Испытания <Ангары-А5> прокладывают России дорогу на Луну

Boris Paleev написал(а) к All в Dec 20 23:02:02 по местному времени:

Нello All!

https://vz.ru/society/2020/12/14/1075699.html

Испытания "Ангары-А5" прокладывают России дорогу на Луну

14 декабря 2020, 18:50
Текст: Алексей Анпилогов



Второй запуск тяжелой ракеты "Ангара-А5" с космодрома Плесецк, осуществленный 14 декабря, стал событием в космической жизни России. "Она летает, черт возьми!!!" - эмоционально прокомментировал пуск "Ангары" в своем Twitter глава Роскосмоса Дмитрий Рогозин. Почему же, казалось бы, рядовой запуск "Ангары" вызвал столь бурную реакцию?


Ситуацию с тяжелыми ракетами во всем мире можно описать емкой, но честной фразой: "с ними сложно и дорого, но без них - вообще никак". Связано это с тем, что наблюдающийся вот уже практически второе десятилетие бум с миниатюризацией околоземных спутников самого различного назначения, который вызвал ровно такой же ажиотаж в вопросе создания и запусков легких и сверхлегких ракет, никак не коснулся двух других сфер космической деятельности человечества. А именно - геостационарной орбиты и дальнего космоса.

Тяжелая и мощная

Для присутствия на стационарной орбите и в дальнем космосе необходимы достаточно тяжелые аппараты. Ведь эти спутники и исследовательские станции работают на протяжении долгого периода времени, и обычно их полезная масса и объем расписаны буквально "по граммам и сантиметрам". Каждый их компонент уникален и рассчитан на многолетнюю работу.

Такой бережный подход связан еще с одной особенностью. Для вывода аппаратов на геостационарную орбиту или на траектории полета к Луне и другим планетам Солнечной системы необходимы тяжелые разгонные блоки, снабженные значительным запасом топлива для разгона или маневра. Как следствие, на сам аппарат может приходиться лишь 25-50% от веса полезной нагрузки, а оставшуюся половину, а то и три четверти груза ракеты занимает разгонный блок и его топливо.

Отсюда проистекает простой факт: для обеспечения постоянного присутствия на геостационарной орбите и для освоения дальнего космоса нужны тяжелые ракеты. Кажущаяся альтернатива, связанная со стыковками на орбите и несколькими запусками легких ракет, отнюдь не лучше.

Во-первых, на все маневры сближения и стыковки тоже нужно топливо. Во-вторых - срок жизни космического аппарата на низкой орбите составляет лишь несколько недель, а то и дней, что заставляет очень сильно усложнять пусковую инфраструктуру, например сооружая два стартовых стола вместо одного. Ну и, наконец, в-третьих, надежность многопусковой схемы падает практически по экспоненте от числа запусков.


Как следствие, все космические державы для этих задач используют тяжелые и сверхтяжелые ракеты. У США это уже летающие Falcon-9 и Delta-IV Нeavy и ожидаемый первым запуском в 2021 году сверхтяжелый носитель SLS. У Китая - уже испытанный и действующий носитель "Чанчжэн-5", с помощью которого недавно к Луне запустили первую китайскую станцию по забору лунного грунта "Чанъэ-5", и планы по созданию сверхтяжелой ракеты "Чанчжэн-9".

А вот у России после 2025 года складывалась совершенно неприемлемая ситуация. Главной российской тяжелой ракетой продолжал оставаться разработанный еще в 1960-е годы носитель "Протон", который за это время подвергался неоднократной модернизации. Однако все модернизации не могли устранить главного недостатка "Протона" - его токсичной топливной пары, несимметричного диметилгидразина и азотного тетраоксида (НДМГ + АТ). Это топливо сильно ограничивало сферу применения "Протона", а некоторые пуски, в частности пилотируемые, делало просто невозможными.

Как итог, в декабре 2019 года было принято решение о прекращении производства двигателей для первой ступени "Протонов", в результате чего Россия могла бы лишь использовать существующий задел на 13 запусков в период до 2025 года. После чего в распоряжении нашей страны просто не было новой тяжелой ракеты на замену "Протону".

Из этого становится понятной и эмоциональная реакция Рогозина. Действительно, черт побери, хорошо, что она полетела!

Даже "Ангары" будет мало

Конечно, стоит пожелать, чтобы и оставшиеся запуски тяжелой "Ангары-А5" прошли без сучка без задоринки. Летные испытания ракеты, которые включают шесть пусков, по плану должны завершиться в 2021-2022 годах - так что в последующие два года нам предстоит еще четыре раза увидеть испытательный запуск "Ангары-А5".


