«Американцы такого еще не делали»
Российскому грузовому космическому кораблю «Прогресс МС-09» удалось достигнуть МКС за примерно 3 часа 40 минут. В «Роскосмосе» подобное событие преподнесли как мировой рекорд, который, в соответствии с последними планами госкорпорации, даже поможет в организации пилотируемой миссии на Луну. В действительности же миссию «Прогресс МС-09» можно считать рекордной со множеством оговорок.
Ракета «Союз-2.1а» с «Прогресс МС-09» стартовала с космодрома Байконур 10 июля 2018 года в 00:51 московского времени. Стыковка с модулем «Пирс» российского сегмента МКС состоялась в 04:31. Грузовик доставил на околоземную станцию почти 2,5 тонны полезного груза, включая третий скафандр «Орлан». Отличительной особенностью данного пуска стало применение грузовиком двухвитковой схемы сближения, впервые использованной для достижения МКС.
© «Роскосмос» // Схема двухвиткового сближения транспортного корабля с МКСОтсоединение «Прогресс МС-09» от третьей ступени «Союз-2.1а» произошло спустя 8 минут 45 секунд после старта на высоте примерно 210 километров. За три с лишним часа, предшествующих стыковке, грузовик совершил почти два полных оборота вокруг Земли, включающих три орбитальных маневра, в результате чего вышел на орбиту МКС высотой около 405 километров.
В октябре 2017-го и феврале 2018-го «Роскосмос» безуспешно пытался вывести «Прогресс МС» по двухвитковой схеме. Оба пуска отменила автоматика. В частности, старт «Прогресс МС-08» был перенесен из-за автоматического отключения двигателей, вызванного, вероятно, проблемами с бортовым компьютером (госкорпорация не раскрывает подробных причин переноса пуска). В итоге две предпоследние миссии «Прогресс МС» прошли по традиционной двухсуточной схеме полета, предполагающей, что грузовик достигнет МКС после 34 оборотов вокруг Земли (примерно через 50 часов после старта).
Успешная стыковка по сверхкороткой схеме грузовика и околоземной станции требует одновременного выполнения условий, обеспечивающих согласование параметров движения грузовика и станции по наклону и высоте орбиты. Прежде всего стоит отметить, что это требует высокоточной техники, в связи с чем последние «Союз-2.1а» и «Прогресс МС» и получили обновления систем управления. Настройка потребовалась и со стороны МКС, средняя высота которой в июне 2018 года грузовиком «Прогресс МС-08» была увеличена примерно на 700 метров (в итоге станция получила приращение скорости на 0,42 метра в секунду). Впрочем, подобные коррекции орбиты МКС проводятся регулярно перед запусками грузовых или пилотируемых кораблей.
Если бы 10 июля 2018 года при старте «Союз-2.1а» произошло отключение двигателей, как в случае с «Прогресс МС-07» и «Прогресс МС-08», пуск «Прогресс МС-09» произошел бы в резервные дни, когда невозможно компланарное выведение (то есть по двухсуточной схеме).
Стоит отметить, что в августе 2012 года грузовик «Прогресс М-16М» долетел до МКС по четырехвитковой схеме примерно за 5 часов 54 минуты. В феврале 2013 года по этой же схеме произошло выведение пилотируемого корабля «Союз ТМА-08». Впоследствии российские грузовые и пилотируемые корабли стали запускать к МКС вновь по двухсуточной схеме.
Удобства быстрого достижения МКС очевидны — в тесной капсуле МКС гораздо легче вытерпеть несколько часов вместо десятков, что особенно актуально для космического туризма. Возможные опасения от использования коротких схем достижения околоземной орбиты связаны с соображениями безопасности: быстрое выведение космических аппаратов к МКС требует высокоточных маневров, в результате которых происходит большой расход топлива (за одно включение двигательной установки), итоговая экономия в 20-30 килограммов топлива при сверхкороткой схеме незначительна.
Если грузовой или пилотируемых корабль, запускаемый по одной из коротких схем, будет недостаточно точно скорректирован по отношению к МКС, то у него просто не хватит топлива для самостоятельного успешного довыведения. В таком случае корабль можно считать утерянным. Действительно, двухвитковая схема требует допустимое угловое расхождения между плоскостями орбит МКС и грузовиком в момент выведения всего 12-18 градусов, четырехвитковой схеме достаточно 18-40 градусов, тогда как двухсуточная схема обходится фазовым диапазоном в 150 градусов.
Однако еще в сентябре 1966 года американский пилотируемый корабль Gemini (с астронавтами Чарльзом Конрадом и Ричардом Гордоном) за 1 час 34 минуты (один виток) достиг расположенный на околоземной орбите разгонный блок RM-81 Agena. Состыковку осуществил Гордон, выйдя в открытый космос и соединив аппараты тросом. Такой опыт был впоследствии успешно использован в 1970-х годах в ходе полетов на американскую станцию Skylab (располагалась выше 400 километров над землей), которой пилотируемые корабли Apollo достигали всего за 8,5 часа (шесть витков).
Однако абсолютный рекорд по времени, прошедшему от старта космического аппарата до его стыковки с околоземной станцией, принадлежит СССР. Именно эта страна в апреле 1968 года запустила «Космос-213» (беспилотный вариант корабля «Союз»), который состыковался с «Космос-212» всего через через 47 минут после старта. Кроме того, еще раньше, в октябре 1967 года, Советский Союз первым в мире осуществил автоматическую стыковку космических аппаратов на околоземной орбите, правда, на высоте около 200 километров, когда практически не требовалось обеспечения компланарного выведения. Тогда полет «Космоса-188» от старта до стыковки с «Космосом-186» занял всего 1 час 8 минут. Стыковка оказалась частично успешной, поскольку кораблям удалось выполнить только механическую стыковку, но не удалось произвести электрическую.
Стоит отметить, что до подобных успехов США и СССР современной России еще далеко, что тем не менее не мешает чиновникам «Роскосмоса» заявлять об обратном. В пресс-релизе, опубликованном на сайте госкорпорации и посвященном запуску «Прогресс МС-09», сообщается, что «главное преимущество такой схемы, прежде всего, в сокращении времени полета до 3-х часов, что было сделано впервые в истории космонавтики». «Ни американцы, ни китайцы еще такого не делали», — заявил главный конструктор пилотируемых космических комплексов РКК «Энергия» Сергей Романов.
По всей видимости, неоднозначность заявлений «Роскосмоса» о миссии «Прогресс МС-09» вызывает удивление только до тех пор, пока не становится очевиден ее пропагандистский характер. Госкорпорация запланировала запустить к МКС по двухвитковой схеме еще два грузовика, после чего в июне 2019 года по такой же схеме к околоземной станции должен полететь «Союз МС-14». Поскольку «Роскосмос» запланировал лететь к Луне на модифицированном советском пилотируемом корабле, а не на создаваемой российской «Федерации», то госкорпорации не остается ничего другого, особенно на фоне неудач последних лет, как имитировать бурную деятельность.