Событие, которое, по-моему, должно заставить если не содрогнуться, то хотя бы задуматься над будущим российских космических перспектив, произошло в конце января.
Американцы, словно отвечая всем скептикам на вопрос о жизнеспособности идеи многоразового использования первых ступеней ракет-носителей, все-таки использовали одну и ту же ступень дважды! Такой способ в ближайшем будущем как минимум процентов на 30–40 удешевит технологию доставки грузов и людей на орбиту. Что это — начало конца полувековой успешной российской системы космических перевозок? Есть ли у нас подобные или иные прорывные технологии, способные вывести на принципиально новые высоты? В этих вопросах разбиралась корреспондент «МК».
Ракеты падают в цене
Знакомьтесь, Джефф Безос. Вот имя нового героя частной американской космонавтики, которое до ноября 2015 года, по крайней мере у нас в России, мало кто знал. Однако именно его компании Blue Origin, а не Илону Маску (главе компании SpaceX) удалось 24 ноября впервые в мире посадить первую ступень ракеты-носителя New Shepard на землю целой и невредимой. К слову, это произошло прямо на ранчо главы фирмы в штате Техас, которая по совместительству является космодромом. Более известный Илон Маск отстал от Безоса меньше чем на месяц, поразив всех успешной посадкой своего Falcon-9 22 декабря. И вот уже 22 января, по-прежнему опережая Маска, Безос с успехом демонстрирует миру повторное использование ступени ракеты.
Это было соревнование похлеще Олимпийских игр, и без допинговых скандалов. По сути, то, что произошло, — первый шаг к многоразовому использованию ракет-носителей. Ракеты, на которых нам показывают чудеса технической мысли американцы, очень разные по классу. New Shepard — легкая для суборбитальных перелетов, Falcon-9 — потяжелее, способная выводить до 14 тонн полезной нагрузки на низкую околоземную орбиту. Сравнивать их, конечно, нельзя. Дело тут не в грузоподъемности, а в принципиальном прорывном решении, которое при желании можно реализовать потом на любой ракете.
И если сейчас один запуск ракеты-носителя (как в России, так и за рубежом) обходится заказчику в $65 млн, то в ближайшем будущем цена их может снизиться на 30%, а может, и больше. И кто первым существенно снизит цену — SpaceX или наш Центр им. Хруничева, тот и будет, как говорится, в шоколаде (уже сейчас на геопереходную орбиту на 35 тысяч километров Falcon-9 берет почти столько же, сколько и наш тяжелый «Протон»).
К тому же если дальнейшие испытания возвращаемой ракеты будут успешными, что может помешать динамичному Илону Маску оснастить возвращаемой ступенью свою новинку FalconHeavy, у которой грузоподъемность уже зашкаливает за 50 (!) тонн? И ведь первый полет этого тяжелого «Фалькона» планируется уже в марте этого года. Почему у нас подобные технологии не получили должного развития и к чему это может привести? За ответом на этот вопрос мы обратились к научному руководителю Московского космического клуба, эксперту космического кластера фонда «Сколково» Ивану МОИСЕЕВУ.
— Научно-исследовательские работы по многоразовым ракетам-носителям могут влететь стране в копеечку, — говорит Моисеев. — Пока это считается лишней, не имеющей под собой экономической целесообразности идеей. Но если смотреть в будущее, то конкуренцию мы западным игрокам на рынке можем проиграть. Сейчас у нас еще много контрактов, подписанных на годы вперед, — все-таки среди заказчиков принято делать ставку на более надежные и давно летающие ракеты. Но и Маск не дремлет. Как только он создаст и испытает более дешевый, да еще и возвращаемый Falcon, то многие — уж страны так называемого третьего мира точно — станут заказывать услуги по доставке спутников у него.
Вы сейчас удивитесь, но технологии возвращаемых ракет-носителей, о которых сейчас так много говорят и пишут на Западе, были разработаны в нашей стране еще лет 20 назад. Проекты назывались «Россиянка» и «Байкал». «Россиянка» — это двухступенчатая тяжелая ракета-носитель, разрабатываемая Государственным ракетным центром им. Макеева. Основной ее особенностью является как раз возвращаемая первая ступень, которую можно использовать до 25 (!) раз. Если у нее возврат первой ступени должен был происходить по баллистической траектории путем повторного включения штатных двигателей (как у New Shepard и Falcon), то у «Байкала», разработанного в НПО «Молния» по заказу Центра им. Хруничева, для посадки предусматривались крылья, и для горизонтального приземления требовался специальный аэропорт.
