für eine interessante FolgeBulletin der NPO benannt nach Lawotschkin vom Februar 2014. Ganz zum Schluss hat mir der Artikel des Autorenteams sehr gut gefallen (A.Yu.Danilyuk, V.Yu.Klyushnikova, I.I. Kuznetsova und A. S. Osadchenko ) zur Entwicklungsgeschichte superschwerer Trägerraketen. Als superschwere Trägerraketen werden üblicherweise solche Trägerraketen bezeichnet, die in der Lage sind, mindestens 100 Tonnen Nutzlast in eine erdnahe Umlaufbahn zu befördern. Normalerweise sind solche mächtigen Raketen natürlich für bemannte Flüge zu schaffenMond oderMars , aber natürlich ist die Bedeutung ihrer Schaffung für den Start von Sonden in externe Bereiche offensichtlichSonnensystem oder zum Starten sehr schwerer Weltraumobservatorien. Daher habe ich mich in dieser Notiz für eine Zusammenfassung entschieden Aktuellen Zustand in diesem Bereich in verschiedene Länder Frieden.

Derzeit gibt es keine Starts solcher Raketen. Mit einigem Streben kann der letzte Start solcher Medien aufgerufen werden 8. Juli 2011 wann das Programm zuletzt gestartet wurde Space Shuttle. Mit einigem Abstand, denn bei solchen Flügen spielt das Orbital-Shuttle tatsächlich die Rolle der letzten Stufe der Trägerrakete und die Masse der Nutzlast, die in die erdnahe Umlaufbahn gebracht wird, ist auf nur 20-30 Tonnen begrenzt. In diesem Zusammenhang können wir sagen, dass die letzte Einführung dieser Art von Medien tatsächlich produziert wurde 15. Mai 1987 bei der Verwendung einer sowjetischen Trägerrakete Energie, wurde produziert erfolgloser Versuch Start in die Umlaufbahn eines Modells einer Kampflaserstation mit einem Gesamtgewicht von 80 Tonnen.

3 D- Modell Startfahrzeug Energie mit Dockingstation Pole oder . .

BEI Vereinigte Staaten von Amerika der letzte derartige Start erfolgte vor 41 Jahren - 14. Mai 1973. Dann im letzten Lauf Saturn-5 Orbitalstation gestartet Skylab, mit einem Gewicht von 77 Tonnen. Auch dieser Start war teilweise erfolglos – während des Starts verlor die Station einen wärmeisolierenden Schirm und eines der beiden Solarpanels. Nach diesem Start gingen die Weltraummächte zur modularen Erstellung von Orbitalstationen über. Andererseits entwickeln derzeit bis zu drei Länder superschwere Trägerraketen - Russland, Vereinigte Staaten von Amerika und China.

BEI Russland Ein solches Projekt ist mit Plänen für bemannte Flüge verbunden Mond und Mars. Zum Mond Es ist geplant, bis 2030 eine Trägerrakete zu bauen, die bis zu 80-90 Tonnen in eine erdnahe Umlaufbahn bringen wird. Zum Mars Es ist geplant, bereits nach 2030 einen Träger zu schaffen, der bis zu 160-190 Tonnen in die erdnahe Umlaufbahn bringen wird. Im bereits erwähnten Bulletin der NPO benannt nach Lawotschkin Es werden mehrere Varianten solcher Träger angegeben. Zum Beispiel diese:

Es ist geplant, einen neuen Weltraumbahnhof zu nutzen, um solche Träger zu starten. orientalisch. Der erste Start von diesem Raumhafen (Träger Sojus-2) soll Ende 2015 erfolgen. Andererseits die Wahl Östlich bedeutet, dass die gesamte Weltrauminfrastruktur für superschwere Träger von Grund auf neu geschaffen werden muss. Das ist ziemlich peinlich, wenn man das bedenkt Baikonur in Sowjetische Jahre Auf früheren ähnlichen Medien wie z. B. wurde ein riesiger Rückstand erstellt H1 und Energie Buran. Kürzlich sah ich eine Nachricht, dass der ehemalige riesige Hangar eingeschaltet ist Baikonur wo sie sich zum Start vorbereiteten H1 und Energie, noch im gleichen Zustand wie 2002 nach dem Einsturz des Daches.

Geplante Startbahnen vom Raumhafen orientalisch. .

Kommen wir nun zuVereinigte Staaten von Amerika. Derzeit werden dort tatsächlich zwei verschiedene superschwere Träger entwickelt:Zustand abNASA und privat von SpaceX . Im ersten Fall traten die Medien als Ersatz für das Programm aufSpace Shuttle. Zuerst hieß esAres-5und für das Programm entwickeltKonstellationfür bemannte FlügeMond. 2010 gab es eigentlich eine Ablehnung von Mondplänen, obwohl die Entwicklung eines superschweren TrägersNASA lehnte nicht ab. Das Trägerprojekt wurde erheblich verändert und erhielt den NamenSLS (SpaceLight-System ) . Nun wird bereits vorgeschlagen, es nicht für bemannte Flüge zu verwendenMond, und für bemannte Flüge zu Asteroiden oderMars. Der erste Start dieser Fluggesellschaft wird für 2017 erwartet. Es sind zwei Optionen in der EntwicklungSLS : bemannt und Fracht. Die erste bringt bis zu 70 Tonnen in die Umlaufbahn, die zweite bis zu 130 Tonnen.

Ganz rechts ist die Cargo-Variante SLS. Zu seiner Linken ist eine bemannte Version SLS. .

SLS nutzt sowohl die Infrastruktur als auch die Technologien, die nach dem Programm übrig bleiben, sehr starkSpace Shuttle . Zum Beispiel werden für die Montage dasselbe vertikale Montagegebäude und dieselben Startrampen am Kap verwendetCanaverel die für das Programm verwendet wurdenSaturn-5 und Space Shuttle . Es wird erwartet, dass der erste StartSLS wird bis 2017-2018 produziert.

Cape vertikales Montagegebäude Canaverel, das seit Anfang dieses Jahres keine Touristen mehr hereinlässt, da die Vorbereitungen für seine Nutzung für das Programm begonnen haben SLS . .

