Со времени первого полёта в космос человек стремился создать максимально мощные ракеты и доставить на орбиту как можно больше груза. Сравним все самые грузоподъёмные ракеты-носители в истории человечества.
23 ноября 1972 года был произведён ставший последним четвёртый пуск сверхтяжелой ракеты-носителя Н-1. Все четыре запуска были неуспешными и через четыре года работы по Н-1 были свернуты. Стартовая масса этой ракеты составляла 2 735 т. Мы решили рассказать о пяти самых тяжелых космических ракетах в мире.
Советская ракета-носитель сверхтяжёлого класса H-1 разрабатывалась с середины 1960-х годов в ОКБ-1 под руководством Сергея Королёва. Масса ракеты составляла 2735 тонн. Первоначально она предназначалась для вывода на околоземную орбиту тяжёлой орбитальной станции с перспективой обеспечения сборки тяжелого межпланетного корабля для полётов к Венере и Марсу. Поскольку СССР включился в «лунную гонку» с США программа Н1 была форсирована и переориентирована для полета на Луну.
Однако все четыре испытательных запуска Н-1 были неуспешными на этапе работы первой ступени. В 1974 году советская лунно-посадочная пилотируемая лунная программа была фактически закрыта до достижения целевого результата, а в 1976 году также официально закрыты и работы по Н-1.
«Сатурн-5»
Американская ракета-носитель «Сатурн-5» остаётся самой грузоподъемной, наиболее мощной, самой тяжелой (2965 тонн) и самой большой из существующих ракет, выводивших полезную нагрузку на орбиту. Она была создана конструктором ракетной техники Вернером фон Брауном. Ракета могла вывести на низкую околоземную орбиту 141 т и на траекторию к Луне 47 т полезного груза.
«Сатурн-5» использовалась для реализации программы американских лунных миссий, в том числе с её помощью была осуществлена первая высадка человека на Луну 20 июля 1969 года, а также для выведения на околоземную орбиту орбитальной станции «Скайлэб».
«Энергия»
«Энергия» - советская ракета-носитель сверхтяжёлого класса (2400 т), разработанная НПО «Энергия». Она являлась одной из самых мощных ракет в мире.
Была создана как универсальная перспективная ракета для выполнения различных задач: носитель для МТКК «Буран», носитель для обеспечения пилотируемых и автоматических экспедиций на Луну и Марс, для запуска орбитальных станций нового поколения и т.д. Первый запуск ракеты состоялся в 1987 году, последний - в 1988 году.
«Ариан 5»
«Ариан 5» - европейская ракета-носитель семейства «Ариан», предназначенная для выведения полезной нагрузки на низкую опорную орбиту (НОО) или геопереходную орбиту (ГПО). Масса ракеты по сравнению с советскими и американскими не столь велика - 777 т. Производится Европейским космическим агентством. РН «Ариан 5» является основной ракетой-носителем ЕКА и останется таковой по крайней мере до 2015 года. За период 1995–2007 гг. было произведено 43 запуска, из которых 39 успешных.
«Протон»
«Протон» (УР-500, «Протон-К», «Протон-М») - ракета-носитель тяжёлого класса (705 т), предназначенная для выведения автоматических космических аппаратов на орбиту Земли и далее в космическое пространство. Разработана в 1961–1967 годах в подразделении ОКБ-23 (ныне ГКНПЦ им. М. В. Хруничева).
«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.
Российскую сверхтяжелую ракету планируется запустить в 2028 году, строительство соответствующего стартового стола на космодроме Восточный должно завершиться в 2027 году. Носитель получит название «Энергия-5», его проектированием занимается , производство доверят . Такая ракета практически не нужна для околоземных пусков, в ее задачи может входить отправка миссий к Луне. Почему в России пока еще могут построить сверхтяжелую ракету, но вряд ли успеют до обозначенного срока, рассказывает .
«Создается конструктор»
Проект «Энергия-5В» впервые был презентован генеральным директором «Энергии» в ноябре 2016 года. В настоящее время в РКК работают над двумя ракетами - «Энергия-5В-ПТК» и «Энергия-5ВР-ПТК» (последняя - с кислородно-водородным разгонным блоком). На низкую опорную орбиту носители способны вывести до ста тонн, к спутнику Земли - до 20,5 тонны: лунную версию разрабатываемого РКК корабля «Федерация» или лунный взлетно-посадочный модуль.
