Успешный запуск «Тяжелого Фалькона» (Falcon Heavy) означает не только, что космос становится более открытым, доступным и свободным, но и необходимость строительства многоразовых транспортных космических комплексов (МТКК) сверхтяжелого класса.
В перспективе в космическом пространстве появляются объекты, для обслуживания которых понадобились бы КРК (космический ракетный комплекс) тяжёлого класса грузоподъёмностью свыше 100 тонн.
Для России это означает, что нужно отвечать на новые космические вызовы.
Можно ответить симметрично, как власти это любят, запустить «Лада Калина» на «Протоне М» или «Армата Т-14» на «Ангаре А7», хотя может не хватить грузоподъемности.
Или нужно организовать строительство конкурентных сверхмощных ракет для осуществления перспективных космических проектов: заселения Луны, строительства космических городов, пилотируемых полётов на Марс и т. д.
Россия может вернуться к новой программе «Энергия-Буран» и к созданию ракет-носителей, способных выводить на орбиту сверхтяжелые грузы. Предполагается создание сверхтяжелых ракет, которые будут доставлять на орбиту грузы весом более 100 тонн, с разработкой как автономных, так и пилотируемых космических кораблей и многоразовых ракет-носителей.
Попробуем понять, в форме дайджеста материалов, суть проблемы и как России занять место космического лидера в освоении дальнего космоса.
Запуск Falcon Heavy: что это значит для человечества
6 февраля, компания SpaceX запустила с космодрома на мысе Канаверал самую мощную в мире ракету - Falcon Heavy.
Первый блок ракеты состоит из трех модифицированных ускорителей Falcon 9 - вместе они имеют мощность, равную 18 Боингов-747.
Falcon Heavy способна вывести на НОО до 63,8 т, до Марса - 16,8 т, до Плутона - 3,5 тонн.
Только РН Saturn V для лунных миссий могла поднять на НОО больше груза.
Параметры ракеты: высота - 70 метров, диаметр - 3,7 м и более 12 м в ширину в разгонном блоке, масса - 1420 тонн. См. Прил.
"Полезным грузом", вместо бетонных или стальных блоков, стал красный кабриолет Tesla Roadster, личная машина Маска, которая миллиарды лет будет летать вокруг Солнца, если микрометеориты и радиация не разрушат раньше. За руль посадили манекена в скафандре, в космос с песней David Bowie "Life on Mars?", хотя в космическом вакууме звука нет
За автомобилем можно было наблюдать онлайн - к нему прикрепили три камеры.
Кроме того, ко дну машины прикрепили табличку, на которой выгравированы имена шести тысяч сотрудников SpaceX, а на электронной плате машины написано: "Сделано на Земле людьми".
SpaceX вывела электромобиль на гелиоцентрическую орбиту, так что Tesla будет обращаться вокруг Солнца, приближаясь то к Земле, то к Марсу. Но вторая ступень Falcon Heavy придала машине большее ускорение, в результате чего авто отклонился от изначальной траектории и полетел в направлении пояса астероидов между Марсом и Юпитером.
Почему запуск Falcon Heavy настолько важен для человечества?
Ракета в разы удешевляет стоимость полетов в космос и дает новый толчок развитию частному космическому бизнесу.
Falcon Heavy превосходит конкурентов по ценовым характеристикам: стоимость запуска составляет $90 млн, в то время как один запуск Delta IV Heavy обходится в $435 млн. Delta не способна возвращать ускорители на Землю и использовать их повторно.
По мощности из всех ракет-носителей Falcon Heavy уступает нашей «Энергии» и Saturn V, которая использовалась в программе "Аполлон". Ракета могла выводить на низкую околоземную орбиту до 140 тонн полезной нагрузки, а на траекторию к Луне – до 65,5 тонн.
Falcon Heavy приближает SpaceX и человечество к достижению главной цели – полетам на Марс, запланированным на 2022 год, и его дальнейшего освоения и разумной колонизации.
В целом и общем, главное значение события, космос стал более доступным.
Второе, начнется основательная космическая гонка за космос между космическими державами.
Третье, это событие возрождает дух космических исследований и безграничных открытий, где Россия должна играть лидирующую роль.
Как далеко летают соколы?
Falcon Heavy относится к ракето-носителю тяжёлого класса серии Falcon американской компании Space Exploration Technologies Corporation (SpaceX).
Space Exploration Technologies Corporation (SpaceX) - американская компания, как производитель космической техники, основанная в 2002 году бывшим акционером PayPal и CEO «Tesla Motors» Илоном Маском.
Бизнес-цель - сократить расходы на полёты в космос и открыть путь к колонизации Марса.
Компания разработала семейство одноразовых и частично многоразовых ракет-носителей тяжёлого класса серии Falcon, космический корабль Dragon для Международной космической станции, а также ракетные двигатели Merlin, Kestrel, Draco и SuperDraco, используемые на Falcon и Dragon.
Falcon 9 состоит из двух ступеней и использует в качестве компонентов топлива керосин марки RP-1 (горючее) и жидкий кислород (окислитель). «9» обозначает количество жидкостных ракетных двигателей Merlin, установленных на первой ступени ракеты-носителя.
Falcon 9 используется для запусков геостационарных коммерческих спутников связи, научно-исследовательских космических аппаратов, грузового космического корабля Dragon в рамках программы Commercial Resupply Services по снабжению МКС, а также для запуска его пилотируемой версии Dragon V2.
Заявленная на сайте производителя цена вывода коммерческого спутника (до 5,5 т на ГПО) ракетой-носителем Falcon 9 — $62 млн.
