумму, как правило, от 8 до 12 %. Поэтому чем больше денег крупные аэрокосмические компании тратят на выполнение работы для правительства, тем больше денег они получают. По этой причине их штабы набиты бесполезными дорогостоящими «менеджерами матрицы» (которые не управляют ничем), «рыночниками» (которые не занимаются торговлей) и «планировщиками» (планы которых никогда не будут использоваться). Единственная функция всех этих людей – увеличивать расходы компании. Поскольку правительству нужно доказательство того, что компания действительно понесла заявленные расходы, привлекается огромное количество учетчиков, чтобы отслеживать, как много рабочих часов тратится на каждый отдельный договор. Чтобы дать вам представление о том, насколько это плохо, приведу в пример главный завод «Локхид Мартин» в Денвере, где я раньше работал и где производятся ракеты-носители «Титан» и «Атлас». Работой на заводе занимается на самом деле лишь небольшая часть всего персонала. Тот факт, что «Локхид Мартин» с экономической точки зрения может конкурировать с другими крупными аэрокосмическими компаниями, указывает, что остальные компании столь же неэффективны.

Призовая система может изменить все это, потому что прибылью компании станет сумма приза за вычетом затрат на выполнение проекта, и точка. У компаний не будет оснований завышать расходы. Наоборот, у них появятся все основания снизить затраты. Они снизятся уже потому, что уменьшится бремя учета и бюрократии. Благодаря созданию новых аэрокосмических компаний или реформированию уже существующих «Марсианская премия» в конечном итоге будет экономить правительству и сопутствующей коммерческой индустрии миллиарды долларов, так как все космические системы и аппаратура для запусков станут обходиться гораздо дешевле.

Но как можно назначить «Марсианскую премию» всего в 20 миллиардов долларов? Разве я не упомянул, что программа «Марс Директ», вероятно, обойдется правительству дороже 30 миллиардов долларов? Даже если назначить дополнительные призы в размере от 10 до 20 миллиардов, вряд ли частные организации захотят участвовать в соревновании.

Но моя оценка стоимости миссии «Марс Директ» в 30 миллиардов долларов основана на модели Кеннеди, то есть рассчитана при условиях, когда НАСА финансирует существующих крупных аэрокосмических подрядчиков, которые расходуют лишние средства, и в то же время НАСА тратит много денег на собственную внутреннюю «программу менеджмента». Если бы миссии «Марс Директ» или «Марс Полудирект» были сделаны на подлинно частной основе, когда люди вправе покупать что хотят и где хотят, я полагаю, что стоимость работы находилась бы в диапазоне от 4 до 6 миллиардов долларов. Это звучит невероятно, если сравнивать с оценкой в 30 миллиардов долларов для «Марс Директ», не говоря уже о 450 миллиардах долларов на «90-дневный отчет», но, если сосредоточиться на том, что действительно необходимо, и воспользоваться преимуществами дешевых российских ракет-носителей и других способов сэкономить, будет трудно понять, почему программа должна стоить именно столько. В реальном мире на 4 миллиарда долларов можно купить очень много.

Рассмотрим следующие условия: в качестве общего стандарта аэрокосмические инженеры назначают стоимость разработки одного фунта массы нового истребителя с высокой производительностью в 5000 долларов. Таким образом, стоимость одной тонны аппаратуры при разработке таких сложных аэрокосмических систем, как жилые модули, марсианские взлетные модули, спускаемые капсулы и другое оборудование для миссии «Марс Директ», составляет около 10 миллионов долларов. (Тестовый экземпляр ракеты с одноступенчатым двигателем «Макдоннелл Дуглас DC–X» обошелся в 6 миллионов долларов за тонну.) Общая сухая масса аппаратуры, необходимой для миссии «Марс Директ» или «Марс Полудирект», без учета массы ракет-носителей заведомо меньше 100 тонн. Назначим для миссии стоимость в 1 миллиард долларов. Чтобы запустить к Марсу все, что вам нужно, необходимо будет поднять около 300 тонн (включая большое количество топлива для вывода аппарата с НОО на траекторию к Марсу, которое стоит дешево – меньше, чем 1000 долларов за тонну). Триста тонн на низкую околоземную орбиту можно было бы поднять тремя российскими «Энергиями», которые обошлись бы приблизительно в 300 миллионов долларов каждая [53], – в общей сложности 900 миллионов долларов на запуск плюс, возможно, 500 миллионов долларов на возрождение производство «Энергий». Общая стоимость всей разработки оборудования и запуска составила бы, таким образом, 2,4 миллиарда долларов. Если добавить еще 600 миллионов долларов на обслуживание, менеджмент программы, судебные издержки и другие мелочи, мы получим стоимость в 3 миллиарда долларов. Даже если «Энергия» или другие российские ракеты-носители (например, «Протон», стоимость запуска которого составляет около 4 миллиона долларов за тонну на НОО) не будут разработаны или разрешены к использованию, миссия по-прежнему не должна стоить так много. Текущие затраты на запуск с использованием современных ракет-носителей США, таких как «Титаны», «Атласы» или «Дельты», составляют около 10 000 долларов за килограмм, или 10 миллионов долларов за тонну на НОО. При таких суммах – хотя тяжелые ракеты-носители, например «Шаттл Си» или «Арес», оказались бы гораздо экономичнее – запуск необходимых 300 тонн стоил бы 3 миллиарда долларов. Добавим это к 1 миллиарду долларов на разработку оборудования и опять же увидим, что общая стоимость программы составляет менее 5 миллиардов долларов.

