На чем полетят в Космос следующие поколения космонавтов
В настоящее время решается принципиальный важный вопрос, кто станет хозяином космоса на ближайшие 2 десятка лет. Практически полвека, когда человечество тыкалось в ближайшие окрестности Земли, не понимая до конца, для чего оно это делает, разве что лишь для опережения своих конкурентов, подошли к концу. За это время в безвоздушное пространство было выброшено огромное количество денег. Только один проект «Аполлон» с 6 удачными экспедициями на Луну обошелся американскому бюджету в 25 млрд. долларов (и это в ценах 1970-х годов). При этом каждый старт космического челнока шаттл оценивается практически в 500 млн. долларов.
Не отставал от США и СССР, только одна так и не осуществленная лунная программа обошлась стране в 2,5 млрд. рублей (это в те времена, когда средняя заработная плата составляла 90 рублей в месяц). Еще более внушительная сумме – 16 млрд. рублей была, по сути, выкинута на систему «Энергия - Буран». Советский аналог шаттла слетал в космос лишь 1 раз. Отдача от многих космических проектов была минимальной. Но и эта отдача в виде липучек на одежду, фильтров и томографов очень пригодилась впоследствии на Земле.
МКС – уже вчерашний день
В последние годы изменилась сама стратегия освоения космоса, космические державы (а к России и США за эти годы присоединились Китай, Индия, Япония и Евросоюз) сегодня отлично считают деньги и придирчиво продумывают свои перспективы. Навигационные, телекоммуникационные и другие спутники себя отлично окупают. Но самое интересное это, конечно же, пилотируемая космонавтика. И здесь уже существует ряд вопросов: куда лететь, и по карману ли эти проекты.
При этом надо разобраться и с тем, на чем лететь. После разорительных программ с шаттлами стало понятно, что советская модель, когда небольшой корабль с космонавтами выводится на орбиту ракетой, а после этого экипаж приземляется в спускаемой капсуле, очень выгодна (экономия по сравнению с запусками шаттлов в 7-8 раз). При этом такие запуски оказались надежнее. На кораблях «Союзах» погибло только 4 космонавта, тогда как «Шаттлы» унесли жизни 14 человек. Из этого можно сделать вывод о том, что следующее поколение космических кораблей не будет полностью многоразовыми. Скорее всего, будет реализовываться схема ракета – корабль – спускаемый аппарат. При этом спускаемую капсулу отправлять на орбиту можно будет не один раз.
Второй главный вопрос, зачем собственно лететь. Здесь преобладает смесь романтики и расчета. Человечество всегда хотело заглянуть за край Вселенной, при этом космические полеты очень хорошо развивают технологии государства. Сегодня громада МКС весит 420 тонн (это вес состава из 8 пассажирских вагонов), но при этом ее можно назвать вчерашним днем. Проводимые на станции эксперименты, выполняли космонавты еще на станции «Мир». Главное, что может дать МКС – это опыт сборки и последующей длительной эксплуатации на орбите конструкции, схожей с марсианским кораблем. Но данный опыт в первую очередь пригодится США.
США доверяет постройку новых космических аппаратов 4 частным компаниям
Главным приоритетом своей космической программы в США выбрали Марс. Данная цель очень амбициозна и дает серьезный стимул развитию современных технологий. Американцы даже закрыли свою программу Constellation – основание колонии на Луне, а также закрыли дорогую программу полетов шаттлов и, оптимизировав таким образом свои расходы, начали готовиться к экспедиции к красной планете.
Космический корабль "Союз"
В США отлично понимают, что 60 млн. долларов, которые НАСА платит за доставку каждого своего космонавта на МКС при помощи российского «Союза» – это выгоднее, чем гонять устаревшие челноки. А сэкономленные таким образом деньги в НАСА собираются потратить на создание новых аппаратов. В настоящее время одновременно 4 компании работают над созданием пилотируемых систем (при этом к новому кораблю понадобится и ракета-носитель). Частные компании были выбраны неслучайно. Работают они более гибко, не так зашорены при принятии различных технических решений и также привыкли считать свои деньги.
Как результат первый корабль под названием Dragon частной компании SpaceX с ракетой Falcon этой же компании уже 30 апреля должен стартовать и состыковаться с международной космической станцией. По сути, это будет первый в мире частный космолет. По словам основателя компании SpaceX Элона Маска, через ближайшую пару лет его корабль сможет доставлять космонавтов на МКС в 2 раза дешевле, чем это сейчас делает Роскосмос. Параллельно с SpaceX гранты на создание пилотируемых кораблей НАСА выдало еще 3 фирмам:
- компания Boeing, создает космический корабль CST-100;
- компания Sierra Nevada Corporation занимается достройкой челнока Dream Chaser, первый испытательный полет которого может состояться уже летом 2012 года. Очертания данного корабля очень напоминают пилотируемый корабль «Клипер», который создавался в России в РКК «Энергия»;
- компания Blue Origin занимается доработкой корабля New Shepard (назван в честь первого американского космонавта Алана Шепарда). Макет корабля был испытан еще в 2006 году.
