Основные направления развития космонавтики в России⁠⁠

Добры день, дорогие друзья. С вами на связи Miron_Bleek в космической рубрике, и сегодня у нас аналитический пост, который я ранее написал в своём сообществе ВК (https://vk.com/spacelaunches_tm):

Итак, на данный момент мы все знаем о финансировании, предназначенном для Роскосмоса в ближайшую десятилетнюю ФКП, чьё исполнение началось в прошлом году. Кроме того, мы знаем об основных проектах Роскосмоса, которые он хочет реализовать в эту ФКП, а именно:

- Доведение до конца программ по основным ракетам-носителям;

- Введение в эксплуатацию ТПК/ТГК "Федерация";

- Модули для МКС;

- Расширение спутниковой группировки до 250+ аппаратов;

- Возвращение к межпланетным полётам АМС;

- Продолжение пилотируемой космонавтики;

- Подготовка к Лунной программе, финальная стадия;

Однако эти планы, к концу ФКП (Федеральной космической программы), а также на ближайшие от неё годы - крайне размыты, а все новости не дают объективно оценить направление развития космонавтики, поэтому наша редакция выражает своё собственное видение дальнейшего развития пилотируемой космонавтики в РФ.

Недавно были новости о серьёзных проблемах с МЛМ "Наука", а если быть точнее - крайне большим нежеланием ГКНПЦ им. Хруничева исполнять подряд РКК "Энергия" на строительство модуля из-за собственных же технологических недочётов и взятия ответственности предприятия на себя.

- Мнение редакции состоит в том, что модуль несмотря на все технические проблемы будет приведён в работоспособное состояние, и запущен на орбиту вместе с узловым модулем "Причал", после чего введён в состав Международной Космической Станции, а именно её Российского сегмента.

Однако, по нашему мнению - на этом программа завершится, и Научно-Энергетический модуль "НЭМ-1" к станции отправлен не будет.

- Впрочем, это не означает заморозку проекта. Модуль будет построен, причём его строительство будет полностью исполнено в рамках текущей ФКП 2016-2025, возможно даже без срывов сроков.

Но сам модуль при этом будет приспособлен из научного модуля Российского сегмента МКС, а в дальнейшем и РКС (Российской Космической Станции) из новых модулей РС МКС, в окололунную орбитальную лабораторию.

Недавно США приняли обновлённую программу NASA, в которой присутствует лунная ДОС (Долговременная орбитальная станция).

- И сейчас генеральный директор Роскосмоса, Игорь Комаров (По нашему мнению, он - лучшее, что могло произойти с отечественной космонавтикой) крайне заинтересован в участии России в этом проекте.

На данный момент у нас в программе не предусмотрены средства на строительство Лунной ДОС своими силами, а в случае реализации самостоятельной программы по освоению Луны в период после второй половины 2020-ых годов, с полным циклом производства (От посадочных модулей до сверхтяжёлых носителей, Лунной станции и наземной базы) - реализация растянется на длительное время, и не позволит России даже участвовать в международной программе полёта на Марс, из-за огромных средств, расходуемых на Луну.

Однако есть очень хороший выход из этой ситуации с продолжением международной кооперации и восстановлении космического авторитета, с минимизацией расходов.

Первым шагом является достройка РС МКС, с отправкой к станции модуля "Наука" и "Причал". Дальше - реализация программы РКК "Энергия" по пилотируемым облётам Луны с использованием текущих технологий, а именно двухпусковые облёты Луны на кораблях серии "Союз".

- Мы уже описывали эту технологию, начиная с 2019-2020 года, с помощью РКН (Ракеты Космического Назначения) "Протон-М" - на опорную орбиту выводится полностью заправленный РБ "ДМ-03", с агрегатным герметичным модулем, сделанным из бытового отсека корабля "Союз-МС", с пассивным стыковочным узлом, как на модулях ДОС.

Сразу после этого, РКН "Союз-2.1б" осуществляет запуск модификации "Союза" для пилотируемого облёта Луны с экипажем из двух человек. В течение нескольких часов осуществляется стыковка корабля с агрегатным отсеком разгонного модуля, после чего производится запуск двигателей ДМ-03, который разгоняет конструкцию до достаточной скорости, чтобы сменить траекторию с круговой орбиты до вытянутой, эллиптической орбиты с апогеем находящимся выше орбиты Луны в этом месте, при этом полётное окно рассчитано таким образом, чтобы к моменту подлёта - корабль находился в окололунном пространстве, на небольшом удалении от неё.