По замыслу ракета сверхтяжелого класса «Энергия-5» объединит пять носителей среднего класса «Союз-5» - один модуль в центре (фактически вторая ступень), четыре - по бокам (первая ступень). Третью ступень позаимствуют у тяжелой ракеты «Ангара-А5В». К сожалению, ни «Союз-5», ни «Ангара-А5В» пока еще ни разу не летали.
Носитель «Союз-5» должен прийти на смену собираемым на Украине «Зенитам», которые более чем на 70 процентов состоят из российских комплектующих, а также с течением времени ракетам «Союз-2». Его планируется использовать в пилотируемой космонавтике, для запуска околоземной версии корабля «Федерация», а также в рамках . На «Сункар» (название «Союза-5» в рамках российско-казахстанского проекта «Байтерек») в Федеральной космической программе на 2016-2025 годы (опытно-конструкторская работа «Феникс») выделяется 30 миллиардов рублей.
Носитель должен стартовать в 2022 году. «Союз-5» сможет выводить на низкую опорную орбиту до 17 тонн, в ракете предусмотрено в два раза меньше деталей и сборочных единиц, чем в «Союзе-2». Двигатель РД-171 первой ступени «Зенитов» (и согласно планам «Союза-5») пока считается самым мощным в мире жидкостным ракетным двигателем. Четыре таких агрегата (в версии РД-170) устанавливались на боковые ускорители советской сверхтяжелой ракеты «Энергия».
«Ангара-А5В» представляет собой тяжелую модификацию ракет семейства «Ангара» с кислородно-водородной третьей ступенью, увеличивающей грузоподъемность на десять тонн (примерно до 40 тонн на низкой опорной орбите). Разработка оценивается в 37 миллиардов рублей, вся программа создания «Ангары-А5В» с учетом развертывания необходимой инфраструктуры обойдется в 150 миллиардов рублей. Эскизный проект «Ангары-А5В» намерены завершить в 2017 году, закончить наземные испытания - в 2025 году, приступить к летным тестам - не ранее 2027 года.
От планов создания сверхтяжелого носителя в рамках семейства «Ангара» (ракета «Ангара-7») в давно отказались. За разработку и производство таких ракет отвечает московский , который давно уже при помощи многомиллиардных вливаний пытаются вывести из кризиса. «По сути, создается конструктор, из которого мы начнем моделировать тот или иной тип носителя. Все это делается для того, чтобы сократить сроки и стоимость», - говорит об «Энергии-5В» Солнцев.
Изобрести велосипед
В истории советской космонавтики было два проекта сверхтяжелых носителей. Первая ракета, Н-1, с 1969 по 1972 год запускалась четыре раза, все - неудачно. Это сказалось на космической отрасли СССР - преемник Василий Мишин ушел в отставку в 1974 году, его место занял . Он же принял решение о свертывании проекта Н-1 и начале работы над новым сверхтяжелым носителем («Энергией»), что вызвало у современников неоднозначную реакцию.
К сожалению, технологии, использованные при создании советской сверхтяжелой ракеты «Энергия», оба пуска которой (в 1987 и 1988 годах) были успешными, во многом утрачены, а их воспроизведение экономически нецелесообразно. В разработке комплекса «Энергия-Буран» (ракеты и выводимого ею многоразового корабля), как отмечается на сайте РКК «Энергия», «участвовало 1206 предприятий и организаций почти ста министерств и ведомств, были задействованы крупнейшие научные и производственные центры России, Украины, Белоруссии и других республик СССР». В частности, если производство керосино-кислородных двигателей РД-170 удалось сохранить, то выпускать водородно-кислородные РД-0120 (четыре агрегата устанавливались в центральном блоке «Энергии», он же - вторая ступень) современная Россия не в состоянии.
Переход к трехступенчатой схеме ракеты-носителя и рациональное использование кислородно-водородного топлива позволит, как решили в РКК «Энергия», почти в полтора раза снизить общие затраты на опытно-конструкторские работы по новой сверхтяжелой ракете по сравнению с копированием ракеты-носителя «Энергия» (система «Энергия-Буран» обошлась СССР в 16,5 миллиардов советских рублей).
