Superťažká nosná raketa. Musk po prvý raz vypustil na Mars raketu Falcon Heavy. Nová éra vesmírnych pretekov

na zaujímavú epizóduBulletin NPO pomenovaný po Lavočkinovi z februára 2014. Úplne na záver sa mi veľmi páčil článok od kolektívu autorov (A.Yu.Danilyuk, V.Yu.Klyushnikova, I.I. Kuznecovová a A. S. Osadčenko ) o histórii vývoja superťažkých nosných rakiet. Super ťažké nosné rakety sa zvyčajne nazývajú také nosiče, ktoré sú schopné dopraviť najmenej 100 ton užitočného zaťaženia na nízku obežnú dráhu Zeme. Samozrejme, zvyčajne sa takéto výkonné rakety vytvárajú na lety s ľudskou posádkouMesiac aleboMars , ale samozrejme dôležitosť ich vytvorenia pre vypúšťanie sond do vonkajších priestorov je zrejmáslnečná sústava alebo na vypustenie veľmi ťažkých vesmírnych observatórií. Preto som sa v tejto poznámke rozhodol zhrnúť Aktuálny stav v tejto oblasti v rozdielne krajiny mier.

V súčasnosti neexistujú žiadne štarty takýchto rakiet. S určitým úsekom sa dá nazvať posledné spustenie takýchto médií 8. júla 2011 kedy bol program naposledy spustený Vesmírna loď. S určitým naťahovaním, pretože pri takýchto letoch orbitálny raketoplán v skutočnosti plní úlohu posledného stupňa nosnej rakety a hmotnosť nákladu vypusteného na nízku obežnú dráhu Zeme je obmedzená len na 20-30 ton. V tejto súvislosti môžeme povedať, že posledný štart tohto typu média bol skutočne vyrobený 15. mája 1987 pri použití sovietskej nosnej rakety Energia, bol vyrobený neúspešný pokus vypustenie na obežnú dráhu modelu bojovej laserovej stanice, s celkovou hmotnosťou 80 ton.

3 D- Model nosná raketa Energia s ukotvenou stanicou Poliak alebo . .

AT USA posledný takýto štart sa uskutočnil pred 41 rokmi - 14. mája 1973. Potom v poslednom behu Saturn-5 spustená orbitálna stanica skylab s hmotnosťou 77 ton. Tento štart bol tiež v skutočnosti čiastočne neúspešný - počas štartu stanica stratila tepelne izolačnú clonu a jeden z dvoch solárnych panelov. Po tomto štarte sa vesmírne veľmoci presunuli na modulárne vytváranie orbitálnych staníc. Na druhej strane v súčasnosti až tri krajiny vyvíjajú superťažké nosné rakety – Rusko, USA a Čína.

AT Rusko takýto projekt je spojený s plánmi pilotovaných letov do Mesiac a Mars. Pre Mesiac do roku 2030 sa plánuje vytvorenie nosnej rakety, ktorá vynesie na nízku obežnú dráhu Zeme až 80-90 ton. Pre Mars už po roku 2030 sa plánuje vytvorenie nosiča, ktorý na nízku obežnú dráhu Zeme vynesie až 160-190 ton. V už spomínanom Bulletin NPO pomenovaný po Lavočkinovi je uvedených niekoľko variantov takýchto nosičov. Napríklad tieto:


Na vypustenie takýchto nosičov sa plánuje využiť nový kozmodróm. orientálne. Prvý štart z tohto kozmodrómu (nosič Sojuz-2) by sa malo uskutočniť koncom roka 2015. Na druhej strane výber Východná znamená, že celá vesmírna infraštruktúra pre superťažké nosiče tam bude musieť byť vytvorená od nuly. Vzhľadom na to je to dosť trápne Bajkonur v Sovietske roky sa vytvoril obrovský backlog na minulých podobných médiách, ako napr H1 a Energia Buran. Nedávno som videl správu, že bývalý obrovský hangár je zapnutý Bajkonur kde sa pripravovali na štart H1 a energia, stále v rovnakom stave ako v roku 2002 po zrútení strechy.

Plánované trajektórie štartu z kozmodrómu orientálne. .

Teraz prejdime kUSA. V súčasnosti sa tam vyvíjajú dva rôzne superťažké nosiče:štát zNASA a súkromné ​​od SpaceX . V prvom prípade sa ako náhrada programu objavili médiáVesmírna loď. Najprv sa volaloAres-5a vyvinuté pre programSúhvezdiepre pilotované letymesiac. V roku 2010 skutočne došlo k odmietnutiu lunárnych plánov, hoci vývoj superťažkého nosičaNASA neodmietol. Nosný projekt bol výrazne zmenený a dostal menoSLS (Systém SpaceLight ) . Teraz sa už navrhuje nepoužívať ho na lety s ľudskou posádkouMesiac, a pre lety s ľudskou posádkou k asteroidom respMars. Prvé spustenie tohto nosiča sa očakáva v roku 2017. Vo vývoji sú dve možnostiSLS : s posádkou a nákladom. Prvý vynesie na obežnú dráhu až 70 ton, druhý až 130 ton.

Úplne vpravo je nákladný variant SLS. Naľavo od neho je verzia s posádkou SLS. .

SLS veľmi široko využíva infraštruktúru aj technológie, ktoré zostali po programeVesmírna loď . Napríklad na montáž sa použije rovnaká vertikálna montážna budova a rovnaké štartovacie rampy na pláštiCanaverel ktoré boli použité pre programSaturn-5 a Vesmírna loď . Očakáva sa prvé spustenieSLS budú vyrobené v rokoch 2017-2018.


Vertikálna montážna budova Cape Canaverel, do ktorého boli turisti od začiatku tohto roka zastavovaní, z dôvodu spustenia príprav na jeho využitie pre program SLS . .