Полная линейка ракет-носителей Falcon, от Falcon 1 до Falcon Heavy.
Falcon Heavy
Falcon Heavy — двухступенчатая ракета-носитель тяжёлого класса, предназначенная для вывода космических аппаратов на основные виды космических орбит: низкая опорная, геопереходная, геостационарная и гелиоцентрическая.
Её первая ступень представляет собой структурно усиленный центральный блок, выполненный на основе первой ступени ракеты-носителя Falcon 9 FT, модифицированный для закрепления двух боковых ускорителей.
В качестве боковых ускорителей используются многоразовые первые ступени ракеты-носителя Falcon 9 с композитным защитным конусом на верхушке.
Вторая ступень Falcon Heavy аналогична используемой на ракете-носителе Falcon 9.
Все последующие миссии Falcon Heavy кроме первой будут использовать ускорители Block 5.
Стоимость вывода на ГПО спутника массой до 8 т составит 90 млн $ (2016 год). Для одноразового варианта ракеты-носителя масса выводимого груза на НОО составит до 63,8 т, на ГПО — 26,7 т, до 16,8 т на Марс и до 3,5 т на Плутон.
7 февраля 2018 года состоялся первый пробный запуск Falcon Heavy. На разработку и создание первой версии ракеты было потрачено более 500 млн долларов США из собственных средств SpaceX.
Возвращение и посадка первой ступени
Разогнав вторую ступень с полезной нагрузкой, первая ступень отключает двигатели и отделяется на высоте около 70 км. Отстыковка происходит примерно через 2,5 минуты после запуска ракеты-носителя и зависит от конкретной задачи. Скорость при расстыковке ступеней также определена условиями задачи, в частности целевой орбитой (НОО или ГПО), массой полезной нагрузки, а также местом посадки ступени.
При относительно низкоэнергетичных запусках на низкую околоземную орбиту скорость ступени при разделении составляет около 6000 км/ч (1700 м/с; 4,85 Махов), в то время как при высокоэнергетичных запусках на геопереходную орбиту, когда требуется посадка на удалённую в океане плавающую платформу ASDS, скорость достигает 8350 км/ч (2300 м/с; 6,75 Махов).
После расстыковки первая ступень ракеты-носителя с помощью системы ориентации осуществляет небольшой манёвр ухода от пламени второй ступени и производит разворот двигателями вперёд в процессе подготовки к трём основным манёврам торможения: Импульс перехода на обратный курс; Импульс вхождения в атмосферу; Посадочный импульс.
Возвращение первой ступени уменьшает максимальную полезную нагрузку ракеты-носителя на 30–40 %. Это вызвано необходимостью резервирования топлива для торможения и посадки, а также дополнительной массой посадочного оборудования (посадочные опоры, решётчатые рули, система реактивного управления и прочее).
В SpaceX ожидают, что по меньшей мере половина от всех запусков ракеты-носителя Falcon 9 будет требовать посадки первой ступени на плавающую платформу, в частности все запуски на геопереходную орбиту и за пределы земной орбиты.
Космос за безопасными многоразовыми космическими кораблями
Если ракета-носитель имеет кратность применения более одного раза, то она называется «ракета-носитель многоразового применения». Спасаемыми и многократно используемыми могут быть отдельные элементы конструкции ракеты-носителя, как-то: ступени ракет-носителей, ракетные блоки, ракетные двигатели и т.д.
Если космический аппарат имеет кратность применения более одного раза, то он называется «космический аппарат многоразового применения». Отличием от космического аппарата одноразового применения является возможность периодического восстановления ресурса систем и расходных материалов.
К настоящему времени только два государства обладают или обладали опытом создания и эксплуатации данного типа космических аппаратов: США и СССР.
В США была построена целая серия больших пилотируемых космических кораблей многоразового использования «Спейс шаттл», беспилотный X-37, а также проектировались меньшие X-20 Dyna Soar, NASP, VentureStar.
В СССР был создан большой корабль «Буран» и проектировались меньшие: «Спираль», ЛКС, «Заря», МАКС, «Клипер»; после распада СССР работы по некоторым из этих проектов продолжились в России.
Космическая программа по использованию МТКК «Буран» в СССР и России была свёрнута в связи с невозможностью дорогостоящей эксплуатации аппаратов данного типа в сложившихся экономических условиях.
В США челноки использовались для пилотируемых полётов и выведения грузов, неотделяемых станций «Спейслэб», «Спейсхэб» и других международных и частных программ, а также как средство доставки крупногабаритных грузов и экипажей на МКС. Эксплуатация челноков завершена в 2011 году, во многом, из-за катастрофы «Челленджера» в 1986 году и «Колумбии» в 2003 году, которые сильно подорвали планы развития использования МТКК.
Сегодня в США производятся разработки пилотируемых МТКК: «Орион», Dragon V2, CST-100 и Dream Chaser.
Многие технологически развитые страны, в частности, страны Евросоюза (в том числе ранее Франция, ФРГ, Великобритания), Япония, Китай, Индия проводили и проводят исследования, направленные на создание собственных образцов космических систем многократного применения
«Гермес», HOPE, «Зенгер-2», HOTOL, ASSTS, RLV-TD, Skylon, «Шэньлун», «Сура», «Канко-мару», IXV и т. д..
Разрабатываемый в США пилотируемый / транспортный космический корабль «Dragon V2» является полностью многоразовым, в том числе первые ступени ракеты-носителя Falcon 9.
