Новые технологии освоения космоса

Он рассказал, что "в 2015 году NASA, с одной стороны, и ИКИ и Роскосмос, с другой стороны, сформировали совместную группу (ИКИ/Роскосмос-NASA, Joint Science Definition Team, JSDT) для того, чтобы проанализировать концепцию "Венеры-Д" и приступить к уточнению научных задач, приоритетов и к организации этой миссии". "Встречи группы проходят как в США, так и в России. Последняя состоялась 14-16 марта в Москве", - уточнил Эгл.

На консультациях, которые проходили в ИКИ РАН и Научно-производственном объединении имени Лавочкина, обсуждались сценарий миссии "Венера-Д" и отбор необходимой для ее обеспечения научной аппаратуры. Непосредственным поводом для встречи послужил доклад, опубликованный 31 января. Его подготовили 15 членов JSDT, включая сопредседателей рабочей группы - заведующую лабораторией ИКИ Людмилу Засову и Дэвида Сэнски, представляющего ЛРД и Калифорнийский технологический институт.

Представитель ЛРД с сожалением констатировал, что "пока участие NASA в проекте ограничивается совместным изучением задач и целей с РАН и ИКИ". "Не было даже принято решения, будем ли мы сотрудничать с Россией в миссии "Венера-Д". Нет пока и определенного срока, когда такое решение может быть принято", - сказал Эгл.

Причина этого отчасти указана в докладе JSDT, опубликованном на сайте NASA. "Информация касательно затрат, изложенная в данном документе, предназначена только для сведения. Речи о конкретных обязательствах ЛРД или Калифорнийского технологического института не идет", - говорится в нем.

Расходы на деятельность NASA в следующем финансовом году планируется урезать примерно на 1%. Как сообщил на прошлой неделе директор Административно-бюджетного управления Белого дома Мик Малвэни, в настоящее время космическому ведомству выделяется примерно $19,3 млрд в год.

В NASA осознают важность проекта "Венера-Д", призванного поднять на качественно новый уровень фундаментальные исследования планеты, активно проводившиеся в 1960-1980-е годы и в начале 1990-х. "Хотя Венеру называют планетой - сестрой Земли, нам еще предстоит многое узнать о ней, например существовали ли когда-нибудь на ней океаны и жизнь", - подчеркнул директор управления планетарных исследований в штаб-квартире NASA Джим Грин.

"При более глубоком понимании этих процессов на Венере и Марсе у нас появится более полное представление об эволюции планет земного типа и о прошлом, настоящем и будущем нашей планеты", - пояснил он.

"По меркам Солнечной системы Земля и Венера близки друг к другу, а также схожи размером и составом, - отметил Сэнски. - Одна из целей, которых нам хотелось бы достичь с помощью потенциального партнерства, состоит в том, чтобы понять, как именно функционирует климат Венеры, для получения наглядного представления о механизме, приведшем к парниковому эффекту".

Как констатировали в ИКИ, многие вопросы, связанные с динамикой атмосферы, проблемами суперротации, гигантского парникового эффекта, эволюции Венеры, остались нерешенными. Поэтому проект "Венера-Д" должен обеспечить возможность изучать природные явления одновременно как с орбиты, так и находясь на поверхности планеты.

В докладе JSDT говорится, что запуск "Венеры-Д" может состояться в период с конца мая по конец июня 2026 года. В качестве резервной даты рассматриваются 2027 и 2029 годы. На межпланетную траекторию станцию должен вывести российский разгонный блок "Бриз-М" или водородный "КВТК".

В качестве вклада NASA, сообщили ТАСС в ИКИ, рассматриваются несколько предложений. Во-первых, это мобильная атмосферная платформа или аэростатный зонд, которые должны будут находиться в облаках планеты (на высоте более 50 км) несколько недель, что очень важно для изучения ротации атмосферы и природы неизвестного ультрафиолетового поглотителя.