Ďalšou plánovanou americkou ťažkou váhou je nosič Falcon Heavy od súkromná firma SpaceX. Jeho schopnosti budú skromnejšie ako u SLS- len 53 ton na blízkozemnú časť a 5 metrov predný kryt, zároveň sa plánuje, že bude vo veľkej miere opakovane použiteľný. Na prvé štarty bolo rozhodnuté použiť štartovaciu rampu SLC-4E na kozmodróme Vandenberg v Kalifornia. Do roku 2005 túto lokalitu využívala armáda na vynášanie tajných satelitov na polárne dráhy. Očakávané prvé spustenie Falcon Heavy sa stane tento rok, ale vzhľadom na chronické odklady SpaceX, s najväčšou pravdepodobnosťou sa oplatí čakať v roku 2015. Na druhej strane s najväčšou pravdepodobnosťou Falcon Heavy v najbližších rokoch sa stane najvýkonnejšou nosnou raketou, ktorá existuje, vzhľadom na skutočnosť, že implementácia všetkých ostatných ťažkých váh prebieha v oveľa skorších štádiách vývoja. A samozrejme čistý majetok miliardára Elona Musk umožňuje SpaceX byť menej závislý od politických rozmarov, ktoré sú metlou vládnych vesmírnych agentúr. Ak budú štarty úspešné, tak v budúcnosti NASA sľubuje povoliť Falcon Heavy na odpálenie štartovacieho komplexu na myse Canaverel na čísle 39 , spolu s SLS . Z dlhodobejšieho hľadiska SpaceX existuje mediálny projekt Sokol XX, nosnosť do 130 ton.


Rôzne nosné rakety SpaceX v porovnaní s Saturn-5. .

A nakoniec prejdime k Čína. Ako sa ukázalo v minulých rokoch, vyvíjajú aj superťažký nosič tzv Dlhý marec - 9, s najväčšou pravdepodobnosťou pre pilotovaný let do Mesiac. Jeho nosnosť sa odhaduje na 130 ton. Je zrejmé, že jeho štarty sa budú vykonávať z nového kozmodrómu Wenchang na ostrove Hainan. Minulé čínske kozmodrómy mali veľké problémy s pádovými zónami vyčerpaných etáp v husto obývaných oblastiach. Pri každom spustení je často evakuovaných mnoho tisíc miestnych obyvateľov. Výstavba štartovacích komplexov na novom kozmodróme prebieha od roku 2007, prvé štarty z neho do vesmíru sa očakávajú v blízkej budúcnosti (t. nová raketa Dlhý marec - 5. ktorý je o niečo silnejší ako ten náš Proton).


Budúce čínske nosné rakety. .

Ako je zrejmé z dokumentu, projektovaná ruská superťažká strela sa nestane opätovne použiteľnou. To znamená, že ho možno použiť len vo vládnych projektoch, kde nie je potrebná komerčná konkurencieschopnosť. Raketa, ktorá by mohla mať svoj prvý štart v roku 2028, sa zdá byť vhodná na obsluhu lunárnej stanice, ktorú sa Spojené štáty za Trumpa rozhodli postaviť.

To je na jednej strane dobre – jednoznačne „nekomerčná“ raketa nebude pod tlakom SpaceX. Na druhej strane sa ukazuje, že prítomnosť alebo absencia skutočných úloh pre domácu superťažkú ​​závisí iba od túžby Spojených štátov investovať do cirkumlunárnej stanice. História učí, že od lunárneho programu NASA takmer nikdy nedokončila svoje pilotované projekty. V súlade s tým hrozí, že nová ruská raketa zostane bez práce, ak Američania opäť zmenia názor.

Prečo ruská superťažká nemôže byť ani čiastočne znovupoužiteľná

Z prílohy zmluvy je vidieť, že superťažká raketa bude vytvorená z blokov strednej rakety Sojuz-5, ktorej vývoj nedávno začala RSC Energia. Prvý let Sojuzu-5 je naplánovaný na rok 2022. Technicky bude táto raketa, ktorá vynesie na obežnú dráhu 18 ton, zjednodušenou verziou sovietskeho Zenitu.

Najmä motor jeho prvého stupňa RD-171MV je v skutočnosti zjednodušeným RD-171 prvého stupňa Zenitu, chýbajú len okysličovacie (kyslíkové) štartovacie tlmivky. Vďaka tomu je menej možné ovládať trakciu, ale na druhej strane sa výkon zvyšuje o päť percent, konštrukcia motora sa stáva jednoduchšou, ľahšou a spoľahlivejšou. Výrobca preto dúfa, že vďaka tomu zníži cenu motora o 15-20 percent v porovnaní s "Zenith" RD-171. Štart Sojuzu-5 bude podľa plánov stáť 35 miliónov dolárov (nikto však nevie, na čo presne). To znamená, že spustenie superťažkého z „balíka“ etáp Union bude stáť niekoľko stoviek miliónov dolárov – náklady na superťažký sa nedajú zredukovať na jednoduchý súčet nákladov na jeho prvky, ich montáž si vyžiada veľa unikátne rozhranie, ktoré zvyšuje jednotkové náklady o desiatky percent.

A všetko sa zdá byť v poriadku, pretože v Rusku momentálne nie je žiadna superťažká váha, ale tu sa to objaví. A nie na základe Angary, čo je 100 miliónov dolárov za kus, ale na základe vraj lacnejšieho Sojuzu-5. Je tu však jedno „ale“. Ako viete, dnes Ruské nosné rakety sa na komerčnom trhu vyskytujú v malom množstve – boli nahradené lacnejšími raketami Falcon 9. Jedna z silné stránky toto Americká raketa- možnosť opätovného využitia jeho najdrahšej časti - prvej etapy. Zatiaľ šetrí SpaceX približne 10 percent nákladov na každý štart, no po predstavení najnovšej modifikácie Falconu 9 – Block 5 – ušetrí až 30 percent.

