Какие новые разработки вернут России лидерство в космосе
Президент провел совещание по развитию космической отрасли - и призвал с умом расставить приоритеты России в этой области. Слова главы государства приобретают особое значение в контексте новых космических технологий, которые создают главные конкуренты России в этой сфере — американцы. Какими прорывными шагами могли бы ответить Илону Маску наши космические разработчики?
Наши приоритеты «известны - это совершенствование собственной космической инфраструктуры, наращивание и качественное улучшение орбитальной группировки космических аппаратов, ритмичное продолжение пилотируемых программ, создание перспективной линейки ракетных комплексов. В целом увеличение доли инновационной космической техники, продукции и услуг».
Такими словами президент Путин начал специальное совещание по проблемам отечественной космической отрасли. И хотя другие подробности обсуждения остались за кадром, можно не сомневаться, что разговор получился, что называется, жестким. Россия теряет свои позиции в космосе.
Однако есть целый ряд наработок и технологий, которые оставляют для нашей страны надежду на осуществление нового космического рывка. Какие именно?
Ракеты-носители. Маск задавил ценой
Еще несколько лет назад на рынке пусковых услуг на орбиту доминировала Россия. Однако пока «Роскосмос» на старых, еще советских ракетах доставлял спутники и экипажи на орбиту, мир космических технологий серьезно трансформировался. Особенно с точки зрения создания ракет-носителей - были созданы возвращаемые ступени.
Прежде всего, на арене космических пусков появился Илон Маск, а в небытие ушла и самая дешёвая из одноразовых ракет - украинская РН «Зенит». Её же планировали использовать и российские операторы - под пуски «Зенитов» даже был привезён комплекс «Морской старт», но после событий 2014 года и воссоединения Крыма с Роcсией, сотрудничество между РФ и Украиной в космической сфере прекратилось. Вместе с потребностью заместить «Зенит» пришла нужда в списании российских ракет-носителей «Союз» - надёжных, как автомат Калашникова, но долгих в производстве и уже не таких дешевых.
Практически эталонным с точки зрения цены остается российская ракета-носитель «Протон». Соимость вывода полезной нагрузки на этих ракетах составляет всего 2700 долларов за килограмм. Но время этих ракет (прежде всего из-за аварийности и длительного изготовления), практически ушло. Российской космонавтике требуются принципиально иные решения - новые, эффективные и менее затратные для заказчика.
Ракета-носитель «Зенит» выводила в космос грузы по цене в 3,5-4 тыс. долларов за один килограмм и долгое время считалась лучшей в классе. Но после появления SpaceX и их ракет Falcon 9 выснилось, что выводить в космос оборудование можно и дешевле, и гораздо быстрее (не ожидая очереди на пуск целый год). Илон Маск «уронил» рынок пусковых услуг по всем параметрам (как по сроку изготовления ракеты, так и по цене пуска), разом оттеснив за орбиту рынка крупнейших игроков. И это не только «Роскосмос», но и Европейское космическое агентство.
Falcon 9 (Фото: Global Look Press)
SpaceX установила цену в 2,7 тыс. долларов за килограмм при выводе на низкую опороную орбиту и сделала конкуренцию практически невозможной. В некоторых проектах, например в Starlink, стоимость пуска оказалась даже ниже 2 тыс. долларов за килограмм, что принципиально невозможно обеспечить любой другой компании. Для сравнения - стоимость килограмма полезной нагрузки, выводимой на ракете «Союз-2», варьируется от 4,5 тыс. долларов за килограмм до почти 10 (влияет стоимость груза, его сложность и прочее), что даже по нижней границе рынка практически не вписывается в конкурентоспособную модель. Попытка приспособить для космических пусков военную ракету-носитель РС-18 («Рокот») тоже провалилась - стоимость вывода на орбиту одного килограмма груза и вовсе превысила 15 тыс. долларов за килограмм.
Надежды на новейшую ракету «Ангара» тоже пока не оправдались. И дело не в том, что ракета неудачная. Просто она слетала в космос всего один раз, и разовая акция никак не может считаться успешной космической программой, да еще и с коммерческой точки зрения.
Экологически чистый «Амур»
Однако у России есть и другие перспективные разработки. И речь идет прежде всего о ракете-носителе «Амур-СПГ» (Союз-7). «Амур-СПГ» может стать самой дешевой и самой экологичной ракетой в мире. Стоимость ее пуска, по данным источников газеты ВЗГЛЯД в космической отрасли, не должна превысить 20 млн. долларов - это в три раза меньше, чем SpaceX просит за пуск Falcon 9 в данный момент.
Правда, полезной нагрузки в новой ракете (при выводе на низкую опорную орбиту) будет меньше, чем у Falcon 9 - 12,5 тонн против 15,7. Но при этом российская ракета может оказаться заметно легче американской - 360 тонн против 550 тонн, что выводит российскую ракету в класс средних, а не тяжелых ракет.