Вновь разрабатываемые в США («Орион») и России («Федерация») корабли планируются частично многоразовыми.
«Федерация» — многоразовый пилотируемый космический корабль, который должен прийти на смену пилотируемым кораблям серии «Союз» и автоматическим грузовым кораблям серии «Прогресс».
Производится ОАО «РКК „Энергия“ им. С. П. Королёва» как перспективная пилотируемая транспортная система (ППТС) и пилотируемый транспортный корабль нового поколения (ПТК НП). Планируется выводить на орбиту с помощью ракеты-носителя среднего класса «Феникс».
Целью создания нового корабля является обеспечение национальной безопасности, технологической независимости, обеспечение доступа России в космос со своей территории, доставка людей и грузов на орбитальные станции, полёт на полярную и экваториальную орбиту, исследование Луны и посадки на неё.
Стоимость создания первого лётного образца была определена в размере 57,56 миллиардов рублей.
Сравнение с аналогичными проектами иностранных производителей, показывало, что по ряду показателей корабли серии ещё до момента производства уступали своим аналогам, по полётам к Луне, к орбитальной станции, и астероидам.
Космическая «Энергия»
«Энергия»— советская ракета-носитель сверхтяжёлого класса, разработанная НПО «Энергия». Самая мощная из советских ракет-носителей и одна из самых мощных в мире, наряду с «Сатурном-5», «Н-1» и «Спейс Шаттлом».
Была создана как универсальная перспективная ракета для выполнения различных задач:
• составная часть советской МТКС «Энергия — Буран», носитель для МТКК «Буран»;
• носитель для обеспечения пилотируемых и автоматических экспедиций на Луну и Марс;
• для запуска орбитальных станций нового поколения;
• для запуска сверхтяжёлых геостационарных спутниковых платформ;
• для запуска тяжёлых военных грузов.
В отличие от аналогичной американской МТКС «Спейс Шаттл», могла использоваться автономно для доставки грузов больших масс и габаритов в околоземное пространство, на Луну, планеты Солнечной системы, а также для пилотируемых полётов, её создание связывалось с советскими планами широкого промышленного и военного освоения космоса.
Выполнена по двухступенчатой пакетной схеме с боковым расположением четырёх блоков первой ступени вокруг центрального блока второй ступени. Впервые в СССР использовалось криогенное горючее (водород на второй ступени). Полезная нагрузка устанавливается на боковой поверхности второй ступени.
Конструктивными особенностями являются блочно-модульный принцип компоновки, позволяющий на основе блоков первой и второй ступеней создавать носители среднего и тяжёлого класса грузоподъёмностью от 10 до 200 т.
В связи с планами использования «Энергии» для пилотируемых полётов на ракете применялись различные методы повышения надёжности, живучести и безопасности, такие как 3- и 4-кратное дублирование важных систем и возможность управляемого полёта при отказе одного из двигателей на любом участке траектории.
Несмотря на прекращение эксплуатации этого носителя, технологии, разработанные для «Энергии», используются и в настоящее время. Двигатель боковых блоков «Энергии» РД-170, самый мощный жидкостный двигатель в истории космонавтики, используется (под обозначением РД-171) на первой ступени ракеты-носителя «Зенит» (в том числе в проекте «Морской старт»), а двухкамерный двигатель РД-180 (фактически «половинка» РД-171), спроектированный на основе РД-171, — в американской ракете Атлас-5.
Самый маленький вариант — однокамерный РД-191 — используется в новой перспективной российской ракете «Ангара».
В двадцатую годовщину первого старта, в СМИ прозвучало мнение, что при наличии средств и задела современной российской космической промышленности потребовалось бы 5—6 лет для возрождения «Энергии».
20 августа 2012 года РКК «Энергия» заявила о желании участвовать в тендере на разработку ракеты-носителя тяжёлого класса, которая может занять 5—7 лет. Однако РКК «Энергия» заявку на участие в тендере не подала, его выиграл Российский Центр имени Хруничева.
В августе 2016 г. в СМИ появилась информация, что в госкорпорации «Роскосмос» приступили к проектированию новой ракеты сверхтяжёлого класса, создать которую планируется, используя задел программы «Энергия-Буран», в частности, двигатели РД-171. Однако в мае 2017 года в РКК «Энергия» заявили, что разработка обойдется в 1,5 раза дешевле, чем прямое копирование РКН «Энергия».
РН «Энергия» является единственной советской и российской ракетно-космической системой, которая принципиально могла использовать в качестве топлива жидкий водород на всех этапах выведения полезной нагрузки на околоземную орбиту.
Что происходит с многоразовой ракетой «Ангарой»?
«Ангара» — семейство ракет-носителей модульного типа с кислородно-керосиновыми двигателями, включающее в себя носители четырёх классов — от лёгкого до тяжёлого — в диапазоне грузоподъемностей от 1,5т («Ангара 1.1») до 35 тонн («Ангара-А7»)
Полезная нагрузка «Ангары А7» больше, чем у РН «Протон», что позволят вывести с космодрома Плесецк на геостационарную орбиту полезную нагрузку такой же массы, как и с космодрома Байконур при помощи РН «Протон-М».
РН «Ангара» должен заменить тяжёлые ракеты-носители с токсичным топливом, как ядовитый гептил в РН Протон-М. Будет использоваться экологически чистое топливо на основе керосина; в качестве окислителя будет выступать жидкий кислород; соответственно, более безопасна при использовании.