Ale Sojuz-5 a superťažký stroj vytvorený na jeho základe nebudú môcť ísť touto cestou. Dôvod je celkom jednoduchý - kyslíkovo-naftylový motor RD-171MV (naftyl, C12.79H24.52 je uhľovodíkové palivo zavedené z dôvodu poklesu produkcie ropy vhodné na výrobu raketového petroleja) v prvom stupni Sojuzu- 5 Falcon 9 v prvom stupni - deväť slabších motorov naraz. Na pristátie rakety na chvoste je vhodnejších niekoľko menších motorov ako jeden výkonnejší.

Faktom je, že moderné raketové motory môžu meniť ťah veľmi mierne. Je ľahké z nich získať plnú silu, ale je ťažké dosiahnuť veľmi málo. Kým rakety raz leteli, všetko bolo v poriadku: aj hmotnosť samotnej rakety s palivom je taká, že päť percent výkonu tam netreba, do vesmíru sa s nimi nedá nič dať.

Ďalší príbeh so záchranou javiska. Keď si sadne, zostalo v nej málo paliva - takmer všetko išlo na výstup užitočného zaťaženia. Samotný krok je veľmi jednoduchý. Ak „stlačíte“ ťah motora, raketa jednoducho nepristane a keď dôjde palivo, spadne ako kameň. Je dobré, keď je ako Falcon 9 deväť motorov - vypnite súčiastku a sadnite si. Ak jeden, ako sovietsky Zenit a jeho potomok Sojuz-5, bude to oveľa ťažšie.

Okrem toho má RD-171 od samého začiatku zjednodušený systém ovládania trysiek, čo ešte viac komplikuje pristátie chvostom. V dizajne Sojuzu-5 nie je miesto pre „nohy“ - podpery, bez ktorých raketa nemôže pristáť na chvoste.

Superťažký sa bude montovať na základe prvých stupňov Sojuzu-5 – rovnako ako Falcon Heavy sa montuje na základe prvých troch stupňov Falconu 9. Ak sú „tehly“ na jedno použitie, potom dom tzv. budú na jedno použitie.

Nedostatočná znovupoužiteľnosť v projekte je zrejmá aj z toho, že príloha zmluvy podrobne popisuje požiadavky na zaistenie bezpečnosti pádu stupňov superťažkej rakety, no neuvádza problematiku ich vhodnosti. na záchranu.

Čo nám nedostatok opätovnej použiteľnosti hovorí o cieľoch projektu

Ruská superťažká raketa podľa dostupných dokumentov poletí najskôr v roku 2028. To by ho mohlo vystaviť riziku konkurencie s Falcon Heavy, ktorý je opakovane použiteľný a potenciálne lacnejší. V skutočnosti sú však malé. Do tej doby SpaceX plánuje nahradiť Falcon Heavy z dôvodu jeho zastaranosti výkonnejšou a lacnejšou (na kilogram nákladu) raketou BFR.

Z toho je zrejmé, že komerčný trh Ruská ťažká váha sotva niekto bude. Ak lietadlá jednej spoločnosti lietajú raz a druhé veľa, letenky prvej spoločnosti budú príliš drahé na komerčnú dopravu. Rakety SpaceX vytlačili ruské protóny z trhu aj v jednorazovej verzii a zatiaľ nie je dôvod veriť, že sa niečo zmení pri konkurovaní ich znovupoužiteľným superťažkým potomkom.

Existuje však odvetvie, ktoré je voči drahým štartom „imúnne“ – štátne vesmírne projekty. NASA minulý rok veľmi tvrdo tlačila na projekt lunárnej stanice. Dôvod takého záujmu NASA o tento program je jednoduchý: začiatkom roku 2020 agentúra dokončí svoju raketu SLS, ktorá sa stane najvýkonnejšou na svete. NASA nedáva dostatok peňazí na lety na Mesiac a nebude fungovať letieť SLS na ISS - SLS je viac ako 10-krát drahšie ako Falcon Heavy. Daňovým poplatníkom nebude možné vysvetliť, prečo lietať za také peniaze, ak existuje lacnejší spôsob.

Samozrejme, Falcon Heavy je schopný dodať moduly na cirkumlunárnu stanicu, a to bude aj lacnejšie. Ale tu je NASA vo výhodnej pozícii: daňový poplatník si nie je vedomý zložitosti schopností Falcon Heavy, takže zástupca šéfa NASA William Gerstenmaier už vedie dezinformačnú kampaň, kde verejne tvrdí, že SLS môže dodať moduly pre novú stanicu, ale raketa SpaceX nemôže. Samozrejme, už bol obvinený z prekrúcania faktov, ale to nie je také dôležité, keďže o financovaní SLS sa bude hlasovať v Kongrese a aj tak tam nečítajú noviny.

Obrázok: NASA/MSFC

Roskosmos sa veľmi rýchlo zapojil do tohto mimoriadne užitočného projektu. Od sovietskej éry sme nemali vlastné vesmírne programy s ľudskou posádkou, pretože si vyžadujú vážne financovanie. Preto je pre našu krajinu jedinou reálnou šancou na badateľnú ľudskú aktivitu vo vesmíre účasť na medzinárodnom projekte. Už vlani na jeseň šéf Roskosmosu Igor Komarov podpísal so zástupcom NASA vyhlásenie o úmysle spolupracovať na cirkumlunárnej stanici.

Je to vynikajúci krok, pretože zatiaľ nepredpokladáme iné dôvody na financovanie programov s posádkou. Takáto spolupráca si však vyžaduje, aby Rusko malo raketu schopnú dosiahnuť obežnú dráhu Mesiaca sľubne vesmírna loď"Federácia" (viac ako 15 ton). Podľa prílohy zmluvy na návrh nového ruského superťažkého lietadla sa približne v tejto hmotnostnej kategórii - do 20 ton na obežnú dráhu Mesiaca - plánujú schopnosti budúceho ruského superťažkého lietadla.

