12 апреля 1961 года Юрий Гагарин осуществил первый в мире пилотируемый космический полет, открыв нам путь к звездам. С тех пор мы отмечаем День космонавтики, который является не только памятной датой, но и символом научного прогресса и смелых мечтаний, которые продолжают вдохновлять человечество, невзирая на геополитические кризисы. Основой этих мечтаний служат технологии. IT Speaker рассказывает о пяти перспективных разработках, которые приближают человечество к новым достижениям.
Многоразовые ракеты и космические корабли
Российская космическая индустрия, имея богатое наследие советской космонавтики, в настоящее время активно разрабатывает собственные проекты многоразовых космических систем. Главной надеждой отечественных инженеров стал проект «Амур-СПГ» — первая многоразовая ракета, разрабатываемая Ракетно-космическим центром «Прогресс» и «Роскосмосом».
Этот метановый носитель с возвращаемой первой ступенью способен выводить до 10,5 тонн на низкую орбиту. Благодаря многоразовой ступени разработчики обещают снизить стоимость запусков в два-три раза. Испытательный полет ракеты ожидается не ранее 2028 года, а полная эксплуатация — к началу 2030-х.
Еще одна многообещающая разработка — многоразовый космический корабль «Орел» (ранее известный как «Федерация») для пилотируемых полетов. Он предназначен для транспортировки экипажа на Российскую орбитальную станцию, планируемую к вводу в эксплуатацию в 2027-2028 годах, а также для выполнения миссий на Луну. «Орел» оснащен современными системами безопасности и позволяет увеличить срок службы при повторных запусках.
В то же время в сегменте многоразовых космических систем США уверенно лидируют, в частности, компания SpaceX — пионер этого направления. Компания Илона Маска уже достигла революционных успехов. Флагманом американской программы является ракета Falcon 9, первая ступень которой успешно приземлилась еще в 2015 году. С тех пор SpaceX усовершенствовала технологию многоразового использования. В феврале 2025 года был установлен новый рекорд по числу запусков одной и той же ступени – 26 полетов, а в марте SpaceX осуществила 30 запусков ракеты Falcon 9 только в этом году. При этом к концу декабря компания планирует побить свой рекорд предыдущего года и довести число запусков до 134.
Ядерная энергетика
Россия занимает одну из ведущих позиций в ядерной отрасли, и накопленный опыт планируется использовать за пределами Земли. Важным шагом в области космических технологий станет проект «Зевс», в рамках которого специалисты госкорпораций «Роскосмос» и «Росатом» разрабатывают транспортно-энергетический модуль или ядерный буксир.
Теоретическая максимальная скорость буксира может достигать 70 км/с, однако на практике планируется обеспечивать скорость от 5 до 10 км/с. Но главное, что транспорт на ядерной энергии значительно приблизит возможность исследования дальнего космоса, ведь таким аппаратам не придется возить с собой топливные баки. Это существенно сократит время путешествия к планетам Солнечной системы.
Бывший руководитель «Роскосмоса» Юрий Борисов подтвердил, что для освоения дальнего космоса планируется использовать именно ядерный буксир «Зевс»: «Мы этот проект развиваем пока своими силами, он идет достаточно успешно. Достигнуты соответствующие мощности реактора. Думаю, что мы не остановим работы в этом направлении, и где-то в 2030-40-х изделие будет практически использоваться для освоения дальнего космоса и научных программ».
Ядерная энергетика в целом рассматривается российскими учеными как будущее освоения космоса. Например, для обеспечения будущей лунной базы, строительство которой планируется в рамках совместного проекта России и Китая, предполагается реализация доставки и монтажа ядерной энергоустановки.
«Космические» коллеги из США также разрабатывают свои «ядерные» проекты. Например, программа DRACO (НАСА и DARPA) представляет собой проект создания ракеты с ядерным двигателем, способной осуществлять межпланетные путешествия. Первый полет ракеты DRACO запланирован на 2027 год.
