Правообладатель иллюстрации Pushkarev/TASS Image caption В СССР одна из программ создания сверхтяжелой ракеты закончилась двумя успешными запусками
Ракетно-космическая корпорация "Энергия", которую выбрали головным разработчиком космической ракеты сверхтяжелого класса, опубликовала на своем сайте "дорожную карту" проекта.
Его первый этап будет продолжаться с 2018 по 2019 год. За это время корпорация разработает эскизный проект, определит облик составных частей ракеты, а также подготовит технико-экономические обоснования.
Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы будут продолжаться следующие восемь лет, с 2020 по 2028 годы. За это же время должен быть построен стартовый комплекс для ракеты на космодроме Восточный, а также вся необходимая инфраструктура. В 2028 году запланированы летные испытания ракеты.
- Лунная ракета в Олимпиадах: сколько может стоить суперпроект Роскосмоса
Указ о создании на Восточном комплекса для запуска ракеты был подписан на этой неделе президентом России Владимиром Путиным. Про саму ракету сейчас неизвестно почти ничего. "Энергия" сообщает, что она должна будет выводить на низкую околоземную орбиту 90 тонн груза, на окололунную полярную - 20 тонн.
Кроме того, при создании ракеты будут использованы (очевидно в качестве ускорителей первой ступени) блоки ракеты "Союз-5" - нового носителя среднего класса, который в настоящее время разрабатывается для замены ракеты "Союз-2".
Головным разработчиком "Союза-5" также является РКК "Энергия", а первые летные испытания должны начаться в 2022 году на Байконуре. В 2024 году Роскосмос рассчитывает запустить ракету с пилотируемым кораблем на борту. В июле Интерфакс со ссылкой на анонимный источник сообщил, что на финансирование программы будет потрачено "почти 30 млрд рублей".
Правообладатель иллюстрации TASS Image caption Стоимость одного запуска такой ракеты Комаров оценил в миллиард долларов. СССР пошел на такие траты, пойдет ли Россия?Такая схема, когда в качестве первой ступени используются блоки ракеты средней тяжести, уже применялась на советской сверхтяжелой ракете "Энергия". Четыре ускорителя представляли собой блоки ракеты "Зенит", созданной в украинском КБ "Южное". "Союз-2" также использует некоторые наработки этого проекта.
В Роскосмосе ранее рассматривали возможность строительства двух площадок на Восточном для средних ракет с тем, чтобы доставлять на орбиту полезную нагрузку в несколько этапов. В случае, если на орбите надо было бы собрать станцию или корабль для полетов на дальние расстояния, то их можно было бы не запускать большими сегментами или целиком, а собирать на орбите, доставляя компоненты средними ракетами.
Сколько стоит сверхтяжелая ракета?
Что касается финансирования новой программы создания сверхтяжелой ракеты, то, как заявил в четверг глава "Роскосмоса" Игорь Комаров, поскольку оно не было включено в федеральную космическую программу (ФПК) 2016-2025 годов, то теперь ее необходимо будет изменить, возможно, внеся в нее отдельную подпрограмму.
О планах по разработке сверхтяжелого носителя в России говорят уже несколько лет. Еще в 2016 году вице-премьер российского правительства Дмитрий Рогозин, курирующий ОПК и авиакосмическую отрасль, заявил, что уже тогда Путин поручил приступить к этому проекту.
Правообладатель иллюстрации Getty Images Image caption В США разрабатывают программу Space Launch System. На этом снимке - испытания двигателя для ускорителя ракеты в 2016 годуВ конце ноября того же года первый заместитель главы Роскосмоса Александр Иванов сказал, что разработка ракеты и стартового комплекса под нее . Это больше, чем объем финансирования всей Федеральной космической программы на период с 2016 по 2025 год. Она была принята в конце 2015 года и составляет 1,4 трлн рублей.
Эти цифры совпадают с оценкой самого Игоря Комарова. Представляя журналистам весной 2016 года проект ФКП, он сказал, что ее разработка по стоимости соизмерима со всем совокупным финансированием 10-летней федеральной космической программы. Стоимость одного пуска он оценил в миллиард долларов.
Зачем России сверхтяжелый носитель?
В 2016 году Комаров не видел смысла в том, чтобы тратить на сверхтяжелую ракету такие деньги. "Этот проект не имеет коммерческого применения. В рамках существующих договоренностей, которые, я надеюсь, будут сохраняться, по использованию космоса и ограничению вооружений, не будет потребностей в нагрузках, в том числе и для военных целей", - сказал он тогда.