Ein weiteres geplantes amerikanisches Schwergewicht ist der Träger Falke schwer aus Privatunternehmen SpaceX. Seine Fähigkeiten werden bescheidener sein als die von SLS- nur 53 Tonnen pro erdnaher und 5 Meter langer Nasenverkleidung, gleichzeitig soll es weitgehend wiederverwendbar sein. Für Starts wurde zunächst entschieden, die Startrampe zu verwenden SLC-4E am Raumhafen Vandenberg in Kalifornien. Bis 2005 wurde dieser Ort vom Militär genutzt, um geheime Satelliten in polare Umlaufbahnen zu bringen. Erwarteter Erstlauf Falke schwer wird dieses Jahr stattfinden, aber angesichts der chronischen Verschiebungen SpaceX, höchstwahrscheinlich lohnt es sich, auf 2015 zu warten. Andererseits höchstwahrscheinlich Falke schwer wird in den kommenden Jahren zur leistungsstärksten Trägerrakete überhaupt werden, da die Umsetzung aller anderen Schwergewichte in deutlich früheren Entwicklungsstadien erfolgt. Und natürlich das Vermögen des Milliardärs Elona Musk erlaubt SpaceX weniger abhängig von den politischen Launen, die die Geißel der staatlichen Raumfahrtagenturen sind. Wenn die Starts erfolgreich sind, dann in Zukunft NASA verspricht zu erlauben Falke schwer für startet der Startkomplex am Kap Canaverel bei Nummer 39 , zusammen mit SLS . Längerfristig, SpaceX Medienprojekt existiert Falke XX, Tragfähigkeit bis zu 130 Tonnen.

Verschiedene Trägerraketen SpaceX verglichen mit Saturn-5. .

Und zum Schluss, gehen wir weiter zu China. Wie sich in den vergangenen Jahren herausstellte, entwickeln sie auch einen superschweren Träger namens Langer März-9, höchstwahrscheinlich für einen bemannten Flug nach Mond. Seine Tragfähigkeit wird auf 130 Tonnen geschätzt. Es ist offensichtlich, dass seine Starts vom neuen Kosmodrom aus durchgeführt werden Wenchang auf der Insel Hainan. Vergangene chinesische Raumhäfen hatten große Probleme mit Fallzonen verbrauchter Stufen in dicht besiedelten Gebieten. Bei jedem Start werden oft viele tausend Anwohner evakuiert. Der Bau von Startkomplexen am neuen Kosmodrom ist seit 2007 im Gange, die ersten Starts von dort in den Weltraum werden in naher Zukunft erwartet (dies wird neue Rakete Langer März-5, die etwas stärker ist als unsere Proton).

Zukünftige chinesische Trägerraketen. .

Wie aus dem Dokument hervorgeht, wird die geplante russische superschwere Rakete nicht wiederverwendbar sein. Dies bedeutet, dass es nur in Regierungsprojekten verwendet werden kann, in denen kommerzielle Wettbewerbsfähigkeit nicht erforderlich ist. Die Rakete, die 2028 ihren ersten Start haben könnte, scheint gut geeignet, die Mondstation zu bedienen, die die Vereinigten Staaten unter Trump bauen wollen.

Das ist einerseits gut – eine eindeutig „nicht-kommerzielle“ Rakete wird von SpaceX nicht unter Druck geraten. Andererseits stellt sich heraus, dass das Vorhandensein oder Fehlen echter Aufgaben für das heimische Superschwergewicht nur vom Wunsch der Vereinigten Staaten abhängt, in eine Mondumrundungsstation zu investieren. Die Geschichte lehrt, dass die NASA seit dem Mondprogramm ihre bemannten Projekte fast nie abgeschlossen hat. Dementsprechend droht die neue russische Rakete ohne Arbeit zu bleiben, wenn die Amerikaner ihre Meinung noch einmal ändern.

Warum das russische Superschwergewicht nicht einmal teilweise wiederverwendbar ist

Aus der Anlage zum Vertrag geht hervor, dass die superschwere Rakete aus Blöcken der mittleren Rakete Sojus-5 gebaut wird, mit deren Entwicklung kürzlich RSC Energia begonnen hat. Der Erstflug der Sojus-5 ist für 2022 geplant. Technisch gesehen wird diese Rakete, die 18 Tonnen in die Umlaufbahn bringt, eine vereinfachte Version der sowjetischen Zenith sein.

Insbesondere der Motor seiner ersten Stufe, RD-171MV, ist in Wirklichkeit ein vereinfachter RD-171 der ersten Stufe des Zenith, nur die Startdrosseln für das Oxidationsmittel (Sauerstoff) fehlen. Dadurch wird es weniger möglich, die Traktion zu kontrollieren, dafür steigt die Leistung um fünf Prozent, das Motordesign wird einfacher, leichter und zuverlässiger. Der Hersteller hofft dementsprechend, den Preis des Motors dadurch um 15 bis 20 Prozent gegenüber dem "Zenith" RD-171 zu senken. Der Start von Sojus-5 wird den Plänen zufolge 35 Millionen US-Dollar kosten (aber niemand weiß, auf welche Kosten genau). Dies bedeutet, dass der Start eines Superschwergewichts aus dem "Paket" der Unionsstufen mehrere hundert Millionen Dollar kosten wird - die Kosten eines Superschwergewichts können nicht auf eine einfache Summe der Kosten seiner Elemente reduziert werden, ihre Montage erfordert viel einzigartige Schnittstellenarbeit, die die Stückkosten um zehn Prozent erhöht.

Und alles scheint in Ordnung zu sein, denn im Moment gibt es in Russland kein Superschwergewicht, aber hier wird es erscheinen. Und zwar nicht auf Basis der 100 Millionen Dollar teuren Angara, sondern auf Basis der vermeintlich günstigeren Sojus-5. Aber es gibt ein "aber". Wie Sie wissen, heute Russische Trägerraketen sind in kleinen Mengen auf dem kommerziellen Markt präsent - sie wurden durch billigere Falcon 9-Raketen ersetzt Stärken Dies Amerikanische Rakete- die Möglichkeit der Wiederverwendung des teuersten Teils - der ersten Stufe. Bisher spart SpaceX damit etwa 10 Prozent der Kosten für jeden Start ein, aber nach der Einführung der neuesten Modifikation von Falcon 9 – Block 5 – werden bis zu 30 Prozent eingespart.

