Отправляюсь в путь, гнию пару часов в пробке на Третьем кольце. С горем пополам добираюсь. Менеджерствующий юнош ковыряет на мониторе свое «1С:Предприятие» и выдает загадочную фразу: «А вы знаете, вашего тюнера нету». «??????». «Буквально десять минут назад заходил покупатель, сказал, что тоже резервировал через Интернет, ну мы ему и продали». «А что, покупатель ваш назвал мой номер резервации?» «Не назвал, да мы как-то и не спрашивали — многие клиенты приходят и не помнят своего номера, вот мы и не спрашиваем. Извините за накладочку».
В самом деле, какие проблемы? Денег не крали, в морду не дали, так что, пацан, нет повода кипешиться. Нормальная накладочка. Вонючая такая, совковая, знакомая всем с детства. Кто мы такие, в конце концов? Покупатели? Клиенты? Кормильцы? Мозги нации? Ага, в натуре. Мы — дерьмо. Характерно, что и человек за прилавком — тоже дерьмо, стоит ему только выйти из-за своего прилавка и окунуться в реалии окружающего бытия: его сразу же начнут на каждом углу оплевывать, обхамывать, обманывать и разводить как лоха. Потому что это Гиперборея у нас тут такая — по ту сторону добра и зла.
Впихнули в почтовый ящик буклетину банка «Русский стандарт»: «С 1 октября по 1 декабря отменена оплата за снятие наличных!» Урррря! Внутри буклетины — описание тарифного плана: «Размер процентов, начисляемых по кредиту (годовых), — 23%». Урррря! Почти Европь, растудыть! Ниже, правда, приписочка для въедливых непатриотичных «мозгов нации», тех, что 0,0001% населения: «Ежемесячная комиссия за обслуживание кредита — 1,9%». Аааа, вот оно как: 1,9% да на двенадцать месяцев = 22,8%, да плюс 23% годовых, заявленных в открытую, получается 45,8%!!! Цифру, которую ни в одном приличном государстве произнести вслух невозможно — арестуют за вымогательство. Зато в Гиперборее — без проблем! Чего с лохами-то церемониться, с холопами. Разводили столетиями и разводить будем, — правильное название у банка, в самое яблочко!
Однодневной вылазки в «житуху реализма» из теплого и родного виртуального мира хватило за глаза, чтобы ощутить себя диверсантом на вражеской территории: «Уходили через лес, где вскоре нарвались на вызванную по тревоге спецгруппу. Отбежав на довольно большое расстояние и выйдя на край болота, устроили засаду. Сначала удачно перестреляли трех овчарок из пистолетов, потом забросали гранатами не догадавшихся остановиться преследователей, всего человек десять. Взяли четыре автоматических карабина с дополнительными магазинами, документы. Болото решили не обходить, а идти вброд. Брода, однако, не оказалось, и через полчаса все четверо утонули. Тонули медленно. Трясина по-слоновьи чавкала, безусый Котов плакал как девчонка»[Д. Е. Галковский, «Святочный рассказ №2».].
Вернемся, однако, к приятному и светлому. На прошлой неделе мы остановились на языке запросов, реализованном в «Архивариусе 3000». Язык этот отстает от Cros по одной-единственной позиции: поиску в интервале слов (рис. 1).
Изображенное на рисунке выражение позволяет найти контекст, в котором слова «голубятня» и «корова» находятся друг от друга на расстоянии, не превышающем трех слов. Не спешите отмахиваться: за внешней экзотичностью этого запроса скрывается мощнейший инструмент датамайнинга, который только и позволяет проводить контекстные изыскания. Пример из личного опыта: в эссе «Запах несвежего чизбургера» я рассказывал читателям «Бизнес-журнала» о скрытых механизмах, позволивших американским автомобильным империям порвать на гербарий (© «Голубятня») корейскую Daewoo. По вполне понятным причинам во время подготовки материалов голова моя совершенно съехала от корейских имен — Чунг Джу Йанг, Ли Бьонг Чул, Ку Ин Вэй, Ким У Чун … Как вы догадываетесь, связать эти кракозябры с реальными лицами и обстоятельствами не представлялось ни малейшей возможности, поэтому, взяв перо в руки, был не в состоянии вспомнить ни единого факта: где родился Ким У Чун? Какой чаебол возглавлял Чун Джу Йан? Спасательный круг бросил именно «поиск в интервале слов», реализованный в Cros: «Kim Woo Chung, born: 3», «Chung Ju Yung, found*:4». Обратите внимание: если бы я оформил вопрос банальным рабоче-крестьянским способом («Kim Woo Chung AND born»), то получил бы в ответ список документов, в которых встречаются ОБА слова. Конечно, рано или поздно нужный контекст удалось бы отыскать и при таком запросе, однако затраты времени оказались бы несоизмеримы.
В текущей версии «Архивариуса 3000» реализованы все джентльменские операторы запросов: "+" для обязательного присутствия слова в документе, "-" для его обязательного отсутствия, "~" для возможного, но необязательного присутствия слова, "*" для замены любых букв в искомом слове, "?" для замены одной буквы в слове. Есть и первое приближение к поиску в интервале слов — оператор «[]», осуществляющий поиск в фиксированном диапазоне из десяти слов. Иными словами, запрос в «Архивариусе» [Kim Woo Chung born] аналогичен кросовскому «Kim Woo Chung, born: 10».
Интерфейс поиска в «Архивариусе» вполне веселенький и комильфо (рис. 2).
При желании можно заняться тонкой настройкой поиска, определив дату изменения файла, его имя, параметры почтового сообщения (на случай, если поиск ведется по индексу электронных писем), обозначить язык контекста, кодировку, тип и т. д. (рис. 3).