Однако 1 февраля 2018 года на брифинге на космодроме Восточный Комаров, рассказав о президентском указе, сказал, что задачи для сверхтяжелой ракеты есть.
"Задача ей поставлена - изучение Солнечной системы, планет Солнечной системы, Луны и окололунного пространства, задача выведения пилотируемых кораблей и автоматических космических аппаратов на околоземную орбиту и решение других народно-хозяйственных задач", - добавил глава госкорпорации.
Правообладатель иллюстрации TASS Image caption В СССР был и неудачный опыт строительства сверхтяжелой ракеты - от колоссальной Н1 отказались после нескольких неудачных пусков.Как заявил Русской службе Би-би-си глава Института космической политики Иван Моисеев, сторонники этого проекта рассчитывают на то, что ракета оправдает себя в будущем.
"Я присутствовал при том, как эта идея возникла. Это было 31 марта прошлого года в экспертном совете в военно-промышленной комиссии. Аргументы там были следующие: сейчас нет полезных нагрузок, потому что нет ракеты, конструкторы их не делают. А вот ракета появится, тогда для нее начнут делать полезные нагрузки. Но это не соответствует действительности, потому что для сверхтяжелой ракеты нужны и сверхдорогие нагрузки", - сказал он Би-би-си.
"Это политическое решение. Нет никого, кто говорил бы - дайте нам сверхтяжелую ракету-носитель, у нас нагрузки стоят, а мы не можем их запустить. Попались на терминологию, мол, будет сверхтяжелой, впереди планеты всей", - считает Моисеев.
Однако, как полагает другой эксперт - главный редактор журнала "Новости космонавтики" Игорь Маринин - Россия может позволить себе такую ракету.
"В 2016 году был пик кризиса, когда нам было не до тяжелых ракет и не до освоения космоса. Только ходили разговоры, что России нужен суперпроект, который бы поднял космическую отрасль на новый уровень, вернул бы интерес к космосу [...] Сейчас было объявлено, что Россия вышла из пике, что у нее уже несть небольшой прирост и что будет сокращать в ближайшие пять-десять лет расходы на оборону и вооружения. Соответственно, предприятия нужно загружать", - сказал он.
Правообладатель иллюстрации Getty Images Image caption Илон Маск рассчитывает, что Falcon Heavy полетит 6 февраляВ истории существовало две успешных программы разработки сверхтяжелых ракет. Американская Saturn V, выводившая на низкую орбиту до 140 тонн, совершила 13 запусков, часть из которых - в рамках лунной программы. Советская "Энергия" была способна вывести на орбиту до 100 тонн и совершила два тестовых запуска. Еще одна советская программа - Н1 - была свернута после четырех аварийных запусков.
В настоящее время в США разрабатывается программа Space Launch System, носитель которой, как ожидается, сможет выводить на низкую опорную орбиту до 130 тонн полезной нагрузки. Ранее говорилось, что первый полет ракета сможет совершить уже в 2018 году, однако он откладывается, и пессимистические прогнозы говорят, что она полетит не ранее 2020 года.
Второй возможный конкурент российской ракеты - Falcon Heavy компании SpaceX Илона Маска. Она уже установлена на стартовую позицию и может быть запущена в ближайшие дни. На официальном сайте проекта говорится только, что старт состоится в 2018 году, но сам Илон Маск в своем твиттере уже назначил дату на 6 февраля. В перспективе ракета сможет выводить на низкую орбиту 63 тонны полезной нагрузки.
Личный электромобиль главы компании Илона Маска — вишневый Tesla Roadster с одетым в скафандр производства SpaceX водителем-манекеном (в будущем в таких скафандрах будут летать астронавты компании). По словам Маска, традиционно во время испытаний в качестве полезной нагрузки используются бетонные блоки. Основателю SpaceX это показалось скучным.
При старте аудиосистема электромобиля играла песню Дэвида Боуи Space Oddity, песня включалась и на трансляции пуска. На экране, установленном в приборную панель автомобиля, во время запуска горела надпись «Не паниковать!» (отсылка к роману «Автостопом по Галактике» Дугласа Адамса).
Видео: SpaceX
Вторая ступень должна была сесть на морскую платформу Of Course I Still Love You, но связь с ней во время посадки была потеряна. Как выяснилось позднее, центральный ускоритель промахнулся мимо платформы, так как смог включить только один из трех двигателей. Ускоритель вошел в воду со скоростью около 480 км/ч примерно в ста метрах от платформы. В остальном запуск ракеты был успешным.