Итак, если реальная стоимость миссии – от 4 до 6 миллиардов долларов, приз в 20 миллиардов долларов должен мобилизовать приток необходимого капитала из частного сектора. Нет сомнений в том, что найдется некоторое количество людей, настроенных скептически по поводу названных мной цифр, но это не имеет значения. Если законопроект «Марсианская премия» окажется принят, важно будет одно: посчитают ли инвесторы, что миссию можно осуществить за такие деньги. Нам не придется убеждать конгрессменов, что пилотируемую программу исследования Марса можно провести дешево; нам нужно будет убедить только Билла Гейтса или Илона Маска. Это важно: частный сектор часто более склонен к инновациям, чем государственный, потому что не приходится искать консенсус по каждому новому проекту. Скорее для начала проекта нужен один новатор и один инвестор, который готов рискнуть.

Но что произойдет, если никто не примет вызов? В этом случае все упражнение не будет стоить налогоплательщикам абсолютно ничего.

Повредит ли объявление «Марсианской премии» НАСА? Я так не считаю. Скорее всего это приведет к притоку капитала в лучшие группы в различных центрах НАСА, так как частные консорциумы в погоне за призом будут стремиться заключить субдоговор для проведения экспертизы в конкретных областях, представляющих интерес. Это очень благотворно повлияет на специалистов в НАСА, потому что тогда они будут вынуждены развивать технологии, необходимые для запуска марсианской миссии, вместо того чтобы позволить себе разрабатывать технологии, не способствующие достижению амбициозных целей.

Я приведу ряд разработанных мной для Гингрича конкурсов, которые могли бы простимулировать развитие пилотируемой программы исследования Марса. Обратите внимание, что, хотя все эти задачи можно рассматривать как серию шагов по направлению к конечной цели, вовсе не обязательно, чтобы все их решила одна компания. Компания может выбрать одно задание и бросить его выполнение, она может заниматься задачами по порядку или пропустить более легкие, чтобы первой доставить экипаж на Марс и выиграть главный приз.

ЗАДАЧА 1: Выполнить миссию по получению орбитальных изображений Марса.

Приз: 500 миллионов долларов

Условия: Миссия должна успешно провести съемку по меньшей мере 10 % планеты с разрешением 20 сантиметров на пиксель или лучше. Все изображения должны быть предоставлены правительству США, которое займется их публикацией.

Бонус: дополнительный миллион долларов для съемки (с покрытием поверхности на 90 % или лучше) 200 мест, выбранных Марсианской научной рабочей группой НАСА.

(Примечание: Эта задача была впоследствии решена НАСА с использованием аппарата «Марс Реконнэйсенс Орбитер» (МРО), созданного для агентства компанией «Локхид Мартин» за 720 миллионов долларов. МРО прибыл на орбиту Марса в 2006 году и с тех пор получает изображения Красной планеты с высоким разрешением.)

ЗАДАЧА 2: С использованием роботизированного посадочного модуля собрать образцы марсианского грунта и перевезти образцы на Землю, используя в обратном рейсе ракетное топливо, произведенное на Марсе.

Приз: 1 миллиард долларов.

Условия: Масса доставленного грунта должна быть не менее 3 килограммов. По крайней мере 70 % (по весу) от смеси топлива, используемого для взлета с Марса и полета на Землю, должны быть произведены на Марсе из марсианских ресурсов.

