Команда участников Google Lunar XPrize из Германии готовит запуск двух луноходов и посещение места посадки “Аполлона 17”. И это лишь начало их планов, впереди — бизнес по доставке на Луну полезной нагрузки от заказчиков со всего мира. Пока их луноход Audi Lunar Quattro, снимается в рекламе и кино, но ракета Falcon 9 уже предзаказана, и пуск ожидается в течение двух-трех лет. Мне удалось встретиться с основателем компании Робертом Бёме, и узнать как развивался их проект и что движет его стремлением в межпланетный бизнес.

PTScientists (Part-Time Scientists, “Ученые по совместительству”) существует уже 9 лет. Мы начали развивать нашу технологию и построили несколько космических аппаратов и несколько роверов. Сегодня уже четвертое поколение луноходов.
— Вы работаете с DLR [Deutsches Zentrum fur Luft- und Raumfahrt: Германский Центр Авиации и Космонавтики]?
— Да, мы работаем с DLR и с Европейским космическим агентством с 2010 года.
— И четыре поколения космических аппаратов разработали вместе с ними?

— Нет, мы работаем с ними, но разрабатываем самостоятельно.

— Кем оплачивалась эта работа?

— Начали мы на частных инвестициях, эту технологию разрабатывали для себя и, по сути, сами выступали заказчиками. Как, например SpaceX — разрабатывать технологию для себя [вероятно имеется в виду технология многоразовости]. Первые три года работали исключительно на деньги частных инвесторов. Деньги вложены были мои личные, моих хороших друзей. Они позволили прожить компании до 2010 года, до появления первых контрактов.
Затем были спонсорские взносы небольшие и крупнее, затем выигрыш от Google Lunar XPrize. Проблема с конкурсом была в том, что ранее заявленные условия соревнования не работали. Обещанный в далекой перспективе крупный приз оказался недостаточно привлекательным, нужно было стимулировать постоянную работу, и оплачивать прохождение отдельных отрезков пути участниками соревнования. Google выделил два приза общей суммой $750 тыс. долларов [$250 тыс. за разработку камеры, и $500 тыс. за разработку ровера]. Это очень сильно помогло. Они не давали нам наличность, но они обеспечили нашу платежеспособность.
Очень важное достижение для нас — это начало работы с Европейским космическим агентством. Google не мог напрямую оплачивать наши услуги из-за ограничений ITAR, поэтому он оплатил услуги Европейского космического агентства чтобы оно протестировало наши технологии. ESA потребовалось 18 месяцев на все проверки. Они провели весь спектр испытаний и электроники, и механики, и компьютерных систем. Термовакуумные, радиационые, вибродинамические…
— Тестировали уже готовые изделия или элементы?

— Когда как, иногда тестировались отдельные подсистемы, иногда проходили испытания завершенных систем. Полному испытанию подвергся ровер — это было еще предыдущее поколение. Вместе со специалистами ESA мы выехали на вулканический кратер на острове Тира [вулкан Санторин]. Очень сложно провести полный тест для перелетного модуля, поэтому его тестировали по поддсистемам.

Стоит сказать о целях миссии. Главная цель, и это важно, не менялась на протяжении всех девяти лет — реализовать первую частную миссию к месту посадки Apollo.
В нашей команде я единственный, кто не является космическим инженером. Я специалист в информационной безопасности. Благодаря этому мой взгляд на космонавтику немного отличается от остальной команды.

Я очарован космосом, но девять лет назад разочаровывал низкий прогресс в его освоении. Тогда еще не было заметных успехов SpaceX. И тогда я сам занялся космонавтикой, хотя понимал, что для этого потребуется немало времени. У нас была цель, но не было даже названия. Когда присоединились Audi и Vodafone выбрано название Mission to the Moon.
Сейчас у нашей миссии две основные цели.

Первая цель — научная, в ее реализации мы работаем со многими космическими агентствами по всему миру: Германское космическое агентство, европейское, канадское, шведское, марокканское, и NASA, конечно. Их научный интерес — проанализировать останки Apollo, понять, что произошло с материалами, которые находились неприкосновенными на Луне в течение 45 лет. Наша цель осмотреть лунный ровер и узнать, что произошло с материалами, причем некоторые сегодня в космонавтике не используется: алюминий, пластик, полиэтилен, липкая лента, рояльная струна.

Вторая цель — техническая, облегчить освоение космоса с технологической стороны. Первая миссия используется для проведения летных испытаний нашего космического аппарата ALINA и лунохода. Оба этих аппарата — развитие инфраструктуры для обеспечения доступа к Луне для любого заказчика.

