Вячеслав Шеянов - Русский космос: Победы и поражения
Однако рисовать прошлые годы развития российской космонавтики исключительно в черных красках нельзя: несмотря на все трагедии и лишения, созидательная инерция была настолько велика, что смогла продемонстрировать еще как минимум два значительных достижения.
Первое – это семейство ракет-носителей «Ангара». Потребность в них появилась потому, что советские ракеты-носители разрабатывались для вывода на орбиту спутников, функционирующих на электронных лампах (ну и, разумеется, для заброски на территорию противника ядерных зарядов максимального веса). Задача максимального увеличения массы ядерного заряда перестала быть значимой вместе с завершением холодной войны, а переход на транзисторы привел к качественному уменьшению веса спутников и, соответственно, сделал высокую мощность советских ракет-носителей избыточной.
Для надежного вывода спутников связи и научных лабораторий на требуемые орбиты в силу радикального снижения их веса стали нужны качественно меньшие и, соответственно, более дешевые ракеты – и ответом на эту потребность стала относительно небольшая экономичная «Ангара». Ее двигатель использует в качестве топлива смесь жидкого кислорода с керосином; отказ от применения высокотоксичных компонентов позволяет существенно упростить эксплуатацию ракеты и обеспечить экологическую безопасность.
В то же время модульная основа, разработанная еще В. П. Глушко для лунного проекта[17], в наиболее полной форме воплощенная в шедевре советской научной и организационной мысли – ракетно-транспортной космической системе «Энергия», – позволяет собирать ракету-носитель, как из деталей конструктора, из стандартных блоков под каждый конкретный тип выводимого на орбиту спутника. В результате ракеты-носители семейства «Ангара» смогут выводить на орбиту и самые тяжелые спутники: так, грузоподъемность «Ангары-5» составит 28,5 тонны, причем этот показатель может быть еще более увеличен за счет использования разгонного блока. Это позволит перенести все запуски со ставшего казахстанским Байконура на космодром Плесецк, тоже, правда, затратный из-за своего северного расположения.
Остается лишь надеяться, что семнадцатилетняя эпопея с «Ангарой» завершится, как обещает нынешний «отец-основатель» Нестеров, в 2012 году и «гептиловый» «Протон» уйдет с авансцены Байконура.
Однако это достижение представляет собой лишь некоторую модификацию достаточно старых советских наработок. Значительно более смелым, оригинальным и перспективным шагом вперед стал разработанный и реализованный в самые страшные 90-е годы проект «Морской старт» – Sea Launch.
Его принципиальная идея исключительно проста и красива: она основана на том, что, поскольку вращение Земли подталкивает запускаемый космический аппарат, наиболее выгодно запускать космические корабли с экватора, где эта сила максимальна. Добавочная скорость вращения Земли на экваторе составляет 465 метров в секунду, что на 200 метров в секунду, или на три четверти, превышает аналогичный показатель на широте Байконура.
Дополнительным важным аргументом в пользу запусков с экватора служит то, что прямой вывод космического аппарата возможен только на орбиту, наклон которой равен широте точки старта или превышает ее. Преодоление этого правила требует колоссальных энергетических затрат и, как следствие, ведет к резкому падению выводимой на орбиту массы полезного груза. Например, космодром Байконур расположен на 46-м градусе северной широты, однако выводить космические аппараты на орбиты с таким углом наклона нельзя, так как в этом случае трассы запусков будут пролегать над территориями иных государств. С учетом этого ограничения минимальный угол наклона орбиты космических аппаратов, запускаемых с Байконура, составляет 51 градус.
К сожалению, из всех стран, осуществлявших самостоятельные космические запуски, только Франция имела экваториальные территории (космодром Куру). Остальным приходилось довольствоваться общим правилом, что космодром должен быть расположен как можно южнее (поэтому в США космодром находится на мысе Канаверал во Флориде, а в Советском Союзе Байконур и Капустин Яр были несравнимо более перспективны, чем расположенный в северной части страны Плесецк).
