Российские аппараты исследования космоса

Россия в космосе. Как действительно обстоят дела в отечественной космонавтике

Легче «Союзу» пролететь через игольное ушко, чем спокойно поговорить в интернете о состоянии дел в российской космонавтике. Причина проста — искушению черно-белого мышления поддаются слишком многие, и в обсуждениях сталкиваются крайние позиции. Одни считают, что NASA пропадает без российских двигателей и мест на пилотируемых кораблях, другие уверены, что Роскосмос давно уже последнюю ракету под мостом без соли доедает. Реальность где-то между этими крайностями, но обсуждения обычно вместо поиска истины скатываются в ругань. Понимая эти риски, все-таки попробуем тезисно поговорить о том, в каком состоянии находится российская космонавтика.

Количество пусков

Тринадцать лет подряд Россия лидировала по количеству космических запусков. Но в 2016 году нас обогнали США и — впервые — Китай. В 2017 году одна частная компания SpaceX имеет шансы обогнать Россию по количеству запусков. Наше лидерство по этому параметру было предметом гордости, и его потеря стала поводом для расстройства. Насколько оно обосновано?

Количество пусков по странам с 2004 года

Большое количество российских запусков в последние годы имеет сразу несколько причин. Во-первых, развертывались прикладные спутниковые группировки — ГЛОНАСС для навигации, «Экспресс», «Ямал» для связи, «Ресурс» для дистанционного зондирования Земли, военные спутники. Во-вторых, активно запускались иностранные космические аппараты по коммерческим контрактам.

Когда в 90-х годах российские ракеты-носители вышли на мировой рынок, они оказались дешевыми и были очень востребованы.

Специально созданная компания ILS предлагала выгодные цены на «Протоны», и с 1996 года было произведено уже 98 пусков на самую коммерчески востребованную геостационарную орбиту. В-третьих, по пилотируемой программе каждый год стартует 4 «Союза» с космонавтами и 4–5 грузовых «Прогрессов», это уже как минимум 8 пусков в год.

Сейчас ГЛОНАСС развернута и требует меньшего количества запусков для поддержания группировки. С коммерческими контрактами ситуация ухудшилась: на рынок пусковых услуг пришла частная компания SpaceX, составив конкуренцию ценам ILS. В 2016 году авария «Протона» не привела к потере полезной нагрузки, спутник был успешно выведен на целевую орбиту, но расследование происшествия наложилось на обнаружение неправильного припоя в двигателях, и в результате «Протон» не летал почти год. Даже в пилотируемой программе убрали один грузовой «Прогресс», из-за чего пришлось сократить российский экипаж МКС с 3 человек до 2.

Парадоксально, но сокращение пусков является следствием и одной хорошей причины. В 80-е годы СССР производил в районе сотни пусков в год, но его связные спутники «Стрела» могли работать на орбите только полгода, а разведывательные «Зениты» — всего две недели.

Когда срок активного существования спутников настолько мал, он сводит на нет эффект от большого количества запусков. Сейчас наши спутники стали работать на орбите гораздо дольше, поэтому и запускать новые на замену нужно реже.

Также параллельно идет процесс замены ракет-носителей. Старые «Космос» и «Циклон» уже не летают, конверсионные «Днепры» тоже постепенно заканчивают свою карьеру. И если новый легкий «Союз-2.1в», впервые полетевший в конце 2013 года, в июне 2017 стартовал уже в третий раз, то у «Ангары» дела идут менее успешно. После двух испытательных пусков в 2014 году она до сих пор не начала летать с настоящими спутниками. Дело не только в устранении неизбежных замечаний после первых — пусть и успешных — пусков. Центр имени Хруничева, на котором производится «Ангара», переносит производство ракет в Омск и сокращает площади в Москве на 80 %. На фоне этих пертурбаций задержка с серийным производством, увы, закономерна.

Аварийность

Распространено мнение, что наши ракеты постоянно падают. Но статистика это не подтверждает. Если посмотреть относительную аварийность (количество аварий, разделенное на количество ракет), то видно, что показатели российской космонавтики находятся на сравнимом с другими странами уровне.