Очень удачен, на мой взгляд, Мастер поиска, практически гарантирующий программе коммерческий успех в Пиндустане (рис. 4).
Шутки шутками, но с помощью Мастера поиска и в самом деле можно детализировать запросы с высокой эффективностью.
Впрочем, в Cros эта же функция реализована хоть и менее наглядно (в типичном user-unfriendly-ключе), однако более гибко (рис. 5).
Наконец, окно результатов поиска в «Архивариусе» радует выразительностью и осмысленностью (рис. 6).
Многоцветная подсветка, безусловно, добавляет наглядности, однако мне лично не хватает дополнительного окна для заметок пользователя — очень ценная фича датамайнинга, реализованная в Cros. В любом случае, абсолютно уверен, что все эти мелкие недоделы Евгений Троицкий наверстает уже в ближайших релизах. Помните, как неделю назад я восхищался скоростью, с которой развивается «Архивариус»? Причем развивается не по мелочам, а глобально. Так вот, за истекший короткий срок появился очередной релиз программы, устраняющий фундаментальное ограничение размера индекса в 1,5 гигабайта. Для получения результата Евгению потребовалось полностью пересмотреть весь формат индексных баз. И ничего — всё пересмотрел, всё изменил. Полагаю, «поиск в интервале слов» и окно для заметок — фичи гораздо более простые. Так что буду внимательно следить за дальнейшим развитием «Архивариуса 3000» и сразу же информировать читателей обо всех достойных нововведениях.
Линки, помянутые в «Голубятне», вы найдете на домашней странице internettrading.net/guru.
АНАЛИЗЫ:Информационные технологии и космос
В самом деле, какие проблемы? Денег не крали, в морду не дали, так что, пацан, нет повода кипешиться. Нормальная накладочка. Вонючая такая, совковая, знакомая всем с детства. Кто мы такие, в конце концов? Покупатели? Клиенты? Кормильцы? Мозги нации? Ага, в натуре. Мы — дерьмо. Характерно, что и человек за прилавком — тоже дерьмо, стоит ему только выйти из-за своего прилавка и окунуться в реалии окружающего бытия: его сразу же начнут на каждом углу оплевывать, обхамывать, обманывать и разводить как лоха. Потому что это Гиперборея у нас тут такая — по ту сторону добра и зла.
Впихнули в почтовый ящик буклетину банка «Русский стандарт»: «С 1 октября по 1 декабря отменена оплата за снятие наличных!» Урррря! Внутри буклетины — описание тарифного плана: «Размер процентов, начисляемых по кредиту (годовых), — 23%». Урррря! Почти Европь, растудыть! Ниже, правда, приписочка для въедливых непатриотичных «мозгов нации», тех, что 0,0001% населения: «Ежемесячная комиссия за обслуживание кредита — 1,9%». Аааа, вот оно как: 1,9% да на двенадцать месяцев = 22,8%, да плюс 23% годовых, заявленных в открытую, получается 45,8%!!! Цифру, которую ни в одном приличном государстве произнести вслух невозможно — арестуют за вымогательство. Зато в Гиперборее — без проблем! Чего с лохами-то церемониться, с холопами. Разводили столетиями и разводить будем, — правильное название у банка, в самое яблочко!
Однодневной вылазки в «житуху реализма» из теплого и родного виртуального мира хватило за глаза, чтобы ощутить себя диверсантом на вражеской территории: «Уходили через лес, где вскоре нарвались на вызванную по тревоге спецгруппу. Отбежав на довольно большое расстояние и выйдя на край болота, устроили засаду. Сначала удачно перестреляли трех овчарок из пистолетов, потом забросали гранатами не догадавшихся остановиться преследователей, всего человек десять. Взяли четыре автоматических карабина с дополнительными магазинами, документы. Болото решили не обходить, а идти вброд. Брода, однако, не оказалось, и через полчаса все четверо утонули. Тонули медленно. Трясина по-слоновьи чавкала, безусый Котов плакал как девчонка»[Д. Е. Галковский, «Святочный рассказ №2».].
Вернемся, однако, к приятному и светлому. На прошлой неделе мы остановились на языке запросов, реализованном в «Архивариусе 3000». Язык этот отстает от Cros по одной-единственной позиции: поиску в интервале слов (рис. 1).
В текущей версии «Архивариуса 3000» реализованы все джентльменские операторы запросов: "+" для обязательного присутствия слова в документе, "-" для его обязательного отсутствия, "~" для возможного, но необязательного присутствия слова, "*" для замены любых букв в искомом слове, "?" для замены одной буквы в слове. Есть и первое приближение к поиску в интервале слов — оператор «[]», осуществляющий поиск в фиксированном диапазоне из десяти слов. Иными словами, запрос в «Архивариусе» [Kim Woo Chung born] аналогичен кросовскому «Kim Woo Chung, born: 10».
Интерфейс поиска в «Архивариусе» вполне веселенький и комильфо (рис. 2).
Впрочем, в Cros эта же функция реализована хоть и менее наглядно (в типичном user-unfriendly-ключе), однако более гибко (рис. 5).
Линки, помянутые в «Голубятне», вы найдете на домашней странице internettrading.net/guru.
АНАЛИЗЫ:Информационные технологии и космос
Музы математики Эллада не знала — геометрией по совместительству ведала министр астрономии Урания. Во время научной революции Нового времени космические исследования и наука о счете тоже были неразрывны. Первую попытку запуска искусственного спутника — из пушки короля Луи XIV вертикально в небо — предпринял аббат Мерсенн (Mersenne, 1588-1648), который сыграл выдающуюся роль в организации науки, написал классические работы по теории чисел и придумал термин «баллистика». Конечно, стрельба в небо была наивной, но вычислять орбиты стало возможным лишь после работ Исаака Ньютона, а баллистический маятник, дающий возможность определять дульную скорость, был изобретен Робинсом только в 1742 году.
