ВЗЛЁТ 2012 12

Российская космонавтика ждет перемен

Игорь АФАНАСЬЕВ, Дмитрий ВОРОНЦОВ

Старт корабля «Союз ТМА-06М» с Байконура 23 октября 2012 г., третий пилотируемый запуск к МКС из четырех запланированных на этот год

Год назад руководство Роскосмоса признало, что ракетно-космическая отрасль страны находится в состоянии «системного кризиса», и в «капитальном ремонте» нуждается вся космонавтика России, включая реформирование самого Федерального космического агентства. Тогда же были озвучены и новые приоритеты: прикладные задачи, научный космос, пилотируемая космонавтика, средства выведения. Прикладной космос сконцентрировался на навигации и дистанционном зондировании Земли. А что ждет в ближайшее время космическую науку и пилотируемую программу?

Пять лет назад наш журнал уже публиковал обзор перспективных российских научных космических аппаратов (см. «Взлёт» №6/2007, с. 48-51). Увы, из многочисленных проектов орбитальных обсерваторий, межпланетных зондов и исследовательских спутников свет увидели немногие. В сентябре 2007 г. успешно слетал биологический «Фотон-М». В январе 2009-го был запущен «Коронас-Фотон» для изучения Солнца и солнечно-земных связей. Увы, менее чем через год его аппаратура отказала. Успешно начался полет обсерватории «Радиоастрон» («Спектр-Р»), выведенной на орбиту в июле 2011 г. Громким провалом завершилась долгожданная миссия «Фобос- Грунт»: зонд, запущенный в ноябре 2011 г., так и не смог вырваться из «пут земного притяжения» и сгорел в атмосфере в январе 2012-го. Последним успехом стал запуск в июле этого года малогабаритного космического аппарата для фундаментальных космических исследований (МКА-ФКИ) «Зонд-ПП», предназначенного для определения характеристик земной поверхности. Но подавляющая часть научных проектов съехала «вправо»…

Между тем, объявленный прошлой осенью «новый курс» Роскосмоса продолжает выполняться. В подготовленном проекте «Стратегии развития космической деятельности России до 2030 г. и на дальнейшую перспективу» подтверждено приоритетное развитие прикладных и научных программ.

На прошедшем 26-31 августа VII Международном аэрокосмическом конгрессе IAC’12, эти приоритеты были подчеркнуты особо в докладе ЦНИИмаш с бюрократически витиеватым названием «Перспективные российские проекты фундаментальных космических исследований во исполнение положений «Стратегии развития космической деятельности России до 2030 г. на дальнейшую перспективу». Среди тем – изучение космического пространства, исследование Вселенной, изучение и использование Луны для работы астрофизических инструментов, космогония и планетология Солнечной системы, космическая биология, физиология и экзобиология, изучение Солнца и солнечно-земных связей и ряд других направлений.

В соответствии с выбранными приоритетами на ближайшие месяцы запланирован полет нового «Биона-М» №1 для биологических исследований влияния факторов космического полета на высшие организмы. Затем состоятся миссии обсерваторий «Спектр-РГ» (2014 г.), «Спектр-УФ» (2016 г.). Околоземное пространство продолжат исследовать малые спутники МКА-ФКИ «Рэлек» и «Странник», тогда как аппарат «Арка» будет изучать солнечную корону. Запуски этих спутников планируются до 2015 г.

В 2014-2015 гг. стартует проект «Резонанс» по исследованию взаимодействия волн и частиц во внутренней магнитосфере Земли. В его рамках предполагается вывести на орбиту две пары спутников, которые будут совершать полет вдоль одной трубки магнитного поля Земли. Еще через три года Россия должна запустить обсерваторию «Интергелио-Зонд» для прямого обзора Солнца и близкого околосолнечного пространства. Глубокие исследования космического гамма-излучения в широком диапазоне энергий проведет «Гамма-400», старт которой намечен пока на 2020 г. Спустя еще пару лет планируется запустить «Спектр-М» («Миллиметрон») для изучения космических излучений миллиметрового, субмиллиметрового и инфракрасного диапазонов спектра.