Aber die Sojus-5 und das auf ihrer Basis geschaffene Superschwergewicht werden diesen Weg nicht gehen können. Der Grund ist ganz einfach - der Sauerstoff-Naphthyl-Motor RD-171MV (Naphthyl, C12.79H24.52 ist ein Kohlenwasserstoffbrennstoff, der aufgrund eines Rückgangs der Ölproduktion eingeführt wurde, der für die Herstellung von Raketenkerosin geeignet ist) in der ersten Stufe der Sojus- 5 Falcon 9 in der ersten Stufe - gleich neun schwächere Triebwerke. Um eine Rakete auf dem Heck zu landen, sind mehrere kleinere Triebwerke besser geeignet als ein stärkeres.

Tatsache ist, dass moderne Raketentriebwerke den Schub sehr moderat variieren können. Es ist leicht, die volle Leistung aus ihnen herauszuholen, aber es ist schwierig, sehr wenig zu erreichen. Während die Raketen einmal flogen, war alles in Ordnung: Selbst das Gewicht der Rakete selbst mit Treibstoff ist so hoch, dass fünf Prozent der Leistung dort nicht benötigt werden, nichts kann mit ihnen ins All gebracht werden.

Eine andere Geschichte mit der Rettung der Bühne. Wenn sie sich hinsetzt, ist nur noch wenig Treibstoff in ihr - fast alles ging an den Ausgang der Nutzlast. Der Schritt selbst ist sehr einfach. Wenn Sie den Schub des Motors „drücken“, landet die Rakete einfach nicht, und wenn der Treibstoff ausgeht, fällt sie wie ein Stein. Es ist gut, wenn es wie beim Falcon 9 neun Motoren gibt – das Teil abstellen und sich hinsetzen. Wenn einer wie der sowjetische Zenit und sein Nachkomme Sojus-5, wird dies viel schwieriger zu bewerkstelligen sein.

Darüber hinaus verfügt der RD-171 von Anfang an über ein vereinfachtes Düsensteuerungssystem, was die Hecklandung weiter erschwert. Im Sojus-5-Design ist kein Platz für die „Beine“ - Stützen, ohne die die Rakete nicht auf ihrem Heck landen kann.

Der Superheavy wird auf Basis der ersten Stufen der Sojus-5 zusammengebaut – genauso wie der Falcon Heavy auf Basis der ersten drei Stufen der Falcon 9 zusammengebaut wird. Wenn die „Steine“ wegwerfbar sind, dann das Haus von sie werden wegwerfbar sein.

Die fehlende Wiederverwendbarkeit im Projekt zeigt sich auch darin, dass die Anlage zum Vertrag die Anforderungen zur Gewährleistung der Fallsicherheit der Stufen einer superschweren Rakete detailliert beschreibt, nicht aber die Fragen ihrer Eignung zur Rettung.

Was uns die fehlende Wiederverwendbarkeit über die Ziele des Projekts verrät

Die russische superschwere Rakete wird nach vorliegenden Unterlagen frühestens 2028 fliegen. Dies könnte das Risiko bergen, mit dem Falcon Heavy zu konkurrieren, der wiederverwendbar und möglicherweise billiger ist. Allerdings sind sie eigentlich klein. Zu diesem Zeitpunkt plant SpaceX, die Falcon Heavy aufgrund ihrer Veralterung durch eine leistungsstärkere und billigere (pro Kilogramm Ladung) BFR-Rakete zu ersetzen.

Daraus ist ersichtlich, dass der kommerzielle Markt Russisches Schwergewicht kaum jemand wird. Wenn die Flugzeuge eines Unternehmens einmal und das andere - viele fliegen, sind die Tickets des ersten Unternehmens für den kommerziellen Transport zu teuer. SpaceX-Raketen haben die russischen Protonen sogar in einer einmaligen Version vom Markt gedrängt, und bisher gibt es keinen Grund zu der Annahme, dass sich im Wettbewerb mit ihren wiederverwendbaren superschweren Nachkommen etwas ändern wird.

Es gibt jedoch eine Branche, die gegen teure Starts „immun“ ist – staatliche Weltraumprojekte. Letztes Jahr hat die NASA das Projekt einer Mondstation sehr stark vorangetrieben. Der Grund für das große Interesse der NASA an diesem Programm ist einfach: Anfang der 2020er Jahre wird die Agentur ihre SLS-Rakete fertigstellen, die die leistungsstärkste der Welt werden wird. Die NASA gibt nicht genug Geld für Flüge zum Mond aus, und es wird nicht funktionieren, SLS zur ISS zu fliegen - SLS ist mehr als zehnmal teurer als Falcon Heavy. Dem Steuerzahler wird man nicht erklären können, warum man für so viel Geld fliegt, wenn es auch günstiger geht.

Natürlich ist Falcon Heavy in der Lage, Module an die Umrundungsstation zu liefern, und dies wird auch billiger sein. Aber hier ist die NASA in einer vorteilhaften Position: Der Steuerzahler ist sich der Feinheiten der Fähigkeiten der Falcon Heavy nicht bewusst, daher führt der stellvertretende NASA-Chef William Gerstenmaier bereits eine Desinformationskampagne durch und behauptet öffentlich, dass SLS Module für die neue Station liefern kann. aber die SpaceX-Rakete kann das nicht. Natürlich wurde ihm bereits vorgeworfen, die Tatsachen verzerrt zu haben, aber das ist nicht so wichtig, da die Abstimmung über die Finanzierung von SLS im Kongress stattfinden wird und sie dort sowieso keine Zeitungen lesen.

Bild: NASA/MSFC

Roskosmos schloss sich diesem äußerst nützlichen Projekt sehr schnell an. Seit der Sowjetzeit haben wir keine eigenen bemannten Raumfahrtprogramme mehr, da sie eine ernsthafte Finanzierung erfordern. Daher ist für unser Land die Teilnahme an einem internationalen Projekt die einzige wirkliche Chance für eine spürbare bemannte Aktivität im Weltraum. Bereits im vergangenen Herbst unterzeichnete der Leiter von Roskosmos, Igor Komarov, mit einem NASA-Vertreter eine Absichtserklärung zur Zusammenarbeit bei einer Mondumlaufstation.

