Не сойти бы с рельсов

Известно, что когда вагоновожатый ищет новые пути, трамвай сходит с рельсов. Новый гендиректор госкорпорации «Роскосмос» Дмитрий Баканов вошел (ну или, вернее, был назначен) в такой «трамвай». Новый руководитель призван радикально повысить эффективность работы организации, то есть искать и найти новые пути. Но этот процесс поисков ни на йоту не должен ухудшить практические результаты, пока невеликие, деятельности госкорпорации. Наверное, надо ехать по имеющимся рельсам, но в то же время аварийно прокладывать те самые новые пути. Задача почти неразрешимая.

Чего же, наверное, не надо делать? Во всяком случае, не изготавливать орбитальную станцию для полярной орбиты. Не приступать к практическим работам по сверхтяжелой ракете-носителю. Если на этом будут сэкономлены деньги, они очень пригодятся для решения более насущных задач.

А что делать? По всей видимости, Дмитрию Баканову придется на первых порах пользоваться уже имеющейся ракетно-космической техникой и инфраструктурой. Разумеется, все это у нас есть. Но в совершенно недостаточном количестве. Да и эффективность созданного тоже не всегда устраивает. Однако другого выхода сейчас нет. И фокус в том, чтобы с максимальной пользой применять эту технику, пока параллельно будет делаться другая, лучшая.

Мы очень хорошо делаем любые ракетные двигатели. Неплохо — ракеты-носители и служебные платформы для всех космических аппаратов. Такие платформы состоят из конструкции, к которой крепятся элементы и блоки двигательной установки, систем ориентации и стабилизации, электропитания, управления и других конструктивных элементов спутника. Они создают условия для работы целевой нагрузки космического аппарата.

А вот то, ради чего изготавливают и запускают спутники — их полезную нагрузку, — мы не делаем полностью самостоятельно. Такая нагрузка может представлять собой фото- и видеоаппаратуру, системы связи, ретрансляции, передачи данных, разные датчики, многое другое. Дело в том, что России от СССР в наследство досталась застарелая проблема — отставание в микроэлектронике.

Принципиально важен здесь топологический размер элемента микросхемы. От его величины зависит размер, масса, энергопотребление конечных устройств. Измеряется этот размер в нанометрах (нм) — тысячных долях микрона. Мы сами уверенно делаем элементы с размером 360 нм, есть производства на 160 нм, даже на 90 нм. А в мире под 80% микросхем — с элементами значительно меньше 65 нм.

Военная техника и вооружение у нас обеспечены. Для танков и даже самолетов этот размер не имеет особого значения. А вот в боеприпасах для высокоточного оружия размер нужен другой, на уровне 28 нм и менее. Микросхемы на элементах любого размера мы разрабатываем сами, тут мы ни в чем не отстаем, а изготовление идет за границей.

Однако того, что у нас есть, достаточно для производства ракетно-космической техники, пусть более тяжелой, чем у других стран, но функционально не хуже. Если там спутник дистанционного зондирования с разрешением в полметра может иметь массу до сотни килограммов, то у нас получится, например, двести. И что? Пусть и такой, но он все равно нам нужен. Когда России перестали продавать микросхемы для спутников ГЛОНАСС, пришлось модифицировать некоторые его системы, они стали тяжелее, но аппарат-то как работал, так и работает.

Справка «АС»

Глобальная навигационная спутниковая система ГЛОНАСС транслирует гражданские сигналы, доступные в любой точке Земли, предоставляет навигационные услуги на безвозмездной основе и без ограничений, а также зашифрованный сигнал повышенной точности для специального применения.

Система ГЛОНАСС имела изначально военное назначение. Была принята на вооружение одновременно с системой предупреждения о ракетном нападении (СПРН) в 1982 году для оперативного навигационно-временного обеспечения неограниченного числа пользователей наземного, морского, воздушного и космического базирования.

Основу системы составляют 24 спутника в трех орбитальных плоскостях с наклоном орбитальных плоскостей 64,8 градуса и высотой орбит 19 тыс. 100 километров.