Бортовые условия для нахождения двух человек на корабле в течение 2-х недель достаточно удобны, на борту "Союза" имеется собственный космический туалет, а внутренний объём, составляющий порядка 17-18 кубометров (10,5 кубометров в "Союзе" + 7-8 кубометров в агрегатном отсеке) позволит с комфортом разместить двоих членов экипажа, в том числе с индивидуальными спальными местами. При этом разгонный блок сбрасывается после набора траектории (Оставляя в составе корабля свой бытовой отсек).

После этого, в точке наибольшего удаления от земли происходит коррекция траектории, чтобы не попадая под сильное гравитационное влияние Луны - опустить перигей полёта ниже уровня атмосферы, для возвращения корабля на поверхность земли. Непосредственно перед входом в атмосферу, за несколько десятков минут до него - происходит сброс обоих бытовых отсеков корабля, а сервисный модуль после небольшой коррекции положения оставшейся част корабля, для его увода от последних - может использовать остатки своей характеристической скорости для значительного торможения орбитальной скорости и облегчения перегрузок перед входом в атмосферу (Запас дельты в этом случае до истощения позволит сократить скорость входа в атмосферу на 380-500 м/сек).

Таких полётов может быть осуществлено несколько или больше, вплоть до 3-4 облётов Луны в год с туристами или иностранными космонавтами (Китайскими или Индийскими, например), возможно даже со стандартным для союзом экипажем в три человека вместо двух, вплоть до 2025-2027 годов.

- Кроме того, в рамках этой программы, с помощью тех же носителей и РБ должен быть осуществлён запуск второго модуля "Причал", идентичного первому, находящемуся в составе МКС, но с одним из узлов типа "АПАС", которым он пристыкуется к одному из свободных портов на базовом модуле американской ДОС, чтобы в дальнейшем иметь возможность пристыковывать к нему российские модули станции.

Вторым шагом является постройка Научно-Энергетического модуля, с двумя спальными местами для космонавтов, который в дальнейшем может быть отправлен на орбиту Луны с помощью американской ракеты-носителя SLS-Block-1B, либо же путём строительства сложной конструкции на орбите земли с помощью 3-х запусков РКН "Ангара-А5", и в итоге на орбиту Луны этот модуль доберётся только на трёхступенчатом разгонном блоке

- Выглядеть это будет как КВТК с повышенной тягой для отправки модуля по направлению к Луне, Бриз-М для торможения модуля с выходом его на вытянутую орбиту Луны и дальнейшего его торможения для пересечения траектории с Лунной ДОС США, а также бортовые двигательные установки для дальнейшего выравнивания относительной скорости, со стыковкой к станции. Для монтажа всей этой конструкции необходим будет и четвёртый запуск с пилотируемым экипажем, которому потребуется модификация "Союза" со шлюзовым модулем, который вдобавок будет не стыковаться с конструкцией, а около суток "висеть" рядом с ней, пока двое членов экипажа будут работать в открытом космосе, чтобы осуществить стыковку всей конструкции. Либо её придётся строить прямо на МКС (Более удобный вариант), со стыковкой НЭМа к узловому модулю "Причал", и сложными манипуляциями сразу с двумя манипуляторами на МКС и выходом в открытый космос (И кроме того, пока двое будут работать в открытом космосе - ещё часть экипажа будет помогать им с борта МКС).

Конечно же предпочтительней будет вариант с отправкой на SLS-Block-1B, по удельным расходам на запуск собственная отправка модуля к Луне обойдётся ненамного дешевле, однако ресурсы и время потраченные на подобный запуск будут требоваться достаточно серьёзные, и возможно уступят Block-1B по удельной рентабельности. Правда платить за SLS всё равно придётся некисло. Бартером же США потребуют немало мест на кораблях.

- Однако главное это вход НЭМа в состав Лунной ДОС.

Шаг третий - подготовка собственного малого шлюзового модуля на базе конструкции "Ока-Т", для отправки на орбиту Луны, уже в любом случае своими силами (Двухпуск на двух РКН "Протон-М" или "Ангара-А5" уже не является такой сложной задачей, как постройка трёхмодульного объекта, с многоступенчатым РБ, и не потребует пилотируемого полёта в космос), с дальнейшей его стыковкой к узловому модулю США.

Обе этих операции могут проводиться в автоматическом режиме, как и стыковка УМ-2 "Причал-2", и не требует присутствия на борту Российских или иных членов экипажа, однако для ввода модулей в эксплуатацию оные уже понадобятся.