Через час после запуска верхняя ступень ракеты достигла высоты 7 тыс. км, сообщил в своем Twitter Илон Маск. «[Ракета] проведет пять часов в поясах Ван Аллена, а затем попытается произвести финальный прожиг топлива до Марса», — написал основатель SpaceX.
Последний прожиг топлива прошел удачно, затем написал Маск. Он опубликовал в своем Twitter траекторию полета автомобиля, превышающую орбиту Марса. Tesla направится к астероидному поясу.
Ранее Маск подчеркнул, что запущенный им автомобиль будет находиться на орбите «на протяжении миллиардов лет или около того», если ракета не взорвется при взлете».
https://www.instagram.com/p/BezcvpzAgYI/
Что такое Falcon Heavy
Falcon Heavy — сверхтяжелая ракета-носитель, способная доставлять на низкую опорную орбиту до 63,8 т, сказано на официальном сайте SpaceX. Как отмечает Илон Маск, это «больше, чем масса заправленного топливом авиалайнера Boeing 737 с пассажирами, экипажем и багажом на борту», и как минимум в два раза превышает возможности ближайшего конкурента — ракеты-носителя Delta 4. О разработке было объявлено в 2011 году. Компания утверждает, что стоимость пуска составляет примерно $90 млн. Этот старт обойдется в три раза дешевле, чем старт Delta 4, сказал Маск.
Пуск тяжелой ракеты-носителя США Delta 4 Heavy, способной вывести около 28 т на околоземную орбиту, стоит $164-400 млн.
У первой ступени Falcon Heavy 27 двигателей.
Сверхтяжелый эксперимент
В мире всего четыре страны — США, Россия, Франция и Китай — располагают тяжелыми ракетами. Сверхтяжелые носители запускали только два государства — США и СССР. Речь идет об американской Saturn V (13 успешных пусков в 1967-1973 годах), которая смогла вывести на низкую околоземную орбиту 141 т, и советской ракете «Энергия», которая выводила космический корабль «Буран» около 30 лет назад. Запуск Falcon Heavy по разным причинам переносился более десяти раз.
Успешный запуск этой ракеты будет означать, что впервые в истории частная компания смогла построить сверхтяжелую ракету и запустить ее, отметил создатель сообщества «Открытый космос» Виталий Егоров. «Энергия» и Saturn V производились государственными компаниями по госзаказу для осуществления сложных проектов, напомнил эксперт. Маск же создал сверхтяжелую ракету, которую у него никто не заказывал, подчеркнул Егоров.
«Пока Илон Маск рассчитывает, что у него будут заказывать пуски «по два спутника за раз» на геостационарную орбиту. Возможно, Пентагон проявит интерес большие спутники запускать. Но вообще для Маска это эксперимент. Высшая цель — достижение Марса. Для ее осуществления Маску необходимо, чтобы специалисты SpaceX получили опыт эксплуатации сверхтяжелых ракет», — пояснил собеседник РБК.
Удачный запуск Falcon Heavy для отрасли означает еще одну попытку войти в сегмент очень тяжелых ракет, отметил в разговоре с РБК бывший менеджер Центра имени Хруничева, участвовавший в разработке «Ангары», гендиректор компании «КосмоКурс» Павел Пушкин. Но существенно удешевить вывод спутников не получится, так как нет такого количества коммерческих заказов, отметил он.
Главный вопрос — чем такую ракету загрузить, подчеркивает Пушкин. «Может быть, Маск ориентируется на орбитальные станции и производство в космосе, а также туристические орбитальные крупные станции — по размеру это очень подходит», — отметил он. Кроме того, есть военные заказы, на которые также ориентируется глава SpaceX, считает собеседник РБК. Он добавил, что не считает Falcon Heavy «чем-то прорывным» с точки зрения технологий.
Российский конкурент через десять лет
СССР занимался созданием сверхтяжелой ракеты-носителя с первой ступенью из 30 двигателей. Ракета Н-1 разрабатывалась в 1960-е годы. Первоначально Н-1 предназначалась для вывода на околоземную орбиту тяжелой (75 т) орбитальной станции с перспективой обеспечения сборки межпланетного корабля для полетов к Венере и Марсу. После того как СССР включился в «лунную гонку», ракета была форсирована и стала носителем для экспедиционного космического корабля Л3.