Относительная аварийность ведущих космических держав с 2004 года, потеря полезной нагрузки 1 балл, авария без потери полезной нагрузки — 0,5 балла

Кроме Европейского космического агентства, отличающегося почти нулевой аварийностью (причем единственное происшествие в 2014 году связано с нештатной работой российского блока «Фрегат» — спутники были выведены на нерасчетную орбиту, но успешно эксплуатируются), Россия, США и Китай показывают примерно одинаковую аварийность.

Почему же миф о постоянно падающих наших ракетах так живуч?

Во-первых, работа СМИ построена так, что успешный запуск проходит с минимальным освещением, а вот авария обращает на себя гораздо больше внимания. Во-вторых, космонавтика воспринимается как составная часть престижа страны, поэтому есть силы, которые всячески подхватывают новости об авариях, чтобы использовать их для доказательства того, что «в стране все плохо». Существует целый список мемов, который регулярно достается по любому поводу и лично у меня уже в зубах навяз. В-третьих, сама психология человека тяготеет к черно-белому мышлению, а для рационального анализа требуются интеллектуальные усилия. Ну и в-четвертых, несмотря на действительно хорошие усилия Роскосмоса по пиару, многое можно было бы сделать лучше.

Пиар

Можно услышать мнение, что дела у Роскосмоса идут хорошо, но он не умеет пиариться. Это не совсем верно — пиар-активность Роскосмоса довольно заметна. У агентства есть активно ведущиеся страницы в социальных сетях. Космонавты участвуют в эфирах, ведут свои страницы, и, например, в Instagram фотографии с орбиты весьма популярны. В 2016 году большие усилия были затрачены на слоган «Подними голову!».

Много хороших слов можно сказать о ТВ Роскосмоса. Они выпускают на YouTube две еженедельные передачи (до недавнего времени одна выходила на «России 24»), делают хорошие фильмы. Благодаря им мы можем подробно узнать о том, как тренируются космонавты.

Также они создали хорошую видеоэнциклопедию «Космонавты» и сумели выпустить очень симпатичные ролики по астрономии «а что, если бы».

Читайте также: Космос сити часы работы

В то же время возникает ощущение, что работе не хватает ресурсов и системности. Например, старт пилотируемого корабля — важное и волнующее событие. Но нет его равномерного и заметного освещения. Иногда выделяется больше ресурсов, пуск комментируют и пытаются обратить на него больше общественного внимания. Но временами, наоборот, качество работы проседает. Когда 28 июля стартовал пилотируемый «Союз», Северо-Западная Федерация космонавтики (энтузиасты-популяризаторы, не входящие в структуру Роскосмоса) организовала показ пуска на фестивале «Старкон». Но конкретно в этот раз качество трансляции было одним из худших за несколько последних лет, и это смазало старания людей. Увы, но за равномерно качественным освещением пуска приходится идти на NASA TV.

К сожалению, не заметно, чтобы на пиар выделялись серьезные ресурсы. Доходит до смешного — больше пятидесяти лет ракеты семейства «Р-7» летали без бортовых камер. Европейское космическое агентство в 2014 году на свои деньги купило пару комплектов камер, поставило их на приобретенные российские ракеты и получило шикарную картинку разделения боковых блоков первой ступени.

Роскосмос один раз поставил камеры на ракету, стартовавшую с космодрома «Восточный» в 2016 году, и все. И это при том, что кадры с ракеты в реальном времени показывают не только блестяще владеющая пиаром SpaceX, но даже Китайское космическое агентство.

Ну и, наконец, в чем-то с пиаром Роскосмосу банально не повезло. Самый зоркий телескоп, «Спектр-Р», который видит в тысячу раз лучше «Хаббла», работает в радиодиапазоне, и его результаты выглядят абсолютно не зрелищно при всей научной уникальности.

Хорошо и плохо

Космическая отрасль любой страны имеет свои сильные и слабые стороны — кто-то достиг многого в одном, у кого-то преимущества в другом, и у всех свои проблемы.

