Новые технологии освоения космоса

В 2016 году, с задержкой на два года, Федеральная космическая программа 2016-2025 была утверждена правительством. По сравнению с первым проектом 2014 года объем финансирования космонавтики по этой программе упал в два раза. Уже после принятия ФКП была дополнительно секвестрована на 10%, и этот процесс может продолжиться.

Финансирование ракетно-космической отрасли помимо ФКП идет еще по двум федеральным целевым программам. Если с программой по ГЛОНАСС проблем не возникло, то программа развития космодромов добавила чиновникам много головной боли. Расходы на нее также уменьшились приблизительно в два раза, из-за чего от планов по строительству двух пусковых комплексов для ракет «Ангара» на космодроме Восточный пришлось отказаться. Хотя поначалу это отрицалось, нехватка стартовых столов окончательно похоронила идею многопускового полета к Луне.

В теории, полный отказ от лунной экспедиции вполне возможен. Проблема лишь в том, что при этом потеряется смысл разработки нового пилотируемого космического корабля ПТК НП «Федерация». Этот заказ выполняет РКК «Энергия», которая в последние годы сумела проявить себя как самого сильного лоббиста в отрасли.

Именно «Энергия» и протолкнула новую долгосрочную программу развития средств выведения, логичным концом которой становится создание новой свертяжелой ракеты.

В принятой основательно урезанной ФКП оставалась опытно-конструкторская работа «Феникс» по созданию ракеты среднего класса. Изначально ее целью было создание носителя на замену украинской ракете «Зенит». Эту ракету среднего класса нельзя назвать востребованной, и потому удивительно, что данная ОКР пережила сокращение программы. Именно она, однако, стало отправной точкой для нового плана «Энергии» и «Роскосмоса».

Согласно обобщенной программе от 2015 года, в 2021 году при помощи тяжелой ракеты-носителя «Ангара-А5П» (пилотируемая модификация, грузоподъемность 24,5 т или, по другой концепции, 20 т) должны были начаться летные испытания нового пилотируемого корабля «Федерация». С 2024 года планировалось начать испытания «утяжеленной» водородной «Анагы-А5В» грузоподъемностью 37,5 т. У этого плана есть сразу три проблемы. Во-первых, тяжелую ракету «Ангара» предполагалось использовать для всех модификация корабля «Федерация», включая и лунную (масса около 20 т), и низкоорбитальную (около 15 т), что очень дорого и неэффективно. Во-вторых, развертывание серийного производства универсальных ракетных модулей (УРМ) «Ангары» в ПО «Полет» в Омске столкнулось с трудностями и не завершено до сих пор. В-третьих, строительство стартовой площадки для «Ангары» на Восточном до сих пор не начато, и шансов успеть к 2021-2022 году не так уж много. Значит, летные испытания ПТК НП будут неоднократно откладываться. Ну и помимо этого, как было написано выше, водородная «Ангара» для лунной экспедиции совсем не подходит.


Чтобы решить эти проблемы, РКК «Энергия» решила полностью вычеркнуть из пилотируемой программы ракеты «Ангара», которые разработал и производит Центр им. Хруничева. На первом этапе «Энергия» решила разрабатывать не лунную, а более легкую низкоорбитальную модификация корабля «Федерация», и для ее испытаний использовать среднюю ракету, разрабатываемую по ОКР «Феникс» – она получила два названия: «Союз-5» и «Сункар». «Союз-5» получит двигатель РД-171 на первой ступени и будет внешне отличаться от «Зенита» разве что диаметром. Он сможет летать с модернизированного пускового стола для «Зенитов» на космодроме Байконур и с морского космодрома Sea Launch компании S7, причем работы на Байконуре должны быть выполнены на средства Казахстана, а модернизация комплекса Sea Launch, соответственно, на средства S7. Благодаря схожести новой ракеты с «Зенитом» переделка стартовых комплексов будет простой и недорогой. Именно «Союз-5» будет использован для начала испытаний «Федерации», которое одновременно с первым пуском новой ракеты назначили на 2022 (а скорее 2023) год.

Контракт на разработку «Союза-5», конечно же, достался РКК «Энергия», но основным субподрядчиком и производителем станет самарский РКЦ «Прогресс».

Водородная ракета «Ангара-А5В» пока не исключена из программы. У нее осталась задача выведения тяжелых спутников военного назначения. Тем не менее, по словам главы Центра им. Хруничева Андрея Калиновского (в июне 2017 года перешел на работу в Роскосмос), разработка этой ракеты в ближайшие годы не начнется. К ней планируется приступить после появления стартового стола для «Ангары» на Восточном, т.е. в начале 2020-х годов. Если в проект стартового стола не будет заложена возможность использования его с водородной «Ангарой», отказ от нее станет просто вопросом времени.