Идея создания плавучего космодрома – платформы, которую можно было бы отбуксировать к экватору, чтобы осуществлять запуски космических аппаратов из международных вод, в наибольшей степени используя силу вращения Земли, – буквально носилась в воздухе. Она весьма логично вытекала из идеи запуска баллистических ракет с подводных лодок – и высказывалась специалистами РКК «Энергия» еще во время разработки проекта запуска баллистических ракет с подводных лодок. (Первый – и сразу же успешный – запуск баллистической ракеты морского базирования Р-11ФМ осуществлен 16 сентября 1955 года в Белом море с подводной лодки Б-67 Северного флота, находившейся в надводном положении.)
Однако впервые эта идея была реализована в декабре 1964 года, лишь через семь лет после запуска нашей страной первого искусственного спутника Земли, в рамках итало-американского проекта San Marco: с одноименного итальянского плавучего космодрома ракетой-носителем «Скаут» был запущен легкий американский исследовательский спутник San Marco I. До 1975 года, когда старты с San Marco были прекращены, с платформы был осуществлен ряд запусков легких как космических, так и суборбитальных исследовательских аппаратов. Пусковой комплекс представлял собой две платформы – собственно стартовую площадку и командно-измерительный пункт, расположенные в 500 метрах друг от друга и соединенные кабелями[18].
В середине 60-х годов знаменитое советское Конструкторское бюро транспортного машиностроения (КБТМ) разработало проект стартового комплекса, позволяющего запускать ракету-носитель «Циклон» с морских грузовых судов. Однако этот проект так и остался проектом.
В конце 70-х годов КБТМ и КБ «Южное» по заданию Военно-промышленной комиссии при Политбюро ЦК Коммунистической партии Советского Союза, проведя соответствующие научно-исследовательские работы в рамках проекта «Плавучесть», тщательно проанализировали возможность создания плавучего космического ракетного комплекса для запусков с акватории Мирового океана уже не легких ракет, а полноценной ракеты-носителя «Зенит». Однако до практической реализации этой возможности дело так и не дошло: потребности Советского Союза в запусках на геостационарную орбиту полностью удовлетворялись космодромом Байконур (а в части военных запусков – и космодромом Плесецк). С другой стороны, необходимости экономить средства и использовать эффект вращения Земли для повышения эффективности запусков не было – частью из-за специфики нерыночной экономики, частью из-за наличия тяжелых ракет-носителей «Протон».
В начале 90-х годов космическая промышленность столкнулась с острой необходимостью самостоятельного зарабатывания денег (существенно, что в условиях прекращения холодной войны это коснулось и космической промышленности развитых стран Запада, хотя, конечно, в качественно меньшей степени, чем частей побежденного Советского Союза). Идея запуска спутников на геостационарную орбиту возродилась в этот момент именно из-за своей экономической привлекательности.
Национальное космическое агентство Украины поручило КБ «Южное» изучить возможность создания плавучего комплекса на базе недостроенного авианосного крейсера «Варяг». Тогда стало ясно, что сил одной лишь «незалежной» Украины для реализации этого проекта недостаточно – и украинские специалисты начали вопреки любой идеологии восстанавливать кооперацию с российскими партнерами, которые к тому времени уже вели энергичные переговоры со своими бывшими американскими конкурентами.
В результате началась детальная разработка и реализация проекта «Морской старт» на основе ракеты-носителя «Зенит», увенчавшаяся первым запуском 27 марта 1999 года. Российско-украинская кооперация была предопределена на чисто технологическом уровне, самим характером этой ракеты: ее корпус производится на Украине, в то время как двигатели – на российском НПО «Энергомаш» в подмосковных Химках, а система управления – в московском НПО автоматики приборостроения им. Пилюгина.
О чисто технической и управленческой сложности многоэтапных работ свидетельствует приводимая ниже хронология создания ракетно-космического комплекса «Морской старт».
Хронология создания «Морского старта»
Декабрь 1991 года – март 1992 года
НПО «Энергия» провело предварительные исследования по созданию ракетно-космического комплекса морского базирования на базе отечественных морских кораблей для ракет-носителей «Зенит» и даже для тяжелой «Энергии». Исследование показало, что возможностей имеющихся кораблей недостаточно для обеспечения запуска не только тяжелых ракет, но и «Зенита», в связи с чем начались поиски альтернативы – иных морских кораблей, соответствующих поставленным задачам.
