на главную
контакты
блог
что я могу

Попытка обоснования пилотируемого полёта на Марс

В наших СМИ всё чаще встречаются сообщения и программы, посвящённые Марсу. При этом для многих естественной выглядит цель организации пилотируемого полёта на Марс, как естественного продолжения исследования космоса. Казалось бы, автоматические беспилотные станции на Марсе уже были, планета близко, базовые технологии есть - нужно лететь. Однако если в заключении приводятся слова Бориса Чертока о стоимости экспедиции в районе 250-300 млрд. долларов, сразу же возникает резонный вопрос: нужен ли этот полёт? Особенно, если вспомнить о том, что доходная часть бюджета России - как раз те самые 280-300 млрд. долларов. Ниже я попытаюсь экономически обосновать необходимость таких затрат.

Доводы против

Для начала перечислю наиболее часто встречающиеся доводы против пилотируемого полёта:

1. Эти деньги лучше потратить на решение земных проблем (большое количество людей высказываются против космических программ вообще. Кстати, основоположником таких речей был Ельцин, призвавший полностью приостановить космические программы на 5-7 лет)
2. Научные задачи, которые должна выполнить человеческая экспедиция, могут быть выполнены и автоматами-беспилотниками. Это будет медленнее, но в разы дешевле
3. Сегодня нет политических условий, оправдавших бы экспедицию, целью которой по сути являлась бы установка флага космической державы на Марсе
4. Люди, прилетевшие на Марс, привезут с собой триллионы микроорганизмов, которые поставят крест на решении вопроса "Есть ли жизнь на Марсе?" - невозможно будет впоследствии сказать, марсианские ли корни у обнаруженных микроорганизмов
5. На Марсе нет ресурсов, ценность которых могла бы оправдать их транспортировку на Землю

От чего следует отталкиваться, обосновывая необходимость полёта к Марсу

Проштудировав многие интернет-форумы, в частности, очень объёмный форум журнала "Новости космонавтики", я пришёл к выводу, что большинство людей склонны в своих попытках идти от цели. Они предполагают, что полёт на Марс необходим, и от этого строят цепочку доказательств.

Чиновники, принимающие решения по распределению доходной части бюджета, думают и действуют по-другому. У них нет в голове каких-то заранее сформированных программ, у них есть цели. Такие как: экономический рост, повышение уровня жизни, изменение экономической модели и т.д. А далее происходит последовательная декомпозиция глобальных целей. Для экономического роста необходимо то-то и то-то, в том числе такие-то федеральные программы. Именно в таком ключе и следует обосновывать необходимость финансирования космических программ в целом и полёта на Марс в частности.

Тезисы обоснования экономической эффективности полёта

Перейдём к собственно обоснованию. При этом я сознательно исключаю часто приводимые доводы об абстрактном развитии науки, космонавтики, повышения национального самосознания и гордости за свою страну, повышение значимости страны на международной арене. Всё это так, но ни один из этих доводов по-отдельности, ни все они вместе никогда не заставят государство потратить сумму, эквивалентную годовому бюджету страны. Я попытаюсь дать именно экономическое обоснование эффективности полёта. При этом я буду рассматривать проект национального, а не международного уровня.

1. России требуется экономический рост, позволяющий в обозримом будущем догнать развитые страны.

2. Экономика знаний (инновационная) - единственный способ обеспечить требуемые темпы экономического роста.

3. Национальная инновационная система (НИС) позволит перейти к инновационной экономике.

4. Создание НИС возможно только в случае одновременного рождения каскада новых высоких знаний и технологий - от фундаментальных до прикладных.

5. Низкая стоимость доступа и высокая скорость распространения новых технологий от научных центров к коммерческим компаниям является залогом успешного становления НИС.