Ilustrácia: NASA

Takže, ako vidíme, naša superťažká raketa nie je určená len na jedno použitie. Nemá totiž zmysel často lietať na cirkumlunárnu stanicu. Po prvé, stav beztiaže sa prakticky nelíši od stavu beztiaže na ISS, to znamená, že nemôžete vytvoriť veľa nových experimentov. Po druhé, náklady na prepravu nákladu a ľudí na vzdialenosť viac ako 400 000 kilometrov (obežná dráha okolo Mesiaca) sú výrazne vyššie ako náklady na vzdialenosť nad 400 kilometrov (obežná dráha ISS).

Po tretie, a čo je najdôležitejšie, Mesiac je mimo magnetického poľa Zeme. Žiarenie mimo tohto poľa je 0,66 Sv za rok. Maximálna dávka pre astronauta podľa noriem NASA aj Roskosmosu je len 0,5 Sv za rok. Na povrchu Mesiaca je úroveň žiarenia dvakrát nižšia a na Marse trikrát nižšia. To znamená, že cirkumlunárna stanica je najsmrteľnejším miestom, aké sa kedy ľuďom v histórii vesmírneho prieskumu ponúklo.

Foto: Federal Space Agency / wikimedia commons / CC BY 4.0

Zástupcovia štátnych vesmírnych agentúr preto opakovane vysvetlili, že stanica bude pravdepodobne pravidelne navštevovaná a nie trvalo obývaná. To znamená, že tam treba lietať zriedkavo a dlho sa nezdržiavať. A pre zriedkavé lety nie sú potrebné opakovane použiteľné rakety. Ak budú lietať mnohokrát, nové rakety sa budú vyrábať tak zriedka, že existuje reálna šanca, že stratia zručnosti na ich výrobu.

Treba teda uznať, že projekt ruskej superťažkej váhy vyzerá vo všetkých ohľadoch dobre premyslený a na danú úlohu sa hodí. Bude môcť vyvesiť ruskú vlajku vo vesmíre na hraniciach, ktoré Američania dobyli. Ide o vynikajúci projekt, za ktorý si Roskosmos zaslúži najvyššiu pochvalu.

Obzvlášť skvelé je, že v našej krajine nemáme vlastné úlohy pre superťažkých, až na jednu vec – mať ju, ak ju má USA. Historicky sa tak stalo, že vedenie priemyslu a po ňom - ​​a krajina ako celok - nechápe, prečo by superťažká váha mohla byť potrebná mimo prestížnych medzinárodné projekty. Vzhľadom na to, že jediným viditeľným zákazníkom našej superťažkej rakety je NASA, účasť na ich projekte lunárnej stanice je zatiaľ našou jedinou reálnou šancou vôbec superťažkú ​​raketu získať.

Prečo je to riskantné

So všetkými výhodami orientácie domácej superťažkej participácie na americkom projekte Deep Space Gateway má aj vážnu nevýhodu. Faktom je, že vesmírna agentúra v Spojených štátoch závisí od volebného cyklu v tejto krajine. AT posledné desaťročia každý nového prezidenta chce získať imidžové body ohlásením nového, „bezprecedentného“ vesmírneho projektu.

Môže to byť čokoľvek: Reaganov SDI, návrat Busha mladšieho na Mesiac, Obamov plán zachytávania asteroidov alebo napríklad vytvorenie lunárnej stanice v Trumpovej ére. Toto všetko nielenže nie je potrebné, ale ani nie je potrebné. Žiadny prezident v Spojených štátoch sa neudrží pri moci dlhšie ako osem rokov a aj tak nebude možné za osem rokov zrealizovať skutočne veľký vesmírny projekt bez super úsilia.

Projekt Deep Space Gateway môže v tomto ohľade postihnúť rovnaký smutný osud ako predchádzajúce projekty NASA, ako napríklad program Constellation, ktorý bol uzavretý za Obamu, do ktorého sa investovali miliardy dolárov a roky práce. Predtým sa presne rovnakým spôsobom uzavrelo množstvo iných programov. V skutočnosti po letoch na Mesiac dokončili štáty iba jeden pilotovaný program – ISS.

Vzlet ťažkej nosnej rakety "Delta IV" s loďou "Orion" na palube. Orion bol súčasťou programu Constellation a pokračuje vo vývoji aj po jeho obmedzení.
NASA / Sandra Joseph a Kevin O'Connell

Obzvlášť veľkým rizikom pre projekt DSG je, že myšlienka lunárnej stanice spôsobuje v americkej spoločnosti veľké podráždenie. Známy americký publicista Robert Zubrin, ktorý sa špecializuje na vesmír, už poznamenal: „Nemôžete tam robiť nič, čo by sa nedalo robiť na ISS, s výnimkou vystavovania ľudí veľkým dávkam žiarenia – forma tzv. lekársky výskum, pre ktorý bolo v Norimbergu zatknutých niekoľko nacistických lekárov.

Môže sa ukázať, že budúci prezident USA nechce, aby sa jeho meno objavilo v histórii vedľa mien Himmler a Mengele. V tomto prípade bude musieť ruská superťažká raketa v strede preletu vymeniť koňa – nemáme a ani neplánujeme žiadne nezávislé národné vesmírne projekty, ktoré by vyžadovali superťažkú ​​raketu. V tomto prípade riskuje, že zostane bez konkrétnych cieľov.

Super-ťažké opakovanie príbehu Angara?

Podobný prípad už v postsovietskej histórii našej kozmonautiky bol. Nie je to tak dávno, čo Angara, raketa, ktorá minula ~6,5-krát viac ako Falcon 9 (ktorý stál približne 400 miliónov dolárov na vývoj), zostala bez veľkého podielu objednávok.