Краткое видео по Миссии на Луну
Для того чтобы заручиться поддержкой Германского и Европейского космического агентства нам потребовалось подтвердить реальность технологии. После испытаний, проведенных на средства Google мы смогли подтвердить космическую квалификацию нашего оборудования. И это было очень важно, для дальнейшего вовлечения Audi. Переговоры с ними продолжались три с половиной года, и безрезультатно — мы общались просто не с теми людьми из Audi. Их позиция была “Мы можем делать маркетинг сами, вы нам не нужны”. Для них мы были никем. Только после победы в промежуточных этапах Google XPrize и прохождения космической сертификации мы приобрели публичный вес.
Переговоры с Audi сдвинулись с мертвой точки и продолжались 18 месяцев до подписание первого договора. Главный страх Audi был в том, что людям это не интересно. Они не были уверены, что космос на самом деле интересен. Изменить к лучшему это отношение мы смогли при помощи нашей победы на Каннском фестивале [PTScientist получили бронзового каннского льва в категории творческих инноваций в маркетинге].

Эффект был экстремально сильным. Финансовый эффект этой рекламной кампании втрое перекрыл затраты на нее в первые пятнадцать минут с момента начала начала. Это было еще до того, как мы стали сотрудничать с технической лабораторией Audi. С тех пор мы работаем с ними уже три года, и достигли выдающихся результатов.
Вот, для примера, реальное колесо ровера. Оно не такое стильное, как на наших официальных фото и видео, но на Луне будут использоваться именно такие. Колеса из презентаций мы называем “забавная обувь для официальных мероприятий”.
— Почему вы назвали космический аппарат ALINA?

— Это моя идея, я решил впервые в истории космонавтики дать женское название для космического аппарата. Разумеется это аббревиатура, она означает Autonomous Landing and Navigation Module (Автономный посадочный и навигационный модуль). Она очень важна для реализации нашей программы. Пока никто не возвращался на место посадки дважды…
— Apollo 12...

— Да, они прилетели к месту посадки Surveyor-3 через 16 месяцев после его посадки. Мы же вернемся через 45 лет. Кроме того, они сели слишком близко к модулю, и загрязнили его поверхность своим реактивным выхлопом во время посадки.
Сотрудничество с Audi означало для нас новый уровень работы. Она стала более организована. Кроме того они дали нам свои технологии. Вот это колесо — это технологии Audi. Это 3D-печать алюминий-магний-кремниевый сплав. Около 80% лунохода и некоторые элементы посадочной платформы изготовлены из этого сплава. Он очень легкий, с ним ровер стал легче на 10 кг, он стал больше и легче. Как оказалось, менеджеры Audi, с которыми мы работали, даже не знали, что у них есть такие технологии в лаборатории. И, конечно, они поддержали нас финансово. Многие компании были готовы дать свое имя, но не деньги. Audi тоже начинало с предложения имени, но их маркетологи определили высокий маркетинговый эффект от сотрудничества и пошли на финансирование. Сейчас с каждым годом наше сотрудничество расширяется и в технологиях, и в маркетинге и в финансировании.
После того как на ровере разместилось лого Audi компания приобрела первого клиента. Сегодня несколько заказчиков оплатило размещение своей полезной нагрузки на борту ALINA, в том числе NASA Ames, Канадское и Шведское космические агентства. Для первой миссии мы продаем доставку каждого килограмма за €750 тыс. евро.
— Сколько полезной нагрузки вы можете доставить?

— ALINA обеспечивает доставку 100 кг на поверхность Луны. Но два ровера и система их выгрузки занимает около 70 кг, поэтому мы имеем возможность выставить на продажу 30 кг нагрузки. Сейчас у нас осталось свободных 13 кг. Полезная нагрузка крепится на две панели на борту спускаемого аппарата. Используется стандартный формат CubeSat, и нагрузка размещается либо в типовые контейнеры, либо остается на панели и подключается через стандартный интерфейс CubeSat.

Мы можем выгрузить спутник на окололунной орбите, можем оставить полезную нагрузку на борту ALINA после посадки, и можем сбросить ее в реголит. Один спутник у нас уже выкупили для запуска на орбиту, и один CubeSat 3U мы сбрасываем на грунт после посадки. Наша бизнес модель предполагает продажу полного пуска или же продажу мест для полезной нагрузки на каждом запуске. Первый полет мы реализуем в качестве демонстрации наших возможностей. При загрузке 100 кг по €750 тыс. каждый, выручка с одного полета должна составлять €75 млн. Первый пуск обходится примерно в €50 млн, поэтому этот бизнес обещает приносить прибыль.

Самая дорогая статья расходов — это пуск. Стоимость космического аппарата довольно низкая, потому что мы используем коммерчески доступные компоненты (COTS).

— Какова полная масса космического аппарата?

— Полная сухая масса ALINA, со всей полезной нагрузкой, но без топлива 330 кг. Заправленная полетная масса 1250 кг. 980 литров топлива.
— Вам требуется выведение на низкую околоземную орбиту?