РН «Ангары» будет использоваться и для пилотируемых полётов. Аналогами «Ангары-А5» по стартовой массе и по выводимой на ГСО полезной нагрузке являются модульная РН Falcon, французская Ариан-6 (первые 2 ступени РДТТ) и китайская РН CZ-11(РДТТ).
«Союз-2» занимает промежуточное положение между «Ангара 1.2» и «Ангара-А3».
РН «Ангара» производится с широким использованием полимерных композиционных материалов, при этом доля композитов на 20 % выше, чем в «Протон-М».
Запуски «Ангары» дешевле, чем у «Delta IV Heavy», но в два раза дороже запуска «Протона-М».
Было принято решение о строительстве стартового комплекса для РН «Ангара» на космодроме Восточный. Стартовый комплекс для ракет «Ангара» был построен в Плесецке в 2014 году. С него было осуществлено два успешных испытательных пуска. Предполагается, что этот комплекс будет постоянно загружен.
Первый испытательный пуск тяжелой версии ракеты-носителя «Ангара-А5» произведен 23 декабря 2014 года с космодрома Плесецк. Запуск прошёл штатно.
Министерство обороны РФ намерено к 2019 году построить на космодроме Плесецк новый стартовый стол, с которого будет запускаться носитель с кислородно-водородным разгонным блоком, для которого нужна специальная инфраструктура.
9 января 2018 было объявлено, что Центр им/ Хруничева приступил к разработке многоразовой ступени для ракеты легкого класса "Ангара-1.2"
Первые результаты могут быть объявлены к выборам весной 2018 года. К этому времени будет выбран технический облик многоразовой «Ангары». Его представят коллегии Военно-промышленной комиссии, которая должна будет решить вопрос о финансировании проекта.
При этом проект создания российской ракеты-носителя сверхтяжелого класса не вошёл в Федеральную космическую программу на 2016—2025 годы, и появление важнейшего комплекса для запуска ракет сверхтяжёлого класса не состоится ранее 2035 года.
Центр имени Хруничева двадцать лет строит новый носитель - «Ангара», передав американцам исключительные права на разработки и запуски «Протонов» и всего поколения «Ангары», концепты и требования к которой были сформулированы 20 лет назад, при этом упуская все возможности современных инновационных технологий. Тем самым, Россия остается без своих достижений в сфере космических технологий, на которые ушли гигантские народные средства и усилия наших лучших ученых и конструкторов.
«НПО Энергомаш» в убыток себе поставляет лучшие в мире двигатели РД-180 для ракет класса - Atlas 3 и Atlas 5, которые «выводят полезную нагрузку в интересах Пентагона и разведсообщества США».
По заключению Счётной Палаты Российской Федерации, средства, вложенные в проект за два десятилетия, многократно подняли цену этого, пока ещё не готового носителя. Еще в 2012 году глава Федерального космического агентства Владимир Поповкин оценил, затраты на разработку "Ангары" обошлась России в 160 млрд руб (5.5 млрд долларов США).
Буран (космический корабль): Новое - хорошо забытое старое
«Буран» — орбитальный корабль-ракетоплан советской многоразовой транспортной космической системы, созданный в рамках программы «Энергия — Буран». Один из четырех реализованных в мире орбитальных кораблей МТКК.
Уникальность «Бурана» - это автоматизированный ракетоплан, который открыт для установления новейших систем ИИ и глубокого машинного обучения.
Стартовая масса «Энергии» — около 2400 тонн. Ракета (в варианте с 4 боковыми блоками) способна вывести на орбиту около 100 тонн полезного груза — в 5 раз больше, чем эксплуатируемый носитель «Протон».
Также возможны, но не были испытаны, варианты компоновки с двумя («Энергия-М»), с шестью и с восемью («Вулкан») боковыми блоками, последний — с рекордной грузоподъёмностью до 200 тонн.
Ракета выполнена по двухступенчатой пакетной схеме на базе центрального блока «Ц» второй ступени в котором установлены 4 кислородно-водородных маршевых двигателя РД-0120.
Первую ступень составляют четыре боковых блока «А» с одним кислородно-керосиновым четырёхкамерным двигателем РД-170 в каждом. Блоки «А» унифицированы с первой ступенью ракеты-носителя среднего класса «Зенит».
Двигатели обеих ступеней имеют замкнутый цикл с дожиганием отработанного турбинного газа в основной камере сгорания. Полезный груз ракеты-носителя (орбитальный корабль или транспортный контейнер) при помощи узлов силовой связи крепится асимметрично на боковой поверхности центрального блока Ц.
Сборка ракеты на космодроме, её транспортировка, установка на стартовый стол и запуск осуществляется с помощью переходного стартово-стыковочного блока «Я», который представляет собой силовую конструкцию обеспечивающую механические, пневмогидравлические и электрические связи с пусковым устройством.
Применение блока Я позволило осуществлять стыковку ракеты со стартовым комплексом в сложных метеоусловиях при воздействии ветра, дождя, снега и пыли. В предстартовом положении блок является нижней плитой на которую ракета опирается поверхностями блоков А 1-й ступени, он же защищает ракету от воздействия потоков ракетных двигателей при старте. Блок Я после пуска ракеты остаётся на стартовом комплексе и может использоваться повторно.
Для реализации ресурса двигателей РД-170, рассчитанных на 10 полётов, предусматривалась система возвращения и многократного использования блоков A первой ступени. Система состояла из парашютов, ТТРД мягкой посадки и амортизирующих стоек, которые размещались в специальных контейнерах на поверхности блоков А, однако в ходе конструкторских работ выяснилось, что предложенная схема чрезмерно сложна, недостаточная надёжна и сопряжена с рядом нерешённых технических проблем. К началу лётных испытаний система возвращения не была реализована, хотя на лётных экземплярах ракеты имелись контейнеры для парашютов и посадочных стоек в которых находилась измерительная аппаратура.