Model nosnej rakety ťažkej triedy „Angara“ na VII Medzinárodná výstava vojenskej techniky, technológie a zbrane pozemných síl "VTTV-Omsk-2007".
Foto: Valery Gasheev / ITAR-TASS

Ako minulý rok poznamenal Igor Komarov, plány na výrobu Angary sa kvôli škrtom vo financovaní niekoľkokrát znížili. Zníženie počtu objednávok vedie k prestojom, čo následne spôsobuje zvýšenie nákladov na výrobu a spustenie. Ako teraz vieme, pravidelné lety Angary - 20 rokov po spustení programu - sa nikdy nezačali. Hrozí rovnaký osud aj novej superťažkej?

Stojí za to uznať, že NASA, ktorá s každým novým prezidentom drasticky mení svoje plány vo vesmíre, je pre ruskú kozmonautiku menej spoľahlivým partnerom ako ruské ministerstvo obrana. Áno, ministerstvo obrany môže vždy znížiť štarty svojich satelitov, ale nemôže ich úplne opustiť – bez toho bude pre prípad slepej veľká vojna. Ale štáty môžu celkom dobre opustiť cirkumlunárnu stanicu - nie je to prvýkrát. Preto sa duch Angary bude dlho túlať niekde v blízkosti ruského superťažkého projektu.

Našli ste preklep? Vyberte fragment a stlačte Ctrl+Enter.

sp-force-hide ( display: none;).sp-form ( display: block; background: #ffffff; padding: 15px; width: 960px; max-width: 100%; border-radius: 5px; -moz-border -radius: 5px; -webkit-border-radius: 5px; border-color: #dddddd; border-style: solid; border-width: 1px; font-family: Arial, "Helvetica Neue", sans-serif; background- repeat: no-repeat; background-position: center; background-size: auto;).sp-form input ( display: inline-block; nepriehľadnosť: 1; viditeľnosť: viditeľné;).sp-form .sp-form-fields -wrapper ( margin: 0 auto; width: 930px;).sp-form .sp-form-control ( background: #ffffff; border-color: #cccccc; border-style: solid; border-width: 1px; font- veľkosť: 15px; padding-left: 8,75px; padding-right: 8,75px; border-radius: 4px; -moz-border-radius: 4px; -webkit-border-radius: 4px; výška: 35px; šírka: 100 % ;).sp-form .sp-field label ( farba: #444444; font-size: 13px; font-style: normal; font-weight: bold;).sp-form .sp-button ( border-radius: 4px ; -moz-border-radius: 4px; -webkit-border-radius: 4px; b farba pozadia: #0089bf; farba: #ffffff; šírka: auto; váha písma: 700 štýl písma: normálny font-family: Arial, sans-serif;).sp-form .sp-button-container (text-align: left;)

Od prvého letu do vesmíru sa človek snažil vytvoriť čo najvýkonnejšie rakety a dopraviť na obežnú dráhu čo najviac nákladu. Poďme si porovnať všetky najzdvihanejšie nosné rakety v histórii ľudstva.

23. novembra 1972 sa uskutočnil posledný štvrtý štart superťažkej nosnej rakety N-1. Všetky štyri štarty boli neúspešné a po štyroch rokoch práce na H-1 boli obmedzené. Štartovacia hmotnosť tejto rakety bola 2 735 ton. Rozhodli sme sa porozprávať o piatich najťažších vesmírnych raketách na svete.

Sovietska nosná raketa super ťažká trieda H-1 bol vyvíjaný od polovice 60. rokov 20. storočia v OKB-1 pod vedením Sergeja Koroleva. Hmotnosť rakety bola 2735 ton. Pôvodne sa počítalo s vypustením ťažkej orbitálnej stanice na obežnú dráhu blízko Zeme s perspektívou zostavenia ťažkej medziplanetárnej kozmickej lode pre lety na Venušu a Mars. Keďže sa ZSSR pripojil k „lunárnym pretekom“ so Spojenými štátmi, program H1 bol nútený a preorientovaný na let na Mesiac.




Všetky štyri skúšobné štarty H-1 však boli v štádiu prevádzky prvého stupňa neúspešné. V roku 1974 bol sovietsky lunárny lunárny program s ľudskou posádkou skutočne uzavretý pred dosiahnutím cieľového výsledku a v roku 1976 boli oficiálne ukončené aj práce na N-1.

"Saturn-5"

Americká nosná raketa Saturn-5 zostáva najzdvihanejšou, najvýkonnejšou, najťažšou (2965 ton) a najväčšou z existujúcich rakiet, ktoré vynášajú náklad na obežnú dráhu. Vytvoril ho dizajnér raketová technológia Wernher von Braun. Raketa by mohla vyniesť 141 ton nákladu na nízku obežnú dráhu Zeme a 47 ton nákladu na trajektóriu k Mesiacu.

"Saturn-5" sa použil na implementáciu programu amerických lunárnych misií, s jeho pomocou sa 20. júla 1969 uskutočnilo prvé pristátie človeka na Mesiaci, ako aj na spustenie orbitálnej stanice Skylab na nízku Zem. obežná dráha.

"energia"

Energia je sovietska nosná raketa superťažkej triedy (2400 ton) vyvinutá NPO Energia. Bola jednou z najviac silné rakety vo svete.

Bola vytvorená ako univerzálna sľubná raketa na uskutočnenie rôzne úlohy: nosič pre MTKK "Buran", nosič pre pilotované a automatické expedície na Mesiac a Mars, na vypúšťanie orbitálnych staníc novej generácie atď. Prvý štart rakety sa uskutočnil v roku 1987, posledný - v roku 1988.

"Ariane 5"

Ariane 5 je európska nosná raketa z rodiny Ariane, určená na vypustenie nákladu na nízku referenčnú obežnú dráhu (LEO) alebo geotransferovú obežnú dráhu (GTO). Hmotnosť rakety v porovnaní so sovietskou a americkou nie je taká veľká - 777 ton.Vyrába Európska vesmírna agentúra. Nosná raketa Ariane 5 je hlavnou nosnou raketou ESA a zostane ňou minimálne do roku 2015. Za obdobie 1995-2007 Uskutočnilo sa 43 štartov, z ktorých 39 bolo úspešných.

