Тяжелая ракета-носитель необходима российской и мировой космонавтике
В начале недели с космодрома Плесецк в Архангельской области была запущена тяжелая ракета-носитель «Ангара-А5». Испытательный пуск и последующий вывод на орбиту массо-габаритного макета космического аппарата прошли успешно. Контроль за проведением пуска и полета ракеты осуществляли наземные средства Космических войск Воздушно-космических сил, отмечает Минобороны. Почему России сегодня нужна тяжелая ракета-носитель — разбирались «Известия».
Проблемы переходного периода
В настоящее время в России есть только одна ракета-носитель тяжелого класса, способная вывести на низкую околоземную орбиту более 20 т полезной нагрузки. Это «Протон», впервые полетевший в 1965 году. Именно с его помощью в космос выводятся тяжелые военные космические аппараты и спутники связи, чаще всего работающие на геостационарной орбите. Собственные ракеты тяжелого класса — пропуск в ряды элиты мировой космонавтики, и такие имеют лишь США, Китай, Россия и Евросоюз. Почти попала в этот клуб Япония, ее ракета H-IIB может вывести на низкую околоземную орбиту 19 т полезной нагрузки.
У российского «Протона» кроме возраста есть несколько серьезных проблем. В качестве топливной пары в этой ракете используются токсичные вещества — несимметричный диметилгидразин и тетраоксид азота. Несимметричный диметилгидразин, он же гептил, очень ядовит. В топливных баках первой ступени ракеты, после запуска падающих на территорию Казахстана, остается немного гептила, и это служит причиной постоянных претензий казахских природоохранных организаций.
Российская ракета-носитель тяжелого класса «Ангара-5»
Источник изображения: Фото: Министерство обороны РФ/mil.ru
Что еще хуже, для запуска «Протона» в настоящее время есть лишь три работоспособных стартовых площадки, но все они находятся в Казахстане, на территории космодрома Байконур. Расположенная там же четвертая площадка в настоящее время неисправна и не функционирует. Получается, что запуски единственной российской тяжелой ракеты напрямую зависят от позиции Казахстана и могут оказаться под угрозой, например, в случае смены политического курса в этой стране.
Кроме того, «Протон» сложно использовать для пилотируемой программы, опять-таки из-за токсичной и чрезвычайно опасной топливной пары. В Советском Союзе во время разработки транспортного корабля снабжения (ТКС) «Протон» получил сертификат на возможность совершения пилотируемых полетов. Тогда предполагалось использовать ТКС как большой многофункциональный пилотируемый корабль. Но даже несмотря на получение разрешений, ни одного пилотируемого запуска с «Протоном» так и не было сделано.
Впрочем, стоит отметить, что ракеты на гептиле использовались для запуска пилотируемых кораблей и в других странах. Это американская Titan II GLV, использующая аэрозин (смесь гептила и гидразина), и китайская CZ-2F.
Ангара-5
Источник изображения: Фото: Министерство обороны РФ/mil.ru
Проблему замены «Протона» в «Роскосмосе» и его предшественниках пытаются решить уже достаточно давно. Во многом именно для этого и была задумана еще в 90-х годах прошлого века «Ангара». Предполагалось, что это будет целое семейство ракет, в том числе и тяжелая кислород-керосиновая «Ангара-А5», способная заменить собой «Протон» и имеющая возможность совершать запуски с российских космодромов. Главным преимуществом семейства «Ангара» специалисты считают возможность использования универсальных ракетных модулей (УРМ). Ракеты в зависимости от грузоподъемности должны собираться из отдельных модулей, как из детского конструктора.
Один переезд как два пожара
Руководитель «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин так говорил в 2018 году о необходимости быстрого перехода с «Протона» на «Ангару»: «Чем быстрее мы совершим этот переход, тем эффективнее у нас будет экономика данного предприятия и тем больше у нас появится возможностей свободного доступа России в космическое пространство. Поэтому задача поставлена так: в соответствии с уже подписанными контрактами произвести необходимое количество наших легендарных «Протонов» и затем этот проект закрыть. Далее летать исключительно на «Ангаре».