Кроме Плесецка, новой "Ангаре" еще предстоит освоить космодром Восточный. Дело в том, что Плесецк хорош для запусков спутников на полярные орбиты - в высоких широтах не приходится бороться с паразитным в этом случае вращением Земли. А вот для запусков на геостационарную орбиту, которая лежит в экваториальной плоскости нашей планеты, вращение Земли, наоборот, помогает, так что в этом случае лучше иметь космодром как можно южнее и ближе к экватору. Поэтому-то и сооружается второй стартовый стол для "Ангары-А5", уже на Восточном.

Кроме этого, Роскосмос еще должен будет адаптировать для "Ангары" новый разрабатываемый сегодня космический корабль "Орел". Эти работы планируют завершить к апрелю 2021 года, после чего можно будет говорить о возможности возврата к пилотируемым полетам к Луне. Ведь главной функцией "Орла" должна стать именно лунная программа, хотя этот корабль сможет осуществлять и миссии снабжения МКС, сегодня возложенные на "Союзы", стартующие на одноименных ракетах среднего класса. Первый испытательный запуск "Орла" на "Ангаре-А5" ожидается в конце 2023 года, уже с нового стартового стола на космодроме Восточный. На 2024 год в случае успеха запланирован беспилотный, в 2025 году - пилотируемый полет "Орла" к МКС.

Однако ситуация с новой лунной пилотируемой программой у России выглядит уже не столь радужно и однозначно. Возможностей "Ангары-А5" в стартовавшем 14 декабря варианте для этих целей все-таки недостаточно. Фактически российские наметки по лунному проекту страдают от тех же ограничений, что и опубликованная перспективная китайская лунная программа, а именно - от отсутствия сверхтяжелой ракеты, по размеру сопоставимой с американским "сверхтяжем" SLS, с которой можно было бы разом решить массу проблем в освоении дальнего космоса.

Пока что озвученная схема российского пилотируемого полета к Луне - это четырехпусковая схема с использованием четырех ракет "Ангара-А5В" с криогенным разгонным блоком и с двумя рандеву на околоземной и одним рандеву на окололунной орбите.

То есть, смотрим выше в тексте все, что было сказано касательно схем со стыковками - это напряженно по инфраструктуре, необходимо два стартовых стола на Восточном, недостаточно надежно, с потерями топлива на околоземные маневры. Кроме того, криогенного блока на "Ангару-А5" пока что нет, его еще надо разработать и испытать.

Аналогичная схема для своей пилотируемой миссии к Луне была продекларирована и китайцами, которые пока что только создают сверхтяжелый "Чанчжэн-9" и намерены использовать четыре запуска "Чанчжэн-5" для возможного полета тайконавтов к Луне. Однако проблема "Ангары" в базовом варианте состоит еще и в том, что ее грузоподъемность хоть и ненамного, но ниже, чем у китайского "Чанчжэн-5". При четырех пусках обычной "Ангары-5" на низкую орбиту можно вывести лишь 96 тонн груза против 100 тонн у четырех запусков китайского "Чанчжэн-5". Ну а американцам с их SLS вообще беспокоиться не о чем - их ракета в перспективном варианте выводит сразу 100 тонн одним пуском. Теперь осталось лишь посмотреть, насколько удачно она первый раз стартует в 2021 году.

В силу вышесказанного в существующем российском проекте запуска "Орла" к Луне с помощью "Ангары" делается упор на криогенную вторую ступень, которая позволит поднять нагрузку на низкой орбите до 34-38 тонн и довести общий вес четырехпускового проекта до 136-152 тонн.

В таком варианте на лунной орбите можно иметь сцепку весом в 36,2 тонны - не хуже, чем в историческом варианте американского проекта "Аполлон", а в чем-то даже и лучше: в российском варианте четырехпускового запуска массу посадочного лунного модуля можно иметь 18,2 тонны против 15 тонн в проекте "Аполлон".

Впрочем, если мы оставим за скобками амбиции о пилотируемых миссиях к Луне, даже стартовавшая 14 декабря "Ангара-А5" закрывает очень опасную "дыру" отсутствия у России тяжелого носителя после 2025 года. Ее существующая грузоподъемность в 24,5 тонны на низкой околоземной орбите вполне достаточна, чтобы выводить любые спутники на геостационарную орбиту и автоматические станции на траектории полета к Луне и другим небесным телам Солнечной системы.

Так что, еще раз: "Она полетела!" И это есть хорошо.