Конкурс на разработку возвращаемой многоразовой ракеты, способной работать на всем диапазоне нагрузок легких и средних ракет, выиграл ракетно-космический центр (РКЦ) «Прогресс», опередив частную компанию «КосмоКурс» и ГКНПЦ имени Хруничева. Опыта в создании прорывных технологий самарцам не занимать, поэтому нет сомнений в том, что задачу они выполнят. Первый полёт российской ракеты «Амур-СПГ» на топливной паре метан-кислород, состоится примерно в 2025-2026 году. По крайней мере, так заявляется на сегодня.
Однако у Илона Маска и компании SpaceX есть фора в 15 лет. С 2006 года, первого пуска ракеты Falcon, американцы постоянно совершенствуют свои космические технологии. Некоторые их решения, например, импульсные включения двигателя на этапе посадки, признаются как не имеющие аналогов в мире. Все эти результаты российской науке и промышленности придётся активно догонять, и сколько времени займёт эта гонка, пока непонятно.
Надежда на летающее «Крыло»
Что же делает Россия с точки зрения создания многоразовых элементов ракет-носителей? Когда макет многоразового ракетного ускорителя МРУ «Байкал» был представлен на 44 авиакосмическом салоне в Ле-Бурже еще в 2001 году, зарубежные специалисты воодушевились и завалили ГКНПЦ им. Хруничева и создателей «Бурана» НПО «Молния» запросами о цене изделия.
Однако про ускоритель с возможностью возврата на аэродром «по-самолётному» забыли на 20 лет. Скорее всего, пока у российской космонавтики были «Союзы», а «Шаттлы» летали без происшествий, более технологичные и дешевые ракеты были просто не нужны. Лишь в конце сентября 2020 года гендиректор Фонда перспективных исследований (ФПИ) Андрей Григорьев заявил, что первый прототип возвращаемого разгонного блока «Крыло-СВ» (с таким названием над блоком будут работать и дальше) совершит первый испытательный полёт в конце 2021 года.
Многоразовый космический корабль «Орёл» (фото: roscosmos.ru)
На этот прототип (да и проект в целом) у «Роскосмоса» большие планы. Модульная конструкция даёт возможность конфигурировать первую ступень в зависимости от массы полезной нагрузки. Чем она больше - тем больше блоков «Крыло» в цеху «цепляют» к первой ступени ракеты. Такой подход более гибкий и дешевый, чем решения Илона Маска.
По данным источников газеты ВЗГЛЯД в космической отрасли, именно «Крыло-СВ» должно лечь в основу российской многоразовой транспортной системы для освоения космоса в ближайшем будущем. Источники отмечают, что многоразовая первая ступень ракеты-носителя должна совершать посадку на наземные площадки и аэродромы, расположенные в непосредственной близости от космических трасс. Это упрощает и удешевляет использование разгонных блоков, удешевляя в конечном счете и сами пуски.
«Орёл» и возвращение к «Бурану»
Теперь стоит сказать о том, что должны выводить ракеты-носители на орбиту - космических кораблях. Сейчас в России создают сразу два многоразовых космических корабля - «Орёл» (он же «Федерация»), за авторством РКК «Энергия» и частный космический грузовик «Арго», созданный в недрах корпорации МТКС под руководством Сергея Сопова и выходца из РКК «Энергия» Николая Брюханова.
Помимо этих проектов, глава корпорации «Роскосмос» Дмитрий Рогозин поручил разработать новые варианты многоразового пилотируемого космического «челнока», аналогичного по своему назначению советскому кораблю «Буран». Будет ли это сугубо гражданская или военная машина, или «Роскосмос» планирует возить на новом челноке как людей в форме, так и в штатском, пока не уточняется.
Возможные перспективы
После определения всех направлений развития в Федеральной Космической Программе в может оказаться два ключевых вектора.
Первый - выполнение государственных и оборонных задач. Для этого сейчас создаются ракеты «Ангара» и её модификации, достраивается космодром «Восточный». Эти технологии понадобятся военным для запусков спутников оптической и радиоэлектронной разведки и других аппаратов. Для этих же задач на «Ангару» могут затащить и реанимированный «Буран» (однако эта перспектива специалистам пока кажется нереалистичной).
Второй вектор развития – возвращение России на рынок пусковых услуг и оттеснение Илона Маска, ведь над успехами в российской космической отрасли долгое время откровенно издевались. Собрать и мобилизовать лучшие умы российской космической промышленности всё-таки удалось и шанс ещё не упущен.
На решение ключевых проблем у «Роскосмоса» остаётся не больше пяти лет. Если все идеи, озвученные представителями госкорпорации, будут реализованы в срок и с хорошим качеством, у России есть шанс вернуть свой кусок пирога на космическом рынке. Если же космическая программа начнёт буксовать, как было уже не раз, то о «русской орбите», похоже, можно будет забыть навсегда.