Ракета Н-1 (Фото: DR)
Предполагалось, что Н-1 сможет выводить на околоземную орбиту до 90 т полезной нагрузки и до 6 т на Луну. Испытания Н-1 проводились четырежды: в феврале и июле 1969-го, в 1971 и 1972 годах — каждый раз неудачно на этапе работы первой ступени. Второй запуск и вовсе закончился крупнейшим в истории ракетостроения взрывом — Н-1 поднялась на 200 м, затем плашмя упала на стартовый стол. В 1974 году работа над проектом была прекращена — до 1989 года он держался в строгом секрете.
Новая российская сверхтяжелая ракета появится только к 2028 году. Об этом 1 февраля на пресс-конференции заявил гендиректор «Роскосмоса» Игорь Комаров, передавал корреспондент РБК. В 2018-2019 годах будут выполнены работы над эскизным проектом сверхтяжелой ракеты. «До 2028 года здесь будет создан комплекс и наземная инфраструктура, одновременно будет разработана ракета-носитель сверхтяжелого класса. Задача ей поставлена — изучение Солнечной системы, планет Солнечной системы, Луны и окололунного пространства, задача выведения пилотируемых кораблей и автоматических космических аппаратов на околоземную орбиту и решение других народно-хозяйственных задач», — сказал глава госкорпорации.
Создание сверхтяжелой ракеты и строительство под нее инфраструктуры обойдется в 1,5 трлн руб., заявил в 2016 году замглавы «Роскосмоса» Александр Иванов. При этом в «Роскосмосе» не видят необходимости торопиться с созданием сверхтяжелой ракеты до 2030 года, поскольку для нее нет полезных нагрузок.
Запуск Falcon Heavy нужен и России, считает Егоров. Потому что Россия сейчас сама планирует разрабатывать ракету по похожей компоновке — то есть многомодульную ракету, пояснил он. «Каждый из этих модулей представляет собой самостоятельную ракету (в российском варианте это «Союз-5»). Только в российском варианте будет не две боковые части, а четыре — для более высокой мощности ракеты. И России тоже интересен этот пуск, просто посмотреть, насколько хорошо работает подобная компоновка», — считает Егоров.
Запуск российской сверхтяжелой ракеты будет дороже, чем пуск Falcon Heavy, полагает эксперт. «У Маска очень низкие накладные расходы и низкие издержки за счет высокой скорости разработки. В России, скорее всего, все затянется. А чем дольше будут тянуть, тем дороже будет это стоить», — подытожил собеседник РБК.
Чтобы спутник или корабль с космонавтами вышел на орбиту, он должен попасть в определенное пространство около Земли и достичь скорости 8 км/с. Эти задачи выполняют ракеты. Последние называют носителями, а спутник или корабль - полезным грузом. Из действующих, выведенных или спроектированных самая большая ракета - «Сатурн 5». Предлагаем вашему вниманию рейтинг ракет, сформированный в соответствии с их длиной.
10. «Ariane-5» - 46-52 м. Европейская ракета-носитель одноразового типа. Осуществлено 94 запуска, удачными оказались 90. Впервые использована в июне 1996 года. Предназначена для вывода объектов со средней или большой массой на орбиту. Одна ракета запускает 2-3 спутника и 8 небольших объектов.
Сумма затраченных средств на создание ракеты - 7 миллиардов американских долларов. Более 46% внесла Франция. Разрабатывают носитель совместно 1000 компаний. Создано несколько моделей. Стоимость одного запуска - 140-150 миллионов долларов. На основе ракеты создается «Ariane-6». Согласно последним прогнозам, ее запустят в 2020 году или позже.
9. «Спейс Шаттл» - 56,1 м. Космическое судно США, которое использовалось много раз. С 1981 по 2011 годы было совершено 134 запуска, из которых 132 удачных. Разработано согласно программе «Космическая транспортная система», согласно которой шаттлы - постоянные транспортировщики грузов с Земли в космос и обратно.
Разработка стартовала в 1971 году. Использованы некоторые технологические особенности топливной системы «Аполлон». Суммарно были построены 1 прототип и 5 кораблей, 2 из них разбились при использовании. 39 полетов на счету шаттла "Дискавери".
8. «Большой поход-5» - 57 м. Китайскую ракету-носитель запускали дважды: в ноябре 2016 и июле 2017 года. Название напоминает о Великом походе китайских коммунистов (1934-1936 гг.). Тогда перемещение войск состоялось под умелым руководством Мао Цзэдуна.
Топливо ракеты минимально сказывается на природе. Это керосин, жидкие водород и кислород. Хотя в предыдущих моделях серии использовался токсичный гептил. С 25 тоннами грузоподъемности «Великий поход-5» имеет почетное звание первой ракеты тяжелого класса КНР. Благодаря ей Китай наряду с РФ, США и ЕС относится к группе больших космических государств.