Во-вторых, долгоживущие зонды, которые будут разбросаны по поверхности планеты и смогут проработать там до нескольких месяцев. В-третьих, как дополнительный элемент миссии также рассматривается субспутник для изучения плазменной оболочки Венеры.

В 2013 году концепция проекта включала в состав "Венеры- Д" орбитальный аппарат со сроком работы свыше двух лет, субспутник, посадочный аппарат типа "Вега" со сроком активного существования три часа и долгоживущую станцию, которая должна проработать на поверхности не менее суток.

Для облета Луны SpaceX намерена использовать космический корабль Dragon, который создается по заказу НАСА для доставки астронавтов на Международную космическую станцию, и ракету-носитель Falcon Heavy, которая разрабатывается для собственных нужд. Первый полет этой ракеты должен состояться летом текущего года, после завершения ремонта на стартовой площадке №40 на мысе Канаверал, хотя для самого пуска будет использована площадка 39А. Такое условие позволит не прерывать полеты ракет Falcon 9 даже в случае аварии в первом пуске Falcon Heavy. Первый беспилотный полет корабля Dragon 2 должен состояться, согласно расписанию эксплуатации американского сегмента МКС, между 11 и 25 ноября 2017 года. Первый полет с астронавтами на борту планируется в мае 2018 года.

Между низкоорбитальным кораблем, доставляющим людей на МКС, и кораблем для полета к Луне есть большая разница. Корабль для дальнего космоса должен иметь другой бортовой компьютер на защищенной электронике, другое программное обеспечение и другую систему связи. Кроме того, он должен выдерживать вход в атмосферу со второй космической скоростью.

С последним пунктом сложностей возникнуть не должно: на кораблях компании SpaceX используется теплозащитное покрытие PICA-X, которое, вероятно, является самым совершенным на сегодняшний день. Его предшественник, материал PICA, разработанный Исследовательским центром НАСА им. Эймса, был использован на возвращаемой капсуле научно-исследовательской миссии Stardust. Эта капсула поставила рекорд для искусственных объектов по скорости входа в атмосферу Земли (12,9 км в секунду). SpaceX значительно усовершенствовала созданный в НАСА материал и продолжает его улучшать.

Создание нового компьютера, программного обеспечения и системы связи для продвинутой версии корабля Dragon 2 должно потребовать гораздо больше 22 месяцев, оставшихся до конца 2018 года. Однако можно предположить, что Dragon 2 изначально разрабатывался как универсальное средство полетов в космос, а не чисто низкоорбитальный корабль, и в его системы, разрабатывавшиеся все последние годы, закладывалась как минимум основа для необходимой функциональности. В пользу этой версии говорит и то, что в 2020 году SpaceX намерена отправить созданный на базе корабля автоматический аппарат с научной миссией к Марсу.

Даже если облет Луны на корабле SpaceX состоится с задержкой в несколько лет, он станет первый полетом космического аппарата с людьми на борту за пределы низкой околоземной орбиты после последней экспедиции на Луну по программе «Аполлон» в декабре 1972 года.

Туристический облет Луны на Falcon Heavy и корабле Dragon неоднократно обсуждалась в последние годы, но представители SpaceX его ни разу не комментировали. Теперь же эта очевидная и достаточно простая в реализации идея включена в официальные планы компании.

По его словам, новые технологии позволят сократить время и снизить трудоемкость процесса очистки внутренних полостей, благодаря чему готовить метановые двигатели к повторному использованию возможно быстрее, чем классические, работающие с применением керосина и кислорода.

"Хочу отметить, что именно в этом направлении активно работает сейчас американская компания Blue Origin. Они уже собрали первую версию двигателя BE-4 и в скором времени поставят ее на испытательный стенд. Посмотрим, что у них получится. Внимательно следим за их деятельностью, но могу заверить, что мы от Blue Origin не отстанем", — заверил глава НПО "Энергомаш".

Вместе с тем, по его словам, создание двигателя BE-4 может после 2020 года внести коррективы в график поставок двигателей РД-180 производства АО "НПО Энергомаш" для американских ракет Atlas-5.