В середине ХХ века, после первых прорывов конца 1950 — начала 1960-х годов, космические технологии вышли на довольно стабильное плато. А информационная отрасль рванула вперед такими темпами, что превратилась в фактор, определяющий развитие отрасли космической.
Величайший успехи крупнейший провал
Рождались технологии по-разному. Одни — на многомиллиардные правительственные контракты. Другие — на немногие тысячи долларов, отложенные с зарплаты. Одни — в высоченных цехах размером со стадион. Другие — в фанерных гаражиках. Национальные герои США 1980-х — корабли Space Shuttle и персональные компьютеры. Засекреченные аристократы военного и общедоступные плебеи бытового назначения. Величайший успех и крупнейший провал. Но успеха достигли отнюдь не двухтысячетонные гиганты, казалось, являвшиеся символом величия нации. Новую отрасль экономики — информационную, превратившую Соединенные Штаты в лидера глобального мироустройства, создали настольные крошки. Почему? Неужели дело в случайностях, приведших к крупнейшим катастрофам в истории освоения космоса — Challenger в 1986 году и Columbia — в 2003-м? Нет, дело, скорее всего, в непреложных законах экономики, распространяющих свою тираническую власть и на небесные выси, и на глубины овеществленной в компьютерах мысли.
Итак, начало 70-х. Успех программы Apollo-Saturn делает США безоговорочным лидером в космическом противостоянии с СССР. На орбиту с помощью носителя Saturn-V выводится обитаемая космическая лаборатория Skylab. Но дальше все уперлось в деньги. Слишком дорога стала транспортировка грузов на орбиту. Даже для американской экономики. Ведь шла война во Вьетнаме; продолжалась гонка вооружений с Советским Союзом, находившимся в зените геополитического могущества. И орбитальные экспедиции на Skylab с использованием дорогостоящих носителей Saturn-IB и кораблей Apollo оказываются вашингтонскому бюджету не по карману. Skylab забрасывается после трех экспедиций и шесть лет крутится вокруг планеты необитаемая.
Предвидя трудности, NASA еще в 1969 году заключает с четырьмя подрядчиками контракт на предпроектные исследования по ILRV — Integrated Launch and Reentry Vehicle (интегрированный аппарат для запуска и возвращения). Ключевое слово тут — «интегрированный», по образу и подобию интегральных схем, уже доказавших свою эффективность. Цель — добиться эффективности путем унификации, пусть даже конструктивно устройство и будет избыточным. Не огорчает же нас, что в матричном синтезаторе частоты радиоприемника, построенном на микропроцессоре, большая часть элементов не используется. Все равно он компактнее и надежнее гетеродина архаичных аналоговых аппаратов, построенного на одном активном и десятке пассивных элементов. Попробуем провернуть такой же трюк и в астронавтике. Пусть один аппарат и выводит на орбиту грузы, и возит пассажиров, и служит платформой для научных исследований и ремонта спутников. При этом пусть будет многоразовым (во всех своих элементах!) и вместительным — вот подлинная дорога человечества в космос!!!
Такие соображения и легли в основу программы американского многоразового космического аппарата. Стоимость орбитального рейса — вывод 29,5 т на орбиту высотой 180 км — была в 1971 году оценена в 5 млн. долларов. Но затраты на всю программу исчислялись уже десятью миллиардами в тогдашних ценах, с двухмиллиардным максимумом расходов в 1976-м и первым пуском в 1978 году.
Таких расходов не потянули даже Соединенные Штаты. Для снижения стоимости (ну очень хотелось уложиться в 4,5 гигабакса, тратя не больше миллиарда в год) пошли на компромисс — ввели в конструкцию будущего челнока одноразовые элементы — хорошо всем известный топливный бак. Расчетная стоимость пуска при этом возросла до 10—12 млн. долларов. Но это не пугало — близились выборы 1972 года, Никсону хотелось остаться в Овальном кабинете еще на один срок. И контракт в 2,6 млрд. долларов получила Rockwell International. Десятки тысяч новых рабочих мест способствовали переизбранию президента!
Однако природу не обманешь. И выражается это в экономических показателях! Полетел «Спейс Шаттл» лишь в 1981-м, опоздав на три года. Бюджет в ценах 1971 года был превышен на треть. Стоимость изготовления каждой орбитальной ступени возросла восьмикратно — с 250 млн. аж до 2 млрд. долларов. Перезарядить твердым топливом «многоразовые» ускорители обходится в 25 млн., а стоимость орбитального полета даже по первым двадцати стартам в 1981—85 гг. составила 257 млн. долларов. Частота запусков не превышала девяти в год, а реально, даже перед последней катастрофой «Колумбии», летали пять-шесть раз…
Результаты же ИТ-отрасли прямо противоположны. Несмотря на инфляцию, цены падают, а объемы продаж и прибыль растет. Говорить же о стоимости вычислительных операций просто неприлично — до того она низка.
Почему? Ведь фейерверк технологических новаций, примененных в челноках, впечатляет!
Несомненно, все дело в экономике. Основа ИТ-процветания — использование цифровых схем, выполняющих массовые вычислительные операции и производимых массово — везде и для всего.
А пять орбитальных ступеней-шаттлов, с одной стороны, слишком специализированы и производятся индивидуально, из-за чего невероятно дороги. С другой же — требуют опять-таки индивидуального и очень дорогого обслуживания.