Центральный блок оснащён 4 кислородно-водородными двигателями РД-0120 и является несущей конструкцией. Используется боковое крепление груза и ускорителей. Работа двигателей первой ступени начиналась со старта и, в случае двух выполненных полётов, завершалась до момента достижения первой космической скорости.
Другими словами, на практике «Энергия» представляла собой не двух-, а трёхступенчатую ракету, поскольку вторая ступень в момент завершения работы придавала полезному грузу только суборбитальную скорость (6 км/с), а доразгон осуществлялся либо дополнительным разгонным блоком (по сути, третьей ступенью ракеты), либо собственными двигателями полезного груза — как в случае с «Бураном»: его объединённая двигательная установка (ОДУ) помогала ему после разделения с носителем достичь первой космической скорости[.
В целом, «Буран» предназначался для следующих функций:
выведения на орбиты, обслуживания на них и возвращения на землю космических аппаратов, космонавтов и грузов
проведения военно-прикладных исследований и экспериментов в обеспечение создания больших космических систем с использованием оружия на известных и новых физических принципах;
решения целевых задач в интересах народного хозяйства, науки и обороны;
комплексного противодействия мероприятиям вероятного противника по расширению использования космического пространства в военных целях;
"точная юстировка параметров орбиты искусственных спутников Земли". (В первую очередь "точной юстировке" должны были подвергнуться спутники орбитальной группировки, обеспечивающей передачу координат GPS).
Первый и единственный космический полёт «Буран» совершил 15 ноября 1988 года в автоматическом режиме и без экипажа на борту.
В начале 1990-х работы по программе «Энергия-Буран» были приостановлены. К моменту окончательного закрытия программы (1993) на космодроме «Байконур» в различной стадии готовности находились не менее пяти ракет-носителей «Энергия». Две из них в незаправленном состоянии до 2002 года хранились на космодроме Байконур и являлись собственностью Казахстана; были уничтожены 12 мая 2002 г. при обрушении крыши монтажно-испытательного корпуса на площадке 112.
Три находились на различных стадиях строительства на стапелях НПО «Энергия» (ныне РКК «Энергия»), но после закрытия работ задел был уничтожен, уже изготовленные корпуса ракет либо разрезаны, либо выброшены на задний двор предприятия, где продолжают пребывать до сих пор.
Ряд важных технических решений, полученных при создании «Бурана», до сих пор используется в российской и зарубежной ракетно-космической технике.
Заключение
Нужно организовать строительство конкурентных сверхмощных ракет для осуществления перспективных космических проектов: заселения Луны, строительства умных космических городов, пилотируемых полётов на Марс и т. д.
Россия должна вернуться к новой программе «Энергия-Буран» и к созданию ракет-носителей, способных выводить на орбиту сверхтяжелые грузы, в рамках общенациональной стратегии Умный Космос.
См. SPACE X.0: COSMOS X.0: Smart Cosmos: Умный Космос: Intelligent Space Digital Platform: from Smart Earth to Smart Universe: from i-Earth to I-World
https://www.slideshare.net/ash...
Необходимо пересмотреть ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ФЕДЕРАЛЬНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ ПРОГРАММЫ 2016-2025 в сторону создания сверхтяжелых ракет, которые будут доставлять на орбиту грузы весом более 100 тонн, с разработкой как автономных, так и пилотируемых космических кораблей и многоразовых ракет-носителей.
Космическое лидерство требует новых социально-политических условий в стране. Коррупция, воровство и некомпетентность, аутсорсинг, офшорные схемы, незаконная приватизация и отсутствие скоординированной государственной инновационной космической политики сильно тормозят развитие российского космоса.
См. Почему у нас ракеты взрываются и падают, или что мешает России вернуть статус ведущей космической державы?
https://cont.ws/@ashacontws/78...
Где наши выдающиеся бизнес-умы и куда инвестировать санкционные миллиарды? Только не толкайтесь, товарищи миллиардеры, соблюдайте очередь!
https://cont.ws/@ashacontws/83...
ПРИЛОЖЕНИЕ
THE WORLD'S MOST POWERFUL ROCKET
WITH MORE THAN 5 MILLION POUNDS OF THRUST AT LIFTOFF, FALCON Heavy will be the most capable rocket flying. By comparison, the liftoff thrust of the Falcon Heavy equals approximately eighteen 747 aircraft at full power. Below is a comparison chart of the world’s heavy lift vehicles, based on historical launch data. Falcon Heavy can lift the equivalent of a fully loaded 737 jetliner--complete with passengers, luggage and fuel--to orbit. Only the Saturn V moon rocket, last flown in 1973, delivered more payload to orbit than Falcon Heavy.
Falcon Heavy is the most powerful operational rocket in the world by a factor of two. With the ability to lift into orbit nearly 64 metric tons (141,000 lb)---a mass greater than a 737 jetliner loaded with passengers, crew, luggage and fuel--Falcon Heavy can lift more than twice the payload of the next closest operational vehicle, the Delta IV Heavy, at one-third the cost. Falcon Heavy draws upon the proven heritage and reliability of Falcon 9.
Its first stage is composed of three Falcon 9 nine-engine cores whose 27 Merlin engines together generate more than 5 million pounds of thrust at liftoff, equal to approximately eighteen 747 aircraft. Only the Saturn V moon rocket, last flown in 1973, delivered more payload to orbit. Falcon Heavy was designed from the outset to carry humans into space and restores the possibility of flying missions with crew to the Moon or Mars.