7. «Протон-М» - 58,2 м. С 2001 года по наши дни запустили 412 раз. Удачных - 365, неуспешных - 27, частично удачных - 20. Ракета создана усилиями работников ГКНПЦ им. М. В. Хруничева. Предназначена для запуска государственных спутников РФ и коммерческих объектов других стран. «Протон-М» - улучшенная модель «Протона-К». Более удобна в эксплуатации, меньше загрязняет окружающую среду и использует меньше энергии.
Первый этап модернизации завершился в 2004 году, второй - в 2007 году, третий - в 2008 году, а 4 этап продолжается. «Протон-М» используется для запуска спутниковой системы «Глонасс» и объектов военных нужд России. Благодаря ракете-носителю территория РФ покрыта сетью спутниковой связи.
6. «Атлас-5» - 58,3 м. Впервые запущена в августе 2002 года. Тогда на орбиту вывела коммерческий спутник Hot Bird. Суммарное количество запусков - 71. Из них только один частично неудачный: спутник не попал на желаемую орбиту, но используется по назначению.
Разработана как ответ на увеличение количества запусков россиянами, китайцами и европейцами. Создала новую ракету компания Lockheed Martin. Главная задача последней - уменьшение стоимости запуска. Поэтому ракету разрабатывали на основе последних версий семейства - «Атлас-2» и «Атлас-3». Также заимствовали особенности кораблей «Space Shuttle».
5. «Falcon Heavy» - 70 м. Запуск планируется на 2017 год. Предполагается, что модель будет выводить объекты массой до 64 тонн на низкую орбиту, до 27 т - на геопереходную, до 17 т - на Марс, до 3,5 т - на Плутон. О создании ракеты стало известно в апреле 2011 года. Тогда в компании SpaceX заявляли, что работы будут завершены через два года. Но дата запуска постоянно менялась.
Во время пробных испытаний в середине 2015 года произошла авария. Разработчики решили дорабатывать Falcon 9 и изменили место запуска. Но и в начале осени 2016 года снова произошла авария. Поэтому Falcon Heavy будет запущен с обновленного после взрыва Falcon 9 комплекса SLC-40.
4. «Дельта IV» - 63-70,7 м. Впервые запущена в 2002 году и продолжает использоваться в США. Принадлежит к семейству «Дельта» компании Boeing. Последний раз поднималась в воздух 19 марта 2017 года. Создана в соответствии с программой развития одноразовых ракет-носителей. Назначение - запуск коммерческих спутников и военных объектов США.
Указанный диапазон длины объясняется наличием 5 моделей ракеты. От варианта носителя зависит и стоимость, которая колеблется в пределах от 164 до 400 миллионов долларов. Лидирует в мире среди ракет всех времен по суммарному показателю выведенного на орбиту полезного груза.
3. «Space Launch System» -102,32 м. Супертяжелая ракета-носитель, которая разрабатывается в США. Предназначена стать преемницей «Арес-5», которую отменили вместе с программой «Созвездие». Первый запуск планировали на 2014 год, затем перенесли на 2017, а пока предполагается, что он состоится в 2018-м.
Тогда ракета выведет на орбиту корабль MPCV, база которого - «Орион» из программы «Созвездие». Среди действующих «SLS» будет самой большой грузоподъемной ракетой на момент запуска. В целом по показателю займет 4 место в мире, уступая американской «Сатурн-5» и созданным в СССР «Н1» и «Энергии».
2. «Н1» - 105,3 м. Ракета времен СССР сверхтяжелого класса. Активно разрабатывалась с 1969 по 1974 годы. Создавалась в ОКБ-1, которым руководили Сергей Королев и Василий Мишин. Предназначалась для вывода на орбиту космической станции массой в 75 т. В дальнейшем должна была содействовать полетам к ближайшим относительно Земли планетам - Марсу и Венере. После проигрыша СССР в лунной гонке назначение программы «Н1» изменили. Ракету планировали использовать как носитель экспедиционного космического корабля «Л-3».
«Н1» четыре раза не прошла первую стадию испытаний. В 1974 году СССР свернул программу относительно путешествия человека на Луну. С тех пор работы по «Н1» не проводили, хотя официально прекратили в 1976 году. Информация о ракете находилась в тайне до 1989 года. Название ракеты - первая буква слова «носитель» и порядковый номер разработки. На Западе именовали как SL-15 или G-1e.
