В мире растет интерес к мобильным платформам для запуска космических ракет
Главной "космической" новостью прошлой недели стал первый пуск с китайской плавучей платформы. Легкая ракета-носитель CZ-11H успешно вывела на низкую околоземную орбиту семь небольших спутников. В строительстве находится еще несколько китайских мобильных пусковых платформ, бум "передвижных космодромов" наблюдается и в США. "Известия" разбираются в его причинах.
Запущенная 5 июня китайская ракета сразу вызвала ассоциации с "Морским стартом" — амбициозным проектом середины 1990-х. Тогда силами совместного российско-украинско-американского предприятия была куплена и модернизирована нефтедобывающая самоходная платформа, которая получила имя Odyssey, построено сборочно-командное судно (на базе типового проекта ролкера) и создана усовершенствованная модификация ракеты-носителя "Зенит" — "Зенит-3SL". Всё это богатство должно было, по мнению создателей, совершать регулярные рейсы из порта Лонг-Бич, штат Калифорния, где располагалась и штаб-квартира компании, в точку запуска посередине Тихого океана, на экваторе.
Запуск ракеты "Зенит-3SL" с платформы Odyssey в рамках программы "Морской старт"
Источник изображения: Фото: yuzhmash.com
Запуск с экватора позволял значительно повысить массу груза, доставляемую на геостационарную (или любую другую экваториальную) орбиту за счет отсутствия необходимости для спутника или разгонного блока тратить топливо на затратные маневры по снижению наклонения. К сожалению, при организации предприятия партнеры явно переоценили емкость рынка и интерес покупателей к их экзотичному предложению и "Морской старт" так никогда и не вышел из убыточного состояния.
После последовавшего банкротства и нескольких смен владельцев он перешел к частной российской компании S7 Space, входящей в возглавляемый одноименной авиакомпанией холдинг S7 Group. При этом для упрощения ведения бизнеса, в том числе и планировавшегося сотрудничества с украинским производителем комплектующих к ракетам "Зенит", формально была зарегистрирована в США компания S7 Sea Launch. В данный момент перспективы проекта под вопросом ввиду регулярной смены планов, в частности, потенциальной ракеты-носителя. Подробнее об истории "Морского старта" и его проблемах можно прочитать в материале "Известий".
Так зачем китайцам понадобилось наступать на те же грабли? Дело в том, что грабли совершенно другие.
Во-первых — совершенно иные масштабы. "Морской старт" использовался для запуска полноценной, изначально наземной ракеты-носителя среднего класса со стартовой массой около 460 т и забрасываемыми на опорную орбиту 15 т полезной нагрузки. С небольшой китайской баржи была запущена незначительно модернизированная ракета-носитель семейства наиболее известного по экспортному обозначению Long March 11 стартовой массой менее 60 т и полезной нагрузкой на опорную орбиту около 700 кг (или 380 кг на солнечно-синхронную). В перспективе планируется использование с морской платформы новой модификации CZ-11A с увеличенной первой ступенью и массой полезной нагрузки на солнечно-синхронной орбите до 1,5 т, но это все еще будет компактная и дешевая легкая ракета-носитель.
Погрузка ракеты CZ-11 на трейлер для перевозки к месту старта
Источник изображения: Фото: defence.pk
Во-вторых — логистика и удобство эксплуатации. "Зенит" был стандартной жидкостной гражданской ракетой-носителем с керосин-кислородной парой топливо-окислителей, что налагало серьезные требования по безопасности при доставке и установке ракеты и заправке ее непосредственно перед стартом, причем в центр Тихого океана приходилось тащить с собой не только керосин, но и жидкий кислород. Причем сама ракета, что очевидно, производилась совсем не во Флориде, куда приходилось доставлять ее по частям с другого конца земного шара и собирать на борту сборочно-командного судна.
У Long March 11 ситуация зеркальная — это твердотопливная, имеющая военные корни ракета, которую можно хранить годами, и она будет оставаться готовой к оперативному пуску по необходимости. Использовавшуюся в пуске 5 июня платформу планируется в будущем загружать сразу 5–6 ракетами и запускать их по очереди.