Dies ist ein ausgezeichneter Schritt, da wir noch keine anderen Gründe für die Finanzierung bemannter Programme sehen. Eine solche Zusammenarbeit erfordert jedoch, dass Russland eine vielversprechende Rakete hat, die in der Lage ist, die Mondumlaufbahn zu erreichen Raumschiff"Föderation" (mehr als 15 Tonnen). Gemäß dem Anhang zum Vertrag über die Konstruktion eines neuen russischen Superschwergewichts sind ungefähr in dieser Gewichtsklasse - bis zu 20 Tonnen in einer Mondumlaufbahn - die Fähigkeiten des zukünftigen russischen Superschwergewichts geplant.

Abbildung: NASA

Wie wir also sehen können, ist unsere superschwere Rakete nicht nur als Wegwerfrakete gedacht. Schließlich hat es keinen Sinn, oft zu einer Mondumrundungsstation zu fliegen. Erstens unterscheidet sich die Schwerelosigkeit dort praktisch nicht von der Schwerelosigkeit auf der ISS, das heißt, Sie können nicht viele neue Experimente aufstellen. Zweitens sind die Kosten für die Beförderung von Fracht und Personen über 400.000 Kilometer (zirkumlunare Umlaufbahn) deutlich höher als über 400 Kilometer (ISS-Umlaufbahn).

Drittens, und das ist am wichtigsten, befindet sich der Mond außerhalb des Magnetfelds der Erde. Die Strahlung außerhalb dieses Feldes beträgt 0,66 Sv pro Jahr. Die maximale Dosis für einen Astronauten nach den Standards von NASA und Roscosmos beträgt nur 0,5 Sv pro Jahr. Auf der Mondoberfläche ist das Strahlungsniveau zweimal geringer, auf dem Mars dreimal geringer. Das heißt, die Umrundungsstation ist der tödlichste Ort, der Menschen in der Geschichte der Weltraumforschung je angeboten wurde.

Foto: Federal Space Agency / Wikimedia Commons / CC BY 4.0

Daher haben Vertreter staatlicher Raumfahrtbehörden wiederholt erklärt, dass die Station wahrscheinlich regelmäßig besucht und nicht dauerhaft bewohnt wird. Das heißt, es ist notwendig, selten dorthin zu fliegen und nicht lange zu verweilen. Und für seltene Flüge werden keine wiederverwendbaren Raketen benötigt. Wenn sie viele Male fliegen, werden neue Raketen so selten hergestellt, dass eine reale Chance besteht, dass die Fähigkeiten zu ihrer Herstellung verloren gehen.

Somit sollte man anerkennen, dass das Projekt des russischen Superschwergewichts in allen Belangen gut durchdacht aussieht und der Aufgabe bestens gewachsen ist. Er wird in der Lage sein, die russische Flagge im Weltraum an den Grenzen zu hissen, die die Amerikaner erobert haben. Dies ist ein hervorragendes Projekt, für das Roscosmos höchstes Lob verdient.

Besonders toll ist, dass wir in unserem Land keine eigenen Aufgaben für das Superschwergewicht haben, außer einer Sache – es zu haben, wenn die USA es haben. Es ist historisch so passiert, dass die Führung der Branche und danach – und das Land als Ganzes – kein Verständnis dafür haben, warum ein Superschwergewicht außerhalb von Prestige benötigt werden könnte internationale Projekte. Da der einzige sichtbare Kunde für unsere superschwere Rakete die NASA ist, ist die Teilnahme an ihrem Projekt einer Mondstation daher bisher unsere einzige wirkliche Chance, überhaupt eine superschwere Rakete zu bekommen.

Warum ist es riskant

Bei allen Vorteilen der Ausrichtung des heimischen Superschwergewichts auf die Teilnahme am amerikanischen Deep Space Gateway-Projekt hat es auch einen gravierenden Nachteil. Tatsache ist, dass die Weltraumbehörde in den Vereinigten Staaten vom Wahlzyklus in diesem Land abhängt. BEI letzte Jahrzehnte jeder neuer Präsident will mit der Ankündigung eines neuen, "beispiellosen" Weltraumprojekts Imagepunkte sammeln.

Es kann alles sein: Reagans SDI, Bush Jr.s Rückkehr zum Mond, Obamas Asteroideneinfangplan oder zum Beispiel die Errichtung einer Mondstation in der Trump-Ära. Es ist nicht nur nicht notwendig, dies alles zu tun, aber es ist auch nicht notwendig. Kein Präsident in den Vereinigten Staaten wird länger als acht Jahre an der Macht bleiben, und es wird immer noch nicht möglich sein, ein wirklich großes Weltraumprojekt in acht Jahren ohne Superanstrengungen umzusetzen.

Das Projekt Deep Space Gateway könnte in dieser Hinsicht das gleiche traurige Schicksal erleiden wie frühere NASA-Projekte, etwa das unter Obama eingestellte Constellation-Programm, in das Milliarden von Dollar und jahrelange Arbeit investiert wurden. Zuvor wurden eine Reihe anderer Programme auf genau die gleiche Weise geschlossen. Tatsächlich haben die Staaten nach den Flügen zum Mond nur ein bemanntes Programm fertiggestellt - die ISS.

Start einer schweren Trägerrakete „Delta IV“ mit dem Schiff „Orion“ an Bord. Orion war Teil des Constellation-Programms und wird nach dessen Kürzung weiter entwickelt.
NASA / Sandra Joseph und Kevin O’Connell

Ein besonders großes Risiko für das DSG-Projekt besteht darin, dass die Idee einer Mondstation in der amerikanischen Gesellschaft für große Irritationen sorgt. Der bekannte amerikanische Publizist Robert Zubrin, der auf Raumfahrt spezialisiert ist, hat bereits festgestellt: „Man kann dort nichts tun, was auf der ISS nicht möglich ist, außer Menschen hohen Strahlendosen auszusetzen – eine Form von medizinische Forschung, für die etliche NS-Ärzte nach Nürnberg eingezogen wurden.“

Es könnte sich herausstellen, dass der nächste US-Präsident nicht möchte, dass sein Name in der Geschichte neben den Namen von Himmler und Mengele auftaucht. In diesem Fall muss die russische superschwere Rakete mitten auf der Überfahrt das Pferd wechseln – wir haben und planen keine unabhängigen nationalen Weltraumprojekte, die eine superschwere Rakete erfordern würden. In diesem Fall riskiert sie, ohne konkrete Ziele zu bleiben.