"Protón"

"Proton" (UR-500, "Proton-K", "Proton-M") je nosná raketa ťažkej triedy (705 ton), určená na vypustenie automatických kozmických lodí na obežnú dráhu Zeme a ďalej do vesmíru. Vyvinuté v rokoch 1961-1967 v poddivízii OKB-23 (teraz M.V. Khrunichev GKNPTs).

Autorské práva k obrázku Pushkarev/TASS Popis obrázku V ZSSR sa jeden z programov na vytvorenie superťažkej rakety skončil dvoma úspešnými štartmi

Rocket and Space Corporation Energia, ktorá bola vybraná ako hlavný vývojár vesmírnej rakety superťažkej triedy, zverejnila na svojej webovej stránke „ cestovná mapa"projekt.

Jeho prvá fáza bude trvať od roku 2018 do roku 2019. Počas tejto doby spoločnosť vypracuje návrh dizajnu, určí vzhľad základné časti rakiet, ako aj pripraviť štúdie uskutočniteľnosti.

Výskumné a vývojové práce budú pokračovať ďalších osem rokov, od roku 2020 do roku 2028. V rovnakom čase by mal byť vybudovaný štartovací komplex pre raketu na kozmodróme Vostočnyj, ako aj všetka potrebná infraštruktúra. Letové testy rakety sú naplánované na rok 2028.

  • Lunárna raketa na olympijských hrách: koľko by mohol stáť superprojekt Roskosmos?

Dekrét o vytvorení raketového komplexu vo Vostočnom podpísal tento týždeň ruský prezident Vladimir Putin. O samotnej rakete nie je známe takmer nič. Energia uvádza, že bude musieť vypustiť 90 ton nákladu na nízku obežnú dráhu Zeme a 20 ton na cirkumlunárnu polárnu obežnú dráhu.

Okrem toho sa pri vytváraní rakety použijú bloky rakety Sojuz-5, novej nosnej rakety strednej triedy, ktorá sa v súčasnosti vyvíja, aby nahradila raketu Sojuz-2 (samozrejme ako boostery prvého stupňa).

Hlavným vývojárom Sojuzu-5 je tiež RSC Energia a prvé letové testy by sa mali začať v roku 2022 na Bajkonure. V roku 2024 Roskosmos očakáva vypustenie rakety s kozmickou loďou s ľudskou posádkou na palube. V júli Interfax s odvolaním sa na anonymný zdroj uviedol, že na financovanie programu sa vynaloží „takmer 30 miliárd rubľov“.

Autorské práva k obrázku TASS Popis obrázku Náklady na jeden štart takejto rakety Komarov sa odhadujú na miliardu dolárov. Na takéto výdavky išiel ZSSR, pôjde Rusko?

Takáto schéma, keď sú ako prvý stupeň použité bloky stredne ťažkej rakety, už bola použitá na sovietskej superťažkej rakete Energia. Štyri urýchľovače boli bloky rakety Zenit, vytvorené v ukrajinskom konštrukčnom úrade Južnoje. Sojuz-2 tiež využíva niektoré z vývoja tohto projektu.

Roskosmos predtým zvažoval možnosť vybudovať na Vostočnom dve miesta pre stredné rakety s cieľom dopraviť náklad na obežnú dráhu v niekoľkých etapách. V prípade, že by bolo potrebné zostaviť stanicu alebo loď na lety na veľké vzdialenosti na obežnej dráhe, potom by nemohli byť vypustené vo veľkých segmentoch alebo ako celok, ale zostavené na obežnej dráhe, pričom komponenty dodávajú stredné rakety.

Koľko stojí super ťažká raketa?

Čo sa týka financovania nový program vytvorenie superťažkej rakety, potom, ako povedal vo štvrtok Igor Komarov, šéf Roskosmosu, keďže nebola zaradená do federálneho vesmírneho programu (FPC) 2016-2025, teraz ju bude treba zmeniť, príp. zavedením samostatného podprogramu do nej.

Rusko o plánoch na vývoj superťažkej nosnej rakety hovorí už niekoľko rokov. Ešte v roku 2016 podpredseda ruskej vlády Dmitrij Rogozin, ktorý dohliada na obranný a letecký priemysel, povedal, že už vtedy dal Putin pokyn na spustenie tohto projektu.

Autorské práva k obrázku Getty Images Popis obrázku USA vyvíjajú program Space Launch System. Tento obrázok ukazuje testovací motor pre raketový posilňovač v roku 2016.

Koncom novembra toho istého roku prvý zástupca vedúceho Roskosmosu Alexander Ivanov povedal, že vývoj rakety a štartovacieho komplexu pre ňu. To je viac ako objem financií pre celý federálny vesmírny program na obdobie rokov 2016 až 2025. Bol prijatý na konci roka 2015 a predstavuje 1,4 bilióna rubľov.

Tieto čísla sa zhodujú s hodnotením samotného Igora Komarova. Pri predstavení projektu FKP novinárom na jar 2016 uviedol, že jeho náklady na vývoj sú primerané celkovému financovaniu 10-ročného federálneho vesmírneho programu. Náklady na jeden štart odhadol na miliardu dolárov.

Prečo Rusko potrebuje superťažký nosič?

V roku 2016 Komarov nevidel zmysel míňať také peniaze na super ťažkú ​​raketu. "Tento projekt nemá komerčné využitie. V rámci existujúcich dohôd, ktoré, dúfam, budú zachované, o využívaní priestoru a obmedzení zbraní, nebude potrebný náklad, a to ani na vojenské účely," dodal. povedal vtedy.

1. februára 2018 však Komarov na brífingu na kozmodróme Vostočnyj o prezidentskom dekréte povedal, že pre superťažkú ​​raketu existujú úlohy.

„Bola pre ňu stanovená úloha – pracovňa slnečná sústava, planét slnečnej sústavy, Mesiaca a takmer lunárneho priestoru, úloha vyniesť pilotované kozmické lode a automatické kozmické lode na nízku obežnú dráhu Zeme a riešiť ďalšie národohospodárske problémy,“ dodal šéf štátnej korporácie.