Такие возможности даже вызвали в Сети пересуды, что перед нами было испытание новой баллистической ракеты для подводных лодок (БРПЛ). Конспирологов должно "успокоить", что для этого у китайского флота есть специальная опытная ракетная субмарина, с борта которой, к слову, был 2 июня произведен очередной испытательный пуск перспективной БРПЛ JL-3. От вывода на орбиту спутников (для чего используется иная траектория, чем у МБР) из надводного положения существующей и давно эксплуатируемой ракетой-носителем китайским военным в отработке БРПЛ толку нет.
Испытательный пуск перспективной БРПЛ JL-3
Источник изображения: Фото: bmpd.livejournal.com
Отличается и вопрос с логистикой — вместо того чтобы возить через весь мир части, как было в "Морском старте", китайским ракетостроителям, заводы которых располагаются в промышленно и инфраструктурно развитых приморских регионах, проще и дешевле доставить ракету в порт, чем везти ее в космодромы, расположенные в удаленных районах. Например, Long March 11 обычно запускают из Цзюцюана, расположенного на краю пустыни во Внутренней Монголии.
И самое главное — радикально отличаются цели. Проект "Морской старт" был чисто коммерческим, и его целью было отвоевать себе кусок пирога пусков геостационарных спутников, предлагая вместо тяжелых "сухопутных" ракет более легкую и дешевую ракету среднего класса, способную с экватора доставить аналогичную им нагрузку. Однако по совокупности причин, достойных отдельного разговора, не удалось даже близко набрать количество заказов, которое хотя бы покрыло убытки. Китайский же космос, даже мирная его часть, десятилетиями существует почти отдельно от мирового рынка — ввиду ограничений на сотрудничество в этой области, с одной стороны, редкие запуски иностранных спутников, а с другой — свое китайцам приходится запускать самим. Поэтому у них альтернативные средства запуска могут конкурировать с классическим космодромом. И тут эти средства имеют целый ряд преимуществ, которые простираются за пределы обычных экономических соображений и благодаря которым их активно развивают сейчас не только в Китае, но и в США.
Всегда готов
Необходимость космодрома для запуска крупной ракеты-носителя очевидна. Однако эта очевидность блекнет при использовании легких ракет. А еще ведь есть и активно эксплуатируются ракеты-носители и меньшие, чем Long March-11. В китайском случае это, например, созданная на основе ракеты средней дальности DF-21 ракета-носитель KZ-1. Она имеет стартовую массу около 30 т и запускается с незначительно доработанного военного шасси. При этом KZ-1 хватает для вывода на опорную орбиту нагрузки в 400 кг. В этом году планируется первый запуск KZ-11, значительно большей по размерам и требующей специального, но всё еще вполне мобильного шасси, и способной доставлять на опорную орбиту около 1 т (на солнечно-синхронную порядка 700 кг). Колесные мобильные ракеты-носители могли бы запускаться из удобных с логистической точки зрения мест.
Ракета-носитель KZ-1A на пусковой установке
Источник изображения: Фото: globalsecurity.org
В США ведутся схожие работы. Наибольший интерес вызывает запущенный агентством перспективных разработок министерства обороны США DARPA конкурс DARPA Launch Challenge. Известно о двух вышедших в финал конкурсантах (еще один пока не открыт) — Vector и Virgin Orbit. Первая предлагает одноименную сверхлегкую наземную мобильную ракету-носитель (две модификации, стартовые массы 5 и 12 т, полезная нагрузка на опорную/солнечно-синхронную орбиты — около 60/30 и 300/100 кг соответственно); вторая — "воздушный старт" с Boeing 747 ракеты Launcher One с нагрузкой выводимой на опорную/солнечно-синхронную орбиты около 500/250 кг. Казалось бы, скромнее, чем у китайцев, но тут ветерана космической гонки просто в первую очередь интересует дешевизна и скорость отдельного пуска.