Eine superschwere Wiederholung der Angara-Story?

Einen ähnlichen Fall gab es bereits in der postsowjetischen Geschichte unserer Kosmonautik. Vor nicht allzu langer Zeit blieb die Angara, eine Rakete, die etwa 6,5-mal mehr ausgab als die Falcon 9 (deren Entwicklung ungefähr 400 Millionen US-Dollar kostete), ohne einen großen Anteil an Bestellungen.

Modell der Trägerrakete der schweren Klasse „Angara“ bei VII Internationale Ausstellung militärische Ausrüstung, Technologien und Waffen der Bodentruppen "VTTV-Omsk-2007".
Foto: Valery Gasheev / ITAR-TASS

Wie Igor Komarov letztes Jahr feststellte, sind die Pläne für die Produktion von Angara aufgrund von Finanzierungskürzungen mehrmals zurückgegangen. Ein Rückgang der Auftragszahlen führt zu Ausfallzeiten, was wiederum zu einem Anstieg der Produktions- und Anlaufkosten führt. Wie wir heute wissen, haben die regelmäßigen Flüge der Angara – 20 Jahre nach dem Start des Programms – nie begonnen. Droht das gleiche Schicksal dem neuen Superschwergewicht?

Es lohnt sich zu erkennen, dass die NASA, die mit jedem neuen Präsidenten ihre Pläne im Weltraum drastisch ändert, ein weniger zuverlässiger Partner für die russische Kosmonautik ist als Russisches Ministerium Verteidigung. Ja, das Verteidigungsministerium kann die Starts seiner Satelliten immer reduzieren, aber es kann sie nicht vollständig aufgeben - ohne dies wird es für den Fall blind sein großer Krieg. Aber die Staaten könnten die Umrundungsstation ganz aufgeben – sie sind nicht das erste Mal. Daher wird der Geist der Angara für lange Zeit irgendwo in der Nähe des russischen superschweren Projekts wandern.

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Seit dem ersten Flug in den Weltraum hat der Mensch versucht, die stärksten Raketen zu bauen und so viel Fracht wie möglich in den Orbit zu befördern. Vergleichen wir die am meisten hebenden Trägerraketen in der Geschichte der Menschheit.

Am 23. November 1972 erfolgte der letzte vierte Start der superschweren Trägerrakete N-1. Alle vier Starts waren erfolglos und wurden nach vierjähriger Arbeit am H-1 eingestellt. Das Startgewicht dieser Rakete betrug 2.735 Tonnen.Wir haben uns entschieden, über die fünf schwersten Weltraumraketen der Welt zu sprechen.

Sowjetische Trägerrakete Superschwere Klasse Der H-1 wird seit Mitte der 1960er Jahre bei OKB-1 unter der Leitung von Sergei Korolev entwickelt. Die Masse der Rakete betrug 2735 Tonnen. Ursprünglich sollte eine schwere Orbitalstation in eine erdnahe Umlaufbahn gebracht werden, mit der Aussicht, ein schweres interplanetares Raumschiff für Flüge zur Venus und zum Mars zusammenzubauen. Da sich die UdSSR dem "Mondrennen" mit den Vereinigten Staaten anschloss, wurde das H1-Programm gezwungen und für einen Flug zum Mond neu ausgerichtet.

Alle vier Teststarts des H-1 waren jedoch in der Betriebsphase der ersten Stufe erfolglos. 1974 wurde das bemannte Mondprogramm der sowjetischen Mondlandung tatsächlich eingestellt, bevor das Zielergebnis erreicht wurde, und 1976 wurden auch die Arbeiten an N-1 offiziell eingestellt.

"Saturn-5"

Die amerikanische Saturn-5-Trägerrakete bleibt die hebendste, stärkste, schwerste (2965 Tonnen) und größte der vorhandenen Raketen, die eine Nutzlast in die Umlaufbahn bringen. Es wurde vom Designer erstellt Raketentechnologie Wernher von Braun. Die Rakete könnte 141 Tonnen Nutzlast in eine erdnahe Umlaufbahn und 47 Tonnen Nutzlast auf die Flugbahn zum Mond bringen.

Saturn-5 wurde verwendet, um das amerikanische Mondmissionsprogramm durchzuführen, einschließlich der ersten Landung eines Menschen auf dem Mond am 20. Juli 1969, sowie um die Orbitalstation Skylab in eine erdnahe Umlaufbahn zu bringen.

"Energie"

Energia ist eine sowjetische Trägerrakete der superschweren Klasse (2400 Tonnen), die von NPO Energia entwickelt wurde. Sie war eine der Meisten mächtige Raketen in der Welt.

Es wurde als universelle vielversprechende Rakete entwickelt mehrere Aufgaben: Träger für MTKK "Buran", Träger für bemannte und automatische Expeditionen zum Mond und Mars, zum Start von Orbitalstationen der neuen Generation usw. Der erste Raketenstart fand 1987 statt, der letzte - 1988.

"Ariane 5"

Ariane 5 ist eine europäische Trägerrakete der Ariane-Familie, die dafür ausgelegt ist, eine Nutzlast in eine niedrige Referenzbahn (LEO) oder eine Geotransferbahn (GTO) zu bringen. Die Masse der Rakete ist im Vergleich zu den sowjetischen und amerikanischen nicht so groß - 777 Tonnen, hergestellt von der Europäischen Weltraumorganisation. Die Trägerrakete Ariane 5 ist die Hauptträgerrakete der ESA und wird dies bis mindestens 2015 bleiben. Für den Zeitraum 1995–2007 43 Starts wurden durchgeführt, von denen 39 erfolgreich waren.

"Proton"

Proton (UR-500, Proton-K, Proton-M) ist eine Trägerrakete der schweren Klasse (705 Tonnen), die entwickelt wurde, um automatische Raumfahrzeuge in die Erdumlaufbahn und weiter in den Weltraum zu bringen. Entwickelt 1961–1967 in der OKB-23-Unterabteilung (jetzt die M. V. Khrunichev GKNPTs).

Bildrechte Pushkarev/TASS Bildbeschreibung In der UdSSR endete eines der Programme zur Herstellung einer superschweren Rakete mit zwei erfolgreichen Starts

Die Rocket and Space Corporation Energia, die als Hauptentwickler einer Weltraumrakete der superschweren Klasse ausgewählt wurde, veröffentlichte auf ihrer Website " Fahrplan"Projekt.