А где же сверхтяжелая ракета?
Ставка на «Союз-5» решила первоочередную проблему. Эта ракета, если будет создана в срок, позволит начать летные испытания ПТК НП. Но для лунной программы «Союз-5» не подходит. Зато подходит многомодульная ракета, которую можно связать из первых ступеней «Союза-5» так же, как американская Falcon Heavy состоит из трех Falcon 9 или как «Ангара-А5» состоит из пяти модулей «Ангары-А1.2». Ракету, состоящую из трех модулей среднего класса на первой и второй ступени, неофициально в широком смысле называют «тризенитом». А пятимодульную ракету можно по аналогии назвать «пятизенитом». Эту идею РКК «Энергия» взяла на вооружение довольно давно, назвав «Энергией-5» (см. предыдущую версию статьи о сверхтяжелых ракетах). Первая ступень «Энергии-5» состоит из четырех ускорителей с одним двигателем РД-171 (т.е. каждый такой ускоритель является аналогом первой ступени ракеты «Союз-5»). Вторая ступень – аналогичный центральный модуль. Третья ступень – кислородно-водородная, что, как раз, является отличием от первоначальной концепции «многозенита». Грузоподъемность «Энергии-5» составит более 90 т на низкую орбиту Земли, что позволит доставить ПТК НП на орбиту Луны в один пуск или организовать высадку на Луну в два пуска.

6 июля 2017 года стало известно, что РКК «Энергия» планирует на первом этапе создать трехмодульную версию ракеты, получившую логичное название «Энергия-3». Она сможет выводить на орбиту около 70 т. Ее первый полет может состояться в 2028 году.

Пусковой комплекс для «Энергии-3» и «Энергии-5» планируется построить на космодроме Восточный, но работа над ним начнется только после 2025 года.


Итоги кратко
В первой половине 2020-х (официально – в 2022 году) должна появиться ракета-носитель среднего класса «Союз-5» с двумя стартовыми площадками: на Байконуре и Sea Launch. Она будет использоваться для испытательных беспилотных и, в дальнейшем, пилотируемых (с Байконура) запусков нового корабля «Федерация».>

К 2028 году планируется построить стартовую площадку на Восточном, с которой можно будет производить пуски «Союза-5», «Энергии-3» и «Энергии-5» по пилотируемой программе. В дальнейшем этот комплекс может быть использован для организации экспедиций к Луне или на ее поверхность.

Одновременно с этим будет проводиться исследование околоземных астероидов, а также спутника Юпитера Ганимеда, куда также планируется отправить автоматическую межпланетную станцию.

Все вышеперечисленные миссии на данный момент уже согласованы. В ближайшее время согласовать могут еще одну миссию – отправку АМС на Уран.

Что касается пилотируемой программы, то Китай ранее уже подтвердил намерение развернуть на околоземной орбите собственную полноценную космическую станцию. Помимо этого в КНР уделят большое внимание освоению Луны. Туда уже запускаются зонды, причем в будущем они доставят на Землю образцы лунного грунта. Однако венцом китайской лунной программы станет пилотируемая миссия и даже строительство на нашем естественном спутнике базы.

Транспортировку сверхтяжелой ракеты после сборки на техническом комплексе на стартовую площадку, расположенную на расстоянии 4,2 км, предполагается проводить в вертикальном режиме с помощью транспортно-пусковой платформы. Стартовое сооружение будет заглублено в грунт на три-четыре этажа.

Об этом говорится в документации по оказанию услуг по выполнению публичного технологического и ценового аудита инвестиционного проекта по строительству на Восточном. На реализацию контракта с компанией, которая проведет оценку проекта, Роскосмос готов выделить 3,4 млн рублей.

Строительство инфраструктуры для сверхтяжелой ракеты-носителя и ракеты среднего класса для запусков пилотируемых кораблей с космодрома Восточный начнется в 2026 году.

"Подготовка проектной документации - 2024-2025 гг. Начало строительства - 2026 год. Завершение строительства и ввод в эксплуатацию - 2030 год", - говорится в документе.

Комплекс для сверхтяжелой ракеты должен включать монтажно-испытательный корпус высотой 118 метров, зал испытаний с мостовым краном грузоподъемностью 100 тонн с высотой подъема крюка 105 метров, хранилище блоков ракет, монтажно-испытательный корпус космических аппаратов, такой же комплекс для пилотируемых космических кораблей. Общая площадь сооружений технического комплекса составляет 94,6 тысячи квадратных метров.

Роскосмос намерен отобрать компанию для оказания услуг по технологическому и ценовому аудиту инвестиционного проекта по строительству на Восточном. На реализацию контракта с компанией, которая проведет оценку проекта, Роскосмос готов выделить 1,6 млн рублей, передает ТАСС..

Одни из первых вычислений были сделаны еще в 80-х годах с прибытием к Сатурну космического зонда «Вояджер-2». Исходя из собранных им данных, ученые рассчитали продолжительность сатурнианских суток – 10 часов, 39 минут и 22 секунды. Однако, с момента посещения планеты-гиганта зондом «Кассини», доселе считавшиеся верными цифры, подверглись всеобщим сомнениям. Показатели замеров флуктуаций магнитного поля Сатурна, сделанные космическим аппаратом, позволили определить, что на совершение одного оборота вокруг оси Сатурн затрачивает на 8 минут больше.