6. Наиболее эффективно для НИС создание прорывных технологий в нескольких приоритетных областях

7. Прямое государственное финансирование эффективнее свободного рынка в случае быстрого создания прорывных технологий

8. Финансирование должны получать только те элементы будущей НИС, у которых есть научный задел, до сих пор конкурентоспособный на международном рынке технологий. Для России это атомная энергетика, вооружения, космонавтика

9. Финансирование должны получать только те научные программы, у новых технологий которых есть хорошие перспективы. Для России это вооружения и космонавтика

10. Развитие военных космических программ и программ пилотируемых космических полётов обеспечит России создание эффективных прорывных технологий

11. Низкая стоимость доступа и высокая скорость передачи полученных технологий в коммерческий сектор позволят получить экономический эффект от осуществлённых ранее инвестиций

12. Наиболее естественным и легко контролируемым способом обкатки разрабатываемых технологий в области пилотируемых космических программ является полёт на Марс

Таким образом, в целом, экономике России необходима структурная перестройка, в ходе которой требуется осуществить разработку прорывных технологий. На этих технологиях будет основываться конкурентоспособность страны на мировом рынке в течение последующих десятилетий. Полёт на Марс не является единственным способом реализации подобной схемы, он лишь способ контролировать правильность её реализации в области космонавтики. При этом следует понимать, что государство тратит деньги не на полёт, а на создание технологий. В процессе полёта они лишь апробируются.

Первые три тезиса широко освещены в профильной научной литературе. Комментарии по тезисам 4-12 ниже.

4. Каскад новых технологий

Усилия по созданию национальной инновационной системы, то есть инфраструктуры экономики знаний, правовой среды, механизмов передачи знаний от научных центров в экономику могут быть оправданы только в случае корректного запуска НИС. Поскольку НИС создаётся для разработки новых технологий, а не для повышения эффективности обращения старых, логично, что практическую апробацию система также должна проходить на новых технологиях.

По сути, экзаменом для НИС будет являться задание по разработке новых технологий и доведения их до стадии коммерциализации. Причём, чем больше будет таких заданий, тем активнее будут подстраиваться к ключевым элементам НИС существующие научные центры и инновационные компании. Запуск процесса рождения новых технологий в новой системе позволит оперативно контролировать её эффективность, при необходимости вносить изменения и, таким образом, получить в итоге требуемый инструмент для развития инновационной экономики.

5. Стоимость доступа и скорость распространения

Современное понимание рыночной экономики предполагает, что основной вклад в ВВП страны делают коммерческие компании. Инновационная экономика предполагает, что вклад коммерческих компаний, использующих в ходе своей деятельности новые знания и технологии, в ВВП страны достигает 70-90%. При этом считается, что фундаментальные исследования могут быть эффективно профинансированы только государством. Это ставит задачу построения таких механизмов, которые позволили бы знаниям, полученным в результате государственного финансирования фундаментальных разработок, перетекать в рыночный сектор, приобретать прикладной характер и в итоге коммерциализироваться, то есть приносить владельцам компаний прибыль, а государству - налоги.

Ключевым в этой схеме являются два фактора - стоимость доступа к новым технологиям со стороны частных лиц и скорость распространения технологий.

Понятно, что чем ниже стоимость доступа, тем проще небольшой компании (считается, что основу инновационной экономики составляют как раз небольшие компании) получить технологию и попытаться её коммерциализировать. Если государство попытается возместить свои расходы на фундаментальные и дорогостоящие прикладные исследования путём продажи технологий, из этого ровным счётом ничего не выйдет. Бизнес не способен финансировать масштабные научные разработки. В условиях дефицита времени (см. задачу по ускорению темпов роста) стоимость доступа к получаемым технологиям должна отражать не стоимость производства технологий, а некоторый порог, позволяющий: а) получать технологии только тем компаниям, которые могут эффективно их использовать, б) исключить из пользователей технологий иностранцев (для предотвращения утечки информации).