Кроме того, имеющиеся спутники могут выполнять дополнительные функции. Вот свежий пример. Спутниковая система «Гонец» начала развивать применение спутниковых технологий для отечественных беспилотных летательных аппаратов. По словам разработчика, используется существующее и перспективное абонентское оборудование системы подвижной спутниковой связи «Гонец» на беспилотных летательных аппаратах.

Такое управление позволяет применять спутниковый канал в качестве резервного, а при выходе беспилотного летательного аппарата из зоны наземных средств — в качестве основного. Это снизит риск потери дрона и позволит получать данные от полезной нагрузки, установленной на беспилотник, даже если он находится на расстоянии сотен или тысяч километров от оператора.

Не обойтись нам и без средств выведения. Если говорить о легких ракетах-носителях, то у нас есть двухступенчатая «Ангара 1.2», с не очень высоким соотношением массы полезной нагрузки и стартовой массы ракеты, выводящая на низкую (200 км высотой) околоземную орбиту (НОО) до 3,5 тонны. Она недешевая. Пока стоимость ее изготовления составляет около 2 млрд руб. А «Союз-2.1б», выводящий до 7,8 тонны, обходится примерно в 1,4 млрд.

 Справка «АС»

«Ангара-1.2». Это самый маленький представитель семейства ракет-носителей «Ангара», работающих на керосине и кислороде. Она состоит из первой ступени — одного универсального ракетного модуля (УРМ) УРМ-1 и второй ступени — модифицированного УРМ-2. Кроме того, для формирования целевой орбиты используется отделяемый агрегатный модуль, работающий на токсичной топливной паре АТ и НДМГ (азотный тетроксид и несимметричный диметилгидразин). Стартовая масса ракеты составляет 171 тонну, она может вывести 3,5 тонны полезной нагрузки на низкую орбиту с наклонением 60 градусов.

Первый успешный запуск «Ангары-1.2» состоялся 29 апреля 2022 года. Стартовые комплексы размещены на космодромах Плесецк (Архангельская область) и Восточный (Амурская область).

Два других носителя — это модифицированные межконтинентальные баллистические ракеты (МБР) на токсичных компонентах. Коммерчески они неконкурентоспособны. Но главное их достоинство в том, что они уже изготовлены. Не нужны деньги и время на их производство. На снятой с вооружения боевой ракете надо провести диагностику, техническое обслуживание и установить новую систему управления. В зависимости от темпов запуска этих ракет нам может хватить года на три.

Первая из них — трехступенчатый «Рокот-М», разработанный на базе МБР РС-18, который может доставлять на низкую орбиту немногим более 2 тонн грузов.

Справка «АС»

Ракета-носитель «Рокот-М» легкого класса, двигатели которой работают на токсичных компонентах АТ и НДМГ. Создана в Государственном космическом научно-производственном центре имени М.В.Хруничева в рамках конверсионной программы на базе снимаемых с вооружения МБР УР-100Н УТТХ (РС-18Б) «Стилет», которые изготавливались на этом же предприятии. Поскольку системы управления и наведения ракеты производились в Киеве и Харькове, пришлось отказаться от них и создать собственные российские.

«Рокот-М» — двухступенчатая ракета. К этим двум ступеням от МБР РС-18 добавлен разгонный блок «Бриз-КМ-2», который можно считать и третьей ступенью. Стартовая масса ракеты — 107 тонн, она предназначена для выведения на низкую орбиту спутников массой до 2,3 тонны.

 Высокие технические характеристики ракеты-носителя «Рокот» во многом обусловлены использованием разгонного блока «Бриз-КМ-2». Он обеспечивает широкие возможности по выведению космических аппаратов на орбиты. Аппаратура разгонного блока способна с высокой точностью проводить необходимую ориентацию космического аппарата, а также обеспечивать его энергоснабжение при выведении и в ходе орбитального полета продолжительностью до 7 часов.

Возможность многократного включения двигательной установки разгонного блока позволяет реализовывать сложные программы выведения одного или нескольких космических аппаратов. Специальная переходная система позволяет провести отделение спутника от разгонного блока с минимальными возмущениями.

В Центре Хруничева весной 2023 года сообщили о начале сборки первой ракеты-носителя «Рокот-М». Запуск планировался до конца 2024 года. Всего есть возможность модифицировать до 40 МБР.