Все мы помним о начале завершающего этапа миссии зонда «Кассини», именуемого «Финалом Оперы», который начался три месяца назад - аппарат совершал серию сближений с Сатурном на максимально близкое расстояние. Именно в ходе таких периодических маневров, ученые надеялись собрать больше информации по флуктуациям магнитного поля гигантской планеты, и тем самым вычислить более точную продолжительность сатурнианских суток.

Но, к сожалению, эти надежды оказались напрасными. Полученные новые данные по замерам показали точное совпадение магнитной оси Сатурна с осью его вращения, а в некоторых случаях отклонение от нее менее, чем на 0,06 градусов. Это не только не позволяет точно определить продолжительность суток на «окольцованной» планете, но и не поддается объяснению возникновение его магнитного поля.

Следуя современным теориям формирования магнитных полей у планет и звезд определенного типа, магнитная ось Земли, Юпитера и Сатурна, а так же прочих планет и светил, должна иметь некоторый угол наклона относительно оси вращения самого небесного тела. Именно за счет этого, в ядре могут образоваться вырабатывающие эти поля потоки плазмы, расплавленного металла или металлического водорода. Таким образом, в течение суток во флуктуациях магнитного поля будет отражаться этот наклон. Поэтому, наблюдая то, как сила поля изменяется несколько дней, можно рассчитать, сколько длятся одни сутки.

Последние полученные данные по замерам с зонда «Кассини» буквально «загнали» ученых в тупик, ведь на Сатурне подобных колебаний обнаружено не было. Участники научной команды предположили, что возможно, из-за каких-то внутренних процессов в атмосфере гигантской планеты, они оказались скрыты, поэтому на данный момент ведутся наблюдения за флуктуациями гравитационного поля, где есть шанс обнаружить хоть какие-то «намеки» на это.

О поиске новых способов измерений рассказал Мишель Дауэрти (Michele Dougherty) из Имперского колледжа в Лондоне, Великобритания. Пока, по результатам первых полученных данных оказалось, что и гравитационное поле Сатурна скрывает в себе неизученные аномалии. Но по словам Дауэрти, разгадать эту загадку, а так же множество остальных представится возможным только с помощью других исследовательских зондов, потому что совсем скоро, уже через 1,5 месяца космический зонд «Кассини» сгорит в атмосфере Сатурна.

МОСКВА, 29 июл – РИА Новости. Плавучий космодром "Морской старт" будет модернизирован для обеспечения с него запусков разрабатываемой ракеты среднего класса "Союз-5", сообщил глава "Роскосмоса" Игорь Комаров.

"Мы предполагаем (добиться первых пусков новой ракеты до 2022 года), модернизируя стартовые сооружения на Байконуре и модернизируя имеющиеся стартовые мощности "Морского старта", — сказал Комаров в эфире телеканала "Россия 24".

"Союз-5" — ракета среднего класса, разрабатываемая в России на замену украинским "Зенитам". Носитель будет способен выводить на низкую околоземную орбиту до 17 тонн полезной нагрузки, в том числе по пилотируемой программе, а на геостационарную орбиту (с помощью разгонного блока) — до 2,5 тонны.

На "Союзе-5" планируется впервые запустить новейший российский космический корабль "Федерация" в беспилотном варианте в 2022 году и с экипажем в 2024 году. Ракета будет взлетать с модернизированного стартового комплекса под ракеты "Зенит" на космодроме Байконур.

МОСКВА, 10 апр — РИА Новости. Будущее за возвращаемыми первыми ступенями ракет-носителей, но сейчас они дают лишь 10%-ную экономию по сравнению с затопляемыми ступенями, и SpaceX потребуется время, чтобы отработать технологию и доказать её финансовую эффективность, считает гендиректор госкорпорации "Роскосмос" Игорь Комаров.

"Если говорить в отношении технологии многократного использования первых ступеней, будет ли за этим будущее? Да, за этим, мы уверены, будущее. И, наверное, надо откровенно сказать, что есть определенное отставание у нас в этих технологиях. Но то состояние, в котором сейчас находятся эти разработки, и те результаты, которые показывают, то, что всего 10% идет экономия с повторным использованием первых ступеней, о которой заявляют SpaceX, показывают, что, наверное, не так быстро всё получится, и вопросы эффективности решатся", — сказал Комаров в интервью телеканалу НТВ.

"При этом надо понимать, что стоимость страховки и риски, которые связаны с повторным использованием, в ближайшие годы будут достаточно серьезными. И они будут приводить к существенному росту затрат", — добавил Комаров.

Он отметил при этом, что Роскосмос никогда не рассматривал Илона Маска (создателя компании SpaceX) исключительно как смелого визионера, сконцентрированного на создании эффектного образа, а не достижении прагматических целей.

"Как к фантасту мы к нему никогда не относились, мы видели его абсолютную прагматичность, поиск слабых мест, на которых он именно сконцентрировал свои усилия, и шел по пути, который наметил", — сказал гендиректор Роскосмоса.