На 4 данных проекта с 2012 по 2014 годы НАСА готово потратить 1,6 млрд. долларов (стоимость 3 полетов шаттлов). Кто-то может спросить, зачем американцам сразу 4 корабля? Ответ прост, американцы никогда не «кладут все яйца в одну корзину». Рассмотрим практически готовый корабль Dragon более подробно.
Космический корабль Dragon
«Дракон» состоит из 2-х модулей: командного-агрегатного отсека, имеющего коническую форму и транка-переходника для стыковки со второй ступенью ракеты-носителя, который выступает в роли негерметичного контейнера для размещения в нем одноразового оборудования и грузов, а также радиаторов системы охлаждения и солнечных батарей. Энергоснабжение космического корабля, как и на «Союзе» обеспечивается при помощи аккумуляторов и солнечных батарей. В отличие от многих разработок, в том числе Boeing CST-100 и российского проекта Перспективной пилотируемой транспортной системы, Dragon является практически моноблочным аппаратом. Есть у него и другая уникальная особенность – топливные баки, двигательная установка и другое оборудование агрегатного отсека возвращаются на землю вместе с кораблем.
Космический корабль «Дракон» создается в нескольких вариантах: грузовой (именно в этом варианте он и будет использоваться первое время), грузо-пассажирской (экипаж из 4 человек + 2,5 т. груза), пилотируемой (экипаж до 7 человек), а также модификации для автономных полётов (DragonLab). В версии корабля DragonLab он будет обладать герметичным объемом в 7 кубических метров и негерметичным в 14 метров. Полезная нагрузка, доставляемая на орбиту, составит 6 тонн. Длительность полета от одной недели до 2 лет.
Чем ответит Россия?
Вот уже практически 3 года РКК «Энергия» работает над созданием нового космического корабля под аббревиатурой ППТС – перспективная пилотируемая транспортная система. Первое и пока единственное появление российского космического корабля на публике состоялось в рамках работы авиасалона МАКС-2011, где зрители познакомились с его макетом. Технический проект ППТС должен быть представлен в июле 2012 года. Испытания аппарата в беспилотном варианте планируется начать в 2015 году, а первый пилотируемый полет и вовсе запланирован не раньше 2018 года.
Орбитальная земная версия ППТС – стыковочный вариант – должна обладать массой в 12 тонн и вмещать в себя экипаж из 6 человек и не менее 500 кг. полезных грузов. Такой вариант должен находиться автономно в космосе в течение 5 суток. Автономная орбитальная версия аппарата будет весить уже 16,5 тонн и вмещать в себя группу из 4 космонавтов и 100 кг. полезных грузов. Грузовая версия корабля должна выводить на орбиту до 2 тонн полезных грузов и спускать на Землю не менее 500 кг.
Перспективная пилотируемая транспортная система
В Роскосмосе заявляют, что все пилотируемые аппараты будут многоразовыми, а срок их полезного использования может составить около 15 лет, но с учетом особенностей и формы ППТС, вряд ли сама капсула сможет выдержать более 10 полетов в космос и обратно. По словам экспертов, наиболее сложная и дорогая версия космического корабля будет предназначена для лунной программы, в то время как промежуточные варианты смогут решать широкий круг задач. При помощи пилотируемой версии корабля планируется осуществлять полеты на орбите вокруг Земли, но не только в горизонтальной плоскости (с запада на восток), но и в вертикальной плоскости (с севера на юг). То есть пролетая через северный и южный полюса планеты. На сегодняшний день на этих орбитах с большим углом наклона трудились лишь спутники, да и то далеко не все (по большей части военные).
В настоящее время в России нет полной определенности и с ракетой-носителем «Ангара», которая должна выводить на орбиту новый корабль. Проект, начиная с 1995 года, находится на стадии испытаний. Впрочем, понятно, почему в Роскосмосе не особенно торопятся с созданием нового пилотируемого аппарата. На век МКС (до 2020 года) спроектированных еще в 60-х годах прошлого века «Союзов» должно хватить. А вот дальше все туманно. Согласно представленной стратегии развития отечественной космонавтики, Россия более чем через 50 лет собирается повторять подвиг американцев, высадившись на Луне. Марсианские амбиции же у нас существуют лишь в виде совместного проекта автоматической станции с Европейским космическим агентством.
В заключении хочется сказать, что в этом году китайцы планируют обживать свою первую собственную космическую станцию, а к 2025 году хотят развернуть на Луне собственную базу. Неслучайно нынешний глава НАСА Чарльз Болден полагает, что именно с КНР через 15 лет будут соревноваться в космосе США, не с Россией.
Использованы источники:
www.kp.ru/daily/25867.3/2832623/
www.faki.fizteh.ru/index/space_and_robotics/n_d8wj.html?&xsl:onlynew=1
www.membrana.ru/particle/3245
Информация