Ракеты-носители легкого класса будут очень востребованы в ближайшие годы
По итогам космических стартов в 2025 году нашей космонавтике особо хвастать нечем. Соревнуемся с «великой космической державой» Новая Зеландия, пропустив далеко вперед США и Китай. Но пока не стоит сокрушаться о том, что мы запускаем мало ракет-носителей, поскольку они выводят на орбиту все спутники, какие у нас есть.
тестовый баннер под заглавное изображение
А вот сейчас нельзя терять времени, чтобы мы смогли запускать все спутники, которые запланировано изготовить. А планов тут громадьё. Под тысячу аппаратов надо вывести для построения космического интернета. И немаленькие группировки спутников дистанционного зондирования. Кроме того, надо поддерживать навигационную систему, военные системы связи, наблюдения и прочие.
Славное прошлое
Если говорить, как принято, о славном прошлом, то СССР, да и потом Россия, были в лидерах по космическим запускам. Например, с 1957 по середину 2015 года в мире всего запустили 5470 таких ракет. Мы стартовали 3220 раз. То есть, из всех полётов в мире наших было около 60%.
Но в значительной степени такое их количество определялось не очень большим сроком работоспособности спутников. В годы «холодной» войны, в 1960–1970-е годы, нам приходилось запускать спутники видовой разведки иногда чаще, чем раз в неделю.
И почему же так часто? Потому что это были времена съёмки земной поверхности на фотоплёнку. И чтобы увидеть, что на этой поверхности есть, надо было спускаемый аппарат приземлить, плёнку доставить в специальное место, проявить её и постараться разобраться в деталях. Потом мы уже спускали с орбиты не весь спутник, а капсулы с плёнкой. Их было немного, однако ракеты стартовали уже реже.
Конечно, никто не стремится запустить как можно больше космических ракет. Наоборот, их должно быть не больше, чем надо для выведения собственных спутников.
Но не только собственных. С конца прошлого века у стран, имеющих космические ракеты, появились заказчики, которые платили за то, чтобы их спутники отправляли в космос. Это называется услуга запуска. Это самая дешёвая услуга в космонавтике.
Тем не менее, мы широко предлагали такую услугу, потому что располагали достаточным набором надёжных ракет. Соответственно, полученная за такой «извоз» плата была существенным подспорьем для нашей космонавтики в конце 1990-х и по 2019 год. Так, в 2010 – 2019 мы запустили 273 ракеты-носителя, что составило 31% мирового рынка, а США – 211 штук, то есть — 24%.
Кстати, в 2021 году, до начала СВО, 9 из 25 запусков Роскосмоса были произведены в интересах иностранных заказчиков.
А вот в прошлом году на нашу долю пришлось 5,2% от мирового количества запусков. И нам этого хватило. Но, исходя из больших планов увеличения нашей спутниковой группировки в следующие 10 лет, требуется мобилизовать свои пусковые возможности.
Так, руководство Роскосмоса заявляет, что к 2030 году российские космодромы смогут выполнять 66 запусков в год, а к 2036 году — 113 запусков. И дело теперь в том, как обеспечить такую их загрузку.
Кроме того, нацпроект «Космос» предусматривает доведение нашей доли в мировом рынке услуг запуска до 28% к 2036 году. Какое для этого нужно количество ракет, думаю, не знает никто. И есть очень большие сомнения в достижении такого показателя. Чем мы располагаем?
Легкий класс
«Ангара-1.2» выводит на низкую опорную орбиту высотой 200 км и наклонением 63 градуса полезную нагрузку до 3,5 т. Но пока ракета получилась дорогой. Она выводит груз в два раза меньше, чем «Союза-2.1а». Однако, стоимость запуска даже больше, чем у этой ракеты среднего класса.
«Союз-2.1в». Хотя старт 5 февраля прошлого года стал, как считают в Роскосмосе, для этой ракеты последним, о ней стоит сказать.
С космодрома Плесецк эта ракета доставляет полезную нагрузку массой до 2,8 т на низкую опорную орбиту с наклонением 63 градуса, а с Восточного – массой 3,3 т.
Ракета-носитель «Союз-2.1в» разработана на базе центрального блока носителя «Союз-2.1б» со снятием боковых блоков первой ступени. Маршевым двигателем первой ступени стал двигатель НК-33А, который создали еще в 1960-х годах для первой ступени сверхтяжелого (лунного) носителя Н-1.
Двигатель оказался настолько хорош, что в середине 1990-х американская фирма Aerojet купила около 40 таких изделий по $1 млн за штуку, со склада, после более 20 лет хранения. Неудивительно, ведь на огневых испытаниях до отказа эти двигатели, которые можно включать до 10 раз, нарабатывали по 14 тысяч секунд – больше 4 часов! В 2000-х Aerojet сделала ещё одну подобную покупку.
И вот по два НК-33А, практически в неизменённом виде, но с собственным фирменным обозначением AJ-26 американцы использовали на первой ступени ракеты-носителя среднего класса «Антарес», пока они не кончились, вплоть до начала применения РД-193 (экспортный вариант имеет обозначение РД-181).