Скорость распространения также имеет важное значение. На пути от разработки прорывного знания к коммерциализации его многочисленных прикладных технологий стоят десятки временных лагов. На этапе разработки знания: принятие программы - финансирование - первые разработки - обкатка - изменения - результат. На этапе коммерциализации: конкурс на право получения технологии - ознакомление - бизнес-планирование - инвестиции - пилотный продукт - продажи. Существенное сокращение времени, необходимого технологии для прохождения этой цепочки, значительно ускорит весь цикл, что положительно скажется на экономике страны. Поэтому должны быть созданы механизмы, позволяющие получать доступ к информации о разрабатываемых технологиях ещё до завершения разработок. Это позволит фирмам начать собственные процессы планирования и привлечения инвестиций не дожидаясь 100% готовности технологии.

6. Несколько приоритетных областей наук и прорывные технологии

Ограниченный государственный бюджет с одной стороны и всёвозрастающая стоимость новых технологий с другой естественным образом приводят к пониманию того, что разрабатывать всё и вся сейчас уже невозможно. Страна должна сосредоточиться на разработке нескольких приоритетных для неё направлений, оставив попытки догонять кого-то в тех областях, где уже наметилось серьёзное отставание. Сейчас в России уже названы приоритетные области науки. Правда, они меняются время от времени, что, конечно, не способствует созданию прорывных технологий.

Поскольку сейчас в России рыночная экономика, а не плановая, государство не должно и не может финансировать технологии всех уровней. Лучшим вариантом является финансирование прорывных технологий, то есть тех технологий, которые через 10-15 лет будут являться верхушкой производственных процессов развитых стран.

7. Государственное финансирование

20 лет, прошедшие с момента перехода на рыночную экономику убедительно показывают, что никакая "невидимая рука рынка" не в силах заставить менеджеров и собственников вкладывать деньги в производство инновационной продукции вместо продажи сырья и импорта высокотехнологичной продукции из-за рубежа. В условиях существования других возможностей, высокие риски инновационного бизнеса и длительные периоды окупаемости инвестиций не позволяют ему конкурировать с более простыми формами зарабатывания денег.

Для развития инновационной экономики государство должно создать такую среду, в которой сниженные риски и укороченные сроки окупаемости позволили бы инновационным формам бизнеса конкурировать с традиционными на рынке возможностей для предпринимателей. Создание такой среды возможно в результате государственного финансирования ключевых технологий, облегчения доступа к ним коммерческих фирм. При этом направленное воздействие государства и денежные затраты эффективнее, нежели создание институциональных условий для развития инновационной среды, поскольку позволяют достичь цели быстрее, хотя и затратнее. Но тут следует учесть существование макроэкономических процессов, сопутствующих осуществлению государственных затрат, в том числе налоговой мультипликации, стимулированию общего спроса, росту ВВП и т.д.

8. Научный задел

Россия до сих пор сохраняет свою конкурентоспособность в трёх отраслях промышленности - атомной энергетике, вооружениях и космонавтике. Наши учёные строят атомные станции в других странах мира, перерабатывают ядерные отходы. Мы продаём существенный объём оружия заграницу. Россия является одним из двух основных игроков в области освоения космоса.

В других же областях мы заметно отстали. У нас нет конкурентоспособных технологий в области биологии, медицины, электроники и информатики, либо они носят единичиный характер (а, как известно, исключение лишь подтверждает правило). Мы хотели было взяться за нанотехнологии, но бюджет, выделяемый на разработки в этой области просто смехотворен. В результате за нанотехнологии выдаётся что угодно, только не сами нанотехнологии. Думается, и в этой области мы отстанем от остального мира.

9. Перспективы

Из трёх областей, в которых Россия по-прежнему конкурентоспособна по-настоящему перспективными выглядят только две: вооружения и космонавтика. Атомная энергетика сейчас находится в стадии стагнации. Проекты по реализации управляемого термоядерного синтеза до сих пор нереализованы и неясно, насколько скоро будут реализованы (сейчас звучат оценки от 50 лет).