1. «Сатурн-5» -110 м. Впервые использовалась 9 ноября 1967 года, а последний раз - в 1973 году. Лидирует среди запущенных по показателю грузоподъемности. В середине прошлого века разрабатывалась в рамках программы «Аполлон», которая предусматривала путешествие людей на Луну.
Относилась к однопусковым, поскольку сразу позволяла отправлять нужные для полноценной экспедиции корабли. А это до 50 тонн массы! Космический корабль крепился к третьей ступени ракеты, а лунный модуль размещался внутри адаптера.
Также однажды была использована двухступенчатая модель ракеты. Тогда на орбиту вывели первую орбитальную станцию США «Скайлэб».
Крупнейшие космические державы продолжают разрабатывать новые ракеты-носители. Поэтому через десяток лет может измениться даже текущий лидер данного рейтинга.
«Энергия» - советская сверхтяжелая ракета-носитель. Она была одной из трех самых мощных когда-либо построенных ракет того же класса - «Сатурна V», а также злополучной ракеты Н-1, которую она должна была заменить. Другим главным предназначением ракеты было выведение на орбиту советского космического корабля многоразового использования, что отличало его от американского, взлетавшего с помощью своих собственных двигателей, питаемых большим внешним топливным баком. Хотя в 1987-1988 годах «Энергия» дважды побывала в космосе, после этого запуски больше не проводились, несмотря на то, что в Советском Союзе она должна была стать основным средством доставки грузов на орбиту XXI века.
Лунный плацдарм
После того как Валентин Глушко возглавил ЦКБЭМ (бывший ОКБ-1), сменив опального Василия Мишина, он в течение 20 месяцев работал над созданием лунной базы, основанной на модификации ракеты «Протон» конструкции Владимира Челомея, в которой использовались самовоспламеняющиеся двигатели Глушко.
К началу 1976 г., однако, руководство СССР решило остановить лунную программу и сосредоточиться на советском космическом корабле многоразового использования, так как американский челнок рассматривался как военная угроза со стороны США. Хотя в конечном итоге «Буран» будет сильно похож на конкурента, Глушко внес одно существенное изменение, которое позволило ему сохранить свою лунную программу.
В американском челноке «Спейс шаттл» два твердотопливных ракетных ускорителя две минуты разгоняли корабль до высоты 46 км. После их отделения корабль использовал двигатели, расположенные в его кормовой части. Другими словами, шаттл, по крайней мере, частично, обладал своей собственной а большой внешний топливный бак, к которому он крепился, ракетой не являлся. Он лишь предназначался для перевозки топлива для главных двигателей космического корабля многоразового использования.
Глушко же решил строить «Буран» вообще без каких-либо двигателей. Это был планер, предназначенный для возвращения на Землю, который выводился на орбиту двигателями, внешне напоминавшими топливный бак американского шаттла. На самом деле это была ракета-носитель «Энергия». Другими словами, главный конструктор Советского Союза спрятал в системе космического корабля многоразового использования разгонный модуль класса «Сатурн V», который потенциально мог стать основой для его любимой лунной базы.
Третье поколение
Что из себя представляет ракета-носитель «Энергия»? Ее разработка началась, когда Глушко возглавил ЦКБМ (на самом деле название «Энергия» использовалось в наименовании недавно реорганизованного отдела НПО задолго до создания ракеты) и принес с собой новую конструкцию ракетного летательного аппарата (РЛА). В начале 1970 годов Советский Союз имел не менее трех ракет - модификации Н-1-Р-7, «Циклон» и «Протон». Все они конструктивно отличались друг от друга, поэтому стоимость их обслуживания была относительно высокая. Для третьего поколения советских космических летательных аппаратов требовалось создать легкие, средние, тяжелые и сверхтяжелые ракеты-носители, состоящие из одного общего набора компонентов, и РЛА Глушко подходил на эту роль.
Серия РЛА уступила «Зенитам» ОКБ Янгеля, но у этого бюро тяжелые ракеты-носители отсутствовали, что давало возможность продвижению «Энергии». Глушко взял свою конструкцию РЛА-135, которая состояла из большого основного разгонного модуля и отделяемых ускорителей, и снова предложил ее вместе с модульной версией «Зенита» в качестве ускорителей и основной новой ракетой, разработанной в его бюро. Предложение было принято - так родилась ракета-носитель «Энергия».
