Гвинн Шотвелл: как SpaceX изменит земной транспорт и колонизирует Марс

TED 1,7 млн 21 мин 8 мин 14.05.2018
Главное

В интервью на площадке конференции TED президент и главный операционный директор компании SpaceX Гвинн Шотвелл раскрыла ключевые технологические и бизнес-стратегии, определяющие будущее космической индустрии. В центре дискуссии — амбициозный план по созданию многоразовой ракетной системы BFR, которая призвана не только колонизировать Марс, но и совершить революцию в земной авиации, сократив межконтинентальные перелеты до получаса. Собеседники подробно разобрали инженерную философию компании, особенности работы с Илоном Маском и финансовые вызовы создания глобального спутникового интернета.

🚀 Триумф Falcon Heavy и путь в инженерию 0:13

Разговор начался с обсуждения знакового триумфа SpaceX — первого успешного запуска сверхтяжелой ракеты-носителя Falcon Heavy, состоявшегося за два месяца до проведения интервью. Этот полет стал критически важной вехой, поскольку продемонстрировал способность компании выводить на орбиту абсолютно любую полезную нагрузку, существующую или проектируемую на данный момент. Настоящими звездами запуска, по общему признанию, стали два боковых ускорителя, которые синхронно и филигранно приземлились на наземные площадки под аплодисменты тысяч зрителей. Роль оригинального груза сыграл личный электромобиль Илона Маска Tesla со знаменитым манекеном Starman на борту.

Гвинн Шотвелл поделилась личной историей о том, как она пришла в аэрокосмическую отрасль, опровергнув стереотип о том, что в детстве обязательно нужно быть типичным «гиком». Будучи ребенком, она просто интересовалась механизмами и в третьем классе озадачила маму-художницу вопросом о том, как работает автомобильный двигатель. Не зная ответа, мать подарила ей специализированную книгу, которая и предопределила выбор профессии: после получения диплома инженера-механика Шотвелл устроилась в автомобильный концерн Chrysler Motors.

Окончательное решение связать жизнь с инженерией Шотвелл приняла в 15 лет, когда мама привела ее на мероприятие Общества женщин-инженеров (Society of Women Engineers). Спикером там выступала женщина — механический инженер, выполнявшая сложную аналитическую работу. Шотвелл призналась, что юную девушку тогда покорил не только масштаб задач, но и безупречный деловой костюм докладчицы. По мнению спикера, подобные личные триггеры не нужно замалчивать, ведь именно они часто приводят молодых людей в точные науки.

🤝 Продажи без ракеты: построение отношений с NASA 2:05

Придя в SpaceX 16 лет назад, Гвинн Шотвелл стала седьмым сотрудником молодой компании. Ей удалось заключить многомиллиардные контракты с космическим агентством NASA в тот период, когда у стартапа фактически не было успешных полетов, а первые три запуска ракет-носителей закончились авариями на старте.

Секрет этого коммерческого успеха, по словам Шотвелл, крылся в умении выстраивать доверительные отношения с заказчиком:

Шотвелл подчеркнула, что ее бэкграунд инженера-механика стал решающим фактором, позволившим эффективно руководить департаментом продаж и говорить с представителями космического агентства на одном языке.

🛡️ Безопасность пилотируемых миссий и система спасения Dragon 2:56

На момент проведения интервью ключевым приоритетом SpaceX являлась негласная гонка с корпорацией Boeing за право первыми возобновить доставку американских астронавтов на Международную космическую станцию. В контексте пилотируемой программы вопросы безопасности экипажа выходят на первое место. Гвинн Шотвелл заявила, что спит спокойно, так как фундаментальная надежность закладывается непосредственно на этапе проектирования архитектуры корабля. Инженеры компании около десяти лет модернизировали грузовую капсулу Dragon, планомерно внедряя передовые защитные контуры.