По словам Ивана Моисеева, «Байкал» с 2001 года активно возили по выставкам, был он и на МАКСе, и в Ле Бурже, где им очень интересовались зарубежные специалисты. Но в итоге проект почему-то был отложен. Хотя для нас возвращаемая ступень была бы очень кстати. Потратились бы один раз на разработку и испытания, зато потом каждый год могли бы экономить сотни миллионов долларов. Во-первых, на повторном использовании ступеней. Во-вторых, на отмене эвакуационных мероприятий в той местности, где эти ступени должны падать. В третьих, на их поиске...
Ветераны отрасли вспоминают, что идея возвращаемой ступени не давала покоя еще в 70-х годах группе последователей Сергея Королева, в частности, легендарному конструктору ракетной техники Василию Мишину. Он ратовал за вертикальную посадку, которую отрабатывают сейчас Маск и Безос.
— Разумеется, испытания новых перспективных видов РН, в том числе и с возвращаемой первой ступенью, — это закономерный шаг в техническом развитии, — комментирует ситуацию официальный представитель госкорпорации «Роскосмос» Игорь БУРЕНКОВ. — Американские компании реализуют интересные инновационные проекты в этом направлении. Такие работы велись в СССР, есть они в планах Роскосмоса и сейчас. Но на данном этапе они не могут составить реальную конкуренцию существующей, традиционной разовой системе запусков именно в силу того, что пока это лишь эксперименты. Технология только создается, началась ее отработка. Есть вопросы по возвращаемой при помощи двигателей первой ступени — нужны дополнительные запасы топлива, а это сокращение выводимой полезной нагрузки, есть риски вторичного использования вернувшейся из космоса первой ступени и так далее. Экономический эффект не очевиден, и разовые пуски пока выгоднее. Поэтому считать эксперименты с возвращаемой первой ступенью реальной конкуренцией обычным запускам рано.
Главное, чтобы потом не оказалось поздно... Ведь с Маском ухо надо держать востро. Есть информация, что конкуренцию компании SpaceX в деле доставки на геопереходную орбиту коммерческих спутников Роскосмос начал проигрывать еще с 2012–2013 годов. В то время один «Протон» стоил под $100 млн, а хитрый Маск выставил цену за Falcon-9 в $65млн. «Он демпингует! — жаловались на такую несправедливость наши космические начальники. — Ракета-носитель не может так дешево стоить». Однако она стоит именно столько — $65 млн — и по сей день, и уже Центру Хруничева приходится снижать вслед за Falcon цены на «Протон».
«Когда Илон Маск только заявил о разработке возвращаемой ступени, многие, включая бывшего главу Владимира Нестерова, в Центре Хруничева твердили, что у него ничего не получится, — рассказал «МК» на условиях анонимности один из опытных сотрудников центра. — А он взял и посадил. Дело теперь за малым — справиться с сажеобразованием (сажа при посадке забивает форсунки двигателя, отчего Маск не решается пока отправить ступень во второй полет). Но вот интересный факт: как только он сумел просто посадить ступень в декабре прошлого года, ВВС США почти в тот же день выдали Маску $33 млн на разработку иного, метанового двигателя. Он не дает сажи... И еще показательный пример: при создании своих ракет Маск использует очень прочные алюминиево-литиевые сплавы и сваривает элементы таких ракет методом, который был открыт в Центре Хруничева еще во времена СССР. Он называется «сварка трением с перемешиванием». Он очень хорошо подходит при варке плохо свариваемых алюминиево-литиевых сплавов. У нас открытие пролежало на полке до тех пор, пока его не «сперли» шведы, довели до ума и долго зарабатывали на технологии хорошие деньги, продавая ее в том числе и Маску». Сейчас методом пользуются и у нас, к примеру, на НПО «Полет» в Омске, но не в той мере, как в США.
Да, у Маска, как и у всех людей, занимающихся делом, бывают ошибки, но он все равно упрямо движется вперед, веря, что идет верным курсом, почти ежегодно представляя новую модификацию Falcon. И кто знает, что он пока держит в секрете? Может, завтра возьмет да и выдаст на гора тяжелую модификацию с возвращаемой ступенью да еще и с метановым двигателем. На кого будем жаловаться потом? Новое руководство Роскосмоса, кстати, уже более сдержанно высказывается относительно проекта Илона Маска и обещает, что научно-исследовательские работы по созданию научно-технического задела для реализации данного проекта с учетом современного материаловедения, электроники начнутся уже в ближайшие годы, в рамках текущей ФКП, и будут продолжены за горизонтом данной программы.
Лунный «тяжеловоз» пока не обсуждается
Кстати, о Федеральной космической программе 2016–2025 годов. На днях журналистам официально представили ее проект в самой последней редакции, которая вот-вот будет наконец утверждена высшим руководством страны. Из него следует, что в связи с изменениями экономических условий, падением курса рубля и т.п. бюджет программы с 2004,5 миллиарда рублей «съежился» до 1406 миллиардов. Правда, потом, после 2021 года, Роскосмосу пообещали подкинуть 115 млрд рублей, но только в случае успешной работы.
