Учёные поищут лучшие лекарства в космических кристаллах — в этом им поможет реинкарнация «Шаттла» от Sierra Space

Базирующаяся в Колорадо компания Sierra Space движется к первому запуску космоплана Dream Chaser в космос. В основе нового космического самолёта лежат советские и американские технологии первых космических челноков, которые будут возрождены в значительно переработанном виде. В первую очередь, Dream Chaser воплотит мечту «Шаттлов» сделать доставку грузов на орбиту дешевле, чего не удалось достичь в рамках оригинальной программы, а также сделает шаг к созданию космического производства.

Художественное представление Dream Chaser. Источник изображений: Sierra Space

Беспилотный челнок Dream Chaser должен был совершить свой первый полёт к МКС ещё в прошлом году. Этот многоразовый корабль NASA присмотрело для доставки грузов на станцию. Однако при выборе новых средств доставки экипажей на орбиту NASA выбрало компании SpaceX и Boeing. Sierra Space проиграла конкурс, но агентство предложило ей подумать о создании многоразового космического грузовика с возможностью мягкой посадки при возвращении.

Теперь, много лет спустя, Sierra Space не только создала многоразовый космический самолёт для доставки грузов на орбиту, но и получила шанс заменить Boeing в сфере доставки людей на орбиту. Неудачи с кораблём Boeing Starliner открыли для Sierra Space перспективу вернуться в проект с полётами с людьми на борту. Технически это осуществимо — переделать Dream Chaser для полётов с людьми, уверены в Sierra Space. Тем более что именно с этого проекта начинались разработки десятилетия назад. Это может стать важным шагом, хотя говорить о нём пока преждевременно.

Впрочем, NASA пока не спешит заключать новые контракты с компанией Sierra Space. Космоплан ещё не совершил полёт в космос, и его запуск был отложен на год или около того. Он должен был полететь в космос ещё прошлой осенью под обтекателем новой ракеты ULA Vulcan с разгонным блоком Centaur. Однако космоплан оказался не готов к запуску, и в космос был отправлен макет военного спутника. Если планы не изменятся, Dream Chaser может совершить свой первый полёт к концу 2025 года. В качестве полезной нагрузки на его борту предполагается установка водородных топливных ячеек компании Honda и макета для оценки возможностей космоплана по возврату на Землю хрупких грузов.

В грузовом отсеке космоплана

Отпечатанный на 3D-принтере макет подготовил фармацевтический гигант Merck. Фармацевты рассчитывают производить на орбите определённые лекарства, и для них важно возвращать хрупкие грузы на Землю в целости и сохранности.

Ещё много лет назад учёные осознали, что микрогравитация на орбите — отличные условия для выращивания кристаллов. В невесомости молекулы распределяются более равномерно, что способствует лучшей кристаллизации. Однако ни ракеты, ни «Шаттлы» не смогли обеспечить рентабельность подобных процессов, чтобы они могли выйти на коммерческий уровень. В случае с Dream Chaser это может быть возможно, особенно для производства сложных лекарств.

В настоящее время рассматривается возможность выработки на орбите моноклональных антител. При их получении качество кристаллизации играет ключевую роль. Чем равномернее кристаллическая основа таких молекул, тем надёжнее будет доставка лекарств инъекциями. Это важно для лечения онкологических заболеваний и других заболеваний. Дорогостоящие процедуры могут сделать космическое производство, ориентированное на такие нужды, рентабельным.

Но произвести продукт в невесомости — это только полдела. Как уже было сказано, проблема заключается в том, чтобы вернуть хрупкую продукцию на Землю неповреждённой. Спускаемые капсулы «Драконов» и «Союзов» касаются поверхности воды или земли на скорости свыше 30 км/ч. Dream Chaser совершает посадку мягче — с помощью шасси на обычную взлётно-посадочную полосу. Кроме того, разгрузка Dream Chaser происходит в течение часа, в то время как спускаемые капсулы космических кораблей могут сутками находиться в кузовах или отсеках судов, вертолётов или грузовиков, где хрупким предметам определённо не место.

Макет, произведённый Merck, станет тестом на бережное отношение Dream Chaser к хрупкому грузу. Он представляет собой имитацию биолаборатории с колбами, отсеками, пробирками и прочим оборудованием. Когда космоплан доставит макет на МКС, кто-то из дежурного экипажа станции приведёт его в имитацию работы. После приземления космоплана специалисты Merck изучат макет и его содержимое, чтобы оценить, насколько хорошо они перенесли условия полёта и приземления. Состояние имитатора поможет определить дальнейшие этапы сотрудничества и пути к производству на орбите.

Есть крылья — лети и садись как сумеешь

За счёт аэродинамики Dream Chaser может опустить на Землю в два раза больше груза, чем способен доставить на орбиту. Спускаемые капсулы космических кораблей физически не готовы к таким подвигам, возвращая на Землю лишь половину от того, что могут доставить в космос. Это ещё один существенный плюс многоразовых космопланов Dream Chaser. Если они начнут летать, это поможет перевести космическое производство в сферу коммерческих услуг. И это не только фармакология: производство полупроводников тоже входит в сферу интересов космической экономики.