Autorské práva k obrázku TASS Popis obrázku V ZSSR bola tiež neúspešná skúsenosť so stavbou superťažkej rakety - kolosálna H1 bola po niekoľkých neúspešných štartoch opustená.

Ako povedal šéf Space Policy Institute Ivan Moiseev pre BBC Russian Service, priaznivci tohto projektu rátajú s tým, že raketa sa v budúcnosti ospravedlní.

"Bol som pri tom, ako táto myšlienka vznikla. Bolo to 31. marca minulého roku na odbornej rade vo vojensko-priemyselnej komisii. Argumenty tam boli nasledovné: teraz nie sú nosnosti, lebo nie je raketa, konštruktéri áno. nevyrobia ich. Ale raketa sa objaví ", potom pre ňu začnú vyrábať užitočné zaťaženie. Ale to nie je pravda, pretože superťažká raketa potrebuje aj superdrahé náklady," povedal pre BBC.

"Toto je politické rozhodnutie. Nie je nikto, kto by povedal - dajte nám super ťažkú ​​nosnú raketu, máme náklad, ale nemôžeme ho odpáliť. Prepadli sme terminológii, hovoria, že bude superťažká." pred ostatnými,“ domnieva sa Mojsejev.

Podľa iného odborníka však Hlavný editorčasopis "Cosmonautics News" Igor Marinin - Rusko si môže dovoliť takúto raketu.

"V roku 2016 vrcholila kríza, keď sme nemali čas na ťažké rakety a prieskum vesmíru. Hovorilo sa len o tom, že Rusko potrebuje super projekt, ktorý by pozdvihol vesmírny priemysel na nová úroveň, by obnovil záujem o vesmír [...] Teraz bolo oznámené, že Rusko sa dostalo z vrcholu, že už má malý nárast a že v najbližších piatich až desiatich rokoch zníži výdavky na obranu a zbrojenie. Preto je potrebné podniky zaťažiť,“ povedal.

Autorské práva k obrázku Getty Images Popis obrázku Elon Musk očakáva, že Falcon Heavy poletí 6. februára

V histórii boli dva úspešné programy vývoja superťažkých rakiet. Americký Saturn V, ktorý vyniesol na nízku obežnú dráhu až 140 ton, uskutočnil 13 štartov, z ktorých niektoré boli súčasťou lunárneho programu. Sovietska Energia bola schopná vyniesť na obežnú dráhu až 100 ton a uskutočnila dva skúšobné štarty. Ďalší sovietsky program – H1 – bol po štyroch núdzových štartoch obmedzený.

V súčasnosti USA vyvíjajú program Space Launch System, ktorého nosič by mal byť schopný vyniesť na nízku referenčnú obežnú dráhu až 130 ton nákladu. Už skôr sa hovorilo, že prvý let rakety bude môcť uskutočniť už v roku 2018, no ten sa odkladá a pesimistické predpovede hovoria, že poletí najskôr v roku 2020.

Druhým možným konkurentom ruskej rakety je SpaceX Falcon Heavy Elona Muska. Je už nainštalovaný na štartovacej pozícii a môže byť spustený v najbližších dňoch. Oficiálna stránka projektu hovorí len o tom, že spustenie prebehne v roku 2018, no samotný Elon Musk už na svojom Twitteri určil termín na 6. februára. V budúcnosti bude raketa schopná vyniesť na nízku obežnú dráhu 63 ton nákladu.

Štart ruskej superťažkej rakety je plánovaný na rok 2028, výstavba zodpovedajúcej štartovacej rampy na kozmodróme Vostočnyj by mala byť dokončená v roku 2027. Nosič sa bude volať "Energy-5", projektuje sa, výroba bude poverená. Takáto raketa prakticky nie je potrebná na štarty v blízkosti Zeme, medzi jej úlohy môže patriť vysielanie misií na Mesiac. Prečo v Rusku stále dokážu postaviť super ťažkú ​​raketu, ale je nepravdepodobné, že by to stihli pred termínom, hovorí.

"Konštruktor sa vytvára"

Prvýkrát bol predstavený projekt Energy-5V generálny riaditeľ Energia v novembri 2016. V súčasnosti RKK pracuje na dvoch raketách – Energia-5V-PTK a Energia-5VR-PTK (posledná s kyslíkovo-vodíkovým horným stupňom). Nosiče sú schopné vyniesť až sto ton na nízku referenčnú obežnú dráhu, až 20,5 tony na satelit Zeme: lunárna verzia vesmírnej lode Federation, ktorú vyvíja RSC, alebo modul na vzlet a pristátie na Mesiaci.

Raketa superťažkej triedy Energija-5 podľa plánu zjednotí päť nosičov strednej triedy Sojuz-5 - jeden modul v strede (v skutočnosti druhý stupeň), štyri - po stranách (prvý stupeň). Tretí stupeň bude zapožičaný z ťažkej rakety Angara-A5V. Bohužiaľ, Sojuz-5 ani Angara-A5V ešte neleteli.

Nosič Sojuz-5 by mal nahradiť Zenity montované na Ukrajine, ktoré pozostávajú z viac ako 70 percent z ruských komponentov a časom aj rakety Sojuz-2. Plánuje sa jeho použitie v kozmonautike s ľudskou posádkou, na vypustenie blízkozemskej verzie kozmickej lode Federácie, ako aj v rámci nej. Pre Sunkar (názov Sojuz-5 v rámci rusko-kazašského projektu Baiterek) je vyčlenených 30 miliárd rubľov vo federálnom vesmírnom programe na roky 2016-2025 (vývojové práce Phoenixu).

