Ноябрь 2024

Объем мирово­го рынка космических услуг в настоящее время составляет более 300 миллиардов долларов в год. К сожалению, доля рос­сийской космонавтики на этом рынке незначи­тельна, зато Россия занимает первое место в мире в секторе пусковых услуг.

МОСКВА, 4 апр - РИА Новости. Перспективы развития космонавтики в 21 веке и роли России в программме МКС, а также международных проектов по освоению Луны и Марса представил президент-генеральный конструктор РКК «Энергия» Виталий Лопота в общероссийском научно-техническом журнале «Полёт» в статье «Космическая миссия поколений XXI века».

Место России на мировом космическом рынке

Объем мирово­го рынка космических услуг в настоящее время составляет более 300 миллиардов долларов в год. К сожалению, доля рос­сийской космонавтики на этом рынке незначи­тельна, зато Россия занимает первое место в мире в секторе пусковых услуг, осуществляя больше всех запусков ракет-носите­лей (РН). Отечественная ракетно-космическая промыш­ленность базируется на разработках С.П.Королё­ва и его последователей, которые создали при­знанные в мире эффективные и надежные средст­ва доставки на околоземные орбиты и отлетные траектории, в том числе ракету Р-7 (великолепная «семерка»), разгонные блоки типа Д и ДМ, уни­кальную и непревзойденную до настоящего вре­мени РН сверхтяжелого класса «Энергия», РН среднего класса «3eнит-3SL», используемую в коммерческих проектах «Морской старт» и «На­земный старт». При поддержке государства отрасль способна продолжать свои лучшие тради­ции и разрабатывать ракетно-космические техно­логии, опережающие мировой уровень. Многие идеи, рожденные и реализованные в Рос­сии, в том числе в РКК «Энергия», являются пока самыми эффективными в области ракетострое­ния и космонавтики. Однако в силу известных причин российские ракетно-космические сред­ства, системы и комплексы начинают уступать зарубежным аналогам по электронной элемент­ной базе, современным материалам.

Российская пилотируемая космонавтика сегодня и завтра

Отдельного внимания заслуживает отечест­венная пилотируемая космонавтика, которая яв­ляется реальным полигоном отработки и испыта­ний многих научных идей и технологий. На сегод­няшний день она развивается в рамках програм­мы работ по Международной космической стан­ции (МКС). Это самый дорогостоящий проект современности, на него уже потрачено около 120 миллиардов долларов. Теперь в нем определились новые тенденции использования средств транспортно-технического обеспечения (ТТО), в составе которых из­начально предусматривались российские пило­тируемые корабли «Союз ТМА», грузовые «Прогрессы М» и американские корабли «шаттл», а также европейские и японские грузовые корабли (ATV и HTV).

Завершение строительства российского сег­мента (РС) МКС намечено на 2015-2016 г.с опозданием на пять лет по сравнению с первона­чальным планом. Причина задержки кроется не только в недостаточном уровне финансирования, но и в дефиците новых исследовательских идей, которые было бы целесообразно реализовать в проекте (РС) МКС. На этот дефицит, конечно, оказывают негативное воздействие проблемы космического приборостроения. Приборострои­тельная промышленность в стране находится в сложном положении. Тем не менее, российские ученые и инженеры способны из лучшей эле­ментной базы, которая есть в мире, создавать прекрасные приборы, системы, комплексы, а также делать выдающиеся открытия. В 2011 году прекращаются полеты «шаттлов», так как дороговизна программы и исчерпание полетных ресурсов этих кораблей не позволяют их исполь­зовать.

Тем не менее инфраструктура МКС будет формироваться и в предстоящем пятилетии, а страны-партнеры проекта уже практически при­шли к решению эксплуатировать станцию до 2020 г. (американская сторона предлагает рас­смотреть возможность эксплуатации МКС до 2028 г.). Основная нагрузка и ответственность по ТТО станции ляжет на российскую сторону, пока у США не появятся надежные ракетно-космиче­ские средства доставки людей и грузов на основе частно-государственного партнерства по про­грамме COTS.Сегодня реальная ситуация складывается та­ким образом, что у России расши­ряется объем коммерческого участия в секторе пи­лотируемой космонавтики благодаря обладанию космическими средствами, способными старто­вать с Земли практически в любых погодных усло­виях и работать на околоземной орбите до полуго­да. Эти благоприятные коммерческие перспекти­вы охватывают период времени не менее 5-7 лет - новый американский пилотируемый корабль поя­вится не раньше 2017-2018 гг. И они могут быть укреплены с выходом на эксплуатацию россий­ского пилотируемого транспортного корабля но­вого поколения, летные испытания которого в беспилотном режиме должны начаться в 2015 г. на космодроме «Восточный».

Концепция космической программы РФ до 2040 года

Концепция программы космической деятельности в околоземном космосе предполагает, что по завер­шению в 2020 г. программы МКС окажется воз­можным дальнейшее развитие РС МКС с преобра­зованием его в орбитальный пилотируемый сборочно-эксплуатационный комплекс (ОПСЭК). За­дачи этого комплекса: выполнение программ кос­мических исследований, летная отработка россий­ских пилотируемых транспортных кораблей ново­го поколения, создаваемых технологий, КА и сис­тем будущего.

При этом до 2016-2017 гг. в состав РС МКС дополнительно к работающим модулям будут введены многоцелевой лабораторный модуль (начальная масса 20,7 т), узловой модуль (4 т), два научно-энергетических модуля (по 20 т), а также периодически обслуживаемый автономно летаю­щий технологический КА (7,8 т). В составе средств ТТО сегмента и станции в целом будут использоваться пилотируемые корабли «Союз ТМА» и грузовые корабли «Прогресс М» новых серий (в 2015-2017 гг. на смену им придут пило­тируемые транспортные корабли нового поколе­ния и транспортная грузовая космическая систе­ма буксир-контейнер).