Да и рынок сбыта очень узок. Правительство США пыталось поддерживать его, субсидируя полеты наполовину. Но слишком уж дорого возить спутники многоразовым кораблем. И обслуживать на орбите их, как оказалось, не приходится (за исключением уникального телескопа Хаббла). И вот тут-то свою роль играют ИТ-заказчики.
Цифровая связь и цифровое вещание резко повысило реальную, то есть коммерческую пропускную способность космических линий связи. Массогабаритные характеристики спутниковых транспондеров улучшаются, надежность растет. То же — с системами питания коммуникационных космических аппаратов.
Кроме того, планету опутали волоконно-оптические кабели. Все большая и большая часть информационного трафика шла через них, а не через космический эфир. Это снизило потребность в спутниках связи. После 11 сентября 2001 года найти точные цифры о соотношении кабельного и космического трафика невозможно, однако снижение спроса на запуск орбитальных грузов налицо. (Хотя надо отметить, что спутниковая линия куда лучше защищена от террористических атак, чем кабель. Ведь даже в случае вывода из строя наземных станций самая дорогая часть системы остается в безопасности на орбите.)
Так что развитие ИТ оказывает на ракетчиков примерно то же воздействие, что и на продавцов музыки на старых носителях. Только те верещат и шумно рекламируют свою законотворческую деятельность, а космическая отрасль страдает молча. Тихой сапой (в традициях военных ведомств) лоббируя где-то в кулуарах.
Решить проблемы челнока попробовали экономически. Единый подрядчик — созданный в 1996-м United Space Alliance — сберегал американской казне три четверти миллиарда в год. Но стоимость запуска все равно была 400 млн. долларов, а после недавних катастроф и проблем даже существование Международной космической станции зависит от российских носителей Р-7 полувековой давности. Технологии, по отдельности восходящие к 1930-м годам; гениальная конструкция С. П. Королева. Но главное, изделия сии производятся на конвейере, как сосиски (гипербола принадлежит Н. С. Хрущеву), и в силу понятных причин имеют неплохие экономические показатели даже после краха создавшей их сверхдержавы. Международная космическая станция летает ныне в пилотируемом режиме только потому, что серийность выпуска делает старые российские ракеты самыми надежными в мире. Без этого МКС была бы заброшена, как некогда Skylab. Это диктуется не физикой — экономикой! Универсальной дисциплиной.
То есть неукоснительное следование законам экономики (а по-другому крошки стартапы просто не могли! — низкая устойчивость обеспечила высокую динамику!) переселяет ИТ-фирмы из гаражей в роскошные офисы и просторные кампусы; очкастых чудаков-отшельников превращает в мультимиллиардеров.
Зависящая же от правительства — его конкретных, тактических, предвыборных задач — отрасль космическая, подрастеряв достижения лунной гонки 1960-х, похоже, оказывается отнюдь не на уровне единственной мегадержавы. Во всяком случае, в некогда престижной программе Space Shuttle…
А безукоризненное следование законам экономики (серийное всегда эффективнее штучного) сохранило эффективность созданной для поточного (по ракетным меркам!) производства Р-7, только что потащившей к Венере европейский зонд, — даже после исчезновения автаркичной, замкнутой на саму себя советской технологической системы.
«Атлас» и компьютер
Приведем один древний, но в силу этого хорошо документированный пример позитивного воздействия развития компьютеров на космические программы.
Ракета «Атлас» была первой межконтинентальной баллистической ракетой ВВС США. Разрабатывали ее с 1951 года, по самым передовым на тот момент технологиям. Кислородно-керосиновые двигатели. Топливные баки, путем чудес металлургии и электрохимической металлообработки истонченные до одной десятой миллиметра. Радиоинерциальная система наведения, уже с цифровой машиной.
На вооружение ракета принята была в 1959 году, но в космос выводила грузы с 1958-го.
И первого американского астронавта, Джона Гленна, 20 февраля 1962 года доставила на орбиту система Mercury-Atlas. Но при запуске автоматических спутников даже с разгонной ступенью «Аджена» (Agena) — 1,6 т на пятисоткилометровую орбиту — «Атлас» изрядно не дотягивал до своих советских современников. И вот при очередной модификации было решено повысить эффективность за счет большей «разумности» ракеты. Для этого, кроме криогенного кислородно-водородного разгонного блока «Центавр», на нее был установлен и новый компьютер.
С 1973 года ступень «Атлас-1А» оснащалась бортовым компьютером фирмы Teledyne. Построенный на новой элементной базе, этот компьютер при вдвое меньшем объеме имел в пять раз большую оперативную память, благодаря чему с первой ступени удалось снять электромеханический автопилот, систему радиотраекторных измерений и программ-механизм, сильно смахивающий на таковой в стиральной машине. Тем самым удалось повысить надежность корабля, уменьшить стоимость его эксплуатации, а главное — появилась возможность доставлять на орбиту межпланетных перелетов грузы до 1,2 т. Многие геостационарные коммуникационные аппараты тоже были выведены в космос этой системой.
Крылатый конь и боевая колесница в космосе
А вот подход к созданию космической системы, тесно связанный с типичной для ИТ-отрасли идеологией свободного рынка.
В 1982 году бывший сотрудник NASA Дэвид Томпсон, окончивший под влиянием рыночных ветров «рейганомики» Гарвардскую школу бизнеса, основывает фирму Orbital Science. Начальный капитал — 300 тысяч долларов. Компьютерные стартапы начинали и с меньшего, но для космической отрасли, осыпанной золотым дождем правительственных средств, сумма смешная. В начале «орбитальные ученые» взялись за разработку твердотопливного «буксира» для челноков. Но гибель «Челленджера» убила этот рынок.
