Штрихи к портрету российской космонавтики

Объявлено, что главной темой «Технопрома» в этом году будут авиация и космонавтика. Отношение к ситуации с космонавтикой у общества, да и экспертов, неоднозначное: вроде бы мы и привыкли гордиться своими достижениями, только в последнее время поводов для этой гордости было, скажем честно, маловато. То пуск ракеты сорвется из-за неправильно установленного датчика, то при сборке космического корабля отверстие возникнет не там, где надо.

Но проблемы в отрасли, к счастью, пока не означают, что там все плохо, и мы потеряли свои позиции в освоении внеземного пространства окончательно. В качестве доказательства рассмотрим некоторые из проектов, которые реализуются нашими учеными и инженерами в настоящее время (и про некоторые вполне может пойти речь на предстоящем форуме).

Омская производственная площадка

Итак, новость первая – запускается серийное производство новых ракет-носителей семейства «Ангара», причем, в соседнем с нами Омске. Полный цикл производства легкой ракеты «Ангара 1.2» должен заработать до конца этого года, а тяжелой «Ангары А5» - в 2023 году. Первая ракета предназначена для доставки в околоземное пространство грузов массой до трех с половиной тонн, а вторая – до 37,5. Обе успешно прошли летные испытания.

Летом этого года комиссия во главе с руководителем ГКНПЦ им. М.В. Хруничева Алексеем Варочко проверила, как идет запуск нового производства на омском ПО «Полет», результаты были удовлетворительные. В итоге глава комиссии резюмировал:

– На омской площадке, где будет развернуто основное производство универсальных ракетных модулей, построено самое современное производство. Нигде в России такого нет. И то, что оно будет загружено полностью, у меня сомнений не вызывает ни на секунду.

Уже сегодня интерес к использованию «Ангары» для запуска своих спутников проявляет ряд государств, первый коммерческий контракт был заключен с Южной Кореей еще в 2016 году. А очередной «контрольной точкой» реализации проекта станет сдача первой «Ангары 1.2» омичами в декабре этого года. Если с этим «предновогодним подарком» не будет проблем и задержек, значит, проект и впрямь успешно реализуется.

Новым ракетам – новое топливо

Десятилетиями ракетные двигатели в паре с жидким кислородом сжигали «классический» авиационный керосин Т-1. Так повелось еще с советской межконтинентальной баллистической ракеты Р-7, ставшей прообразом семейства космических носителей, представителем которого является современный «Союз-2». На тот момент углеводородное горючее, хотя и обладало своими «минусами» (в основном нестабильность свойств от партии к партии), не имело достойных конкурентов. Но технологии не стоят на месте.

Еще в прошлом веке Институт органической химии имени А.Н. Зелинского АН СССР синтезировал высокоэнергетическое полициклическое углеводородное горючее «синтин» («циклин») с более высокой плотностью и меньшей вязкостью, чем у керосина, при высокой стабильности характеристик. И в 1980-е годы часть ракет заправляли именно им. А уже в нашем столетии, «синтин» сменил нафтил – освоенное и надежно отработанное горючее, не имеющее существенных отличий от уходящего на пенсию «старичка» Т-1.

Кроме того, пуски с использованием нафтила (к которым приступили в этом году) позволят существенно снизить экологическую нагрузку, уверяют его разработчики – одна из структур компании «Ростех».

Возвращение в «страну багровых туч»

От технологических новостей перейдем к более глобальным проектам. Точнее – к международному проекту «Венера-Д», в котором нашу страну представляют ученые Института космических исследований (ИКИ) РАН и специалисты АО «Научно-производственное объединение имени С.А. Лавочкина».

Советская космонавтика в свое время уделила немало внимания второй планете от Солнца. Станции «Венера-2» и «Венера-3» вплотную приблизились к ней, спускаемые аппараты (СА) «Венеры-4», «Венеры-5» и «Венеры-6» вошли в венерианскую атмосферу и впервые передали сведения о ее составе, температуре, давлении и плотности. А более поздние станции – приземлились на поверхность планеты, передав немало ценной информации. Последним крупным успехом советской науки на Венере стал запуск станций «Вега-1» и «Вега-2» в 1984 году. Они не только обеспечили посадку на поверхность планеты своих спускаемых аппаратов, но и выпустили в атмосферу зонды-аэростаты, каждый из которых передавал информацию в течение почти двух суток, дрейфуя в атмосфере планеты.