PAYLOAD
Falcon Heavy missions will deliver large payloads to orbit inside a composite fairing, but the rocket can also carry the Dragon spacecraft.
COMPOSITE FAIRING
The composite payload fairing protects satellites during delivery to destinations in low Earth orbit (LEO), geosynchronous transfer orbit (GTO) and beyond.
SECOND STAGE
Falcon Heavy draws upon Falcon 9’s proven design, which minimizes stage separation events and maximizes reliability. The second-stage Merlin engine, identical to its counterpart on Falcon 9, delivers the rocket’s payload to orbit after the main engines cut off and the first-stage cores separate. The engine can be restarted multiple times to place payloads into a variety of orbits including low Earth, geosynchronous transfer orbit (GTO) and geosynchronous orbit (GSO).
FIRST STAGE
Three cores make up the first stage of Falcon Heavy. The side cores, or boosters, are connected at the base and at the top of the center core’s liquid oxygen tank. The three cores, with a total of 27 Merlin engines, generate 22,819 kilonewtons (5.13 million pounds) of thrust at liftoff. Shortly after liftoff the center core engines are throttled down. After the side cores separate, the center core engines throttle back up to full thrust.
CORES 3 ENGINES 27 THRUST AT SEA LEVEL 22,819 kN
BOOSTERS
Each of Falcon Heavy’s side cores, or boosters, is equivalent to the first stage of a Falcon 9 rocket with nine Merlin engines. At liftoff, the boosters and the center core all operate at full thrust. Shortly after liftoff, the center core engines are throttled down. After the side cores separate, the center core engines throttle back up.
THREE NINE-ENGINE CORES
Inside each of Falcon Heavy’s three cores is a cluster of nine Merlin engines. These same engines power Falcon 9, enabling efficiencies that make Falcon Heavy the most cost-effective heavy-lift launch vehicle in the world. With a total of 27 first-stage engines, Falcon Heavy has engine-out capability that no other launch vehicle can match—under most payload scenarios, it can sustain more than one unplanned engine shutdown at any point in flight and still successfully complete its mission.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ФЕДЕРАЛЬНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ ПРОГРАММЫ 2016-2025
Федеральная космическая программа России на 2016 – 2025 годы (далее – Программа) утверждена постановлением Правительства РФ от 23 марта 2016 г. № 230.
ЦЕЛЬ ПРОГРАММЫ 2016-2025
Обеспечение государственной политики в области космической деятельности на основе формирования и поддержания необходимого состава орбитальной группировки космических аппаратов, обеспечивающих предоставление услуг в интересах социально-экономической сферы, науки и международного сотрудничества, в том числе в целях защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, а также реализации пилотируемой программы, создания средств выведения и технических средств, создание научно-технического задела для перспективных космических комплексов и систем.
ЭТАПЫ ПРОГРАММЫ
На первом этапе (2016 - 2020 годы) осуществляются наращивание орбитальной группировки космических аппаратов социально-экономического и научного назначения до минимально необходимого состава преимущественно космическими аппаратами, созданными в предшествующий программный период, опережающее создание ключевых технологий, элементов и целевых приборов для космических комплексов, создание которых планируется в соответствии с Программой, модернизация и техническое перевооружение в минимально необходимом объеме производственно-технологической и экспериментальной баз ракетно-космической отрасли, позволяющих создавать ракетно-космическую технику мирового уровня.
На втором этапе (2021 - 2025 годы) осуществляется поддержание минимально необходимого состава орбитальной группировки космических аппаратов, частичное переоснащение ее космическими аппаратами нового поколения с характеристиками, соответствующими или превышающими характеристики лучших мировых аналогов, опережающее создание отдельных ключевых технологий, элементов и целевых приборов для наиболее приоритетных космических комплексов, разработка которых ожидается после 2025 года.
ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ
развертывание до необходимого состава и обеспечение непрерывного и устойчивого управления российскими орбитальными группировками автоматических и пилотируемых космических аппаратов на околоземных орбитах, а также объектами на траекториях полета к Луне и Марсу;
создание многофункциональной космической системы ретрансляции, обеспечивающей обслуживание космических аппаратов в режиме индивидуального доступа;
создание космических комплексов для контроля солнечной активности, космической погоды и исследования процессов в магнитосфере Земли;
создание системы подвижной персональной спутниковой связи, обеспечивающей обслуживание до 160 тыс. абонентов и среднее время ожидания связи для абонентов Российской Федерации не более 12 минут;
обеспечение импортозамещения изделий иностранного производства, используемых при создании и производстве ракетно-космической техники;
создание не менее 5 космических аппаратов для проведения углубленных исследований Луны с окололунной орбиты и на ее поверхности автоматическими космическими аппаратами, а также для доставки образцов лунного грунта на Землю;
предоставление данных дистанционного зондирования Земли из космоса, получаемых с космических аппаратов гидрометеорологического, океанографического и гелиогеофизического назначения, отвечающих необходимым потребностям гидрометеорологической службы;
выполнение международных обязательств по Международной спутниковой системе поиска и спасения «КОСПАС-САРСАТ» и по участию не менее чем в 2 миссиях в рамках международной кооперации по исследованию Марса, Венеры, Меркурия и Солнца, в осуществлении полетов автоматических космических аппаратов к планетам и телам земной группы, доставке грунта с Фобоса;
создание на космодроме «Восточный» космического ракетного комплекса тяжелого класса для выведения автоматических космических аппаратов, а также развертывание работ, связанных с ракетой-носителем тяжелого класса для выведения тяжелых автоматических космических аппаратов, пилотируемых кораблей и орбитальных модулей на траектории полета к Луне, облета Луны и лунных орбит;
проведение научно-исследовательских работ, создание перспективных базовых изделий и освоение критических технологий, обеспечивающих создание изделий ракетно-космической техники с характеристиками, соответствующими или превышающими характеристики лучших мировых аналогов, созданных по перспективным производственным технологиям, с использованием систем цифрового проектирования и моделирования, аддитивные технологий и новых композиционных материалов, элементной базы нового поколения, а также перспективных коммуникационных систем, приборов и устройств на основе технологий фотоники и квантовых эффектов;
создание не менее двух отечественных космических обсерваторий и разработка до уровня наземной экспериментальной отработки комплекса научной аппаратуры не менее 2 космических обсерваторий для проведения исследований астрофизических объектов;
завершение развертывания российского сегмента Международной космической станции в составе 7 модулей и продолжение ее эксплуатации до 2024 года с обеспечением технической возможности создания российской орбитальной станции на базе 3 российских модулей Международной космической станции после завершения ее эксплуатации;
создание космического комплекса и выполнение научной программы по исследованию факторов, воздействующих на живые организмы в ходе полетов космических аппаратов на околоземных орбитах;
создание пилотируемого транспортного корабля нового поколения и проведение его летной отработки (не менее 3 запусков), разработка ключевых элементов космических ракетных комплексов сверхтяжелого и среднего классов;
обеспечение сокращения длительности опытно-конструкторских работ;
обеспечение готовности организаций ракетно-космической отрасли к выполнению мероприятий Программы.
СВЯЗЬ, ВЕЩАНИЕ И РЕТРАНСЛЯЦИЯ. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ
К 2025 году РОСКОСМОС планирует увеличить орбитальную группировку с 32 космических аппаратов (КА) в 2015 году до 41 КА. При этом только 17 КА изготавливаются за счет бюджетных средств. Что позволит к 2025 году обеспечить:
на 100% подвижную президентскую и правительственную связь, распределение программ телерадиовещания на территории РФ;
передачу сообщений, голосовую и документальную связь, контроль и управление состоянием особо опасных и критически важных объектов в интересах федеральных органов исполнительной власти;
глобальное и непрерывное телекоммуникационное обслуживание низкоорбитальных космических аппаратов наблюдения, контроль и управление международной космической станцией (МКС), передачу телеметрической информации с ракет-носителей (РН) и разгонных блоков (РБ) при запусках.
Более чем в 2,5 раза возрастут возможности спутниковых систем связи по предоставлению услуг непосредственного телевизионного вещания, телевизионного вещания высокой четкости, широкополосного доступа в Интернет, передачи данных, видеоконференцсвязи, ведомственных и корпоративных сетей связи. Развертыванием спутников связи и вещания на высокоэллиптической орбите будет решена проблема телекоммуникационного обеспечения арктического региона.
ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ ЗЕМЛИ (ДЗЗ). ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ
К 2025 году планируется увеличить орбитальную группировку с 8 КА (в 2015 году) до 23 КА. Орбитальная группировка средств ДЗЗ позволит значительно снизить зависимость РФ от использования зарубежной космической информации и одновременно выполнить международные обязательства в области глобального гидрометеорологического наблюдения.
Примеры результатов расширения возможностей орбитальной группировки ДЗЗ, представляющих интерес для самого широкого круга потребителей (обычных граждан): повышение достоверности краткосрочных прогнозов погоды в регионе и повышение периодичности получаемых данных о состоянии застроек окрестных площадей дачных участков и сельских поселений, строительстве дорог, состоянии близлежащих лесных массивов (гари, вырубки и т.д.).
Кроме того, космические комплексы ДЗЗ способны обеспечивать создание кадастров природных ресурсов, определение мест и масштабов чрезвычайных ситуаций, контроль ледовой обстановки в Арктике.
На космические аппараты гидрометеорологического обеспечения «Метеор-М» запланирована установка целевой аппаратуры КОСПАС-САРСАТ.
КОСПАС-САРСАТ – это международная спутниковая поисково-спасательная система, разработанная для оповещения о бедствии и местоположении персональных радиобуев и радиобуев, установленных на судах и самолетах в случае аварийных ситуаций.
Основные характеристики создаваемых в рамках Программы КА будут значительно превышать характеристики КА, созданных в предыдущий программный период и не будут уступать аналогичным показателям зарубежных КА.
ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ КОСМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ
В 2016 – 2025 гг планируется осуществить запуски 15 КА и увеличить при этом состав орбитальной группировки с 1 КА в 2015 году до 4 КА в 2025 году.
Основные мероприятия: международный проект по исследованию Марса «ЭкзоМарс», реализация научных программ исследований астрофизических объектов (КА «Спектр-РГ», «Спектр-УФ») и реализация первого этапа лунной программы, предусматривающего запуск 5 автоматических КА («Луна-Глоб», «Луна-Ресурс» (орбитальный аппарат, посадочные аппараты (включая резервный) «Луна-Грунт»).