"График поставки наших РД-180 в США для Atlas-5 согласован с американскими партнерами и неукоснительно соблюдается. Наверное, работы по созданию своих двигателей американскими компаниями могут внести какие-то коррективы в наш график поставок, но только после 2020 года. Все будет зависеть от темпов создания рабочего двигателя, результатов его огневых испытаний и постройки летного образца в составе ракеты", — заключил Арбузов.

04.04.2017 - Илья Плеханов, для РИА Новости

После того как американской компании SpaceX удалось совершить запуск и возвращение использованной до этого первой ступени ракеты-носителя Falcon 9, в мире вновь закономерно возник интерес, как обстоят дела у России и Китая, ближайших конкурентов США в космической области.

На прошлой неделе глава "Роскосмоса" Игорь Комаров рассказал, что у России есть наработки по многократному использованию двигателей и составных частей ракет. "Инновации и достижения, которые делает SpaceX, заставляют нас работать над снижением себестоимости и повышением качества продукции. Главное — добиться конкурентоспособной продукции", — заявил Комаров. Как ранее сообщало РИА Новости, испытания российской сверхлегкой ракеты с возвращаемой первой ступенью могут начаться в 2031 году.

Пуски и бюджеты большой тройки

Пока же в России наблюдается затишье в отрасли из-за текущих проблем с запусками. В прошлом году Россия впервые уступила Китаю по количеству пусков. США и Китай произвели по 22 пуска, Россия — 19.

В этом году Комаров обещает произвести 30 пусков, но после первого квартала у нас пока два пуска, у США — семь, у Китая — три. Для сравнения: в 2014 и 2015 годах Россия совершила больше пусков, чем другие страны (32 — в 2014 году и 26 — в 2015 году). Сегодня космическую индустрию в стране сотрясают коррупционные скандалы, а двигатели ракет-носителей "Протон" и "Союз" нуждаются в ремонте для устранения производственных дефектов.

Что касается денег, то российская Федеральная космическая программа на 2016-2025 годы предусматривает бюджет в 1,4 триллиона рублей (около 25 миллиардов долларов по сегодняшнему курсу). НАСА потратит в одном 2017 году более 19 миллиардов долларов. Китайский бюджет засекречен, но оценивается специалистами в три миллиарда долларов в год.

Несмотря на свой относительно маленький бюджет, Китаю в прошлом году удалось отправить на орбиту двоих тайконавтов, совершить более двух десятков пусков и заявить, что в 2030-х годах у Китая есть амбиции стать ведущей космической державой.

Китайские частники

В последние годы в Китае появились и частные космические стартапы. Компания OneSpace, основанная в 2015 году, работает над созданием 59-тонной ракеты и обещает первый пуск в 2018 году, ExPace планирует вывести на рынок свою ракету под небольшие спутники, а Landspace обещает совершить коммерческий запуск уже в этом году. Landspace, кстати, в январе 2017 года подписала первый в Китае частный космический контракт с зарубежным клиентом на запуск наноспутников датской компании Gomspace.

Все эти китайские компании лишь с натяжкой можно назвать чисто коммерческими предприятиями, так как они тесно связаны с государством и используют государственные военные наработки.

Тем не менее государственные технологии могут рассматриваться как база сначала для выхода на рынок доставки коммерческих спутников, а затем и для реализации более амбициозных задач. OneSpace планирует запускать в космос не только спутники, но и людей, а Landspace вынашивает замыслы по созданию жидкотопливной ракеты, которая будет уже прямым конкурентом для SpaceX, Blue Origin и французской компании Arianespace.

Также в марте этого года, еще до успеха SpaceX, газета South China Morning Post писала, что Исследовательский институт ракетной техники Китайского объединения космических технологий (CALT) разрабатывает систему возвращения стартового ракетного двигателя для его повторного использования.