Затем была долгая пауза, впрочем, касалась она только нашей страны – в эти годы свои станции к Венере отправляли американцы (Magellan, 1990-1994 гг.), европейцы (Venus-Express, 2006-2015 гг.) и японцы («Акацуки», с 2015 г.). Эти проекты собрали массу новой информации о Венере, включая подробную карту ее поверхности. Но вопросов осталось еще больше, в частности, не вполне понятен механизм парникового эффекта, разогревшего венерианскую атмосферу, да и динамика последней изучена слабо.

Возвращением на Венеру для отечественной космонавтики должен стать проект «Венера-Д». Он предусматривает длительное, в течение месяца, пребывание посадочного аппарата на поверхности планеты. Проект возник еще в конце прошлого века, но долгое время непреодолимым барьером оставался вопрос финансирования. Пока в 2013 году к нему не был проявлен интерес со стороны NASA. При этом американцы рассматривают себя как участника проекта с лидирующим положением России и расценивает миссию «Венера-Д» как флагманскую.

На сегодня, «Венера-Д» видится комплексным космическим аппаратом из нескольких компонентов. Его базу составляют два крупных модуля – орбитальный и посадочный аппараты. Первый, созданный Россией, в течение примерно двух лет должен работать на орбите спутника Венеры высотой от 400 км до 70 000 км; в его составе будет находиться американский малый спутник.

Второй, также разработанный в России, должен прожить на поверхности планеты два-три часа. На его борту предполагается разместить приборы для взятия проб атмосферы и грунта, для измерения химического состава поверхности и других параметров. Аппарат оснастят панорамными камерами и спектрометром, которые посмотрят на планету сквозь кварцевые окна.

Вместе с посадочным аппаратом на Венеру спустится малая долгоживущая станция LLISSE (Long Living Insitu Solar System Explorer), создаваемая NASA.  Это небольшой аппарат размером около 20 см и массой 10 кг, способный выдержать условия на поверхности в течение двух месяцев.

А основной задачей миссии станет как раз изучение механизмов венерианского парникового эффекта. Это, по мнению ученых, позволит лучше понять и спрогнозировать те изменения, которые претерпевает сейчас климат нашей родной планеты.

Еще один важный объект изучения – венерианская суперротация атмосферы: в ее верхней части, на высоте 70 км, газовая оболочка вращается в шестьдесят раз быстрее планеты. Механизм образования этого явления тоже пока не ясен.

Там же располагается некий «ультрафиолетовый поглотитель», открытый полвека назад, но его природа до сих пор неизвестна. Есть лишь полуфантастическое предположение, что явление имеет биологическую природу и создается бактериями, существующими в относительно благоприятных условиях облачного слоя.

В какой же стадии проект находится в настоящее время? В марте этого года президент РАН академик Александр Сергеев заявил, что запуск комплекса станций запланирован на 2030 год. Тогда же руководитель российско-американской рабочей группы по проекту «Венера-Д» с российской стороны Людмила Засова заявила о завершении формирования научных задач для совместной миссии на Венеру и готовности перехода к стадии опытно-конструкторских работ по созданию научной аппаратуры и самой межпланетной станции. Рассматривается также участие в проекте японских и европейских ученых, которые изъявили желание предоставить для «Венеры-Д» научное оборудование.

Насколько реализация планов будет соответствовать заявленному графику, покажет время. Раньше основным стимулом для новых запусков была «космическая гонка», которую вели две супердержавы – СССР и США. Сейчас времена поменялись и страны предпочитают не соревноваться, а объединять усилия и разделять затраты. Есть уже и целый ряд положительных примеров такого сотрудничества, например, Большой адронный коллайдер, регулярно обогащающий мировую науку новыми знаниями. Добавится ли к этому списку комплекс «Венера-Д» - покажет время. Ну а мы, конечно, заинтересованы, чтобы участие России в таких проектах сохранялось, причем, на ведущих позициях. Возможно, это один из ключевых ресурсов для развития отечественной космонавтики.

Сергей Исаев