Dopravca by mal spustiť v roku 2022. Sojuz-5 bude schopný vyniesť až 17 ton na nízku referenčnú obežnú dráhu, raketa poskytuje dvakrát menej dielov a montážnych jednotiek ako Sojuz-2. Motor RD-171 prvého stupňa Zeniths (a podľa plánov Sojuzu-5) je stále považovaný za najvýkonnejší raketový motor na kvapalné palivo na svete. Štyri takéto jednotky (vo verzii RD-170) boli inštalované na bočných posilňovačoch sovietskej superťažkej rakety Energia.

Angara-A5V je ťažká modifikácia rakiet rodiny Angara s kyslíkovo-vodíkovým tretím stupňom, ktorý zvyšuje nosnosť o desať ton (až asi 40 ton na nízkej referenčnej dráhe). Vývoj sa odhaduje na 37 miliárd rubľov, celý program na vytvorenie Angara-A5V, berúc do úvahy nasadenie potrebnej infraštruktúry, bude stáť 150 miliárd rubľov. Predbežný návrh Angara-A5V sa má dokončiť v roku 2017, pozemné testy sa majú ukončiť v roku 2025 a letové testy sa začnú najskôr v roku 2027.

Od plánov na vytvorenie superťažkého nosiča v rámci rodiny Angara (raketa Angara-7) sa už dlho upustilo. Za vývoj a výrobu takýchto rakiet je zodpovedná Moskva, ktorá sa dlhodobo snaží dostať z krízy pomocou mnohomiliardových injekcií. „V podstate sa vytvorí konštruktor, z ktorého začneme modelovať ten či onen typ média. Toto všetko sa robí s cieľom znížiť čas a náklady,“ hovorí Solntsev o Energii-5V.

znovu vynájsť koleso

V histórii sovietskej kozmonautiky existovali dva projekty superťažkých nosičov. Prvá raketa N-1 bola vypustená štyrikrát v rokoch 1969 až 1972, všetky neúspešne. To ovplyvnilo vesmírny priemysel ZSSR - nástupca Vasilij Mišin odstúpil v roku 1974, jeho miesto bolo obsadené. Rozhodol sa tiež obmedziť projekt H-1 a začať pracovať na novom superťažkom nosiči („Energy“), čo vyvolalo medzi súčasníkmi nejednoznačnú reakciu.

Bohužiaľ, technológie použité na vytvorenie sovietskej superťažkej rakety Energia, ktorej oba štarty (v rokoch 1987 a 1988) boli úspešné, sa do značnej miery stratili a ich reprodukcia nie je ekonomicky realizovateľná. Na vývoji komplexu Energia-Buran (raketa a opakovane použiteľná kozmická loď, ktorú vypúšťa), ako sa uvádza na webovej stránke RSC Energia, sa „zúčastnilo 1206 podnikov a organizácií takmer stovky ministerstiev a rezortov, najväčších vedeckých a výrobných centier Zapojené bolo Rusko, Ukrajina, Bielorusko a ďalšie republiky ZSSR. Predovšetkým, ak by sa zachovala výroba petrolejovo-kyslíkových motorov RD-170, tak výroba vodíkovo-kyslíkových motorov RD-0120 (štyri bloky boli inštalované v centrálnej jednotke Energia, čo je aj druhý stupeň) moderné Rusko neschopný.

Prechod na trojstupňovú schému nosnej rakety a racionálne využitie kyslíkovo-vodíkové palivo umožní, ako sa RSC Energia rozhodla, znížiť celkové náklady na vývojové práce na novej superťažkej rakete takmer jedenapolnásobne v porovnaní s kopírovaním nosnej rakety Energia (systém Energia-Buran stál ZSSR 16,5 miliardy sovietskych rubľov).

Možné výdavky na Energiu-5 sú stále neznáme. V roku 2015 sa odhadovalo, že projekt vrátane výstavby odpaľovacej rampy na Vostočnyj a súvisiacej infraštruktúry si vyžiada približne 2,2 bilióna rubľov. Pravdepodobne sa táto suma môže znížiť, najmä ak sa podarí nadviazať spoluprácu na vytvorení rakety Sojuz-5 s Kazachstanom a spoločnosťou S7 Space Transport Systems, vlastníkom Sea Launch.

Tak to ide

O vytvorení superťažkých nosných rakiet okrem Ruska uvažuje aj Čína. V USA je takáto raketa takmer pripravená. V roku 2017 sa očakáva štart nosiča Falcon Heavy (je schopný vyniesť 63,8 ton na nízku referenčnú dráhu), v roku 2019 - SLS (Space Launch System, v závislosti od verzie, zobrazuje až 70 a 129 ton na nízkej referenčnej obežnej dráhe), ktorá sa podieľala na vývoji nosiča Saturn V. Falcon Heavy už má jednu komerčnú zmluvu, plánuje sa aj vyslanie turistov na Mesiac a kozmická loď Red Dragon na Mars pomocou tejto rakety. SLS, určený pre misie na Mesiac a Mars, možno použiť viac ako desaťkrát. v máji 2017 podpredseda vlády po stretnutí s Vladimírom Putinom. Rogozin poznamenal, že takáto raketa sa objaví až po roku 2025 a bude navrhnutá tak, aby nelietala okolo Zeme, ale okolo Mesiaca a iných vesmírnych telies. "To nová etapa kozmonautika s ľudskou posádkou,” zdôraznil podpredseda vlády.

Uskutočnený prieskum „Rusko vo vesmíre 21. storočia: ambície a pragmatizmus“ ukázal: 51 percent Rusov verí, že krajina by mala ako prvá vytvoriť základňu na Mesiaci, 50 percent by malo vyslať expedíciu na Mars. Opačný názor zastáva 41, respektíve 44 percent. „V postoji Rusov k prieskumu vesmíru, za romantickým závojom vzdialených túlaní a ambícií krajiny, je viditeľný citeľný pragmatizmus. Rusi by chceli byť vo všetkých prví významné projekty, ale nechcel by platiť sto percent nákladov, “hovorí Ivan Lekontsev, analytik VTsIOM.