Межпланетный раздел космической программы представлен широким спектром направлений – от изучения Луны до полетов к астероидам и планетам-гигантам.

В 2015 г. должен начаться проект «Луна- Глоб»: на спутник Земли десантируется аппарат для поиска водяного льда. Еще через год будет запущен спутник Луны. На 2017 г запланирована совместная российско-индийская миссия «Луна-Ресурс»: на южный полюс Луны должен совершить посадку автомат для изучения свойств реголита. Вторым этапом, в 2019 г., намечается вернуть на Землю образцы лунного грунта. Таким образом, будет повторена советская программа почти полувековой давности.

В районе 2020 г. возможно повторение миссии «Фобос-Грунт», но пока это лишь наметки планов. Тем не менее, марсианская тема не забыта: пока Красную планету будут изучать в рамках европейской программы ExoMars. Предусмотрен запуск двух зондов совместно с ЕКА – в 2016 и 2018 гг. Первая миссия доставит европейские орбитальный аппарат и посадочный модуль-демонстратор, вторая – еще и российский «десантный модуль». В 2021 г. возможно развертывание сети автоматических станций «Марс-Net» для исследования поверхности Марса.

На 2020 г. намечается полет к опасному астероиду Апофис одноименного российского зонда, который должен уточнить траекторию данного небесного тела.

В 2022 г. стартуют сразу две межпланетных миссии – «Лаплас-П» к спутнику Юпитера Ганимеду и «Венера-Д» к Утренней звезде. Последняя станция должна высадить на поверхность Венеры долгоживущую станцию.

Исследования Меркурия предполагается провести как в рамках международного проекта Bepi-Colombo (старт – в 2015 г), так и самостоятельно, в рамках проекта «Меркурий-ПМ» (2026 г.). Российские ученые планируют и другие работы, такие как «Венера-Глоб» или «Марс-Грунт», миссии в систему Сатурна и в пояс астероидов, даты которых пока не определены.

В общем, как обычно, «планов громадьё». Посмотрим, что будет с исполнением. Вопрос этот не менее актуален и для самой престижной компоненты российской космонавтики – пилотируемой.

Космические аппараты для научных исследований, создаваемые на базе унифицированной платформы «Навигатор» разработки НПО им. С.А. Лавочкина. Слева – орбитальная обсерватория «Спектр-РГ» запуск которой планируется на 2014 г.

Малый космический аппарат для фундаментальных космических исследований (МКА-ФКИ) «Зонд-ПП», предназначенный для определения характеристик земной поверхности. Его успешный запуск состоялся в июле 2012 г.

После «смены курса» осенью 2011 г, когда глава Роскосмоса Владимир Поповкин объявил о закрытии проекта создания новой ракеты-носителя «Русь-М», будущее пилотируемой космонавтики России выглядит достаточно неопределенным. Во всяком случае, концепция ее развития очень туманна.

Впрочем, такая ситуация характерна и для зарубежных пилотируемых программ (кроме, быть может, китайской). Связано это с тем, что полеты человека при нынешнем уровне экономики стали чем-то вроде «пятого колеса» в телеге космической деятельности: львиную долю научных и почти 100% всех практических результатов получают автоматы. Бесконечное накручивание витков по низкой околоземной орбите создает ощущение идеологического тупика, в котором оказались пилотируемые полеты.

Тем не менее, полностью отказываться от пилотируемых программ никто не намерен: они обеспечивают национальный престиж и, будучи технически сложными, являются неким «локомотивом развития» ряда областей машиностроения. К тому же в перспективе освоение дальнего космоса, как процесс включения его в хозяйственную деятельность, немыслимо без участия человека. Проблема – в выборе конкретных целей и путей их достижения.

Федеральное космическое агентство имеет достаточно четкую точку зрения в отношение ближайших целей пилотируемого космоса – это продолжение эксплуатации Международной космической станции до 2020 г., а, возможно, и далее. С лета 2009-го партнеры по проекту обсуждают перспективы продления срока службы станции до 2025 г. В любом случае, до 2020 г. нам надо определиться: Соединенные Штаты, как основной финансовый вкладчик проекта и владелец большей части энергоинформационных ресурсов станции, дают понять, что МКС свою задачу выполнила, и продолжение полетов к ней американских астронавтов после 2020-2025 гг. вряд ли целесообразно. Пока идут переговоры, Роскосмос вместе с европейскими партнерами оценивает перспективы, параллельно рассматривая варианты создания на основе российского сегмента Орбитального пилотируемого сборочно-экспериментально комплекса (ОПСЭК) ограниченных масштабов (это что-то между «Салютом-7» и «Миром»).