Королев был прав
Но Глушко должен был принять еще удар по своему самолюбию. На протяжении многих лет тормозилась по той причине, что он не соглашался с Сергеем Королевым, который считал, что для большой ракеты жидкий кислород и водород являются лучшими видами топлива. Поэтому в Н-1 были двигатели, построенные гораздо менее опытным конструктором Николаем Кузнецовым, а Глушко сосредоточился на азотной кислоте и диметилгидразине.
Хотя это топливо и обладало такими преимуществами, как плотность и пригодность к хранению, но оно было менее энергоемким и более токсичным, что представляло большую проблему в случае аварии. Кроме того, советское руководство было заинтересовано в том, чтобы догнать Соединенные Штаты - у СССР не было больших двигателей на жидком кислороде и водороде, в то время как во второй и третьей ступенях «Сатурна V» они использовались, как и в главном двигателе «Спейс шаттл». Отчасти добровольно, отчасти из-за этого политического давления, но Глушко пришлось уступить в его споре с Королевым, которого уже восемь лет как не было в живых.
10 лет разработок
В течение следующих десяти лет (это долго, но не слишком: на разработку «Сатурна V» ушло семь лет) НПО «Энергия» разработала массивную основную ступень. Боковые ускорители были относительно легче, меньше и использовали двигатели на жидком кислороде и керосине, в создании которых СССР имел большой опыт, так что вся ракета была готова к первому полету в октябре 1986 года.
К сожалению, для нее не было полезной нагрузки. Хотя при разработке «Энергии» и возникали некоторые проблемы, положение с челноком «Буран» было гораздо хуже - он не был даже близок к завершению. До этого момента название «Энергия» использовалось для ракеты-носителя и космического самолета. Здесь и пригодилась уловка Глушко. Ракете не нужно было ожидать, пока другая ее половина будет готова. В последний год ее создания было принято решение совершить запуск без «Бурана».
«Полюс» гонки вооружений
Между осенью 1985-го и осенью 1986 года была создана новая полезная нагрузка «Полюс». Это был один из функциональных грузовых блоков Владимира Челомея, перепрофилированный из модуля космической станции и тесно связанный с модулем МКС «Заря». «Полюс» предназначался для проведения широкого спектра экспериментов, но его главная задача состояла в испытаниях 1-МВт углекислотного лазера - оружия, разрабатывавшегося в СССР с 1983 года. На самом деле все было не так зловеще, как кажется, так как СССР критиковал США за стратегическую оборонную инициативу, и Михаил Горбачев не хотел рисковать тем, что американцы могут узнать о военном противостоянии. Встреча на высшем уровне в Рейкьявике закончилась в октябре 1986 года и страны были близки к радикальному сокращению ядерного оружия, и в декабре 1987 года они собирались заключить договор о сокращении ракет средней дальности. Различные компоненты лазера намеренно не использовались, осталась только возможность отслеживать цели, и даже ту Горбачев запретил испытывать, посетив Байконур за несколько дней до старта. Однако визит Горбачева привел к появлению формального названия ракеты (в отличие от предполагаемого челнока): надпись «Энергия» появилась на ее корпусе незадолго до приезда Генсека.
Ошибка программы
Первый пуск ракеты-носителя «Энергия» состоялся 15 мая 1987 г. В течение первых нескольких секунд полета, до того как корабль покинул стартовую площадку, он заметно наклонился, но затем сам скорректировал свое положение после запуска системы управления ориентацией ракеты. После этого «Энергия» полетела красиво, в сопровождении единственного МиГа, и быстро исчезла в низких облаках. Ускорители отделились правильно (хотя для этого и следующего полета они не были оснащены парашютами, которые бы позволили их повторное использование), а затем основная ступень покинула зону видимости. После выгорания ракета-носитель отделилась от «Полюса» и, как и планировалось, упала в Тихий океан.
«Полюс» весил 80 тонн, и, чтобы достичь орбиты, он должен был запустить собственный ракетный двигатель. Для этого нужно было совершить оборот на 180 градусов, но из-за ошибки программы после пуска модуль продолжил вращение, и, вместо того чтобы перейти на более высокую орбиту, он опустился ниже. Грузовой модуль также разбился в Тихом океане.
Успех?
Хотя запуск и потерпел неудачу, сама ракета имела полный успех. Работа над «Бураном» продолжалась, и в основном завершенный челнок (готовый к полету, но способный генерировать мощность, достаточную лишь на один день на орбите) был соединен со второй ракетой для запуска беспилотной миссии 15 ноября 1988 года. И вновь ракета-носитель «Энергия» была запущена безупречно (с изменением в программном обеспечении, предотвращавшем опасный наклон во время старта), и на этот раз его полезная нагрузка тоже не подвела: «Буран» в автоматическом режиме приземлился на Байконуре, совершив два витка вокруг Земли, три часа и двадцать пять минут спустя.