Возможные расходы на «Энергию-5» пока неизвестны. В 2015 году подсчитали , что на проект, включая строительство стартовой площадки на Восточном и соответствующую инфраструктуру, уйдет около 2,2 триллиона рублей. Вероятно, эту сумму можно сократить, особенно если удастся наладить сотрудничество по созданию ракеты «Союз-5» с Казахстаном и компанией «С7 космические транспортные системы», собственником «Морского старта».
Такие дела
Кроме России, над созданием сверхтяжелых носителей задумываются в Китае. В США такая ракета почти готова. В 2017 году ожидается старт носителя Falcon Heavy (на низкую опорную орбиту способен выводить 63,8 тонны) , в 2019-м - SLS (Space Launch System, в зависимости от версии, выводит до 70 и 129 тонн на низкую опорную орбиту) , участвовавшей в разработке носителя Saturn V. У Falcon Heavy уже есть один коммерческий контракт, также с помощью этой ракеты планируется отправить туристов к Луне и корабль Red Dragon к Марсу. SLS, предназначенный для миссий к Луне и Марсу, может быть задействован более десяти раз. в мае 2017 года вице-премьер по итогам совещания у Владимира Путина. Рогозин отметил, что такая ракета появится только после 2025 года и будет предназначена для полетов не вокруг Земли, а вокруг Луны и других космических тел. «Это новый этап пилотируемой космонавтики», - подчеркнул вице-премьер.
Опрос «Россия в космосе XXI века: амбиции и прагматизм», проведенный , показал : 51 процент россиян считает, что страна должна первой создать базу на Луне, 50 процентов - отправить экспедицию на Марс. Противоположного мнения придерживаются 41 и 44 процентов соответственно. «В отношении россиян к освоению космоса за романтическим флером дальних странствий и амбиций страны проглядывает заметный прагматизм. Россияне хотели бы быть первыми во всех значимых проектах, но не хотели бы оплачивать сто процентов расходов», - отмечает аналитик ВЦИОМ Иван Леконцев.
Эта статья посвящена новой концепции ракеты-носителя сверхтяжелого класса, которую рассматривает Роскосмос в качестве базового варианта с 2017 года. О предыдущих проектах Роскосмоса можно прочитать .
Как мы к этому пришли
В 2015 году из-за резкого сокращения бюджета Роскосмос был вынужден отказаться от планов по созданию сверхтяжелой ракеты. Это решение сразу лишило долгосрочную программу российской космонавтики хоть каких-то амбиций. Хотя формально планы полета к Луне не отменялись – просто предполагалось, что вместо сверхтяжелой ракеты для них будет использоваться «утяжеленная» водородная «Ангара-А5В», – все понимали, что даже «на бумаге» облет Луны с помощью четырех ракет выглядит не очень реалистично. А без Луны российская пилотируемая космонавтика обречена либо навечно застрять на низкой орбите Земли, либо закрыться.
В 2016 году, с задержкой на два года, Федеральная космическая программа 2016-2025 была утверждена правительством. По сравнению с первым проектом 2014 года объем финансирования космонавтики по этой программе упал в два раза. Уже после принятия ФКП была дополнительно секвестрована , и этот процесс может продолжиться .
Финансирование ракетно-космической отрасли помимо ФКП идет еще по двум федеральным целевым программам. Если с программой по ГЛОНАСС проблем не возникло, то программа развития космодромов добавила чиновникам много головной боли. Расходы на нее также уменьшились приблизительно в два раза , из-за чего от планов по строительству двух пусковых комплексов для ракет «Ангара» на космодроме Восточный пришлось отказаться. Хотя поначалу это отрицалось, нехватка стартовых столов окончательно похоронила идею многопускового полета к Луне.
В теории, полный отказ от лунной экспедиции вполне возможен. Проблема лишь в том, что при этом потеряется смысл разработки нового пилотируемого космического корабля ПТК НП «Федерация». Этот заказ выполняет РКК «Энергия», которая в последние годы сумела проявить себя как самого сильного лоббиста в отрасли.
Именно «Энергия» и протолкнула новую долгосрочную программу развития средств выведения, логичным концом которой становится создание новой свертяжелой ракеты.
