Цель – Луна?

Фото: Михаила Климентьева, пресс-служба Президента РФ/ТАСС

Политической задачей программы стало сохранение первенства в гонке с США, достигнутого после запуска первого спутника и полета в космос Юрия Гагарина. К сожалению, основную задачу программы решить не удалось: американцы первыми высадились на лунную поверхность, а четыре пуска гигантской ракеты-носителя Н-1, созданной для доставки советских космонавтов к Луне, завершились аварийно. В 1974 году программа Н-1 – Л-3 была остановлена, а двумя годами позднее полностью прекращена.

Хотя тема лунных полетов ушла из фокуса советской космонавтики, окончательно ее никто не забывал. Интерес к ней у современной России возродился в середине прошлого десятилетия, когда экономическая ситуация в стране дала основание для постановки перспективных задач в области исследования и освоения космического пространства.

Дискуссия относительно следующей – за пределами околоземной орбиты – цели пилотируемых космических полетов велась несколько лет. Обсуждались в основном две концепции – полеты человека на Луну или на Марс.

Поначалу преобладала «марсианская» точка зрения, основанная на том факте, что Красная планета – более сложная и престижная цель и лучше подходит на роль «запасной планеты» человечества.

Однако в конечном итоге возобладала позиция сторонников освоения естественного спутника Земли: они считали Селену порогом, с которого можно шагнуть в дальний космос. С технической точки зрения Луна легче достижима, чем Марс,– она расположена недалеко от Земли (3-4 суток полета), пригодна для создания напланетных научно-исследовательских лабораторий, а имеющиеся ресурсы (минералы в реголите, имеющиеся запасы подпочвенного водяного льда в районе полюсов, хорошие условия солнечного освещения для установки фотоэлектрических преобразователей) позволяют надеяться на возможность строительства постоянно действующей лунной базы. Кроме того, лунная экспедиция позволит отработать технологии дальних межпланетных полетов, полезные при миссиях к Марсу.

Сразу следует заострить внимание на том, что проблема полета человека на Луну (а тем более длительного пребывания на поверхности или в ближайших окрестностях – например, на окололунной орбите) по-прежнему сложна и требует больших вложений сил, средств и времени для реализации. В рамках Федеральной космической программы на 2016–2025 годы (ФКП-2025) выделены определенные ресурсы на проведение научно-исследовательских (НИР) и опытно-конструкторских работ (ОКР) для полномасштабной реализации проекта после 2025 года. Более того, по сообщениям СМИ, данные ресурсы не попали под секвестр.

В частности, Госкорпорация «Роскосмос» потратит 478,1 млн рублей на НИР «Пастораль», чтобы обеспечить безопасное выполнение лунной миссии. В рамках ФКП-2025 будут разработаны предложения, рекомендации, требования по перспективным технологиям, элементам и системам изделий ракетно-космической техники, обеспечивающих надежную реализацию пилотируемых программ, в том числе полетов к Луне, работе космонавтов на окололунной орбите и лунной поверхности с учетом решения существующих медико-биологических проблем. Из бюджета программы в текущем году на лунный проект планировалось израсходовать 169,4 млн рублей.

Основным средством полетов к Луне должен стать пилотируемый транспортный корабль нового поколения (ПТК НП) «Федерация». 12 октября 2016 года единственным исполнителем опытно-конструкторской работы по этой теме выбрана Ракетно-космическая корпорация (РКК) «Энергия» имени С.П. Королева. Стоимость контракта составляет 57,56 млрд рублей, которые распределяются по годам.

По техническому заданию цель ОКР – создание пилотируемого ракетно-космического комплекса, «имеющего в своем составе ПТК НП для осуществления полетов на околоземную орбиту и за ее пределы, в том числе к Луне, обеспечивающего безопасное возвращение экипажа на Землю со второй космической скоростью, а также создание… комплексов, обеспечивающих проведение летных испытаний корабля на околоземной орбите и при полетах к Луне в беспилотном и пилотируемом режиме».

Основная задача «Федерации» – полеты в дальний космос, к Луне и дальше. «Исходя из этого – и конструктивные отличия нового корабля от «Союзов». В нем больше рабочего пространства. Он рассчитан на экипаж из четырех человек, а не из трех, как на «Союзах». Словом, отличий много. Но главное – иной уровень технологий», – подчеркивает глава Центра пилотируемых программ Центрального научно-исследовательского института машиностроения (ЦНИИмаш) летчик-космонавт О.В. Котов.

Корабль, рассчитанный на автономный полет до 30 суток, состоит из двух основных отсеков: возвращаемого аппарата, который может входить в атмосферу Земли со второй космической скоростью и способен использоваться повторно до десяти раз, и одноразового двигательного отсека, в котором размещены системы, не требующиеся для посадки. Возвращаемый аппарат оснащен парашютно-реактивной системой и выдвижными амортизационными опорами, обеспечивающими мягкое комфортное приземление с точностью в разы выше по сравнению с кораблями «Союз».