Устойчивый спрос на вооружения, переход к новым способам ведения боевых действий (использование роботов, беспилотных аппаратов, сетей связи и т.д.), а также хорошая репутация России на мировом рынке позволяет предположить, что отдача от вложений в область вооружений будет высока. Кроме того, это позволит повысить обороноспособность самой страны. Впрочем, в рамках настоящей статьи нас больше интересует космонавтика (что отнюдь не умаляет важность развития в области вооружений).

В области космонавтики Россия имеет хорошие перспективы. Мы до сих пор первые по средствам выведения, пилотируемым полётам на орбите, орбитальной сборке. Логичным выглядит предположение о хороших перспективах развития этих востребованных технологий.

10. Космические программы

Существующие сегодня космические программы можно разделить на пять типов:

1. Туристические программы
2. Коммерческие программы
3. Военные программы
4. Автоматические беспилотные научные программы
5. Пилотируемые научные программы

В настоящий момент мы проигрываем по пп. 1, 2, 4, держим паритет по пункту 3, выигрываем по п. 5. При этом следует учитывать тот факт, что государство не должно заниматься коммерческой деятельностью, поэтому целью развития прорывных технологий не может быть прикладное использование достижений в рамках туристических полётов или выведения спутников связи. Это отличный способ заработать на космосе, но зарабатывать на этом должны те самые инновационные фирмы. А вот опережающие технологии, передаваемые таким фирмам, должны разрабатываться в рамках программ по пп. 3, 4, 5.

Автоматические беспилотные программы хороши тем, что они обходятся дешевле пилотируемых и проще в реализации. Однако простота реализации служит и огромным минусом в рамках стратегии инноватизации страны, поскольку для осуществления автоматических полётов не требуется разработка новых технологий. У человечества уже есть все технологии, позволяющие запускать автоматы в различные точки Солнечной системы, спускаться на поверхность планет и их спутников, проводить научные исследования. К тому же Россия здесь проигрывает США и лучшим решением было бы попытаться развивать ту область космонавтики, где у России лучший задел.

Военные программы необходимы с точки зрения поддержания обороноспосогбности, особенно в условиях роста числа стран, получивших доступ в космос и, более того, рассматривающих космос как потенциальную арену военных действий (например, Китай).

Таким образом, мы приходим к выводу о том, что лучшим вариантом для России является развитие военных и пилотируемых космических программ.

11. Экономический эффект от космических технологий

В результате реализации военных и пилотируемых космических программ мы будем иметь новые технологии, которые необходимо будет передать в экономику, причём как можно быстрее. Механизм подобной передачи я уже описывал выше, в п. 5. Теперь поговорим об экономических эффектах.

Поскольку технологии новые и прорывные, на них основывается производство всё большего количества продуктов. Таким образом востребованность технологий высокая, они быстро распространяются в экономической среде и коммерциализуются (например, так было с телевидением, электроникой и информационными технологиями). Создаются новые рынки сбыта, что ещё больше подстёгивает компании использовать знания в качестве основы бизнеса. В конкуренции "знания" - "сырьё" сырьевой бизнес начинает терять привлекательность для бизнесменов, экономика переходит на инновационную модель. С ростом экономики государство получает всё больше налогов, часть которых тратится на дальнейшие исследования.

Таким образом, можно говорить о том, что выбранные перспективные направления развития науки, их государственное финансирование, создание национальной инновационной системы позволит перейти к экономике знаний и многократно окупить вложения.

12. Марс как один из способов проверки и контроля

Из пп. 9 и 10 следует, что кроме прочего Россия должна сконцентрировать свои усилия на пилотируемых космических программах, которые (как следует из пп. 6 и 7) приведут к созданию прорывных технологий и их последующей коммерциализации.

Почему пилотируемые полёты за пределы Земли являются лушчим вариантом космической программы по сравнению с продолжением опытов на орбите Земли? Продолжение орбитальных опытов не несёт в себе ничего кардинально нового, лишь последовательные технические улучшения. Реализация длительного пилотируемого полёта за пределы Земли - это достижения не только в области техники, но и в биологии, химии, медицине, энергетике, психологии, геологии. Таким образом, пилотируемый полёт предполагает широкий спектр возможностей для выбора приоритетов развития.