Томпсон нашел выход в коммерчески привлекательном проекте «Пегас» — крылатой ракете-носителе, стартующей с борта самолета, которая могла доставить 400 кг груза на экваториальную орбиту высотой 450 км. Разработка велась с весны 1987 года, первый старт состоялся 5 апреля 1990 года. На высоту 12 км ракету доставляет стратегический бомбардировщик B-52. Восемнадцатитонный «Пегас» интересен как тем, что создан исключительно на средства компании-разработчика, так и ролью, которую в нем сыграли компьютерные технологии.
Забавный факт — бортовой компьютер «Пегаса» разработан фирмой Aitech на базе баллистического компьютера, серийно производимого для основного боевого танка Армии обороны Израиля «Меркава» (на иврите — «боевая колесница»). Хорошо сочетается с крылатым конем — Пегасом. Да и то, что танк хоть по частям, но попадает на орбиту, довольно весело. (В 1930—40 гг. для нужд десанта проектировались крылатые танки, с навесными крыльями, — это абсурд, но не шутка!)
В начале прошлого века даже крепежные детали авиационных двигателей было легко отличить от применяемых в общем машиностроении по изящным, предельно облегченным формам. Современные бортовые ЭВМ так легки и компактны, что сфера их применения почти не ограничена. Впрочем, советские разработчики автоматических межпланетных станций подбирали для своих аппаратов арматуру, выпускаемую массово — пусть даже в автомобильной промышленности. Именно за счет гигантских объемов производства и предельной отлаженности технологий обеспечивалась уникальная живучесть «Венер», первыми сорвавших покров тайны с Утренней звезды.
Но в «Пегасе» было и принципиальное новшество, порожденное computer science. Фронтиром высоких технологий тридцатых годов была аэродинамика. Лучшие кадры работали в советском ЦАГИ и американском Лэнгли. Развивалась теория — вспомним хотя бы классические исследования флаттера, выполненные Мстиславом Всеволодовичем Келдышем. Но главенствующая роль принадлежала эксперименту. Гигантские, поглощающие энергию целого завода аэродинамические трубы. Объемистые атласы профилей.
С крылатой ракетой «Пегас» началась новая эпоха. Развитие как компьютерных мощностей, так и теории имитационного моделирования позволило специалистам из Центра Эймса рассчитать полет ракеты с качеством, достаточным для того, чтобы обойтись без продувок в аэродинамических трубах. «Цифра» дала возможность воспроизвести сложнейшие условия гиперзвукового полета.
Выдающийся физик Ричард Фейнман называл проблему турбулентности, рвано-вихревых движений в сплошных средах, одной из ключевых в современной физике. Компьютерное моделирование позволило решить эту проблему на практике уже в конце 1980-х. Вычислительные модели обеспечили превосходное совпадение с реальностью для скоростей носителя, идущего с аэродинамическим качеством, от 0,8 М до 8 М (М — число Маха, отношение скорости аппарата к скорости звука, более информативное в аэродинамике, нежели абсолютная скорость).
Еще один интересный штрих. Наземные средства радионавигации — гиперболические (разностно-дальномерные, использовавшие фазовый или импульсно-фазовый метод измерения разности расстояний до наземных станций) системы, вроде некогда популярной «Лоран», — вытеснены спутниковой GPS. А B-52, доставляющий «Пегас» на стартовую высоту, пользуется радионавигационной системой — почти как пионерские V-2 и первые «Атласы». Это необходимо для точного совпадения вектора скорости самолета с плоскостью запуска носителя. При этом заметно улучшаются динамические характеристики системы.
Правда, рожденный ползать — как любят говорить десантники — летать не может. Во всяком случае — долго. И при модификации носителя до уровня «Пегас-XL» компьютер с танка был заменен вдвое более легким (4,5 кг) продуктом фирмы Oettle & Reicher, в значительной степени созданным на базе элементов общего назначения. Надежность современных стандартных электрорадиоэлементов такова, что они подходят и для войны, и для космоса. И на стартовую высоту «Пегас-XL» затаскивается уже не бомбовозом, а сугубо гражданским лайнером фирмы Lockheed, модель «Тристар». Так дешевле! Но все равно вывод нагрузки «Пегасом» обходится в 20—25 млн. долларов.
«Соколы» из ИТ-отрасли
Удивительная динамичность рыночной экономики не возникает из ничего. Она, в точном соответствии с теорией управления, оплачивается устойчивостью фирм, работающих в условиях рынка. Не исключение и Orbital Science. Ее подпирает еще более новая и еще «более рыночная» компания — Space Exploration Technologies — SpaceX, которую основал в 2002 году известный веб-дизайнер и миллиардер Элон Маск (Elon Musk), создатель электронной платежной системы PayPal. Задачей SpaceX является разработка ракет Falcon. Менее дорогие, чем «Пегасы», «Соколы» должны вытеснить Orbital Science с рынка коммерческих орбитальных нагрузок — цена пуска «птицы» планируется в половину цены рейса «крылатого коня».
Интересно, что в отрасли космической применяются методы организации, типичные для ИТ-отрасли. Новости «КТ» пестрят сообщениями о переманивании высокопоставленных специалистов из корпорации в корпорацию. Таким путем пошел и Маск. Вместо того чтобы раздавать подряды аэрокосмическим фирмам, магнат нанял целый ряд ведущих специалистов отрасли. В том числе и главного инженера своей потенциальной «жертвы» Orbital Science. Так, по мнению Маска, дешевле.