Что касается более дальнего горизонта прогнозирования, здесь мнения экспертов и специалистов расходятся. В 2009 г. РКК «Энергия» представила свою концепцию российской пилотируемой программы до 2040 г. В соответствии с ней человек сохранит свое присутствие на околоземной орбите и начнет двигаться в сторону Луны и Марса. Причем последний предполагается осваивать с некоторым опережением относительно Луны. Эта точка зрения отражала мнение некоторой части мирового научного сообщества, считающей наш естественный спутник бесперспективным для освоения, а Марс – «запасной планетой» человечества.

Однако в последние несколько лет произошла трансформация: Луна вышла на первый план. Это связано с открытием следов воды в лунном грунте, что сразу делает наше ночное светило довольно притягательным объектом: вода – это ресурс для поддержания жизнедеятельности космонавтов на ее поверхности и источник для синтеза ракетного топлива. Последнее обстоятельство возвращает Луне статус потенциальной базы для прорыва в «дальний космос».

«Лунное направление» получило поддержку в проекте «Стратегии развития космической деятельности России до 2030 г. и на дальнейшую перспективу». Роскосмос предусматривает миссии к Луне и на ее поверхность в районе 2030 г. (далее стратегической целью обозначена подготовка международной экспедиции на Марс). Но пока никаких конкретных решений в данном направлении не принято, хотя очевидно – освоение Луны или полет на Марс слишком затратные направления, которые не в состоянии потянуть в одиночку ни одна держава. Здесь речь может идти лишь о международной кооперации. Но подобный статус таких программ требует длительного согласования целей, задач, расходов и вкладов каждой из сторон. Пока известно лишь о переговорах между NASA и Роскосмосом о возможности развертывания обитаемой станции L2 в точке либрации системы «Земля – Луна», расположенной за нашим естественным спутником.

Соединенные Штаты нацелены (по крайней мере, на словах) на миссии в дальний космос – к астероидам и Марсу. В их планы входят тренировочные облеты Луны.

Вверху: ракета-носитель «Зенит-2ФГ» с аппаратом «Фобос-Гоунт», миссия которого бесславно закончилась в январе этого года. Ступени «Зенита» РКК «Энергия» предлагает использовать для создания совместно с Украиной и Казахстаном новой ракеты-носителя сверхтяжелого класса для пилотируемых полетов на Луну (проект «Содружество»)

Полеты на МКС – пока единственная цель всех российских пилотируемых запусков. Ожидается, что эксплуатация Международной космической станции будет продолжаться как минимум до 2020 г., но дальнейшее будущее ее пока не определено. На снимке показана конфигурация МКС по состоянию на март 2011 г.

Высадка на ее поверхность не исключается, но сейчас конкретно не прорабатывается.

Но даже продекларировав полеты к Луне в качестве стратегической цели, руководство отрасли не выработало единых взглядов на методы ее достижения. Вице-премьер Дмитрий Рогозин, курирующий в российском правительстве вопросы оборонно-промышленного комплекса, предложил построить на Луне постоянно действующую научную базу-станцию. По его мнению, решение такой задачи не только восстановит пошатнувшийся престиж России как космической державы, но и позволит вывести отрасль на новый технологический уровень.

Другой точки зрения придерживается глава Роскосмоса Владимир Поповкин.

Он предлагает быть более осторожными и последовательными, поэтапно реализуя облет Луны, высадку на поверхность, создание лунной базы и ее эксплуатацию в режиме посещений с последующим переходом к режиму постоянного обитания. В проектах РКК «Энергия» и ГКНПЦ им. М.В. Хруничева предусматривается также разработка лунной орбитальной станции (ЛОС) – «перевалочного пункта» на пути к лунной поверхности.

