По стопам «Интерстеллара»: топ-5 космических технологий будущего

12 апреля 1961 года Юрий Гагарин совершил первый в истории пилотируемый полет в космос, открыв нам дорогу к звездам. С тех пор мы празднуем День космонавтики, и это не просто памятная дата, а символ научного прогресса и смелых мечтаний, которые не оставляют человечество, несмотря на геополитические кризисы. Основа этих мечтаний – технологии. IT Speaker рассказывает о пяти перспективных разработках, которые приближают человечество к новым свершениям. 

Многоразовые ракеты и корабли 

Российская космическая отрасль, обладая богатым наследием советской космонавтики, сегодня активно разрабатывает собственные проекты многоразовых космических систем. Главной надеждой отечественных инженеров стал проект «Амур-СПГ» – первая многоразовая ракета, создаваемая Ракетно-космическим центром «Прогресс» и «Роскосмосом». 

Данный 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 полноценная эксплуатация – к началу 2030-х. 

Еще одна перспективная разработка – многоразовый космический корабль «Орел» (ранее известный как «Федерация») для пилотируемых полетов. Он предназначается для транспортировки экипажа на Российскую орбитальную станцию – ее планируют ввести в строй в 2027-2028 годах – и выполнения миссий на Луну. «Орел» оснащен современными системами безопасности и позволяет увеличить срок службы при повторных запусках. 

Пока же в сегменте многоразовых космических систем лидерство прочно удерживают США, а точнее SpaxeX – пионер этого направления. Компания Илона Маска уже добилась революционных достижений. Флагман американской программы – ракета Falcon 9, первая ступень которой совершила успешную посадку еще в 2015 году. С тех пор SpaceX усовершенствовала технологию многоразового использования. В феврале 2025 года был установлен новый рекорд по количеству запусков одной и той же ступени – 26 полетов, а в марте SpaceX провела уже 30 запусков ракеты Falcon 9 только в этом году. При этом к концу декабря компания намерена побить свой рекорд предыдущего года и довести число запусков до 134. 

Ядерная энергетика 

Россия – один из лидеров в ядерной отрасли, и накопленный опыт планируется использовать за пределами Земли. Так, важным шагом в области космических технологий должен стать проект «Зевс», в рамках которого специалисты госкорпораций «Роскосмос» и «Росатом» разрабатывают транспортно-энергетический модуль или ядерный буксир. 

Теоретический максимум скорости 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 сможет значительно приблизить возможность исследования дальнего космоса, ведь таким аппаратам не придется возить с собой баки с топливом. Это существенно сократит время путешествия до планет Солнечной системы. 

Бывший глава «Роскосмоса» Юрий Борисов подтвердил, что для освоения дальнего космоса планируется применять как раз ядерный буксир «Зевс»: «Мы этот проект делаем пока своими силами, идет он достаточно успешно. Достигнуты соответствующие мощности реактора. И я думаю, что мы не будем останавливать работы в этом направлении, и где-то в 2030-40-х изделие будет уже практически использоваться для освоения дальнего космоса, для научных программ». 

Ядерная энергетика в принципе рассматривается российскими учеными как будущее сферы освоения космоса. Так, для обеспечения будущей лунной базы, которую будут строить в рамках совместного проекта Россия и Китай, планируется реализовать доставку и монтаж ядерной энергоустановки. 

«Космические» коллеги из США также имеют собственные «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. 

ИИ и робототехника 

Особый упор ученые сегодня делают на нейросети и робототехнику. Наиболее известным проектом российских изобретателей стал антропоморфный робот «Теледроид» – усовершенствованная версия знаменитого «Федора». Модель способна выполнять сложные операции в открытом космосе как в режиме аватара, то есть копируя движения оператора, так и автономно, по заданным алгоритмам. 

Также на МКС уже тестируют виртуальных ассистентов для космонавтов и системы диагностики оборудования с элементами машинного обучения. Например, ранее была проведена оценка работоспособности платформы DialogOS и виртуального ассистента «Лучик» на бортовых вычислительных системах российского сегмента МКС. 

Демонстрационный виртуальный помощник способен поддерживать беседу с космонавтом на разнообразные 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 области демонстрируют значительный прогресс: на МКС уже успешно работает 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, которое позволит космонавтам быстро производить необходимые детали прямо на станции, поскольку доставка комплектующих с Земли требует значительного времени. 

Международные достижения в этой сфере не менее впечатляющие. Американская компания ICON в партнерстве с НАСА разрабатывает автономный строительный комплекс для Луны, успешно испытавший 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. Данный экспериментальный образец, напечатанный на специализированном 3D-принтере в условиях невесомости. Этот первый в своем роде объект, разработанный в рамках проекта Европейского космического агентства (ЕКА), сейчас находится в исследовательском центре ESTEC в Нидерландах, где он будет подвергнут ряду тестов. 

Автономные системы жизнеобеспечения 

Создание полностью автономных систем жизнеобеспечения стало ключевым вызовом современной космонавтики. Эти технологии должны обеспечить экипажи воздухом, водой и пищей без постоянных поставок с Земли, что критически важно для долгосрочных миссий на Луну, Марс и планет за пределами земной группы. 

Замкнутые экосистемы представляют собой наиболее перспективное 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 гигантский скачок за последнее десятилетие. На МКС успешно выращивали салат, редис, картофель, пшеницу и даже перец чили. Американский эксперимент Veggie и российский «Лада» доказали возможность получения урожаев в 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 единые комплексы. Например, на новой российской орбитальной станции планируется создать биорегенеративную систему, объединяющую 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. 

Пройдет совсем немного времени – и то, что сегодня кажется фантастикой, станет частью нашей повседневной космической реальности.