Систематические задержки орбитальных стартов «Сокола» (то из-за желания ВВС США оградить свои носители Titan-IV от конкуренции, то из-за неполадок в кислородно-керосиновом двигателе Merlin) не смущают Маска. Напомним: прежде чем платежная система PayPal стала рентабельной, в нее было вложено четверть миллиарда долларов… Так что какова на самом деле рентабельность стартов Falcon с тропического парадиза (а попутно и ракетного полигона) — атолла Кваджалейн — покажет лишь время.
В завершение отметим, что самый коммерчески удачный, самый рыночный космический проект SpaceShipOne — тоже родом из ИТ-отрасли. Во всяком случае, по происхождению денег главного спонсора, сооснователя Microsoft Пола Гарднера Аллена.
В середине ХХ века, после первых прорывов конца 1950 — начала 1960-х годов, космические технологии вышли на довольно стабильное плато. А информационная отрасль рванула вперед такими темпами, что превратилась в фактор, определяющий развитие отрасли космической.
Величайший успехи крупнейший провал
Итак, начало 70-х. Успех программы Apollo-Saturn делает США безоговорочным лидером в космическом противостоянии с СССР. На орбиту с помощью носителя Saturn-V выводится обитаемая космическая лаборатория Skylab. Но дальше все уперлось в деньги. Слишком дорога стала транспортировка грузов на орбиту. Даже для американской экономики. Ведь шла война во Вьетнаме; продолжалась гонка вооружений с Советским Союзом, находившимся в зените геополитического могущества. И орбитальные экспедиции на Skylab с использованием дорогостоящих носителей Saturn-IB и кораблей Apollo оказываются вашингтонскому бюджету не по карману. Skylab забрасывается после трех экспедиций и шесть лет крутится вокруг планеты необитаемая.
Предвидя трудности, NASA еще в 1969 году заключает с четырьмя подрядчиками контракт на предпроектные исследования по ILRV — Integrated Launch and Reentry Vehicle (интегрированный аппарат для запуска и возвращения). Ключевое слово тут — «интегрированный», по образу и подобию интегральных схем, уже доказавших свою эффективность. Цель — добиться эффективности путем унификации, пусть даже конструктивно устройство и будет избыточным. Не огорчает же нас, что в матричном синтезаторе частоты радиоприемника, построенном на микропроцессоре, большая часть элементов не используется. Все равно он компактнее и надежнее гетеродина архаичных аналоговых аппаратов, построенного на одном активном и десятке пассивных элементов. Попробуем провернуть такой же трюк и в астронавтике. Пусть один аппарат и выводит на орбиту грузы, и возит пассажиров, и служит платформой для научных исследований и ремонта спутников. При этом пусть будет многоразовым (во всех своих элементах!) и вместительным — вот подлинная дорога человечества в космос!!!
Такие соображения и легли в основу программы американского многоразового космического аппарата. Стоимость орбитального рейса — вывод 29,5 т на орбиту высотой 180 км — была в 1971 году оценена в 5 млн. долларов. Но затраты на всю программу исчислялись уже десятью миллиардами в тогдашних ценах, с двухмиллиардным максимумом расходов в 1976-м и первым пуском в 1978 году.
Таких расходов не потянули даже Соединенные Штаты. Для снижения стоимости (ну очень хотелось уложиться в 4,5 гигабакса, тратя не больше миллиарда в год) пошли на компромисс — ввели в конструкцию будущего челнока одноразовые элементы — хорошо всем известный топливный бак. Расчетная стоимость пуска при этом возросла до 10—12 млн. долларов. Но это не пугало — близились выборы 1972 года, Никсону хотелось остаться в Овальном кабинете еще на один срок. И контракт в 2,6 млрд. долларов получила Rockwell International. Десятки тысяч новых рабочих мест способствовали переизбранию президента!
Однако природу не обманешь. И выражается это в экономических показателях! Полетел «Спейс Шаттл» лишь в 1981-м, опоздав на три года. Бюджет в ценах 1971 года был превышен на треть. Стоимость изготовления каждой орбитальной ступени возросла восьмикратно — с 250 млн. аж до 2 млрд. долларов. Перезарядить твердым топливом «многоразовые» ускорители обходится в 25 млн., а стоимость орбитального полета даже по первым двадцати стартам в 1981—85 гг. составила 257 млн. долларов. Частота запусков не превышала девяти в год, а реально, даже перед последней катастрофой «Колумбии», летали пять-шесть раз…
Результаты же ИТ-отрасли прямо противоположны. Несмотря на инфляцию, цены падают, а объемы продаж и прибыль растет. Говорить же о стоимости вычислительных операций просто неприлично — до того она низка.
Почему? Ведь фейерверк технологических новаций, примененных в челноках, впечатляет!
Несомненно, все дело в экономике. Основа ИТ-процветания — использование цифровых схем, выполняющих массовые вычислительные операции и производимых массово — везде и для всего.
А пять орбитальных ступеней-шаттлов, с одной стороны, слишком специализированы и производятся индивидуально, из-за чего невероятно дороги. С другой же — требуют опять-таки индивидуального и очень дорогого обслуживания.
Да и рынок сбыта очень узок. Правительство США пыталось поддерживать его, субсидируя полеты наполовину. Но слишком уж дорого возить спутники многоразовым кораблем. И обслуживать на орбите их, как оказалось, не приходится (за исключением уникального телескопа Хаббла). И вот тут-то свою роль играют ИТ-заказчики.
Цифровая связь и цифровое вещание резко повысило реальную, то есть коммерческую пропускную способность космических линий связи. Массогабаритные характеристики спутниковых транспондеров улучшаются, надежность растет. То же — с системами питания коммуникационных космических аппаратов.