Die erste Phase läuft von 2018 bis 2019. In dieser Zeit entwickelt das Unternehmen einen Designentwurf, bestimmt das Erscheinungsbild Bestandteile Raketen sowie Machbarkeitsstudien erstellen.

Die Forschungs- und Entwicklungsarbeit wird für die nächsten acht Jahre, von 2020 bis 2028, fortgesetzt. Gleichzeitig sollen der Startkomplex für die Rakete am Kosmodrom Vostochny sowie die gesamte notwendige Infrastruktur gebaut werden. Flugtests der Rakete sind für 2028 geplant.

• Mondrakete bei den Olympischen Spielen: Wie viel könnte das Superprojekt von Roskosmos kosten?

Das Dekret über die Schaffung eines Raketenstartkomplexes in Wostochny wurde diese Woche vom russischen Präsidenten Wladimir Putin unterzeichnet. Über die Rakete selbst ist fast nichts bekannt. Energia berichtet, dass es 90 Tonnen Fracht in eine erdnahe Umlaufbahn und 20 Tonnen in eine zirkumlunar polare Umlaufbahn bringen muss.

Darüber hinaus werden bei der Herstellung der Rakete Blöcke der Sojus-5-Rakete verwendet, einer neuen Trägerrakete mittlerer Klasse, die derzeit entwickelt wird, um die Sojus-2-Rakete zu ersetzen (offensichtlich als Booster der ersten Stufe).

Der Hauptentwickler von Sojus-5 ist ebenfalls RSC Energia, und die ersten Flugtests sollen 2022 in Baikonur beginnen. Im Jahr 2024 erwartet Roscosmos den Start einer Rakete mit einem bemannten Raumschiff an Bord. Im Juli berichtete Interfax unter Berufung auf eine anonyme Quelle, dass „fast 30 Milliarden Rubel“ für die Finanzierung des Programms ausgegeben würden.

Bildrechte TASS Bildbeschreibung Die Kosten für einen Start einer solchen Rakete, Komarov, werden auf eine Milliarde Dollar geschätzt. Die UdSSR ging zu solchen Ausgaben, wird Russland gehen?

Ein solches Schema, bei dem Blöcke einer mittelschweren Rakete als erste Stufe verwendet werden, wurde bereits bei der sowjetischen superschweren Energia-Rakete verwendet. Vier Beschleuniger waren Blöcke der Zenit-Rakete, die im ukrainischen Designbüro Yuzhnoye entwickelt wurden. Sojus-2 nutzt auch einige der Entwicklungen dieses Projekts.

Roskosmos erwog zuvor die Möglichkeit, auf Vostochny zwei Standorte für mittlere Raketen zu errichten, um eine Nutzlast in mehreren Stufen in den Orbit zu bringen. Für den Fall, dass es notwendig wäre, eine Station oder ein Schiff für Flüge über lange Strecken im Orbit zusammenzubauen, könnten sie nicht in großen Segmenten oder als Ganzes gestartet werden, sondern im Orbit zusammengebaut werden und Komponenten durch mittlere Raketen liefern.

Wie viel kostet eine superschwere Rakete?

Was die Finanzierung betrifft neues Programm Schaffung einer superschweren Rakete, dann, wie Igor Komarov, der Leiter von Roskosmos, am Donnerstag sagte, da sie nicht in das föderale Weltraumprogramm (FPC) von 2016-2025 aufgenommen wurde, muss sie jetzt möglicherweise geändert werden indem ein separates Unterprogramm darin eingeführt wird.

Russland spricht seit einigen Jahren über Pläne zur Entwicklung einer superschweren Trägerrakete. Bereits 2016 sagte der stellvertretende Ministerpräsident der russischen Regierung, Dmitri Rogosin, der die Verteidigungsindustrie und die Luft- und Raumfahrtindustrie beaufsichtigt, dass Putin schon damals angewiesen habe, dieses Projekt zu starten.

Bildrechte Getty Images Bildbeschreibung Die USA entwickeln das Space Launch System-Programm. Dieses Bild zeigt einen Testmotor für einen Raketenbooster im Jahr 2016.

Ende November desselben Jahres erklärte der erste stellvertretende Leiter von Roscosmos, Alexander Ivanov, die Entwicklung einer Rakete und eines Startkomplexes dafür. Das ist mehr als die Fördersumme des gesamten Bundesraumfahrtprogramms für den Zeitraum 2016 bis 2025. Es wurde Ende 2015 angenommen und beläuft sich auf 1,4 Billionen Rubel.

Diese Zahlen stimmen mit der Einschätzung von Igor Komarov selbst überein. Als er das FKP-Projekt im Frühjahr 2016 vor Journalisten vorstellte, sagte er, dass seine Entwicklung in Bezug auf die Kosten der Gesamtfinanzierung des 10-jährigen Raumfahrtprogramms des Bundes entspricht. Er schätzte die Kosten für einen Start auf eine Milliarde Dollar.

Warum braucht Russland einen superschweren Flugzeugträger?

2016 sah Komarov keinen Sinn darin, so viel Geld für eine superschwere Rakete auszugeben. „Dieses Projekt hat keine kommerzielle Anwendung. Im Rahmen der bestehenden Vereinbarungen über die Nutzung des Weltraums und die Begrenzung von Waffen, die hoffentlich beibehalten werden, besteht kein Bedarf an Nutzlasten, auch nicht für militärische Zwecke.“ sagte er damals.

Am 1. Februar 2018 sagte Komarov jedoch bei einem Briefing auf dem Kosmodrom Vostochny über das Präsidialdekret, dass es Aufgaben für eine superschwere Rakete gibt.

„Die Aufgabe wurde ihr gestellt – das Studium Sonnensystem, Planeten des Sonnensystems, des Mondes und des mondnahen Weltraums, die Aufgabe, bemannte Raumfahrzeuge und automatische Raumfahrzeuge in die erdnahe Umlaufbahn zu bringen und andere nationale Wirtschaftsprobleme zu lösen", fügte der Leiter der staatlichen Körperschaft hinzu.