Герметичная кабина сделана из композитного материала. «Эта технология позволяет дешевле, быстрее и с более высоким качеством изготавливать корпуса космических аппаратов», – сообщил начальник летно-испытательного отдела РКК «Энергия» космонавт-испытатель М.В. Серов. Приборно-управляющее поле кабины использует перспективные устройства отображения информации и выполнено с учетом самых современных требований эргономики. В частности, создана и отработана эргономичная рукоятка управления кораблем, а новые амортизационные кресла «Чегет» обеспечивают гораздо больший комфорт, чем союзовский «Казбек».

В целом «Федерация» – более автономный, функциональный, интеллектуальный и безопасный корабль, чем аппараты предыдущего поколения. «Завершились работы по созданию рабочей конструкторской документации (на корабль), – сообщил первый заместитель директора ЦНИИмаш по пилотируемым программам С.К. Крикалев. – Сейчас будут продолжать создаваться и испытываться отдельные элементы конструкции. По результатам этих испытаний документация будет корректироваться. Сейчас будет проводиться уже следующий этап, связанный с изготовлением отдельных макетов, на которых будут проводиться статические, динамические и бросковые испытания, когда какие-то элементы конструкции будут испытывать в динамике. Сейчас мы приступаем к этой фазе».

По сообщению генерального конструктора РКК «Энергия» Е.А. Микрина, изготовление компонентов нового корабля и разработка соответствующего программного обеспечения начались летом 2016 года.

Программа летно-конструкторских испытаний первого этапа включает в себя три полета «Федерации»: в 2021 году –беспилотный, на околоземную орбиту; в 2023 году –беспилотный, со стыковкой с Международной космической станцией (МКС) и в 2023 году –пилотируемый, со стыковкой к МКС. Они будут проводиться с космодрома Восточный с использованием ракеты-носителя «Ангара-А5П» – специального варианта «Ангары-А5», совершившей первый полет 23 декабря 2014 года.

Одним из ключевых аспектов лунной программы является средство запуска космического корабля. Для доставки за один пуск на поверхность Луны экипажа из двух-трех человек нужна ракета, способная выводить на околоземную орбиту не менее 120–150 т полезной нагрузки. К настоящему времени Роскосмос сформировал концепцию последовательной разработки необходимого сверхтяжелого носителя. На первом этапе создается ракета грузоподъемностью 80–90 т – этого достаточно для создания станции на окололунной орбите, а также для выполнения посадочной экспедиции по двухпусковой схеме. Затем на базе носителя первого этапа делается ракета с грузоподъемностью до 160–180 т, с помощью которой возможно создание и эксплуатация постоянно обитаемой лунной базы.

ФКП-2025 предусматривает проектирование и подготовку испытаний двух ракет-носителей, которые позволяют решать ряд задач, связанных с лунным проектом.

Первая – тяжелая «Ангара-5В», способная вывести на низкую околоземную орбиту свыше 37 т. С ее помощью «Федерация» сможет выполнить облет Луны по двухпусковой схеме. Верхняя ступень «Ангары-А5В» может быть использована и в сверхтяжелом носителе.

А вот в основу первой и второй ступени последнего может лечь второй проект – «Феникс». Это носитель среднего класса (17 т на низкой орбите), доступный для коммерческого использования. На основе первой ступени этой ракеты может быть сделан модуль, из которого строятся нижние ступени сверхтяжелого носителя.

Первый пилотируемый облет Луны намечен на 2028 год, а первая высадка российских космонавтов – на 2033–2034 годы. Руководство отрасли считает, что полноценное изучение и освоение естественного спутника Земли возможно лишь в международной кооперации: затраты на постройку даже самой простой лунной базы слишком велики для национальных бюджетов. Как известно, Роскосмос уже начал переговоры с партнерами о возможности создания международной лунной орбитальной станции после прекращения проекта МКС.

В любом случае в отличие от 1960-х годов, когда главным было прилететь на Луну и первым воткнуть в ее поверхность флаг, сегодня задачи ставятся иначе: «Сейчас стоит задача: прилететь туда, освоить пространство вокруг Луны, сесть на Луну и там остаться, как мы остались на низкой околоземной орбите, –считает С.К. Крикалев. – Луна, наверное, – следующая база, где планируется построить инфраструктуру, создать лаборатории (для начала), а потом какие-то поселения рядом с лабораториями (так это всегда бывает). Наверняка будет создаваться своя окололунная связная инфраструктура. И вполне возможно, Луна будет являться перевалочной базой для того, чтобы летать еще дальше».

Однако, как ни покажется странным, первый облет Луны может быть выполнен раньше 2028 года. Дело в том, что этим вопросом интересуется не только государство, но и бизнес, а именно – бизнес космического туризма. Первые идеи относительно лунных круизов на российских «Союзах» озвучивались еще 12 лет назад. В августе 2016 года об эскизном проекте лунной туристической экспедиции сообщил генеральный директор РКК «Энергия» В.Л. Солнцев. По его словам, в ней готовы участвовать восемь реальных кандидатов, среди которых всемирно известный режиссер Джеймс Кэмерон. Однако место в «Союзе», который можно будет запустить в облет Луны с помощью уже имеющихся средств доставки, будет стоить не менее $120 млн.

Автор: Игорь Афанасьев, Дмитрий Воронцов