Сильные стороны:

Российская космонавтика имеет развитую прикладную составляющую. Одна из двух глобальных навигационных систем, геостационарные и низкоорбитальные системы связи, метеорологические спутники и спутники дистанционного зондирования Земли, группировки военных спутников — все это у нас есть. По количеству работающих спутников Россия занимает третье место после США и Китая.
Однозначно сильной стороной является пилотируемая космонавтика. Корабль «Союз» — надежный и эффективный, и даже после начала полетов американских пилотируемых кораблей будет неплохо смотреться на их фоне. Он может быть не особо комфортным, но без проблем проработает до появления нового корабля «Федерация». Огромное количество знаний и технологий наработано по орбитальным станциям и долговременному пребыванию человека в космосе.
Сохраняется первенство в отдельных направлениях. Например, у нас лучшие кислородно-керосиновые двигатели для ракет и отличные электрореактивные (ионные, плазменные) двигатели для спутников. Ракеты-носители «Протон» и «Союз» имеют огромную наработанную статистику эксплуатации, при этом постоянно модернизируются.
Разрабатываются потенциально прорывные технологии — ядерный буксир, детонационные двигатели, гиперзвуковые технологии (пока что для военного применения, в будущем могут использоваться для космоса), метановые двигатели.

Слабые стороны:

Нет собственных научных аппаратов за пределами земной орбиты. Да, они не могут пока принести прямую прибыль, но это интересные научные данные и много пиара. Частично эта проблема компенсируется участием в совместных проектах, когда наши приборы стоят на аппаратах других космических агентств — детекторы нейтронов на орбитах Луны и Марса, а также на «Кьюриосити» — наши. Проект «Экзомарс» является совместным с Европейским космическим агентством.
Есть провалы в некоторых технологических направлениях. Несмотря на то что мы умеем производить кислородно-водородные двигатели, они до сих пор не переходят из лабораторий на серийные ракеты. А эти двигатели очень выгодны на верхних ступенях. Есть проблемы с элементной базой для космических аппаратов.
Из лидера по выгодности коммерческих запусков наша космонавтика перешла в состав соревнующихся. Сейчас разрабатывается модификация «Протона» — «Протон Средний», который должен будет повысить конкурентоспособность на рынке пусковых услуг. Теоретически экономически эффективной должна была стать «Ангара», но без регулярных пусков нельзя сказать, оправдаются ли эти расчеты.
Нет четкого видения плана развития космонавтики на несколько лет вперед. Внезапные новости о том, что, например, на «Восточном» не будет пилотируемой «Ангары», а космонавтов будет возить с Байконура еще не спроектированная до конца ракета «Союз-5» (она же «Феникс»/«Сункар») заставляют ожидать новых внезапных изменений.

Космонавтика России, увы, не находится «впереди планеты всей» — есть области, где нас обгоняют. В то же время и хоронить ее категорически не верно — работа идет активно и достаточно неплохо. В ближайшие годы Россия даже при инерционном движении останется в списке ведущих космических государств (США, Россия, Китай) и агентств (Европейское космическое агентство, 22 страны).

Источник

Космонавтика в России

Космонавтика в России во многом наследует космические программы Советского Союза. Главным органом управления космической отрасли в России является государственная корпорация «Роскосмос».

Роскосмос

Данная организация контролирует ряд предприятий, а также научных объединений, подавляющее большинство которых было создано во времена СССР. Среди них:

Центр управления полетами. Научно-исследовательское подразделение института машиностроения (ФГУП ЦНИИмаш). Основано в 1960-м году и базируется в наукограде под названием Королев. В задачи ЦУПа входит контроль и управления полетами космических аппаратов, которые могут обслуживаться одновременно в количестве до двадцати аппаратов. Кроме того, в ЦУПе проводятся расчеты и исследования, направленные на повышение качества управления аппаратами и решения некоторых задач в сфере управления.
Звездный городок — закрытый поселок городского типа, который основан в 1961-м году на территории Щелковского района. Однако в 2009-м году был выделен в отдельный округ и выведен из состава Щелково. На территории в 317,8 га расположены жилые дома для всего персонала, работников Роскосмоса и их семей, а также всех космонавтов, которые здесь же проходят космическую подготовку в ЦПК. На 2016-й год число жителей городка составляет более 5600.
Центр подготовки космонавтов, названный именем Юрия Гагарина. Основан в 1960-м году и располагается в Звездном городке. Подготовка космонавтов обеспечена рядом тренажеров, двумя центрифугами, самолетом-лабораторией и трехэтажной гидролабораторией. Последняя позволяет создать условия невесомости, аналогичные условиям на МКС. При этом используется полноразмерный макет космической станции.
Космодром «Байконур». Основан в 1955-м году на территории в 6717 км² около города Казалы, Казахстан. На данный момент арендуется Россией (до 2050-го года) и является лидером по числу запусков – 18 ракет-носителей за 2015-й год, в то время как Мыс Канаверал отстает на один запуск, а космодром Куру (ЕКА, Франция) насчитывает 12 запусков за год. Содержание космодрома включает две суммы: аренда – 115 млн долларов, поддержание рабочего состояния — 1,5 млрд долларов.
Космодром «Восточный» начал создаваться в 2011-м году в Амурской области, около города Циолковский. Помимо создания второго «Байконура» на территории России, «Восточный» предназначен также для проведения коммерческих полетов. Космодром расположен неподалеку от развитых железнодорожных узлов, автомагистралей, а также аэродромов. Кроме того, в связи с удачным расположением «Восточного», отделяющиеся части ракет-носителей будут падать в малонаселенных районах или вовсе в нейтральных водах. Стоимость создания космодрома будет составлять около 300 млрд рублей, на 2016-й год потрачена треть этой суммы. 28-го апреля 2016-го года произошел первый запуск ракеты, которая вывела три спутника на орбиту Земли. Запуск пилотируемого корабля запланирован на 2023-й год.
Космодром «Плесецк». Основан в 1957-м году около города Мирный, Архангельская область. Занимает 176 200 гектаров. «Плесецк» предназначен для проведения запусков стратегических оборонных комплексов, непилотируемых космических научных и коммерческих аппаратов. Первый запуск с космодрома состоялся 17-го марта 1966-го года, когда стартовала ракета-носитель «Восток-2», со спутником «Космос-112» на борту. В 2014-м году произошел запуск новейшей ракеты-носителя под названием «Ангара».

Запуск с космодрома «Байконур»

Хронология развития отечественной космонавтики

Развитие отечественной космонавтики берет свое начало в 1946-м году, когда было основано Опытноконструкторское бюро №1, цель которого – разработка баллистических ракет, ракет-носителей, а также спутников. В 1956-1957-м годах трудами бюро была спроектирована ракета-носитель межконтинентальная баллистическая ракета Р-7, при помощи которой 4 октября 1957 года на орбиту Земли был выведен первый искусственный спутник «Спутник-1». Запуск состоялся на научно-исследовательском полигоне «Тюра-Там», который был разработан специально для этой цели, и который позже будет назван «Байконур».

3-го ноября 1957-го года произошел запуск второго спутника, на этот раз с живым существом на борту – собакой по имени Лайка.

Лайка — первое живое существо на орбите земли

С 1958-го года начались запуски межпланетных компактных станций для изучения Луны, в рамках одноименной программы. 12-го сентября 1959-го года впервые человеческий космический аппарат («Луна-2») достиг поверхности другого космического тела – Луны. К сожалению, «Луна-2» упал на поверхность Луны со скоростью в 12000 км/ч, в результате чего конструкция мгновенно перешла в газовое состояние. В 1959-м году «Луна-3» получил снимки обратной стороны Луны, что позволило СССР дать наименования большинству ее элементов ландшафта.