Космос — это деньги

Китай надеется, что космическая индустрия может стать одним из локомотивов всей инновационной экономики, а коммерческие и конкурирующие за мировой рынок игроки значительно увеличат частные инвестиции и ускорят развитие технологических инноваций в стране.

Винсент Чан, управляющий директор гонконгского отделения Credit Suisse, считает, что за последние 15 лет Китай перепрыгнул в технологическом развитии многие страны, и не стоит недооценивать его продвижение в космической индустрии.

Кроме создания ракет, Китай инвестирует и в космические исследования, в наращивание орбитальных группировок BeiDou и Gaofen. Количество спутников BeiDou в Поднебесной планируют довести до 35 единиц к 2020 году, составив конкуренцию системе GPS. На данный момент уже более 30 стран используют BeiDou, если верить китайским властям. Спутниковые данные — это тоже рынок и драйвер для инноваций. И Китай планирует зарабатывать на нем, конкурируя с такими компаниями, как Planet Labs, Digital Globe, Spaceknow и Orbital Insights.

В сентябре прошлого года в одном из подкомитетов конгресса США даже рассматривались доклады на тему возможного отставания США от Китая в космической гонке.

Джеймс Льюис, старший вице-президент Центра стратегических и международных исследований в Вашингтоне, предупреждал своих коллег, что фокус США на пилотируемой миссии на Марс в 2030-х годах может стать ошибкой, так как к этому времени развитие космической отрасли Китая принесет Поднебесной экономические и политические дивиденды.

Издание The Diplomat также в этом году в свой статье об амбициях Китая в космосе подчеркивало, что пока в США рассуждают о милитаризации космоса, китайской угрозе американским спутникам и возможных космических войнах, Китай нацелен на извлечение экономической выгоды, в том числе в виде разработок астероидов, космического туризма, создания инфраструктуры вне пределов Земли. Поэтому Китай больше обеспокоен юридическими вопросами освоения космоса и правами на добычу полезных "ископаемых" в космосе.

Бывший глава Европейского космического агентства Жан-Жак Дорден заявил, что развитие космических исследований важно для Китая, а космос — это теперь не только сфера интересов государства или фанатов, но уже интегрированная в экономику страны индустрия.

Глава Национального центра космических исследований Академии наук КНР У Цзи, в свою очередь, заявил, что "это только начало, большая цель, и ничто не должно останавливать Китай на пути к превращению в могущественную державу в космической отрасли".

Как отметил Путин, этот технопарк "станет составной частью формируемой в нашей стране современной исследовательской инфраструктуры наряду с научными центрами и новыми лабораториями, которые будут работать в тесном взаимодействии со знаменитыми конструкторскими бюро и высокотехнологичным бизнесом".

"Уже в ближайшее десятилетие предстоит создать конкурентоспособные прорывные разработки — передовые современные материалы, собственная компонентная база, новый тип ракет-носителей и пилотируемый корабль", — сообщил он.

Президент подчеркнул, что российская космическая программа "должна вести страну вперед, стать мощным стимулом для развития технологий и образования, способствовать расширению знаний не только о космосе, но и о нашей планете".

Президент РФ подчеркнул также необходимость "дальше укреплять международное сотрудничество в космосе, прежде всего в области прикладных и фундаментальных исследований". "Таким примером является российско-европейская миссия по исследованию Марса, а также работа на Международной космической станции", — отметил президент. Он напомнил, что "Россия на сегодняшний день единственная страна, которая доставляет на МКС космонавтов".

Путин добавил, что "успех космической программы России зависит от людей, поэтому очень важно привлечь к решению интересных, по-настоящему амбициозных задач молодые поколения исследователей с высоким уровнем знаний и передовыми компетенциями". "Нужно верить в себя и собственные силы, идти навстречу к мечте, добиваться технологических и научных прорывов", — призвал он. Как заявил президент РФ, "те, кто работают сегодня в космической отрасли, достойно продолжают подвиг ветеранов, стремятся к лидерству, это у нас в крови — быть сильными".