— Геопереходную. Мы уже арендовали один пуск SpaceX на следующий год. Интересно, что наш аппарат занимает не более полутора тонн на ракете, а остальной запас массы, около 4 тонн, мы можем выделить под коммерческий или исследовательский спутник. Еще важно, что ALINA специально разработана так, чтобы разместиться практически на любой коммерчески применяемой космической ракете. Для нас Falcon 9 предлагает лучшие возможности, но мы также рассматривали российский “Днепр” и индийскую PSLV.

Для крупных производителей, вроде Arianspace, наша платформа может быть интересна в качестве основы для их собственного производства по схеме OEM. В таком случае мы берем на себя разработку и поддержание платформы. Об ALINA можно сказать, что это не самый оптимальный с точки зрения техники космический аппарат, но он очень удобный с точки зрения бизнеса. Для примера, SpaceX подтвердил возможность пуска всего 4 месяца назад. За это время мы смогли адаптировать космический аппарат под Falcon 9 хотя ранее он был уже подготовлен для PSLV XL.
Сотрудничество с Vodafone — это первый пример когда коммерческий партнер инвестирует в развитие инфраструктуры на Луне. Партнерство с Audi у нас самое долгое, но Vodafone заинтересован во всех последующих полетах наших аппаратов. Они хотя развернуть 4G LTE сеть на Луне. С каждой нашей миссией на Луну LTE покрытие будет расширяться, и каждый сможет использовать эту систему для телеметрии и триангуляции. Это будет стандартный LTE, не какой-нибудь лунный подстандарт. Это позволяет всем желающим разрабатывать технологии на основе этой сети, и уже миллионы устройств разработаны для этой цели. У нас есть еще один партнер мобильный оператор, но мы пока не называем его. Они планируют приобрести один слот под CubeSat чтобы разместить на него обычный смартфон, который позвонит домой.

Мы технологическая компания, которая развивает инфраструктуру на Луне, и мы заинтересованы в участии в таких проектах ESA как Moon Village. Наша цель — участие в таком строительстве.
— Как вы планируете решать проблему траекторных измерений на лунной орбите?

— Мы хотим задействовать сеть наземных станций ESA Estrack. Бортовой компьютер ALINA позаимствован от стандартных коммерческих спутников, и очень похож на тот, что использовался на космических кораблях ATV.

Возможно вам будет интересно узнать и о двигательной установке. Сопла, трубопроводы, баки и система управления позаимствованы тоже у ATV. Это привлекательное решение, т.к. всё это оборудование уже прошло летные испытания и сертифицировано к использованию в пилотируемых миссиях.
— Какую частоту вы используете для передачи данных?

— Мы используем X-диапазон и S-диапазон для связи с Землей и LTE для связи у поверхности.
— LTE используется между луноходом и платформой?

— Да, и еще между платформой и отделяемой полезной нагрузкой. Между ровером и платформой можно поддерживать связь по LTE на дальность до 15 км. Ровер тоже имеет антенны X и S диапазона, но они резервные, т.к. LTE требует гораздо меньше энергии на передачу. Для высокоскоростной передачи в ровера на Землю по X-диапазону требуется 40 ватт, это очень много. Для передачи в LTE потребуется 1-2 ватта.
— Будете делать свой ЦУП?

— Да, мы сейчас работаем с компанией, которая готовила программное обеспечение для ЦУП миссии Rosetta. У нас есть центр разработки, площадью примерно 2,5 тыс кв м в Берлине, там же будет и ЦУП, и мы еще ищем площадку для резервного.
— Посадочная система проходила полные испытания?

— Частичные проходила. Полные испытания мы моделируем программно. Тестируется два типа посадки: баллистический, по схеме Surveyor, и интеллектуальный, на основе видеосистемы, анализирующей поверхность на предмет кратеров или камней.
— Планируете делать полный тест?

— Частично мы уже его провели, мы провели полную сборку инженерной модели, тест на падение, и впереди еще много испытаний. Важная причина, по которой мы выбрали Apollo 17 в том, что это самая исследованная область на Луне. Имеются самые высококачественные спутниковые карты, потому что спутник LRO сделал над этим местом очень глубокий нырок к поверхности и сделал снимки разрешением 45 см. И нам это может хорошо помочь, если мы спускаемся по баллистической схеме, то статистически, камни в месте посадки могут повредить посадочный модуль менее чем в 5% случаев. Мы выбрали место в 3-5 км от Apollo 17 и работаем с NASA чтобы показать, что мы не повредим их модуль при посадке. Поэтому мы выбрали ровер — он позволяет получить научные материалы, сделать снимки, но при этом не подходить к посадочной ступени Apollo ближе 200 метров.

С нашей помощью NASA смогло разработать процедуры взаимодействия со всеми частниками, которые желают запустить свои луноходы к Apollo.
Я считаю, что Apollo хорошая цель, потому что вдохновляет людей. Разумеется я думаю, что они там были. Я считаю, что если показать, что полеты на Луну были реальностью в 60-70-е, то это привлечет больше внимания к космосу и сегодня.