И тут начинается шаг четвёртый. Либо модули будут введены в эксплуатацию сразу, для чего потребуется полёт на "Орионе", в состав которого будет входить как минимум один российский космонавт, и тогда Россия при желании их использования до ввода в строй "Федерации" с "Ангарой-А5В", необходимой для вывода последней на лунную орбиту - будет платить США за полёты на Лунную ДОС до ввода в эксплуатацию "Федерации", либо осуществлять бартер вида "10 полётов "Орионов", с 1 космонавтом Роскосмоса на борту в 2024-2027 годах = 10 полётов "Федераций с 1 астронавтом NASA на борту в 2027-2030 годах".

Бартер будет на порядок более выгодным решением, в данном случае. Однако есть и другой вариант, в котором возможно полностью обойтись без помощи США. В этом случае времени у Роскосмоса будет достаточно, однако ввод российских сегментов в эксплуатацию будет осуществлён только в 2028 году, уже после начала регулярных полётов "Федерации" к Лунной ДОС. Кроме того, модуль "НЭМ" для вывода его на лунную орбиту и стыковки с Лунной станцией потребует тот же двухпуск "Ангары-А5В", что и "Федерация".

- В случае желания начать эксплуатацию в 2024 году, Роскосмосу потребуется временная помощь США, которая в обмен на неё выторгует бесплатную электроэнергию от "НЭМа" для американских модулей, а также порядка 20 мест для своих астронавтах в российских кораблях (Что при загрузке в 4 полёта в год будет выполняться около 5-ти лет, с 2027 по 2032 годы. Или 2,5 года, если каждый раз экипаж будет составлять 4 человека, двое из которых от NASA).

В таком случае США сможет серьёзно сэкономить на программе (Так как за 5 лет можно запустить в пару раз меньше своих кораблей), а также повысит комфорт своего экипажа, так как при сопоставимом комфорте двух членов экипажа на обоих кораблях, в случае же отправки на станцию корабля с четырьмя членами экипажа - "Федерация" будет значительно выигрывать у "Ориона" за счёт полноценного туалета на борту.

И тут мы доходим до порога 2028 года. МКС могут затопить и в 2024 году (Тогда Роскосмос в крайне большой степени захочет летать на Луну сразу по готовности модулей), но 2028 год - крайний срок эксплуатации, тогда МКС точно затопят. Для РФ этот же год совпадёт с выводом своего сегмента лунной станции в эксплуатацию и регулярными собственными полётами на орбиту Луны.

И тут у Роскосмоса будет больший запас манёвра, в сравнении с США в 2011-2019 годах. Поэтому какие-либо проблемы с вводом своего сегмента в эксплуатацию или пользование ресурсами США никак не ударит по репутации госкорпорации, а скорее покажет международное сотрудничество в рамках программы, так как сами США за 10 лет до этого пользовались услугами РФ, до ввода в эксплуатацию своих кораблей, а теперь на короткий срок и РФ понадобилась помощь США. Кроме того, вместо материального расчёта - РФ предложит более выгодный обоим сторонам, в том числе и репутационно, бартер своих услуг.

- Кроме того, РФ в этом случае не останется без своей пилотируемой космонавтики. Её возможности просто будут ограничены в рамках постоянных полётов на орбитальную Лунную станцию, в то же время - пилотируемые туристические облёты Луны и параллельно регулярные полёты на МКС она спокойно сможет осуществлять и самостоятельно.

Кроме того, в отличие от США - у РФ даже после программы МКС останется постоянно присутствие в космосе, отдельно от Лунной ДОС, поскольку у неё на околоземной орбите будет находиться базовый МЛМ "Наука" с узловым "Причалом", к которому на постоянной основе будут отправляться пилотируемые экспедиции "Союзов", или "Федерации", как и ранее к МКС. Всё это, вместе с выводом на нормальную эксплуатацию Лунной "Федерации" в 2028 году и планы по высадке на Луну - полностью компенсирует четырёхлетнее пользование ресурсами США, без вреда для бюджета или репутации организации.

Шаг пятый - это высадка на Луну. Собственно о ней мы говорить не будем, поскольку она запланирована уже на 2031 год, и даже с международной программой она влево не сдвинется, поскольку Роскосмос будет занят своим сегментом ЛОС, аж до 2028 года. ОКР с лётными испытаниями начнутся только после завершения постройки.

Ну а с вами был Miron_Bleek с анализом вероятного развития событий, приближенного к реальному в условиях нашей космонавтики. Надеюсь вам нравятся наши посты, и удачи вам, товарищи!