В итоге, как следует из презентации Роскосмоса, за рамки данной программы, то есть за 2025 год, «переместились» ракета-носитель «Ангара А5В» и новая ракета-носитель среднего класса «Феникс».
Правда, учтем, что начало этим работам уже положено: Роскосмос в 2015 году поручил Центру им. Хруничева и РКК «Энергия» разработку документации для «Ангара-А5В» и третьей кислород-водородной ступени, а РКЦ «Прогресс» уже несколько лет ведет проектную работу по созданию «Феникса», о чем неоднократно докладывалось на научно-техническом совете Роскосмоса. Что же касается ракеты сверхтяжелого класса, способной выводить на орбиту до 90 тонн полезной нагрузки, о ней, увы, речь пока не идет.
А ведь она, как следует из презентации, нужна для будущих пилотируемых полетов на Луну, начиная с 2030 года.
Может, Роскосмос вообще решил отказаться от полетов человека на Луну, как предполагают теперь некоторые?
— Приоритеты лунной программы не изменились, — отвечает Игорь Буренков. — До 2025 года у нас запланирована отправка на Луну четырех автоматических аппаратов. Они будут совершать облеты нашего спутника, подбирать место для посадки, брать пробы лунного грунта. Все это делается в качестве подготовки к пилотируемому полету, который состоится не раньше 2030 года.
Итак, каждый год из ближайших 10 лет Роскосмос будет отправлять на орбиту для обеспечения работы Международной космической станции по 2 пилотируемых корабля «Союз» и 3 грузовых корабля «Прогресс». На эти серийные закупки помимо запусков различных космических спутников будет потрачено 328,5 млрд рублей.
Через год на орбиту наконец-то станут выпускать новинки (на все научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в программе выделено около 1010,9 млрд рублей):
— в 2017-м — многоцелевой лабораторный модуль (МЛМ) для МКС;
— в 2018-м — узловой модуль для МКС;
— в 2019-м — научно-энергетический модуль;
— в 2021-м в первый беспилотный полет отправится пилотируемый транспортный корабль нового поколения, который разрабатывается в РКК «Энергия»;
— в 2023-м состоится первый пилотируемый полет ПТК;
— в 2024-м, возможно, начнется строительство российской орбитальной станции вместо отработавшей свой срок МКС, если будет принято решение о прекращении ее эксплуатации. Но не исключено, что работа станции будет продлена и до 2027 года. Об этом сейчас ведутся переговоры.
Как будем делить Луну?
Но к 2050 году, когда, по предположению скептиков, мы реально сможем высадиться на Луне, нас могут ждать там большие проблемы. Первопроходцы из США, Китая, Европы, России должны будут распихивать друг друга локтями, стремясь занять выгодный участок. А что если соседи, начав быстрее нас летать на спутник, займут самые выгодные участки намного раньше нас? Единственный закон, регулирующий наши с американцами взаимоотношения вокруг Луны, датируется 1967 годом. Он гласит, что никто не имеет права занимать территории Луны, исходя из своих государственных интересов. Вот так, а про частников — ничего. О них в 60-е не думали, а теперь возникла необходимость. Но почему-то наши юристы по этому поводу молчат. А ведь прецедент космической разборки уже состоялся: некий собственник астероида Эрос подал недавно в суд на NASA, посадившее станцию на Эрос без его ведома. Пока, к счастью, суд принял решение не в пользу истца. Но начинать думать о подобных конфликтах в будущем надо уже сейчас, хотя бы для начала издав внутренний, российский закон, позволяющий прилуняться там, где нам надо.
Проблем, которые требуют незамедлительного решения в космической сфере, очень много. И на все нужны немалые вложения, которых на все, понятное дело, не хватает. Но есть вещи, на которые не выделять средства нельзя, недопустимо, иначе — позор и крах.
Когда мне говорят, что у страны нет денег на образование и науку, то есть на стратегически важные вещи для роста и развития страны, я сразу вспоминаю слова бывшего руководителя НПО им. Лавочкина Виктора Хартова, объяснявшего журналистам, что 5 миллиардов рублей, потраченных на «Фобос-Грунт», это, в принципе, не такие уж и большие деньги: «Это все равно что каждый гражданин страны вложил в это дело по 250 кровных». 250 рублей! Это же копейки, их для прорыва нашей космонавтики не пожалеет даже самая нуждающаяся семья! А если более состоятельные россияне вложатся не по 250, а хотя бы по тысяче, а еще более состоятельные — по две и т.д.? А если каждую госкорпорацию обязать ездить вместо дорогущих «Ауди» люксовой серии хотя бы на обычных «Ауди» или «Фордах»? Если не создавать дублирующих друг друга ведомств? Господа, да мы бы не только на Луну, мы бы уже давно на Марсе были бы. Главное, чтобы деньги шли по назначению.