Бонус: 10 миллионов долларов за каждый отдельный тип породы, привезенной с Марса, максимальная сумма 300 миллионов долларов.

ЗАДАЧА 3: Продемонстрировать систему жизнеобеспечения для долгосрочного применения в космосе.

Приз: 1 миллиард долларов.

Условия: Экипаж из трех или более человек должен пробыть в космосе по крайней мере два года без пополнения запасов с Земли.

ЗАДАЧА 4: Доставить на Марс герметизированный марсоход (ровер).

Приз: 1 миллиард долларов.

Условия: Средствами недельного теста, проведенного на Земле, должно быть доказано, что транспортное средство в состоянии поддерживать жизнь двоих человек на Марсе в течение одной недели. За эту неделю ровер должен преодолеть 1000 километров по бездорожью. Ровер должен пройти по крайней мере 100 километров на Марсе. Давление в кабине во время поездки по Марсу необходимо поддерживать в диапазоне между 3 и 15 фунтами на квадратный дюйм. Температура в салоне должна сохраняться в диапазоне между 10 и 30 °C.

ЗАДАЧА 5: Продемонстрировать первую систему, работающую на марсианском топливе, для того чтобы поднять полезную нагрузку в 5 тонн с поверхности на орбиту Марса.

Приз: 1 миллиард долларов.

Условия: По крайней мере 70 % (по весу) от используемой смеси компонентов топлива должны быть произведены на Марсе из марсианских ресурсов.

ЗАДАЧА 6: Продемонстрировать первую систему которая сможет произвести более 20 тонн ракетного топлива за 500 дней на поверхности Марса.

Приз: 1 миллиард долларов.

Условия: По крайней мере 70 % (по весу) от используемой смеси компонентов топлива должно быть произведено на Марсе из марсианских ресурсов.

ЗАДАЧА 7: Продемонстрировать первую систему которая может генерировать по крайней мере 15 киловатт мощности (среднее значение за день/ночь) в течение 500 дней, проведенных на Марсе.

Приз: 1 миллиард долларов.

Условия: Минимум 2 киловатта электрической мощности должны быть доступны в любое время.

ЗАДАЧА 8: Продемонстрировать первую систему которая может доставить 10 тонн полезной нагрузки на поверхность Марса.

Приз: 2 миллиарда долларов.

Условия: Демонстратор должен обеспечить мягкую посадку с перегрузкой не более 8 g, действующей на полезную нагрузку в любой части пути.

ЗАДАЧА 9: Первым продемонстрировать систему которая может поднять по крайней мере 120 тонн на низкую околоземную орбиту.

Приз: 2 миллиарда долларов.

Условия: Запуск ракеты-носителя осуществляется с территории США. Прошлая история «Сатурна-5» не рассматривается. Возрожденная система «Сатурн-5» допускается к рассмотрению.

ЗАДАЧА 10: Продемонстрировать первую систему которая может вывести 50 тонн на траекторию к Марсу.

Приз: 3 миллиарда долларов.

Условия: Гиперболическая скорость старта с Земли должна составлять не менее 4 километров в секунду. Система должна быть запущена ракетой-носителем или ракетами-носителями с грузоподъемностью не менее 120 тонн на низкую околоземную орбиту при старте. Запуск ракеты-носителя осуществляется с территории США.

ЗАДАЧА 11: Продемонстрировать первую систему которая может доставить 30 тонн полезной нагрузки на поверхность Марса.

Приз: 5 миллиардов долларов.

Условия: Демонстратор должен совершить мягкую посадку перегрузки полезного груза не должны составлять более 8 g в любой части пути.

ЗАДАЧА 12: Первым отправить экипаж на Марс и благополучно вернуть астронавтов на Землю.

Приз: 20 миллиардов долларов.

Условия: Большинство членов экипажа должны быть американцами. Как минимум три члена экипажа должны достичь поверхности Марса и оставаться на планете по крайней мере 100 дней. Один или несколько астронавтов должны сделать по крайней мере три выезда по крайней мере на 50 километров от посадочной площадки.

Бонус: В дополнение к 20 миллиардам долларов члены экипажа получат по 1 миллиону долларов на человека за каждый день, проведенный на поверхности Марса, максимальный бонус – 5 миллиардов долларов.