В 1961-м году стартовал первый пилотируемый космический корабль «Восток-1». Разработка кораблей данного типа велась с 1958-го по 1963-й года конструктором О. Г. Ивановским под руководством генконструктора С. П. Королева. Особенность конструкции состояла в малых габаритах корабля. «Восток» были одноместными, а продолжительность их полета составляла до семи суток. За время программы было выполнено 12 запусков, из которых 10 успешных и 6 пилотируемых.

Космический корабль «Восток»

Следующим этапом пилотируемой программы стал КК «Восход», который был многоместный. Во время первого полета корабля этого типа (12 октября 1964 г) впервые космонавты были без скафандров. Во время полета КК «Восход-2» (18 марта 1965) был осуществлен первый выход человека в открытый космос.

Важнейшим этапом в развитии отечественной и российской космонавтике было создание космического корабля «Союз». Разработка корабля потребовала немало времени (1965-1968 гг), кроме того первый запуск (23 апреля 1967 г) оказался трагически неудачным – во время приземления произошел взрыв и погиб космонавт Владимир Комаров. В результате данной аварии был отменен полет трех космонавтов на однотипном корабле, запланированный на следующий день. В 1968-м году корабля типа «Союз» были запущены в космос, где два корабля совершили первую стыковку, в 1969-м – групповая стыковка трех кораблей.

Космический корабль «Союз»

19-го апреля 1971-го года состоялся первый в мире запуск орбитальной станции под названием «Салют-1», которая проработала 175 суток, из которых 22 суток – с экипажем на борту. К сожалению, первые космонавты, посетившие орбитальную станцию, погибли во время возвращения не Землю вследствие разгерметизации спускаемого аппарата. Несмотря на это было запущено еще семь станций «Салют», последняя получила новое название – «Мир». Вскоре к станции были пристыкованы различные научно-исследовательские и технологические модули. Функционирование станции продлилось до 23-го марта 2001-гогода.

К 1977-му году, по окончанию действия программы «Луна», последний одноименный аппарат доставил очередные образцы лунного грунта. В этот же год состоялся первый запуск советского транспортного космического корабля «ТКС-1», возвращаемый аппарат которого вернулся спустя месяц, а функционально-грузовой блок работал на орбите еще шесть месяцев.

К 1991-му году на счету отечественной космонавтики было ряд серьезных открытий и несколько завершенных программ:

Венера – запуск к Венере ряда межпланетных станций, некоторые из которых совершили успешную посадку на поверхность планеты, где провели фотосъемку поверхности и анализ грунта.
Вега – запуск к Венере и комете Галлея двух межпланетных станций, которые сделали фотоснимки космических тел. Были обнаружены сложные органические молекулы.
Марс – запуск к Марсу нескольких одноименных станций для его изучения. Среди множество данных научных результатов: измерение химического состава атмосферы, а также фотографии поверхности.
Серия орбитальных станций Салют.
Две серии космических кораблей «Восток» и «Восход».

Развитие космонавтики в России

Наследием Советского Союза для России стали несколько значимых космических программ.

Орбитальные станции «Мир» и «МКС»

Прежде всего орбитальный комплекс «Мир» функционировал до 2001-го года. До 1991-го года в состав его конструкции были введены три модуля, а после – еще два, которые использовались для исследования атмосферы и поверхности Земли, а также ее природных ресурсов.

В 1992-м году началась совместная космическая программа США и России под названием «Мир — Шаттл», согласно которой американские шаттлы включали в свой экипаж российских космонавтов, а экипажи российских «Союз» состояли из космонавтов России и астронавтов США. Экипажи обоих типов кораблей посещали станцию «Мир». В результате этого сотрудничества возникла идея международной космической станции, работа над которой будет проводиться совместно несколькими национальными космическими агентствами. 20-го ноября 1998-го года на орбиту Земли Россией был выведен первый модуль станции.

В 2016-м году конструкция МКС включает 14 модулей, среди которых 5 российских.

Международная космическая станция

Беспилотные космические корабли

20-го января 1978-го года на орбиту Земли вышел первый беспилотный грузовой корабль «Прогресс». После распада Советского Союза Россия продолжила развивать данный проект и после 1991-го года было создано еще четыре модификации корабля. Последняя версия – «Прогресс МС» способная доставлять на МКС около 2,4 тонн груза.