Bildrechte TASS Bildbeschreibung In der UdSSR gab es auch eine erfolglose Erfahrung beim Bau einer superschweren Rakete - die kolossale H1 wurde nach mehreren erfolglosen Starts aufgegeben.

Wie der Leiter des Space Policy Institute Ivan Moiseev gegenüber BBC Russian Service sagte, erwarten die Befürworter dieses Projekts, dass sich die Rakete in Zukunft rechtfertigen wird.

"Ich war dabei, wie diese Idee entstand. Es war am 31. März letzten Jahres beim Expertenrat in der militärisch-industriellen Kommission. Die Argumente dort waren wie folgt: Jetzt gibt es keine Nutzlasten, weil es keine Rakete gibt, die Designer tun nicht machen. Aber die Rakete wird erscheinen ", dann werden sie anfangen, Nutzlasten dafür herzustellen. Aber das ist nicht wahr, denn eine superschwere Rakete braucht auch superteure Ladungen", sagte er der BBC.

"Dies ist eine politische Entscheidung. Es gibt niemanden, der sagen würde: Geben Sie uns eine superschwere Trägerrakete, wir haben Lasten, aber wir können sie nicht starten.

Allerdings, so ein anderer Experte, Chefredakteur Magazin "Cosmonautics News" Igor Marinin - Russland kann sich eine solche Rakete leisten.

"2016 war der Höhepunkt der Krise, als wir keine Zeit für schwere Raketen und Weltraumforschung hatten. Es war nur die Rede davon, dass Russland ein Superprojekt brauchte, das die Raumfahrtindustrie aufrichten würde Neues level, würde das Interesse am Weltraum wiederherstellen [...] Es wurde jetzt angekündigt, dass Russland den Zenit überschritten hat, dass es bereits einen kleinen Anstieg hat und dass es die Verteidigungs- und Waffenausgaben in den nächsten fünf bis zehn Jahren reduzieren wird. Dementsprechend müssen Unternehmen geladen werden“, sagte er.

Bildrechte Getty Images Bildbeschreibung Elon Musk rechnet damit, dass Falcon Heavy am 6. Februar fliegen wird

In der Geschichte gab es zwei erfolgreiche Entwicklungsprogramme für superschwere Raketen. Die amerikanische Saturn V, die bis zu 140 Tonnen in eine niedrige Umlaufbahn brachte, führte 13 Starts durch, von denen einige Teil des Mondprogramms waren. Die sowjetische Energia konnte bis zu 100 Tonnen in die Umlaufbahn bringen und führte zwei Teststarts durch. Ein weiteres sowjetisches Programm – H1 – wurde nach vier Notstarts eingestellt.

Derzeit entwickeln die USA das Space Launch System-Programm, dessen Träger voraussichtlich bis zu 130 Tonnen Nutzlast in eine niedrige Referenzumlaufbahn bringen kann. Früher wurde gesagt, dass der erste Flug der Rakete bereits 2018 möglich sein wird, aber es wird verschoben, und pessimistische Prognosen sagen, dass sie nicht früher als 2020 fliegen wird.

Der zweite mögliche Konkurrent der russischen Rakete ist Elon Musks SpaceX Falcon Heavy. Es ist bereits auf der Startposition installiert und kann in den kommenden Tagen gestartet werden. Auf der offiziellen Website des Projekts steht zwar nur, dass der Start 2018 erfolgen soll, aber Elon Musk selbst hat auf seinem Twitter bereits einen Termin für den 6. Februar festgelegt. Künftig soll die Rakete 63 Tonnen Nutzlast in eine niedrige Umlaufbahn bringen können.

Der Start der russischen superschweren Rakete ist für 2028 geplant, der Bau der entsprechenden Startrampe am Kosmodrom Vostochny soll 2027 abgeschlossen sein. Der Träger wird "Energy-5" heißen, er wird entworfen, die Produktion wird anvertraut. Für erdnahe Starts wird eine solche Rakete praktisch nicht benötigt, zu ihren Aufgaben kann es gehören, Missionen zum Mond zu schicken. Warum sie in Russland immer noch eine superschwere Rakete bauen können, aber sie werden wahrscheinlich nicht rechtzeitig vor Ablauf der Frist sein, sagt.

"Konstruktor wird erstellt"

Das Projekt Energy-5V wurde erstmals vorgestellt Vorsitzender Energie im November 2016. Derzeit arbeitet RKK an zwei Raketen - Energia-5V-PTK und Energia-5VR-PTK (letztere mit einer Sauerstoff-Wasserstoff-Oberstufe). Die Träger sind in der Lage, bis zu hundert Tonnen in eine niedrige Referenzumlaufbahn zu bringen, bis zu 20,5 Tonnen zu einem Erdsatelliten: eine Mondversion des Raumfahrzeugs der Föderation, das von RSC entwickelt wird, oder ein Start- und Landemodul auf dem Mond.

Laut Plan wird die Rakete der superschweren Klasse Energiya-5 fünf Träger der mittleren Klasse Sojus-5 vereinen - ein Modul in der Mitte (eigentlich die zweite Stufe), vier an den Seiten (die erste Stufe). Die dritte Stufe wird der schweren Rakete Angara-A5V entlehnt. Leider sind bisher weder die Sojus-5 noch die Angara-A5V geflogen.

Der Sojus-5-Träger soll die in der Ukraine montierten Zeniths, die zu mehr als 70 Prozent aus russischen Komponenten bestehen, sowie im Laufe der Zeit Sojus-2-Raketen ersetzen. Es ist geplant, es in der bemannten Raumfahrt einzusetzen, um eine erdnahe Version des Raumfahrzeugs der Föderation zu starten, sowie innerhalb. 30 Milliarden Rubel werden für Sunkar (der Name von Sojus-5 im Rahmen des russisch-kasachischen Baiterek-Projekts) im föderalen Raumfahrtprogramm für 2016-2025 (Phoenix-Entwicklungsarbeiten) bereitgestellt.

Der Träger soll 2022 starten. Sojus-5 wird in der Lage sein, bis zu 17 Tonnen in eine niedrige Referenzumlaufbahn zu starten, die Rakete hat die Hälfte der Teile und Montageeinheiten als Sojus-2. Der RD-171-Motor der ersten Stufe des Zeniths (und nach den Plänen von Sojus-5) gilt immer noch als der stärkste Flüssigkeitsraketenmotor der Welt. Vier solcher Einheiten (in der Version RD-170) wurden an den seitlichen Boostern der superschweren sowjetischen Energia-Rakete installiert.