Best regards, Boris

--- Ручка шариковая, цена 1.1.5-021027

Igor Gerasimovich написал(а) к Boris Paleev в Dec 20 00:42:14 по местному времени:

Здpавствуй, Boris!

Понедельник 14 Декабря 2020 23:02, ты писал(а) All:
BP> Второй запуск тяжелой ракеты "Ангара-А5" с космодрома Плесецк,
BP> осуществленный 14 декабря, стал событием в космической жизни России.
BP> "Она летает, черт возьми!!!" - эмоционально прокомментировал пуск
BP> "Ангары" в своем Twitter глава Роскосмоса Дмитрий Рогозин. Почему же,
BP> казалось бы, рядовой запуск "Ангары" вызвал столь бурную реакцию?


BP> Ситуацию с тяжелыми ракетами во всем мире можно описать емкой, но
BP> честной фразой: "с ними сложно и дорого, но без них - вообще никак".
BP> Связано это с тем, что наблюдающийся вот уже практически второе
BP> десятилетие бум с миниатюризацией околоземных спутников самого
BP> различного назначения, который вызвал ровно такой же ажиотаж в вопросе
BP> создания и запусков легких и сверхлегких ракет, никак не коснулся двух
Как-то незаметна Россия в этом ажиотаже.

С уважением - Igor
--- None

Boris Paleev написал(а) к Igor Gerasimovich в Dec 20 18:59:06 по местному времени:

Нello Igor!

Thu Dec 17 2020 00:42, Igor Gerasimovich wrote to Boris Paleev:

BP>> Второй запуск тяжелой ракеты "Ангара-А5" с космодрома Плесецк,
BP>> осуществленный 14 декабря, стал событием в космической жизни России.
BP>> "Она летает, черт возьми!!!" - эмоционально прокомментировал пуск
BP>> "Ангары" в своем Twitter глава Роскосмоса Дмитрий Рогозин. Почему же,
BP>> казалось бы, рядовой запуск "Ангары" вызвал столь бурную реакцию?

BP>> Ситуацию с тяжелыми ракетами во всем мире можно описать емкой, но
BP>> честной фразой: "с ними сложно и дорого, но без них - вообще никак".
BP>> Связано это с тем, что наблюдающийся вот уже практически второе
BP>> десятилетие бум с миниатюризацией околоземных спутников самого
BP>> различного назначения, который вызвал ровно такой же ажиотаж в вопросе
BP>> создания и запусков легких и сверхлегких ракет, никак не коснулся двух

IG> Как-то незаметна Россия в этом ажиотаже.

У России несколько сотен лёгких ракет, но они заняты на военной службе :-)

Best regards, Boris

--- Ручка шариковая, цена 1.1.5-021027

Dmitry Protasoff написал(а) к Boris Paleev в Dec 20 19:57:46 по местному времени:

Нello, Boris!

Thursday December 24 2020 18:59, you wrote to Igor Gerasimovich:

IG>> Как-то незаметна Россия в этом ажиотаже.

BP> У России несколько сотен лёгких ракет, но они заняты на военной службе
BP> :-)

Т.е. доходов не приносят, но расходы на содержание нести надо.
Помню-помню, было что-то такое в СССР..

Best regards,
dp.

--- Current location: Moscow

Boris Paleev написал(а) к Dmitry Protasoff в Jan 21 18:17:00 по местному времени:

Нello Dmitry!

Thu Dec 24 2020 19:57, Dmitry Protasoff wrote to Boris Paleev:

IG>>> Как-то незаметна Россия в этом ажиотаже.

BP>> У России несколько сотен лёгких ракет, но они заняты на военной службе
BP>> :-)

DP> Т.е. доходов не приносят, но расходы на содержание нести надо.
DP> Помню-помню, было что-то такое в СССР..

дадад. "Лучше бы пенсионерам раздали".

Best regards, Boris

--- Ручка шариковая, цена 1.1.5-021027

Dmitry Protasoff написал(а) к Boris Paleev в Jan 21 20:36:24 по местному времени:

Нello, Boris!

Friday January 01 2021 18:17, you wrote to me:

BP>>> У России несколько сотен лёгких ракет, но они заняты на военной
BP>>> службе
BP>>> :-)

DP>> Т.е. доходов не приносят, но расходы на содержание нести надо.
DP>> Помню-помню, было что-то такое в СССР..

BP> дадад. "Лучше бы пенсионерам раздали".

Ну так ты же не поможешь никому. Тебе и фельдшер с зарплатой в 15 тысяч - "нормально".
Вот за это москвичей и не любят ;)

Best regards,
dp.

--- Current location: Moscow