Некоторые общие условия будут применяться ко всем призам, так как отдельные задачи перекрывают друг друга. Например, любая система, которая может доставить 30 тонн полезной нагрузки на марсианскую поверхность, может также доставить и 10 тонн. Если более трудная задача будет решена раньше менее трудной, организация выигрывает оба приза. Чтобы гарантировать, что системы управления полетом разработаны в США, необходимо, чтобы по крайней мере 51 % комплектующих всей используемой аппаратуры, обеспечивающей выигрыш любого из призов, был изготовлен в Америке. Это не означает, что каждая подсистема должна быть на 51 % сделана в США. Например, успешная миссия на Марс с использованием российских тяжелых ракет-носителей еще может претендовать на приз в 20 миллиардов долларов при условии, что 51 % от общего оборудования миссии производится в Соединенных Штатах, но такая миссия не будет иметь право на приз за запуск тяжелой ракеты-носителя. Наконец, потребуется, чтобы тот, кто выиграл любой приз, продал до трех дополнительных копий награжденной системы полета правительству США. Экземпляр будет выбран правительством, и стоимость выбранной системы не должна составлять более 20 % от размера премии. Правительство США, в свою очередь, будет поддерживать все миссии, соревнующиеся за призы: оказывать по себестоимости услуги связи с помощью сети дальней космической связи НАСА и 34-метровых в диаметре антенн, предоставлять для всех запусков системы наземной поддержки и сопровождения в Космическом центре Кеннеди и других местах, а также обеспечивать разумные цены на участки для строительства стартовых площадок.

Если законопроект «Марсианских премий» был бы принят, это принесло бы куда больше пользы, чем комитеты, которые решали бы, какие архитектуры миссии и технологии являются лучшими. Система призов обеспечила бы не только необходимые стимулы, чтобы доставить людей на Марс, но также и поток капитала, который позволил бы частным организациям накапливать средства, необходимые для финансирования таких предприятий. Например, организация может начать с того, что сосредоточит внимание на выигрыше приза 9, разработке тяжелой пусковой установки. Приз в 2 миллиарда долларов в этом случае не только гораздо лучше, чем безубыточность предложения, но, кроме того, в случае выигрыша организация получит все шансы выиграть приз 10,3 миллиарда долларов для вывода 50 тонн груза на расчетную орбиту в сторону Марсу. Этот второй приз поставит организацию в очень выгодное положение и настроит ее выиграть приз 11,5 миллиардов долларов за первую мягкую посадку 30 тонн груза на Марс. Как только это будет сделано, в распоряжении организации окажется первоначальная система транспортировки по маршруту Земля – Марс, необходимая для осуществления миссии «Марс Директ», и обширный оборотный капитал, так что организация сможет замахнуться на большой 20-миллиардный приз за проведение пилотируемой миссии на Марс с возвращением на Землю. Группы с меньшим стартовым капиталом могут начать с выигрыша некоторых из меньших призов для миссий-предшественников и, таким образом войти в игру, так сказать, через боковую дверь. Таким образом, участвуя в конкурсе с различными задачами, организации будут накапливать и капитал, и опыт в ходе состязания за призы, которые полагаются за демонстрацию критически важных технологий и осуществление ключевых миссий-предшественников, необходимых для решения основных задач программы. Но призовая система не предопределяет дизайн миссии – никто не обязан стремиться выиграть все или некоторые из маленьких призов по дороге к главному призу. Поток капитала, о котором говорилось выше, может быть получен несколькими способами. Каждая конкурирующая организация вправе сама определить для себя наиболее эффективный путь к Марсу, в процессе создав набор дешевых систем перевозки, которые сделают возможной не просто быструю миссию, призванную оставить на Марсе наши флаги и следы, но систематическое изучение и заселение Красной планеты.

После того как Гингрича избрали спикером Палаты представителей, он был поражен требованиями налоговых активистов, сторонников легализации абортов, сторонников сбалансированного бюджета и других заинтересованных групп. Он просил разработать «Марсианскую премию», и, по словам Айзенаха, он был в восторге от нее. Но он ничего с ней и для нее не сделал, как не сделали его преемники на последовавших съездах республиканцев. То же самое можно сказать и об Альберте Горе, который до того, как его избрали вице-президентом, часто намекал, что поддерживает план Сагана для совместной американско-российской миссии на Марс. Однако, как только Гор был избран, он потерял всякий интерес к программе и не сказал ни слова о ней с тех пор. Точно так же мы не можем ожидать интереса со стороны нынешних политиков до тех пор, пока они не увидят некоторых веских поводов для политической поддержки набирающего обороты проекта марсианской миссии. Если мы когда-нибудь увидим любые действия любого из этих людей, нам нужно будет показать нашу силу. Это приводит нас к следующему разделу.