По сути, создаваемая национальная система не должна сосредотачиваться на организации пилотируемых полётов. Она должна производить общие технологии, которые при незначительной доработке сделают возможным пилотируемые космические программы. А сами программы нужны для апробации полученных результатов исследования. Зная, что наш космический корабль с экипажем на борту совершил посадку на Марсе, выполнил запланированную программу и успешно вернулся на Землю, мы сможем точно сказать, что полученные научные результаты верны и работают, мы можем дать добро на распространение их в экономике страны.

Кроме того, успешное достижение экспедицией Марса в заранее запланированные сроки - это видимый каждому человеку результат. Это результат, который позволит совершенно точно сказать, что программа удалась, и потраченные деньги, по крайней мере, были потрачены именно на программу, а не ушли налево.

Заключение

Предложенная попытка обоснования не даёт количественных прогнозов эффективности. И прямо не овтечает на наиболее частые доводы против экспедиции. По сути, этот текст представляет собой краткую программу создания национальной инновационной системы, эффективность которой может быть проверена полётом на Марс.

Я считаю, что только такой подход к развитию космонавтики вообще, и к пилотируемым полётам в частности имеет право на существование. Космические программы настолько дороги, что они не могут быть оправданы сиюминутными выгодами как экономического, так и политического, культурного, даже научного характера. Единственным оправданием целесообразности огромных инвестиций в космос является большая отдача через длительный промежуток времени. В качестве такой отдачи мне видится новая экономика России, и я считаю, что и способ достижения цели, и сама цель в высшей степени достойны того, чтобы быть реализованными.

#инвестиции, #инновации, #инновационная система, #космос, #наука, #россия

Антон Павлов, 20 сентября

Комментарии

Parf
Можно резюмировать всё это одной фразой: полёт на Марс как инновационный национальный проект. В России сейчас есть несколько национальных проектов, есть даже нанотехнологии, претендующие на инновационность. Обязательно ли инновационный национальный проект должен быть только один? Почему нельзя добавить, скажем, проект создание обитаемой базы на Луне? По п. 10. "В настоящий момент мы проигрываем по пп. 1, 2, 4, держим паритет по пункту 3, выигрываем по п. 5." - это почему? Имхо, мы выигрываем по п.1, держим паритет по п. 2 и проигрываем по остальным пунктам.
15:51, 9 октября 2009
Макс
Луна перед Марсом из преимуществ имеет только расстояние и гелий-3, зажеч который в этом веке не сможет никто, а в следующем он может стать ненужным. Марс же перед Луной имеет следующие: 1) Атмосфера - решает проблемы добычи кислорода, углерода и азота, микрометеоритов, отчасти радиационную. 2) Вода, к томуже обогащённая дейтерием в 5 раз - удобно для тяжеловодных реакторов на необогащённом уране. Кроме того из того рассола который на Марсе, довольно просто приготовить великолепный огнеупор - окись магния для футеровки электросталеплавильнных печей. 3) Дофига железа, которое из вездесущей пыли можно сконцентрировать и выплавитьле гораздо дешевле чем на Луне. Дофига глины и гипса - их смесь можно обжигать и размалывая получать цемент высоких марок. Итого: На Марсе по сравнению с Луной намного проще добыть искусственный воздух и питьевую воду, получить электроэнергию, сталь, цемент, железобетон. То есть проще дышать, пить, согрется и строится. Есть и многие другие преимущества. А у Луны - только расстояние и гелий - потому отвлечение сил от Марса на Луну просто диверсия и вредительство. Луна никогда не будет рентабельной, а у Марса есть шанс - как только найдут золото или платиновые металлы их там можно будет намывать, вывозить на Землю и продавать - а на Луне сама вода будет золотой.
19:20, 12 мая 2013

Оставьте свой комментарий