Откуда столько интереса к легким ракетам и альтернативным средствам запуска у лидеров на мировом рынке пусковых услуг, когда, казалось бы, всё, что нужно, выводят в любом количестве с привычных космодромов проверенные или новаторские ракеты-носители среднего класса? Зачем городить огород ради средства вывода сотни килограммов на орбиту, когда условный Falcon 9 или CZ-2D может закинуть в качестве фактически бесплатного попутного груза целое созвездие микроспутников? Дело в том, что не требующие обычных космодромов долгохранящиеся ракеты-носители, способные на оперативный запуск после команды — не через недели, а через дни или даже часы, могут оказаться крайне полезными в специфических условиях, в которых могут оказаться привыкшие к роскоши возможностей крупных спутниковых группировок государства.
Ракета Launcher One под крылом самолета Boeing 747
Источник изображения: Фото: virginorbit.com
К счастью, пока вживую мы не наблюдали ситуации, когда это действительно понадобится. К счастью, потому, что хоть официально в качестве мотивов этих систем и называются кокетливые идеи а-ля "неожиданно случится природная или техногенная катастрофа, и мы сразу же запустим на оптимальную орбиту спутник с камерой", на деле, очевидно, что подобные усилия в виде множества параллельно идущих программ (одних "морских стартов" в Китае строится сейчас сразу несколько, под разные ракеты!) государства могут предпринимать только из соображений военного характера. К чести американцев, они этого даже не скрывают — тут и конкурс под патронажем DARPA по максимально оперативному выведению полезной нагрузки, и Virgin Orbit заявила, что выбрала в качестве одного из аэродромов-космодромов тихоокеанский остров Гуам, на котором из достопримечательностей крупнейшая база стратегической авиации ВВС США за пределами Штатов и относительная близость к Китаю.
Пусть не смущают маленькие полезные нагрузки озвученных в тексте ракет — микроэлектроника творит чудеса. В сто килограммов сегодня вполне успешно вписывается спутник, снимающий видео земной поверхности с разрешением в 1 м с солнечно-синхронной орбиты. А не коммерческое, а военное и не долгоживущее будет еще и компактнее. Понадобилось в угрожаемый период срочно узнать, что творится у противника? Зачем посылать самолет, БПЛА или ждать пролета одного из постоянных спутников-шпионов — дай команду на тот или иной "дежурный космодром", и результат вполне может оказаться на столе и через полчаса, если подгадать район пуска и регион. Тут пригождается мобильность морских и воздушных платформ. Пригодится она, и если дойдет до худшего и потребуется срочно восстанавливать атакованную вражеским противоспутниковым оружием свою группировку спутников разведки, связи, предупреждения о ракетном нападении и т.д. Возможно, и до систем навигации дойдет. Конечно, между полутонной на опорную орбиту и несколькими тоннами в 20 тыс. км над Землей лежит пропасть, но дорогу осилит идущий. Да и если не получится вывести свой спутник связи, то "аппарат-инспектор", который приблизится к чужому (и собьет его), весит легче.
В эти часы полноценный космодром будет наверняка занят чем-то более важным, да и будет ли он функционировать вовсе…
Сверхлегкая ракета-носитель Vector-R
Источник изображения: Фото: arstechnica.net
Не так давно Россия была одним из первопроходцев в космических пусках с альтернативных платформ, в первую очередь снимаемых с вооружения МБР. Кроме тяжелых ракет, запускаемых из шахтных пусковых установок, эксплуатировались и "Старты" на базе "Тополя" и даже "Штили", успешно запускавшие спутники с борта подводных лодок. Прозвучавшие в начале года новости о возвращении интереса к тем же "Стартам" позволяют предположить, что важность темы понимается. Однако для подготовки к новому времени, времени, когда обороноспособность государства будет определяться не только количеством боеготовых самолетов и баллистических ракет, но и готовых к стартам ракет-носителей, России еще предстоит пройти большой путь. В первую очередь в развитии современной электронной базы для микроспутников и создании сверхлегких ракет-носителей, которыми у нас занимаются пока только частники без серьезного финансирования и реальных шансов на реализацию.
Александр Ермаков