Предыдущая ракета-носитель «Рокот» летала в 1990–2019 годах. Всего прошло 34 старта. Первые три с космодрома Байконур в 1990–1994 годы, а остальные с Плесецка в 2000–2019 годы. В итоге были выведены 76 спутников. Из них 41 российский и 25 иностранных аппаратов по коммерческим контрактам.

Вторая — четырехступенчатая ракета-носитель «Старт-1М» сверхлегкого класса на базе твердотопливной МБР «Тополь-М».

Справка «АС»

Четырехступенчатая ракета-носитель «Старт-1М» сверхлегкого класса на базе твердотопливной МБР «Тополь-М». Стартовая масса — 60 тонн, грузоподъемность 0,5 тонны при выведении на низкую орбиту. Запуск планируется осуществлять с мобильной пусковой установки.

«Старт-1М» может выводить на низкую околоземную орбиту 0,5 тонны полезной нагрузки и представляет собой модернизацию ракеты «Старт-1». Эта ракета в 1993–2006 годах запускалась семь раз (один старт аварийный) и вывела шесть спутников. Первый полет обновленной ракеты анонсирован на 2026 год с Восточного. Запускать «Старт-1М» планируется с мобильной пусковой установки.

В прежние времена для этих ракет-носителей не было достаточно полезных нагрузок. А теперь такие спутники есть, и будут делаться десятками и сотнями. Надо скорее вводить конверсионные ракеты в строй. И ускорить этот процесс помогло бы, например, финансирование за счет сэкономленных средств. Очень нужны легкие и сверхлегкие ракеты-носители.

Для крупных спутников на низких и средних орбитах есть «Союзы», средняя «Ангара-А3» и тяжелые «Ангара-А5», «Ангара-А5М». Для стационарных спутников — те же ракеты «Ангара-А5», «Ангара-А5М» и «Протон».

Справка «АС»

Трехступенчатая тяжелая ракета-носитель «Ангара-А5». Первая ступень состоит из четырех УРМ-1, расположенных вокруг одного УРМ-1 второй ступени. Третья ступень представляет собой один УРМ-2. Для выведения спутников на заданную орбиту используется разгонный блок «Персей» (14С48) на кислороде и керосине. Стартовая масса ракеты-носителя — 774 тонны. Полезная нагрузка на НОО с Плесецка — 23 тонны, с Восточного — 24 тонны. Первый испытательный полет ракеты-носителя «Ангара-А5» состоялся 23 декабря 2014 года. Стартовые комплексы размещены на космодромах Плесецк и Восточный. «Ангара-А5М» — модернизированный вариант, его грузоподъемность увеличится примерно на тонну.

Для модулей новой орбитальной станции не на полярной орбите годятся «Протоны». Изготовление ракет-носителей «Протон» прекращено, но у нас их осталось около десятка. И они готовы к запуску без дополнительных затрат.

Справка «АС»

Трехступенчатая ракета-носитель тяжелого класса «Протон-М». Ее двигатели работают на токсичных компонентах АТ и НДМГ. Длина — 56,2 метра, максимальный диаметр — 7,4 метра, стартовая масса — около 705 тонн. Головной обтекатель имеет длину 15,3 метра и диаметр 4 метра. Максимальная грузоподъемность «Протона-М» составляет 22,4 тонны на низкую околоземную орбиту. При использовании разгонного блока «Бриз-М» ракета может выводить полезную нагрузку массой более 6 тонн на геопереходную орбиту и до 3,7 тонны — на геостационарную.

Разумеется, гражданские космические программы необходимо поддерживать. Но ведь военные спутники почти всегда имеют двойное назначение, вот и использовать и их. Научные проекты и автоматические аппараты для дальнего космоса нам тоже нужны, чтобы не выпасть из такой тематики. Но тут мы можем осуществлять совместные программы с некоторыми странами, входя в них со своим бесценным интеллектуальным вкладом, технологиями, но с минимумом финансового участия.

Словом, если задаться целью обеспечить выполнение насущных задач отечественной космонавтики, то условия для этого есть. Дело за новыми управленцами «Роскосмоса».