Особой гордостью SpaceX является интегрированная система аварийного спасения (Launch Escape System), успешно протестированная на стартовой площадке в 2015 году. Она предназначена для экстренной эвакуации капсулы с космонавтами в случае критического сбоя ракеты-носителя. Технологическое отличие от исторических аналогов заключается в следующем:

🏗️ Физика вместо традиций: секрет многоразовости SpaceX 5:01

SpaceX превратила возвращение первых ступеней ракет из фантастики в рутину, решив задачу, которая оказалась не под силу государственным космическим программам ведущих мировых держав. Объясняя этот феномен, Гвинн Шотвелл выделила два фактора:

  1. Компания «стояла на плечах гигантов», анализируя и заимствуя лучшие исторические наработки ракетостроения.
  2. Разработчики были полностью избавлены от необходимости внедрять в новые носители «наследуемые компоненты» (legacy components) ради поддержки старых подрядчиков, что часто удорожает и усложняет государственные проекты.

Проектирование велось с чистого листа, и единственным жестким ограничителем выступали законы фундаментальной физики. Ярким примером такого подхода стала архитектура топливных баков Falcon 9. Конструкторы применили схему с общим днищем (common dome design), напоминающую две поставленные друг на друга алюминиевые банки из-под пива: одна заполнена жидким кислородом, другая — керосином марки RP-1. Это инженерное решение позволило кардинально снизить сухую массу ракеты и увеличить массу выводимой полезной нагрузки. Кроме того, SpaceX использует глубоко переохлажденные компоненты топлива, что повышает их плотность, позволяет заправить больший объем в те же габариты и дает ракете дополнительный запас надежности.

⏱️ Эффект Илона Маска и «время Илона» 6:47

Размышляя о многолетнем опыте управления компанией бок о бок с основателем SpaceX, Шотвелл отметила, что Маск обладает отличным чувством юмора и уникальной способностью мотивировать людей выдавать максимум без лишних слов. При этом ведущий затронул тему так называемого «времени Илона» (Elon time) — специфической шкалы, в которой обещания главы компании (например, о полной автономной поездке Tesla через всю Америку к концу года) систематически сдвигаются по срокам.

Гвинн Шотвелл не стала отрицать агрессивность графиков Маска, но выступила в их защиту. По ее мнению, избыток времени и неограниченные бюджеты никогда не приводят к оптимальным инженерным решениям. Жесткий дедлайн стимулирует команду действовать быстрее и изобретательнее.

Свою роль Шотвелл видит в качестве стабилизирующего буфера между Маском и коллективом:

🌐 Starlink: вызов глобального интернета и космический мусор 9:54

Одним из самых технологически сложных вызовов для SpaceX на текущем этапе выступает создание Starlink — созвездия из тысяч низкоорбитальных спутников для раздачи высокоскоростного интернета в любую точку планеты. По оценкам Шотвелл, ключевая трудность здесь лежит не в области физики, а в плоскости экономики и построения устойчивой бизнес-модели. Развертывание такой масштабной группировки обойдется компании в 10 миллиардов долларов или более.

Серьезным поводом для дискуссий в отрасли остается проблема загромождения околоземного пространства космическим мусором. Президент SpaceX согласилась, что риски образования лавинообразных осколков (синдром Кесслера) несут разрушительный характер и способны закрыть орбиту для использования на десятилетия. Для минимизации этих угроз SpaceX берет на себя строгие обязательства: вторая ступень ракеты-носителя Falcon 9 в обязательном порядке сводится с орбиты после выполнения миссии и сгорает в атмосфере, не превращаясь в неуправляемый обломок.

✈️ Суборбитальные перелёты: из Нью-Йорка в Шанхай за час 11:54

Несмотря на рыночный успех Falcon Heavy, стратегическое будущее SpaceX связано с созданием принципиально новой сверхтяжелой системы BFR (Big Falcon Rocket). Ракета будет обладать беспрецедентными габаритами: диаметр ее головного обтекателя составит 8 метров, что позволит выводить на орбиту космические телескопы нового поколения, превосходящие по возможностям все существующие приборы. При этом эксплуатация существующих линеек Falcon 9 и Falcon Heavy не прекратится до тех пор, пока заказчики полностью не убедятся в надежности BFR.