Кроме того, планету опутали волоконно-оптические кабели. Все большая и большая часть информационного трафика шла через них, а не через космический эфир. Это снизило потребность в спутниках связи. После 11 сентября 2001 года найти точные цифры о соотношении кабельного и космического трафика невозможно, однако снижение спроса на запуск орбитальных грузов налицо. (Хотя надо отметить, что спутниковая линия куда лучше защищена от террористических атак, чем кабель. Ведь даже в случае вывода из строя наземных станций самая дорогая часть системы остается в безопасности на орбите.)
Так что развитие ИТ оказывает на ракетчиков примерно то же воздействие, что и на продавцов музыки на старых носителях. Только те верещат и шумно рекламируют свою законотворческую деятельность, а космическая отрасль страдает молча. Тихой сапой (в традициях военных ведомств) лоббируя где-то в кулуарах.
Решить проблемы челнока попробовали экономически. Единый подрядчик — созданный в 1996-м United Space Alliance — сберегал американской казне три четверти миллиарда в год. Но стоимость запуска все равно была 400 млн. долларов, а после недавних катастроф и проблем даже существование Международной космической станции зависит от российских носителей Р-7 полувековой давности. Технологии, по отдельности восходящие к 1930-м годам; гениальная конструкция С. П. Королева. Но главное, изделия сии производятся на конвейере, как сосиски (гипербола принадлежит Н. С. Хрущеву), и в силу понятных причин имеют неплохие экономические показатели даже после краха создавшей их сверхдержавы. Международная космическая станция летает ныне в пилотируемом режиме только потому, что серийность выпуска делает старые российские ракеты самыми надежными в мире. Без этого МКС была бы заброшена, как некогда Skylab. Это диктуется не физикой — экономикой! Универсальной дисциплиной.
То есть неукоснительное следование законам экономики (а по-другому крошки стартапы просто не могли! — низкая устойчивость обеспечила высокую динамику!) переселяет ИТ-фирмы из гаражей в роскошные офисы и просторные кампусы; очкастых чудаков-отшельников превращает в мультимиллиардеров.
Зависящая же от правительства — его конкретных, тактических, предвыборных задач — отрасль космическая, подрастеряв достижения лунной гонки 1960-х, похоже, оказывается отнюдь не на уровне единственной мегадержавы. Во всяком случае, в некогда престижной программе Space Shuttle…
А безукоризненное следование законам экономики (серийное всегда эффективнее штучного) сохранило эффективность созданной для поточного (по ракетным меркам!) производства Р-7, только что потащившей к Венере европейский зонд, — даже после исчезновения автаркичной, замкнутой на саму себя советской технологической системы.
«Атлас» и компьютер
Приведем один древний, но в силу этого хорошо документированный пример позитивного воздействия развития компьютеров на космические программы.
Ракета «Атлас» была первой межконтинентальной баллистической ракетой ВВС США. Разрабатывали ее с 1951 года, по самым передовым на тот момент технологиям. Кислородно-керосиновые двигатели. Топливные баки, путем чудес металлургии и электрохимической металлообработки истонченные до одной десятой миллиметра. Радиоинерциальная система наведения, уже с цифровой машиной.
На вооружение ракета принята была в 1959 году, но в космос выводила грузы с 1958-го.
И первого американского астронавта, Джона Гленна, 20 февраля 1962 года доставила на орбиту система Mercury-Atlas. Но при запуске автоматических спутников даже с разгонной ступенью «Аджена» (Agena) — 1,6 т на пятисоткилометровую орбиту — «Атлас» изрядно не дотягивал до своих советских современников. И вот при очередной модификации было решено повысить эффективность за счет большей «разумности» ракеты. Для этого, кроме криогенного кислородно-водородного разгонного блока «Центавр», на нее был установлен и новый компьютер.
С 1973 года ступень «Атлас-1А» оснащалась бортовым компьютером фирмы Teledyne. Построенный на новой элементной базе, этот компьютер при вдвое меньшем объеме имел в пять раз большую оперативную память, благодаря чему с первой ступени удалось снять электромеханический автопилот, систему радиотраекторных измерений и программ-механизм, сильно смахивающий на таковой в стиральной машине. Тем самым удалось повысить надежность корабля, уменьшить стоимость его эксплуатации, а главное — появилась возможность доставлять на орбиту межпланетных перелетов грузы до 1,2 т. Многие геостационарные коммуникационные аппараты тоже были выведены в космос этой системой.
Крылатый конь и боевая колесница в космосе
А вот подход к созданию космической системы, тесно связанный с типичной для ИТ-отрасли идеологией свободного рынка.
В 1982 году бывший сотрудник NASA Дэвид Томпсон, окончивший под влиянием рыночных ветров «рейганомики» Гарвардскую школу бизнеса, основывает фирму Orbital Science. Начальный капитал — 300 тысяч долларов. Компьютерные стартапы начинали и с меньшего, но для космической отрасли, осыпанной золотым дождем правительственных средств, сумма смешная. В начале «орбитальные ученые» взялись за разработку твердотопливного «буксира» для челноков. Но гибель «Челленджера» убила этот рынок.
Томпсон нашел выход в коммерчески привлекательном проекте «Пегас» — крылатой ракете-носителе, стартующей с борта самолета, которая могла доставить 400 кг груза на экваториальную орбиту высотой 450 км. Разработка велась с весны 1987 года, первый старт состоялся 5 апреля 1990 года. На высоту 12 км ракету доставляет стратегический бомбардировщик B-52. Восемнадцатитонный «Пегас» интересен как тем, что создан исключительно на средства компании-разработчика, так и ролью, которую в нем сыграли компьютерные технологии.