Звездный плен: астронавты НАСА вернулись домой спустя 286 дней
ИИ и робототехника
Ученые сегодня делают особый акцент на нейросетях и робототехнике. Наиболее известным проектом российских разработчиков стал антропоморфный робот «Теледроид» — усовершенствованная версия знаменитого «Федора». Эта модель способна выполнять сложные операции в открытом космосе как в режиме аватара, копируя движения оператора, так и автономно, следуя заданным алгоритмам.
На МКС активно тестируют виртуальных помощников для космонавтов и системы диагностики оборудования с элементами машинного обучения. Например, ранее была проведена оценка работоспособности платформы DialogOS и виртуального помощника «Лучик» на бортовых вычислительных системах российского сегмента МКС.
Демонстрационный виртуальный ассистент способен поддерживать беседу с космонавтом на различные темы, а также записывать и сохранять аудиоответы космонавта для последующей передачи на Землю для изучения и анализа.
3D-печать
Космическая отрасль переживает революцию благодаря технологиям 3D-печати, которые кардинально меняют подход к созданию инфраструктуры за пределами Земли. Российские разработки в этой сфере демонстрируют значительный прогресс: на МКС уже успешно функционирует 3D-принтер Томского госуниверситета, способный печатать в условиях невесомости.
Ученые совместно со специалистами «Роскосмоса» трудились над созданием принтера более трех лет. Главной задачей было разработать устройство, позволяющее космонавтам быстро производить необходимые детали прямо на станции, так как доставка комплектующих с Земли требует значительного времени.
Международные успехи в этой области не менее впечатляющие. Американская компания ICON в сотрудничестве с НАСА разрабатывает автономный строительный комплекс для Луны, успешно протестировавший печать из имитатора лунного грунта в вакуумных условиях. В свою очередь, Китай готовит масштабную демонстрацию космической 3D-печати в ходе миссии Chang’e-8, запланированной на 2028 год, с перспективой строительства постоянной базы к 2035 году.
Ранее на Землю вернулась уникальная металлическая деталь, созданная на борту МКС. Этот экспериментальный образец был напечатан на специализированном 3D-принтере в условиях невесомости. Этот первый в своем роде объект, разработанный в рамках проекта Европейского космического агентства (ЕКА), в настоящее время находится в исследовательском центре ESTEC в Нидерландах, где его подвергнут ряду тестов.
Автономные системы жизнеобеспечения
Создание полностью автономных систем жизнеобеспечения стало основным вызовом современной космонавтики. Эти технологии должны обеспечить экипажи воздухом, водой и пищей без постоянных поставок с Земли, что особенно важно для долгосрочных миссий на Луне, Марсе и планетах за пределами земной системы.
Замкнутые экосистемы представляют собой наиболее многообещающее направление. ЕКА разрабатывает проект MELiSSA (Micro-Ecological Life Support System Alternative) — искусственную биосферу, где микроорганизмы и растения перерабатывают отходы в кислород и питательные вещества. Эта сложная система из пяти этапов включает фотосинтезирующие бактерии, водоросли (хлореллу) и высшие растения, создавая практически полный цикл регенерации.
Космическое земледелие сделало огромный шаг вперед за последнее десятилетие. На МКС успешно выращивали салат, редис, картофель, пшеницу и даже перец чили. Американский эксперимент Veggie и российский проект «Лада» подтвердили возможность получения урожаев в условиях невесомости. Прорывным стал проект Lunar Greenhouse университета Аризоны (США) — прототип оранжереи для лунных баз, где растения растут под светодиодами в гидропонной системе, одновременно очищая воду и воздух. Российские ученые из ИМБП РАН разрабатывают аналогичные системы с акцентом на максимальную автономность и минимальное энергопотребление.
Эти технологии постепенно интегрируются в единую систему. Например, на новой российской орбитальной станции планируется создание биорегенеративной системы, объединяющей переработку отходов, выращивание растений и регенерацию воздуха. Подобные разработки не только готовят нас к межпланетным полетам, но и предлагают решения для экологических проблем на Земле, демонстрируя, как замкнутые циклы могут сделать человеческое существование более устойчивым в любых условиях.
Вскоре то, что сегодня представляется фантастикой, станет частью нашей повседневной космической реальности.
Для РОС разрабатывается система видеосвязи 4K