Нам самим осталось всего 13 двигателей, которые и использовали для лёгкой модификации «Союз-2.1в», летавшей с 2013 по 2025 год.
Ракета получилась дешёвой и практичной. Она была удобна для запуска многих спутников. Её стоимость оценивалась в несколько миллионов долларов. Получалось меньше $3 тыс. за килограмм выведенной на орбиту полезной нагрузки.
Ракеты-носители среднего и тяжелого класса
«Союз-2.1а» является единственным российским средством доставки транспортных грузовых и пилотируемых кораблей к Международной космической станции. Эта ракета-носитель выводит на низкую опорную орбиту до 7,4 т груза. Это примерно масса пилотируемых кораблей «Союз» и транспортных «Прогресс».
Первый коммерческий пуск ракеты-носителя «Союз-2.1а» состоялся в 2006 году с европейским метеорологическим космическим аппаратом Metop. Стоимость запуска оценивается $4 тыс. за 1 кг полезного груза.
«Союз-2.1б». В летных испытаниях 27 декабря 2006 года эта ракета вывела на орбиту с космодрома Байконур французский исследовательский аппарат Corot. Грузоподъёмность ракеты-носителя «Союз-2.1б» на низкую опорную орбиту до 8,5 т. Стоимость пуска «Союза-2.1б» составляет около в $48 млн.
Ракета-носитель тяжёлого класса «Ангара-А5» способна выводить до 24 тонн на низкую опорную орбиту. С 2014 по 2025 годы эта тяжелая ракета-носитель пять раз летала в космос. Но впервые она 19 июня 2025 года доставила на орбиту действующие спутники военного назначения.
Перспективы
На разных стадиях разработки находятся несколько ракет-носителей. Близки к лётно-конструкторским испытаниям конверсионные ракеты. Так, ракета «Рокот-М» разработана на базе жидкостной межконтинентальной баллистической ракеты (МБР) УР-100Н УТТХ (РС-18Б). Новый легкий носитель имеет грузоподъёмность 2,1 т при запуске на низкую опорную орбиту. Его запуск значительно дешевле, чем «Ангары-1.2», и даже «Союза-2.1в». По оценкам, можно было бы осуществить более 40 пусков ракеты.
«Старт-1М» создаётся на базе твёрдотопливной МБР «Тополь-М». Предполагается, что эта ракета будет способна выводить на низкую опорную орбиту полезную нагрузку массой до 500 кг. Есть возможность использовать 60-70 оставшихся МБР «Тополь-М».
«Союз-5» – новая ракета-носитель, первое летное испытание которой намечено на начало текущего года с казахстанского стартового комплекса «Байтерек» на Байконуре. Её грузоподъёмность на низкую опорную орбиту — 17 тонн, а стоимость выведения ожидается на уровне «Союза-2.1б».
«Ангара-А5М» создана в результате модернизации «Ангары-А5» и находится в стадии изготовления. Предполагается, что она будет выводить на низкую опорную орбиту до 27 тонн полезной нагрузки.
Что в итоге? Получается, что у нас в лёгком классе осталась всего-навсего одна ракета-носитель «Ангара-1.2». И это в то время, когда спутники стали меньше по массе и размеру! Взять для примера уже работающие спутники «Зоркий-2М». Они проводят съёмку земной поверхности с разрешением 2,5 метра на пиксел. Это значит, что на снимке при хорошей погоде различим объект размером 2,5х2,5 метра, что является очень неплохим результатом. Но при этом спутник имеет массу 20 кг, а размеры его 20х20х30 сантиметров!
И вот выведения на орбиту своих аппаратов изготовителям приходится ждать, в хорошем случае, по много месяцев. А всё потому, что запуск ракет-носителей стараются выполнять при возможно большей её загрузке.
Даже спутники серии «Рассвет», на которых Роскосмос запланировал построить наш космический интернет, имеют массу примерно 200 кг. Десяток таких аппаратов можно вывести на этом носителе.
Короче говоря, для запуска большинства спутников лучше подходят ракеты-носители лёгкого и сверхлёгкого класса. «Ангара-1.2» сейчас – единственный вариант. Но она очень дорогая. А вот возобновление изготовления ракеты-носителя «Союз-2.1в» могло бы снизить финансовую нагрузку. Она в несколько раз дешевле, а возможности практически такие, как у «Ангары-1.2».
Что надо для этого? Восстановить производство двигателей НК-33А. Фирма-разработчик за свой счет проводила необходимые подготовительные работы. Общие затраты оцениваются в 4 млрд руб.
Можно провести доработку «Союза-2.1в», чтобы обеспечить возможность установки на него двигателя РД-193.
Хорошим подспорьем будут ракеты-носители «Рокот-М» и «Старт-1М», которые всё обещают начать использовать.
Конечно, для других наших ракет-носителей тоже будет работа, потому что большие многофункциональные и с высокими параметрами многотонные спутники никуда не денутся. Но особенно много и у нас, и в мире будет малых и сверхмалых космических аппаратов.
Источник: www.mk.ru