В 2024-2031 гг. в состав ОПСЭК будут вве­дены три тяжелых модуля (по 40 т): универсаль­ный модуль базовый и два научно-энергетиче­ских модуля вместо модулей меньшей размерно­сти, отработавших ресурсы. Одновременно с работами по ОПСЭК воз­можны создание и эксплуатация специализиро­ванных КА, оснащенных ЯЭУ и электроракетной двигательной установкой (ЭРДУ), в том числе межорбитальных буксиров, для решения таких задач, как глобальная космическая связь, мони­торинг Земли, очистка околоземных орбит от «космического мусора», защита Земли от астероидно-кометной угрозы.

Ядерные технологии - ключ к новым орбитам

Ракетно-космическая промышленность России хоро­шо освоила технологию преобразования энер­гии, выделяющейся при горении компонентов топлива, в кинетическую энергию реактивной струи ракеты. Но на сегодня это всего лишь технология «подскока», позволяющая осуществлять доставку людей и грузов на околоземную орбиту и в ближ­нее космическое пространство с последующим их возвращением на Землю, а также реализовывать единичные зондирующие выходы автомати­ческих станций к другим планетам и границе Солнечной системы, посадку этих станций на по­верхность спутников некоторых планет, переме­щение по ним и доставку на Землю небольших по массе научных грузов.

Чтобы выйти на следующий уровень, нужен бо­лее емкий источник энергии на борту КА и бо­лее эффективные принципы перемещения КА в космосе. Наиболее эффективными здесь являются тех­нологии космической ядерной энергетики, а именно относительно компактные бортовые ядерные энергетические установки (ЯЭУ) мо­дульного исполнения.

Анализ перспективных задач космонавтики на ближайшие 20-40 лет приводит к следующе­му ряду мощностей модулей космических ЯЭУ: 0,15...0,50 МВт - обслуживание с околозем­ных орбит деятельности человечества на Земле, энергообеспечение космических и планетных баз, производственных инфраструктур на около­земной орбите, транспортировка автоматических КА и грузов на высокие околоземные орбиты, очистка геостационарных и других орбит от «кос­мического мусора», 0,5...6 МВт - защита Земли от глобальных уг­роз, связанных с попаданием в нее астероидов и ядер комет, транспортировка грузов на Луну и к планетам, 24 МВт - полеты экспедиционных комплек­сов на Марс.

Концепция развития деятельности человека на Луне и Марсе

Концепция развития космической деятельности на Марсе и Луне исходит из целесообразности обеспечить достижение в период до 2040 г. даль­них космических горизонтов. При этом предла­гается приступить к решению задачи пилотируе­мых полетов к Марсу при возможном использо­вании Луны как одного из элементов создавае­мой межпланетной инфраструктуры, в состав которой согласно предлагаемой концепции на лунной по­верхности и на окололунных орбитах могут быть размещены средства для расширения деятельно­сти человека на Луне и окололунном космиче­ском пространстве, обеспечения космических полетов к планетам Солнечной системы и их спутникам.

Концепция марсианской программы базиру­ется на научно-техническом и технологическом заделе и опыте работ по программам орбиталь­ных станций «Салют», «Мир», МКС, а также на освоении технологий космической ядерной энергетики. Принцип модульности, отработанный на ор­битальных околоземных станциях, позволяет уверенно строить планы по сборке пилотируемо­го межпланетного экспедиционного комплекса (МЭК) непосредственно на околоземной орбите. При этом наиболее рационально в перспектив­ной программе использовать РН двух типов: среднего и сверхтяжелого классов. Суммарная стартовая масса МЭК, необходимого для полета на Марс, составит около 500 т при использовании ЯЭУ и ЭРДУ.

Модули МЭК будут доставляться с Земли и ав­томатически собираться на околоземной орбите. Участие космонавтов в сборке МЭК и его осна­щении с проведением внекорабельной деятель­ности следует минимизировать, так как работы человека в экстремальных условиях орбитально­го полета связаны с повышенным риском и боль­шими затратами. Поэтому желательно оптимизи­ровать соотношение между интеллектуальными возможностями человека и возможностями авто­матики (робототехники).Такая постановка задачи успешно реализуется в отечественной пилотируемой космонавтике. Российские пилотируемые корабли сегодня - это практически на 100 % автоматические средства. Человек лишь контролирует работу систем и вме­шивается в управление полетом только при воз­никновении нерасчетной ситуации.

В соответствии с концепцией марсианской программы в состав МЭК будут входить: многоразовый межорбитальный буксир (120 т) с ЯЭУ и ЭРДУ; межпланетный корабль (300 т) с заправленны­ми баками рабочего тела для межорбитального буксира; модуль складской (20 т); пилотируемый марсианский взлетно-поса­дочный комплекс (40 т) в аэродинамическом контейнере или грузовой посадочный комплекс (40 т) в аналогичном исполнении; пилотируемый корабль (12... 14 т) для доставки с Земли на МЭК экипажа и возвращения его с МЭК на Землю; кислородно-водородный разгонный блок (40 т) для сообщения пилотируемому кораблю необхо­димых импульсов скорости (в том числе при по­лете к МЭК).

Эта концепция также предусматривает по­этапное создание и эксплуатацию марсианской космической инфраструктуры в следующем со­ставе: автоматические аппараты связи, навигации и мониторинга, размещаемые на околомарсиан­ской орбите и поверхности планеты; марсианская база (50 т) первого этапа с пило­тируемым и транспортным марсоходами, ЯЭУ, целевыми модулями и автоматическими агрега­тами по добыче и переработке марсианских по­род; марсианская орбитальная станция (40 т).