В принятой основательно урезанной ФКП оставалась опытно-конструкторская работа «Феникс» по созданию ракеты среднего класса. Изначально ее целью было создание носителя на замену украинской ракете «Зенит». Эту ракету среднего класса нельзя назвать востребованной, и потому удивительно, что данная ОКР пережила сокращение программы. Именно она, однако, стало отправной точкой для нового плана «Энергии» и «Роскосмоса».
Согласно обобщенной программе от 2015 года, в 2021 году при помощи тяжелой ракеты-носителя «Ангара-А5П» (пилотируемая модификация, грузоподъемность 24,5 т или, по другой концепции, 20 т) должны были начаться летные испытания нового пилотируемого корабля «Федерация». С 2024 года планировалось начать испытания «утяжеленной» водородной «Анагы-А5В» грузоподъемностью 37,5 т. У этого плана есть сразу три проблемы. Во-первых, тяжелую ракету «Ангара» предполагалось использовать для всех модификация корабля «Федерация», включая и лунную (масса около 20 т), и низкоорбитальную (около 15 т), что очень дорого и неэффективно. Во-вторых, развертывание серийного производства универсальных ракетных модулей (УРМ) «Ангары» в ПО «Полет» в Омске столкнулось с трудностями и не завершено до сих пор. В-третьих, строительство стартовой площадки для «Ангары» на Восточном до сих пор не начато, и шансов успеть к 2021-2022 году не так уж много. Значит, летные испытания ПТК НП будут неоднократно откладываться. Ну и помимо этого, как было написано выше, водородная «Ангара» для лунной экспедиции совсем не подходит.
Чтобы решить эти проблемы, РКК «Энергия» решила полностью вычеркнуть из пилотируемой программы ракеты «Ангара», которые разработал и производит Центр им. Хруничева. На первом этапе «Энергия» решила разрабатывать не лунную, а более легкую низкоорбитальную модификация корабля «Федерация», и для ее испытаний использовать среднюю ракету, разрабатываемую по ОКР «Феникс» – она получила два названия: «Союз-5» и «Сункар». «Союз-5» получит двигатель РД-171 на первой ступени и будет внешне отличаться от «Зенита» разве что диаметром. Он сможет летать с модернизированного пускового стола для «Зенитов» на космодроме Байконур и с морского космодрома Sea Launch компании S7, причем работы на Байконуре должны быть выполнены на средства Казахстана, а модернизация комплекса Sea Launch, соответственно, на средства S7. Благодаря схожести новой ракеты с «Зенитом» переделка стартовых комплексов будет простой и недорогой. Именно «Союз-5» будет использован для начала испытаний «Федерации», которое одновременно с первым пуском новой ракеты назначили на 2022 (а скорее 2023) год.
Контракт на разработку «Союза-5», конечно же, достался РКК «Энергия», но основным субподрядчиком и производителем станет самарский РКЦ «Прогресс».
Водородная ракета «Ангара-А5В» пока не исключена из программы. У нее осталась задача выведения тяжелых спутников военного назначения. Тем не менее, по словам главы Центра им. Хруничева Андрея Калиновского (в июне 2017 года перешел на работу в Роскосмос), разработка этой ракеты в ближайшие годы не начнется . К ней планируется приступить после появления стартового стола для «Ангары» на Восточном, т.е. в начале 2020-х годов. Если в проект стартового стола не будет заложена возможность использования его с водородной «Ангарой», отказ от нее станет просто вопросом времени.
А где же сверхтяжелая ракета?
Ставка на «Союз-5» решила первоочередную проблему. Эта ракета, если будет создана в срок, позволит начать летные испытания ПТК НП. Но для лунной программы «Союз-5» не подходит. Зато подходит многомодульная ракета, которую можно связать из первых ступеней «Союза-5» так же, как американская Falcon Heavy состоит из трех Falcon 9 или как «Ангара-А5» состоит из пяти модулей «Ангары-А1.2». Ракету, состоящую из трех модулей среднего класса на первой и второй ступени, неофициально в широком смысле называют «тризенитом». А пятимодульную ракету можно по аналогии назвать «пятизенитом». Эту идею РКК «Энергия» взяла на вооружение довольно давно, назвав «Энергией-5» (см. предыдущую версию статьи о сверхтяжелых ракетах). Первая ступень «Энергии-5» состоит из четырех ускорителей с одним двигателем РД-171 (т.е. каждый такой ускоритель является аналогом первой ступени ракеты «Союз-5»). Вторая ступень – аналогичный центральный модуль. Третья ступень – кислородно-водородная, что, как раз, является отличием от первоначальной концепции «многозенита». Грузоподъемность «Энергии-5» составит более 90 т на низкую орбиту Земли, что позволит доставить ПТК НП на орбиту Луны в один пуск или организовать высадку на Луну в два пуска.