Однако переходный период несколько затянулся.
Макеты ракет-носителей
Источник изображения: Фото: РИА Новости/Рамиль Ситдиков
Основной причиной такого длительного перехода стал переезд производства ракет из Москвы (Центр имени Хруничева) в Омск (ПО «Полет»). Процесс перемещения производства стартовал еще в 2015 году и растянулся на пять лет, а вместе с тем растянул и программу летно-конструкторских испытаний ракеты. Первый полет «Ангары-А5» был проведен в декабре 2014 года, а второй спустя почти шесть лет, 14 декабря 2020 года.
Судя по всему, теперь переходный период подходит к концу. Российская космонавтика, по мнению многих наблюдателей, переходит на качественно новый этап развития, позволяющий вернуть утраченные было позиции.
Вся жизнь впереди
Сейчас для «Роскосмоса» важнее всего как можно быстрее завершить программу испытаний «Ангары» и начать ее полноценное применение. В ближайшей перспективе «Ангара», скорее всего, будет использоваться лишь для отечественных заказчиков. Пока объем выпуска этих ракет будет невелик, они будут дороги и, соответственно, вряд ли смогут полноценно конкурировать на мировом коммерческом рынке. Однако согласно данным в официальном Twitter «Роскосмоса», после перехода от штучного производства к серийному экземпляр будет обходиться менее чем в 5 млрд рублей. Это достаточно конкурентоспособная цена для запуска тяжелой ракеты.
Впрочем, у тяжелой «Ангары-А5» в любом случае найдется работа по запускам «Роскосмоса» и Министерства обороны. В 2023 году должна быть достроена стартовая площадка для «Ангары» на космодроме «Восточный». Башня обслуживания возводится в расширенном виде, с возможностью запуска пилотируемых миссий.
Запуск тяжелой ракеты-носителя "Ангара-5"
Источник изображения: Фото: Министерство обороны РФ/mil.ru
Предполагается, что именно с Восточного в конце 2023 года состоится первый полет пилотируемого космического корабля «Орел». Первый полет будет беспилотным, затем по плану через год должен состояться полет на Международную космическую станцию, со стыковкой, но тоже в беспилотном варианте. В 2025 году, после тщательных испытаний, «Орел» выйдет на орбиту в пилотируемом варианте — естественно, при помощи «Ангары».
Кроме того, модернизированные версии «Ангары» будут использоваться на первых этапах российской лунной программы. Как говорит сам Дмитрий Рогозин, «Ангара» в ее различных новых версиях (5М, 5В) становится основным средством выведения тяжелых полезных нагрузок и универсальным инструментом начала исследования дальнего космоса. <...> Основной инструмент для начала лунных исследований мы уже нащупали».
При помощи тяжелых ракет можно попробовать реализовать многопусковые схемы, когда лунный модуль собирается прямо на орбите, за несколько запусков. Отдельно стоит упомянуть «Ангару-5В» — вариант «Ангары-А5М» повышенной грузоподъемности за счет применения водородной ступени. Эта ракета сможет выводить на орбиту в полтора с лишним раза больше груза, чем «Ангара-А5» — 38 т против 24 n. Судя по тому, что на космодроме Восточный журналистам показывали строящееся хранилище для водорода на стартовой площадке «Ангары», производство этого варианта ракеты вопрос уже решенный.
Стране нужна тяжелая ракета-носитель — и для военных спутников, и для спутников связи на ГСО. И если сейчас не доводить до ума «Ангару», а начать делать что-то с нуля, то будет потеряно лет 10, не меньше. А этого допустить просто нельзя. Кроме того, понадобится «Ангара» и мировой космонавтике. Увы, инновационный Starship Илона Маска пока чаще взрывается, чем взлетает. Конечно, эти неудачи еще не говорят о полной бесперспективности американского проекта. Но, вероятнее всего, ракете компании SpaceX предстоит конкурировать именно с нашей «Ангарой».
Михаил Котов