Помимо космических миссий, инженеры заложили в конструкцию ракеты суверенную «остаточную функциональность» (residual capability) — осуществление коммерческих пассажирских рейсов по Земле в суборбитальном режиме. Система будет функционировать по аналогии с гражданской авиацией:

Экономическая целесообразность проекта, вызывающая скепсис у классических авиаперевозчиков, базируется на интенсивности использования оборудования. Обычный дальнемагистральный самолет из-за длительности перелета совершает максимум один рейс в сутки. Ракета BFR, благодаря получасовой продолжительности полета, способна выполнять десятки межконтинентальных рейсов за день. Высокая оборачиваемость позволит окупить затраты на дорогое ракетное топливо и установить стоимость билетов на уровне между экономическим и бизнес-классом традиционных авиалиний — в районе нескольких тысяч долларов. Гвинн Шотвелл выразила уверенность, что данная транспортная сеть заработает в реальном времени в течение ближайших десяти лет.

🔴 Колонизация Марса и спасение человечества 17:39

Основным предназначением архитектуры BFR остается осуществление пилотируемой экспедиции на Марс. Озвученная Шотвелл полетная схема включает вертикальный старт связки ускорителя и космического корабля BFS (Big Falcon Spaceship). После вывода корабля на низкую околоземную орбиту многоразовый ускоритель будет возвращаться обратно и осуществлять посадку непосредственно на стартовый стол для быстрой заправки. Затем на орбиту отправляется специализированный танкер, который стыкуется с кораблем для дозаправки, после чего BFS берет курс на Марс.

Первая группа колонизаторов будет состоять примерно из 100 человек. Инженеры SpaceX рассчитывают сократить среднее время перелета с общепринятых 6–8 месяцев до 3 месяцев за счет высокой энерговооруженности корабля. Шотвелл предполагает, что первая высадка человека на Красную планету силами SpaceX произойдет в том же десятилетнем временном горизонте, что и запуск суборбитальных земных пассажирских линий.

Отвечая на традиционный упрек критиков о том, что ресурсы и таланты SpaceX следовало бы направить на решение насущных экологических и социальных проблем Земли, Шотвелл сформулировала глубокую философскую позицию. По ее мнению, создание независимого форпоста на другой планете — это фундаментальный способ снижения экзистенциальных рисков для выживания человечества как биологического вида на случай глобального катаклизма. При этом освоение космоса не отменяет необходимости бережного отношения к Земле. Экспансия и стремление раздвигать границы неизведанного — это то ключевое качество, которое отличает человека от животного мира. Марс видится президенту SpaceX лишь промежуточным шагом на пути к выходу человечества в другие звездные системы и галактики.

💬 Цитаты

«Когда у вас нет готовой ракеты для продажи, самое важное — продавать свою команду и деловое чутьё генерального директора.»

Гвинн Шотвелл 02:31

«Все деньги и всё время мира не дают лучшего решения, поэтому создание давления на команду для быстрого продвижения очень важно.»

Гвинн Шотвелл 07:54

«Я хочу найти людей или как бы они себя ни называли в другой солнечной системе.»

Гвинн Шотвелл 21:01
🔗 Упомянутые сайты и проекты
📖 Термины
Falcon Heavy
Тяжелая ракета-носитель компании SpaceX с возможностью возврата и повторного использования боковых ускорителей.
BFR (Big Falcon Rocket)
Проект многоразовой двухступенчатой сверхтяжелой ракетной системы SpaceX, предназначенной для межпланетных полетов и скоростных земных рейсов.
Система аварийного спасения толкающего типа (Pusher Escape System)
Интегрированная в космический корабль система спасения, двигатели которой выталкивают капсулу с экипажем от аварийной ракеты-носителя.
Архитектура с общим днищем (Common dome design)
Конструкция ракетных баков, при которой бак окислителя и бак горючего разделены одной общей перегородкой для снижения веса.
📊 Цифры
🗓 Хронология
  1. 2002 Гвинн Шотвелл приходит в компанию SpaceX в качестве седьмого сотрудника и возглавляет отдел продаж.
  2. 2008 Шотвелл занимает пост президента и главного операционного директора (COO) SpaceX.
  3. 2015 SpaceX успешно проводит испытания интегрированной системы аварийного спасения пилотируемого корабля Dragon.
  4. 2018 Состоялся дебютный демонстрационный пуск ракеты-носителя Falcon Heavy с выводом автомобиля Tesla на орбиту.
⚖️ Другая сторона
Инженерия Гвинн Шотвелл SpaceX Falcon Heavy BFR