В 2016 – 2025 гг планируется осуществить запуски следующих КА:
для реализации научных программ исследований астрофизических объектов – 2 КА («Спектр-РГ», «Спектр-УФ»);
для изучения комбинированных эффектов невесомости и ионизирующей радиации на различные организмы в ходе полета – 2 КА («Бион» № 2, 3);
для исследования Луны, Марса и планет Солнечной системы – 8 КА («Луна-Глоб», «Луна-Ресурс» (орбитальный аппарат, посадочные аппараты (включая резервный), «ЭкзоМарс» № 1, 2, «Луна-Грунт», «Экспедиция-М»);
для глобального стереообзора Солнца, контроля солнечной активности и космической погоды – 3 КА («Арка», «Резонанс», «Ломоносов»).
ПИЛОТИРУЕМЫЕ ПОЛЕТЫ. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ
До 2024 года будет продолжена эксплуатация Международной космической станции (МКС). В это время предлагается оснастить российский сегмент МКС модулями, которые уже находятся в производстве, дополнив их системами, обеспечивающими автономность полета после 2024 года, для обеспечения возможности создания на их основе российской орбитальной станции.
Эксплуатация МКС до 2024 года позволит проводить эксперименты не только в интересах социально-экономической сферы, но обеспечить отработку ряда перспективных технологий и космических систем (комплексов), необходимых для реализации программ освоения Луны и дальнего космоса.
Кроме того, в рамках реализации второго этапа лунной программы (пилотируемого) планируется в 2021 году начать в беспилотном варианте летные испытания пилотируемого космического корабля нового поколения, а в 2023 году – провести первый пуск с экипажем к МКС.
Также Программа предусматривает создание необходимого задела для полномасштабного исследования Луны после 2025 года и осуществление к 2030 году высадки человека на Луну.
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ
Особое значение для обеспечения перспективы развития отечественной космической техники и ракетно-космической отрасли имеет развитие базовых элементов и перспективных технологий.
Программа предусматривает выполнение работ, в результате которых будет обеспечено создание:
целевой аппаратуры КА ДЗЗ для наблюдения со сверхвысоким разрешением на основе новых технологий, а также для связи и ретрансляции на основе отечественных комплектующих;
параметрических рядов двигательных установок средств выведения и КА на экологическом топливе, ядерных энергетических установок, систем управления для средств выведения;
общеотраслевых технологий космического машиностроения, приборостроения, материаловедения в интересах доведения надежности космических средств до мирового уровня.
Реализация в полном объеме планируемых в рамках Программы мероприятий позволит создавать новые поколения КА не «с нуля», а на базе отработанных конструкций, что удешевит и ускорит процессы их разработки, а также нарастить постоянно действующую отечественную орбитальную группировку социально-экономического, научного назначения с 49 КА на начало 2016 года до 73 КА в 2025 году.
Будет обеспечено требуемое качество и безопасность ракетно-космической техники, включая развитие методов и средств наземной отработки космических автоматических и пилотируемых аппаратов, создание отечественной компонентной базы космического применения, развитие системы контроля околоземного космического пространства и предупреждения об опасных сближениях.
Таким образом, реализация Программы позволит придать импульс для развития имеющегося космического потенциала, который позволит решать стратегические задачи совершенствования и развития ракетно-космической техники в интересах обороноспособности, безопасности, социально-экономического развития страны, науки и международного сотрудничества, обеспечения гарантированного доступа и необходимого присутствия России в космическом пространстве.
ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПРОГРАММЫ
Основными принципами осуществления Программы в целях решения задач государственной политики в области космической деятельности в интересах социально-экономической сферы, науки, техники и международного сотрудничества в 2016 – 2025 годах являются:
соответствие целей и задач Программы целям и задачам государственной политики в области космической деятельности;
техническая реализуемость, учитывающая при формировании Программы существующий научно-технический и научно-технологический потенциал организаций ракетно-космической отрасли, а также прогнозируемые мероприятия по их техническому и технологическому переоснащению;
последовательное замещение импортной электронной компонентной базы отечественного производства;
всесторонняя обоснованность направлений развития ракетно-космической техники, предусматривающая опережающее проведение системных исследований, а также комплексное обоснование проектных обликов и требований к техническим характеристикам космических систем и комплексов, совершенствование организации, повышение научной и прикладной значимости научно-исследовательских работ;
инновационное развитие, предусматривающее приоритетное включение в Программу инновационных проектов и технологий, обеспечивающих мировой уровень технических (технологических) и эксплуатационных характеристик создаваемой ракетно-космической техники;
оптимизация бюджетных расходов, формируемых в соответствии с экономическим потенциалом страны и с привлечением внебюджетных средств для достижения целей Программы;
концентрация ресурсов на приоритетных направлениях, (в соответствии с Основами государственной политики), передача в сферу ответственности бизнеса изделий космической техники в интересах удовлетворения потребностей социально-экономической сферы;
рациональная преемственность, предусматривающая включение в Программу лишь тех мероприятий Федеральной космической программы России на 2006 - 2015 годы, для которых подтверждена актуальность и реализуемость принятых технических решений.
ПРИОРИТЕТЫ КОСМИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Для достижения главных целей государственной политики в области космической деятельности Основами государственной политики установлены следующие приоритеты космической деятельности:
деятельность, связанная с обеспечением гарантированного доступа Российской Федерации в космос со своей территории, с развитием и использованием космической техники, технологий, работ и услуг в интересах социально-экономической сферы Российской Федерации, в целях обороны страны и безопасности государства, а также с развитием ракетно-космической отрасли и выполнением международных обязательств;
деятельность, связанная с созданием изделий ракетно-космической техники в интересах науки;
деятельность, связанная с осуществлением пилотируемых полетов, включая создание научно-технического задела для осуществления проектов в рамках международной кооперации.
Оценили 11 человек
15 кармы