Пилотируемые космические корабли

Другим важным наследием Советского Союза является серия кораблей «Союз», включающая ряд модификаций. Последняя из разработанных в СССР модификаций — «Союз-ТМ», который впервые стартовал в 1986-м году. В 2002-м году космическая программа России включила в эксплуатацию новую модификацию – «Союз-ТМА», а в 2010-м – «Союз ТМА-М».

Стоит отметить, что было совершено 127 запусков кораблей серии «Союз», из них два завершились катастрофой и два – авариями без жертв. Подобной статистикой может похвастаться лишь американская программа «Спейс шаттл», которая, однако, была прекращена в 2011-м году. По этой причине с 2011-го года и до момента написания данной статьи (2016-й год) транспортировкой космонавтов и астронавтов на МКС занимаются лишь российские корабли «Союз».

В 2015-м году прошли испытания новой и, вероятно, последней версии КК «Союз МС», которая войдет в эксплуатацию в ближайшее время. Примечательно, что в конструкции корабля имеются датчики ГЛОНАСС/GPS, которые передают координаты спускаемого аппарата во время приземления.

В том же году был проведен эксперимент «Луна-2015», в рамках которого проводилась имитация полета на Луну.

Сегодня ведется разработка нового поколения космических кораблей на замену советских «Союзов», которое символизирует новую эпоху освоения космоса Россией и называются «Федерация». Интересно, что название было выбрано по результатам голосования россиян. Задачи, которые поставлены перед «Федерацией» — это транспортировка космонавтов и грузов на орбитальные станции Земли, а также полет и посадка на Луну. Среди особенностей корабля: наличие санузла, возможность доставки шести людей на космическую станцию и четырех – на Луну (или к астероиду), возможность доставки на МКС груза массой 2 тонны. Новый пилотируемый корабль также заменит и транспортные корабли серии «Прогресс».

Космический корабль «Федерация»

Космическая программа РФ

Помимо разработки и испытаний уже описанного нового космического корабля «Федерация» и поддержки деятельности МКС, космическая программа России включает следующие задачи:

Расширение состава орбитальной спутниковой группировки, которая на 2016-й год состоит из 141-го космического аппарата. Среди них семь спутников дистанционного зондирования (ДЗЗ), пять научных спутников («Спектр-Р», «МиР», «Аист №1/№2», «Можаец»), 29 навигационных (ГЛОНАСС) и более 60-ти спутников связи. Кроме того, не менее 60-ти спутников военного и разведывательного характера.
Проведение летных испытаний нового семейства ракет-носителей «Ангара» вместе с пилотируемым транспортным кораблем нового корабля – прототип «Федерации». За обеспечение запусков отвечает космодром «Восточный».
Разработка двигателя ракеты на природном газе, вероятно – метане.
В рамках проекта под названием «Резонанс» — исследование магнитосферы Земли и воздействия на нее электромагнитных волн.
Исследования Луны посредством запуска нескольких космических аппаратов.

Итоги

Российская космонавтика унаследовала ряд значимых разработок СССР в области космической техники, и сегодня вполне справляется с поддержкой отечественных стандартов, финансируя развитие технологий в области освоения космоса. Однако, общественность довольно скудно проинформирована об успехах российской космонавтики, и, вероятно, ожидает от Роскосмоса таких же «больших» открытий, как те, которые были совершены Советским Союзом. К сожалению, или к счастью, человечество достигло тех пределов освоения космоса, когда одна держава не способна сделать значительный шаг в этом направлении. Поэтому все более космическая программа различных держав переплетается и ставит перед собой единые цели. Согласно заявлениям ЕКА, НАСА и Роскосмса, их приоритетной целью является пилотируемый полет на Марс – событие, которое все человечество ожидает наблюдать уже в наш век.
‘ alt=»yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7 — Космонавтика в России» title=»Космонавтика в России»>