Таким образом, к началу 1989 г. Советский Союз имел самую мощную ракету, до сих пор никем не превзойденную. Она могла запустить челнок с полезной нагрузкой, аналогичной нагрузке американских орбитальных аппаратов, а сама по себе могла вывести на низкую околоземную орбиту 88 тонн груза или доставить 32 тонны на Луну (по сравнению с 118 т и 45 т у «Сатурна V» и 92,7 т и 23,5 т у Н-1). Планировалось дальнейшее увеличение этого показателя до 100 тонн, и велись работы по созданию специального грузового отсека вместо приспособленного «Полюса». Уменьшенная версия ракеты, названная «Энергия-М», с одним двигателем и двумя ускорителями, также находилась в завершающей стадии разработки, и была способна выводить полезную нагрузку весом до 34 тонн.
Дорогое удовольствие
Распад Советского Союза стал главной причиной неудачи проекта. Только-только он начинал становиться на ноги, но необходимость в защите интересов безопасности сверхдержавы исчезла, как и деньги, необходимые для масштабных научных миссий. Другая проблема заключалась в том, что ускорители «Зенит» производились компанией, расположенной в независимой Украине.
Правда, еще до того ракета-носитель «Энергия» стала мало востребованной - если нет необходимости лететь на Луну, то подъем на орбиту 100 тонн груза был излишним. У челноков, для которых она разрабатывалась в первую очередь, оказались те же недостатки, что и американских шаттлов, но у ракеты не было преимущества монопольного положения, как это было в США до взрыва «Челленджера» в 1986 году.
Крик отчаяния
Отчаяние НПО «Энергия» можно проследить по предложенным им миссиям:
- Выведение на орбиту массивных лазеров с целью восстановления озонового слоя в течение нескольких десятилетий.
- Построение на Луне базы для добычи гелия-3, используемого в разрабатываемых международным консорциумом, которые будут готовы к 2050 году.
- Запуск отработанного ядерного топлива в «могильники» на гелиоцентрической орбите.
В конце концов дело дошло до вопроса о том, на что была способна ракета, чего не могли бы сделать меньшие, более дешевые космические корабли - каждый пуск «Энергии» стоил 240 млн $ даже при завышенном курсе рубля к доллару в конце 80-х. Если бы запуски производились только при необходимости, содержание завода по изготовлению ракет было бы роскошью, которую ни Советский Союз, ни Россия позволить себе не могли.
Пиррова победа
Если согласиться с теорией, что Советский Союз распался в первую очередь из-за финансовых трудностей, то можно также обоснованно сказать, что «Энергия-Буран» была одной из главных причин этого краха. Данный проект был примером неконтролируемых расходов, которые погубили СССР, и условием его дальнейшего существования было воздержание от реализации такого рода проектов.
С другой стороны, можно обоснованно утверждать, что наибольший урон супердержаве нанесла реакция Михаила Горбачева на финансовое положение страны, и СССР мог бы дотянуть до сегодняшнего дня, если бы Политбюро вслед за возглавил кто-то другой.
Возможные перспективы
Если оставить в стороне фантастические идеи, упомянутые выше, «Энергия» могла бы использоваться для выведения на орбиту одного или нескольких крупных модулей космической станции, которые бы потом достраивались модулями, выводимыми с помощью комбинации «Энергия-Буран»: в конце 1991 года станция «Мир-2» была реконструирована на использование 30-тонных модулей.
Также возможной была постройка меньшего челнока, который бы располагался не сбоку, а в передней части ракеты.
Ставка Глушко на то, что советская космическая программа, как это случалось ранее, пройдет через эпоху перемен, оказалась верной. Хотя разрабатывать и ракеты-носители для конкретной миссии более эффективно, история показывает, что после их создания возникают и новые способы их использования. Глушко умер 10 января 1989 года, менее чем через два месяца после второго и последнего полета «Энергии».
«Зенит» славы
Двигатель РД-170, разработанный для «Зенита» и «Энергии» также оказался одним из лучших ракетных двигателей. Его модификациями могут похвастать южнокорейская «Наро-1», российская ракета-носитель «Ангара» и американская «Атлас V», которая не только использовалась для выполнения научных задач, таких как доставка марсохода «Кьюриосити» и запуск зонда «Новые горизонты» к Плутону, но и американскими военными. Такова разница между 1988 годом и сегодняшним днем.