Забавный факт — бортовой компьютер «Пегаса» разработан фирмой Aitech на базе баллистического компьютера, серийно производимого для основного боевого танка Армии обороны Израиля «Меркава» (на иврите — «боевая колесница»). Хорошо сочетается с крылатым конем — Пегасом. Да и то, что танк хоть по частям, но попадает на орбиту, довольно весело. (В 1930—40 гг. для нужд десанта проектировались крылатые танки, с навесными крыльями, — это абсурд, но не шутка!)
В начале прошлого века даже крепежные детали авиационных двигателей было легко отличить от применяемых в общем машиностроении по изящным, предельно облегченным формам. Современные бортовые ЭВМ так легки и компактны, что сфера их применения почти не ограничена. Впрочем, советские разработчики автоматических межпланетных станций подбирали для своих аппаратов арматуру, выпускаемую массово — пусть даже в автомобильной промышленности. Именно за счет гигантских объемов производства и предельной отлаженности технологий обеспечивалась уникальная живучесть «Венер», первыми сорвавших покров тайны с Утренней звезды.
Но в «Пегасе» было и принципиальное новшество, порожденное computer science. Фронтиром высоких технологий тридцатых годов была аэродинамика. Лучшие кадры работали в советском ЦАГИ и американском Лэнгли. Развивалась теория — вспомним хотя бы классические исследования флаттера, выполненные Мстиславом Всеволодовичем Келдышем. Но главенствующая роль принадлежала эксперименту. Гигантские, поглощающие энергию целого завода аэродинамические трубы. Объемистые атласы профилей.
С крылатой ракетой «Пегас» началась новая эпоха. Развитие как компьютерных мощностей, так и теории имитационного моделирования позволило специалистам из Центра Эймса рассчитать полет ракеты с качеством, достаточным для того, чтобы обойтись без продувок в аэродинамических трубах. «Цифра» дала возможность воспроизвести сложнейшие условия гиперзвукового полета.
Выдающийся физик Ричард Фейнман называл проблему турбулентности, рвано-вихревых движений в сплошных средах, одной из ключевых в современной физике. Компьютерное моделирование позволило решить эту проблему на практике уже в конце 1980-х. Вычислительные модели обеспечили превосходное совпадение с реальностью для скоростей носителя, идущего с аэродинамическим качеством, от 0,8 М до 8 М (М — число Маха, отношение скорости аппарата к скорости звука, более информативное в аэродинамике, нежели абсолютная скорость).
Еще один интересный штрих. Наземные средства радионавигации — гиперболические (разностно-дальномерные, использовавшие фазовый или импульсно-фазовый метод измерения разности расстояний до наземных станций) системы, вроде некогда популярной «Лоран», — вытеснены спутниковой GPS. А B-52, доставляющий «Пегас» на стартовую высоту, пользуется радионавигационной системой — почти как пионерские V-2 и первые «Атласы». Это необходимо для точного совпадения вектора скорости самолета с плоскостью запуска носителя. При этом заметно улучшаются динамические характеристики системы.
Правда, рожденный ползать — как любят говорить десантники — летать не может. Во всяком случае — долго. И при модификации носителя до уровня «Пегас-XL» компьютер с танка был заменен вдвое более легким (4,5 кг) продуктом фирмы Oettle & Reicher, в значительной степени созданным на базе элементов общего назначения. Надежность современных стандартных электрорадиоэлементов такова, что они подходят и для войны, и для космоса. И на стартовую высоту «Пегас-XL» затаскивается уже не бомбовозом, а сугубо гражданским лайнером фирмы Lockheed, модель «Тристар». Так дешевле! Но все равно вывод нагрузки «Пегасом» обходится в 20—25 млн. долларов.
«Соколы» из ИТ-отрасли
Удивительная динамичность рыночной экономики не возникает из ничего. Она, в точном соответствии с теорией управления, оплачивается устойчивостью фирм, работающих в условиях рынка. Не исключение и Orbital Science. Ее подпирает еще более новая и еще «более рыночная» компания — Space Exploration Technologies — SpaceX, которую основал в 2002 году известный веб-дизайнер и миллиардер Элон Маск (Elon Musk), создатель электронной платежной системы PayPal. Задачей SpaceX является разработка ракет Falcon. Менее дорогие, чем «Пегасы», «Соколы» должны вытеснить Orbital Science с рынка коммерческих орбитальных нагрузок — цена пуска «птицы» планируется в половину цены рейса «крылатого коня».
Интересно, что в отрасли космической применяются методы организации, типичные для ИТ-отрасли. Новости «КТ» пестрят сообщениями о переманивании высокопоставленных специалистов из корпорации в корпорацию. Таким путем пошел и Маск. Вместо того чтобы раздавать подряды аэрокосмическим фирмам, магнат нанял целый ряд ведущих специалистов отрасли. В том числе и главного инженера своей потенциальной «жертвы» Orbital Science. Так, по мнению Маска, дешевле.
Систематические задержки орбитальных стартов «Сокола» (то из-за желания ВВС США оградить свои носители Titan-IV от конкуренции, то из-за неполадок в кислородно-керосиновом двигателе Merlin) не смущают Маска. Напомним: прежде чем платежная система PayPal стала рентабельной, в нее было вложено четверть миллиарда долларов… Так что какова на самом деле рентабельность стартов Falcon с тропического парадиза (а попутно и ракетного полигона) — атолла Кваджалейн — покажет лишь время.
В завершение отметим, что самый коммерчески удачный, самый рыночный космический проект SpaceShipOne — тоже родом из ИТ-отрасли. Во всяком случае, по происхождению денег главного спонсора, сооснователя Microsoft Пола Гарднера Аллена.