Die Angara-A5V ist eine schwere Modifikation der Angara-Raketenfamilie mit einer Sauerstoff-Wasserstoff-Drittstufe, die die Nutzlastkapazität um zehn Tonnen (bis zu etwa 40 Tonnen in einer niedrigen Referenzumlaufbahn) erhöht. Die Entwicklung wird auf 37 Milliarden Rubel geschätzt, das gesamte Programm zur Schaffung des Angara-A5V unter Berücksichtigung des Aufbaus der erforderlichen Infrastruktur wird 150 Milliarden Rubel kosten. Das vorläufige Design der Angara-A5V soll 2017 abgeschlossen sein, Bodentests sollen 2025 abgeschlossen sein, Flugtests frühestens 2027 beginnen.

Pläne zur Schaffung eines superschweren Trägers im Rahmen der Angara-Familie (Angara-7-Rakete) wurden lange aufgegeben. Verantwortlich für die Entwicklung und Produktion solcher Raketen ist Moskau, das seit langem versucht, mit milliardenschweren Injektionen aus der Krise zu kommen. „Im Wesentlichen wird ein Konstruktor erstellt, von dem aus wir beginnen, den einen oder anderen Medientyp zu modellieren. All dies wird getan, um Zeit und Kosten zu reduzieren“, sagt Solntsev über Energia-5V.

das Rad neu erfinden

In der Geschichte der sowjetischen Kosmonautik gab es zwei Projekte von superschweren Trägern. Die erste Rakete, N-1, wurde von 1969 bis 1972 viermal gestartet, alle ohne Erfolg. Dies betraf die Raumfahrtindustrie der UdSSR - der Nachfolger Vasily Mishin trat 1974 zurück, sein Platz wurde eingenommen. Er beschloss auch, das H-1-Projekt zu kürzen und mit der Arbeit an einem neuen superschweren Träger („Energy“) zu beginnen, was bei Zeitgenossen eine zweideutige Reaktion hervorrief.

Leider sind die Technologien, die zur Herstellung der superschweren sowjetischen Energiya-Rakete verwendet wurden, deren Starts (1987 und 1988) erfolgreich waren, weitgehend verloren gegangen, und ihre Reproduktion ist wirtschaftlich nicht machbar. An der Entwicklung des Energia-Buran-Komplexes (der Rakete und des wiederverwendbaren Raumfahrzeugs, das sie startet), wie auf der Website von RSC Energia vermerkt, „beteiligten sich 1206 Unternehmen und Organisationen aus fast hundert Ministerien und Abteilungen, den größten Wissenschafts- und Produktionszentren von Russland, die Ukraine, Weißrussland waren beteiligt und andere Republiken der UdSSR. Insbesondere wenn die Produktion von Kerosin-Sauerstoff-Motoren RD-170 eingespart wurde, dann die Produktion von Wasserstoff-Sauerstoff-Motoren RD-0120 (vier Einheiten wurden in der Zentraleinheit von Energia installiert, die auch die zweite Stufe ist) modernen Russland unfähig.

Übergang zu einem dreistufigen Trägerraketenschema und rationelle Nutzung Sauerstoff-Wasserstoff-Kraftstoff wird es, wie RSC Energia entschied, ermöglichen, die Gesamtkosten der Entwicklungsarbeiten an einer neuen superschweren Rakete im Vergleich zum Kopieren der Energia-Trägerrakete (das Energia-Buran-System kostete die UdSSR) um fast das Eineinhalbfache zu senken 16,5 Milliarden sowjetische Rubel).

Mögliche Ausgaben für Energia-5 sind noch unbekannt. Im Jahr 2015 wurde geschätzt, dass das Projekt, einschließlich des Baus der Startrampe auf Vostochny und der dazugehörigen Infrastruktur, etwa 2,2 Billionen Rubel kosten würde. Wahrscheinlich kann dieser Betrag reduziert werden, insbesondere wenn es möglich ist, eine Zusammenarbeit bei der Entwicklung der Sojus-5-Rakete mit Kasachstan und dem Unternehmen S7 Space Transport Systems, dem Eigentümer von Sea Launch, aufzubauen.

Also geht es

Neben Russland erwägt auch China die Schaffung superschwerer Trägerraketen. In den USA ist eine solche Rakete fast fertig. 2017 wird der Start des Trägers Falcon Heavy erwartet (er kann 63,8 Tonnen in eine niedrige Referenzumlaufbahn bringen), 2019 - SLS (Space Launch System, zeigt je nach Version bis zu 70 und 129 Tonnen in eine niedriger Referenzorbit), der an der Entwicklung des Trägers Saturn V beteiligt war. Falcon Heavy hat bereits einen kommerziellen Vertrag, es ist auch geplant, mit dieser Rakete Touristen zum Mond und das Raumschiff Red Dragon zum Mars zu schicken. SLS, das für Missionen zum Mond und zum Mars entwickelt wurde, kann mehr als zehnmal verwendet werden. im Mai 2017 stellvertretender Ministerpräsident nach einem Treffen mit Wladimir Putin. Rogosin bemerkte, dass eine solche Rakete erst nach 2025 erscheinen und nicht um die Erde, sondern um den Mond und andere Weltraumkörper fliegen soll. "Das neue Bühne bemannte Raumfahrt“, betonte der stellvertretende Ministerpräsident.

Die durchgeführte Umfrage „Russland im Weltraum des 21. Jahrhunderts: Ambition und Pragmatismus“ zeigte: 51 Prozent der Russen glauben, dass das Land als erstes eine Basis auf dem Mond errichten sollte, 50 Prozent sollten eine Expedition zum Mars schicken. Die gegenteilige Meinung vertreten 41 bzw. 44 Prozent. „In der Einstellung der Russen zur Weltraumforschung ist hinter dem romantischen Schleier ferner Wanderungen und Ambitionen des Landes ein spürbarer Pragmatismus sichtbar. Die Russen wären gerne die Ersten überhaupt bedeutende Projekte, möchte aber nicht hundert Prozent der Kosten übernehmen “, sagt Ivan Lekontsev, Analyst bei VTsIOM.