В любом случае, камней на этом пути очень много (гораздо больше, чем во времена «лунной гонки» 60-х гг.). Один из них – необходимость создания очень мощного носителя, без которого все эти планы останутся на бумаге. Ракеты ближайшей перспективы (например, «Ангара-5») позволяют выполнить усеченные облетные миссии, не имеющие большого практического смысла (кроме испытаний лунного корабля, разве что).

Прямой (без стыковой и дозаправок) запуск ЛОС или корабля на окололунную орбиту с последующим возвращением на Землю требует носителя, способного вывести на опорную околоземную орбиту массы 50-70 т. Экспедиция с высадкой на лунную поверхность увеличивает эту цифру до 130-150 т и более. Разработка такого ракетного монстра и постройка комплекса для его запуска обойдется в пару десятков миллиардов долларов, не меньше. Подъемна ли для России такая сумма? Поэтому рассматриваются варианты «бюджетных» сверхтяжеловесов. Например, РКК «Энергия» предлагает проект «Содружество», который планируется реализовать в кооперации с Украиной и Казахстаном. В перспективе, дальнейшее его развитие должно привести к появлению ракеты грузоподъемностью 120-150 т.

Основная идея «Содружества» заключается в максимальном использовании готовых элементов существующих ракетных систем, имеющихся технологий и наземной инфраструктуры. Две нижние ступени состоят из четырех боковых и одного центрального блока и базируются на первой ступени ракеты-носителя «Зенит-2». Верхняя ступень – модифицированная вторая ступень «Зенита-2». Проектирование и изготовление ракетных блоков планируется поручить украинским предприятиям – КБ «Южное» и ПО «Южмаш». Соответственно, Казахстан может предоставить объекты космодрома Байконур, например, Универсальный комплекс стенд-старт (УКСС), созданный по программе «Энергия-Буран».

При должном финансировании первый полет «Содружества» может состояться уже в 2018 г. Проект «Энергии» получил словесное одобрение украинских коллег, но этого мало. Требуется еще и государственная поддержка. Между тем, конкурс на эскизное проектирование сверхтяжелого носителя даже не объявлен: его появление обозначено в «Стратегии-2030» где-то третьим десятилетием XXI века.

В условиях неопределенности в подвешенном состоянии находится проект Пилотируемого транспортного корабля нового поколения (ПТК-НП), объявленный Владимиром Поповкиным в 2011 г. стратегической задачей. Его разработка началась еще в 2007 г. после отказа от проекта корабля «Клипер». В 2009-м РКК «Энергия» выиграла конкурс и получила право на разработку ПТК-НП в нескольких вариантах. Эскизный проект был защищен в 2010 г. с замечаниями, после чего началась разработка технического проекта, в котором решено оставить лишь две модификации: ПТК-3 – для автономных миссий и ПТК-С – для обслуживания орбитальных станций.

Но, как выяснилось, создание ПТК-НП не обеспечено необходимым финансированием, что отодвигает срок его ввода в эксплуатацию. Ранее предполагалось, что в 2015 г. начнутся летные испытания корабля, а в 2018-м – его штатная эксплуатация. Сейчас нет уверенности, что до 2018 г. состоится хотя бы первый беспилотный полет. В связи с этим возникает вопрос: что будет делать новый корабль? Ведь ввод его в эксплуатацию совпадет с прекращением использования МКС. Да и для обслуживания международного комплекса хватает «Союзов» и «Прогрессов», а также американских, европейских и японских грузовых кораблей. Тем более, что в 2015-2016 гг. NASA планирует ввести в строй пилотируемые корабли Dragon и CST-100. Получается, акцент на околоземные версии ПТК-НП был сделан напрасно? Не будем торопиться с выводами. Заметим лишь: защита технического проекта ПТК-НП, которая уже должна была состояться, перенесена на конец 2012 г. По некоторым данным – из-за того, что на первый план вышла «лунная» модификация корабля.

Таким образом, будущее пилотируемой космонавтики России не выглядит ни безоблачным, ни хоть сколько-нибудь определенным. Ясность наступит, когда руководство страны определится со стратегическими целями в космосе.