В мире усиливается конкуренция в области лёгких ракет-носителей, в том числе со стороны компании SpaceX , открывающей путь в космос для частного бизнеса. Возможно, поэтому Роскосмос видит перспективы в развитии тяжёлых ракет. В настоящее время космическое агентство ведёт исследования в области создания сверхтяжёлого носителя с полезной нагрузкой до 80 тонн, стартовый комплекс для которой может использоваться для более мощных ракет.
Во вторник на академических чтениях по космонавтике в МГТУ имени Баумана новый глава агентства генерал-полковник Олег Николаевич Остапенко сообщил, что в феврале в военно-промышленную комиссию будет внесено предложение по разработке сверхтяжёлой космической ракеты, способной выводить на низкую опорную орбиту грузы массой свыше 160 тонн. «Это реальная задача. В плане и более высокие цифры» , — отметил господин Остапенко. Однако для этого потребуется одобрение со стороны правительства.
Эта ракета-носитель должна стать самой тяжёлой в мире. Текущий рекорд принадлежит ракете NASA Saturn V, которая использовалась для космической программы полётов человека на Луну «Аполлон» — её максимальная полезная нагрузка составляла 120 тонн.
Рабочая группа Роскосмоса обсуждает вопрос и о возрождении приостановленного более 20 лет назад проекта сверхтяжёлой ракеты-носителя «Энергия» (100—200 тонн), с помощью которой в 1988 году первый и единственный раз в космос был выведен многоразовый транспортный корабль «Буран», вернувшийся на Землю в беспилотном режиме. Созданный для «Энергии» жидкостный двигатель боковых блоков стал самым мощным среди своего типа в истории космонавтики и используется как на российских, так и на американских ракетах.
Столь крупные носители предназначены для запуска блоков орбитальных станций, тяжёлых геостационарных платформ и военных грузов, а также для экспедиций на Марс и в глубокий космос. В настоящее время NASA работает над сверхтяжёлой ракетой Space Launch System, которая будет иметь два варианта: для подъёма 70 и 130 тонн на низкую спутниковую орбиту. Первый испытательный полёт более лёгкой модели намечен на 2017 год. Китай тоже разрабатывает собственную сверхтяжёлую ракету Long March 9 для пилотируемых лунных миссий.
На сегодняшний день самой крупной эксплуатируемой российской ракетой является «Протон» с массой полезной нагрузки 23 тонны при выводе на низкую орбиту и 3,7 тонн — на геостационарную. В настоящее время Россия разрабатывает модульную ракету «Ангара», четыре варианта носителей которой имеют грузоподъёмность от 1,5 до 35 тонн. Первый запуск многократно откладывался, в том числе из-за разногласий с Казахстаном, и ожидается в текущем году с космодрома Плесецк в лёгкой компоновке. По словам главы Роскосмоса, сейчас принимаются решения относительно создания на новом космодроме Восточный стартового и технического комплексов для тяжёлой ракеты «Ангара» с полезной нагрузкой до 25 тонн.
Макеты различных компоновок ракет-носителей «Ангара»
Учитывая, что космодром Байконур, подходящий для запуска тяжёлых ракет, находится теперь за пределами государства, для гарантированного выхода России в космос в Амурской области сооружается новый космодром Восточный, первый старт с которого ракеты-носителя «Союз-2» должен быть осуществлён в 2015 году.
Во время чтений в Университете Баумана Олег Николаевич сообщил и о планах российской космической промышленности в области освоения естественного спутника Земли: «Мы планируем дальнейшие исследования Луны, в том числе с помощью луноходов, планируем не только доставку грунта, но и эксперименты на поверхности. Не исключено размещение долгосрочных, долгоживущих станций на поверхности, на которых будут работать экспедиции» .