Российская космонавтика: есть ли основания для гордости?
Введение
К сожалению, придётся начать с не-космических тем, поскольку есть три фактора, которые очень серьезно влияют на восприятие положения дел в отечественной космонавтике, и, не взяв на них поправку, по-моему, не получится полноценно сделать этот обзор.
Политика. 2011 год, отметившийся всплеском аварий в отечественной космонавтике, пришёлся на период предвыборного политического обострения, и заинтересованные лица сполна использовали это. Мем про «тихоокеанскую группировку спутников» форсится уже второй год, и глупые шутки по этому мему появляются в комментариях с удручающей регулярностью.
Специфика работы СМИ. Успешный запуск — это новость гораздо меньшего масштаба, чем авария. Поэтому человек, не интересующийся космосом специально, слышит об авариях, но вряд ли слышит об успехах.
Психические аберрации. В комментариях к космическим статьям, что на Хабре, что в целом по Рунету, есть весьма печальная аберрация — сочетание черно-белого мышления и нереальных требований. Если мы не сделали «шаттл с дальностью полёта до Луны», то дела наши совсем плохи, и ничего хорошего у нас нет. В реальном мире невозможно быть лучшим везде по всем параметрам, и наличие недостатков не означает глобального краха.
В конце введения подчеркну, что эта статья — обзорный ликбез, и, возможно, вы не найдёте здесь много нового. Также, я постарался дать к каждому утверждению ссылку, поэтому не удивляйтесь обилию синего текста.
Пилотируемая космонавтика Пилотируемые корабли
Запустить сегодня человека в космос самостоятельно могут только две страны — Россия и Китай. У всех остальных стран собственные пилотируемые корабли отсутствуют или находятся в разработке. Рассмотрим более подробно:
Россия: Успешно используется КК «Союз» четвертой модификации «ТМА-М», готовится пятая модификация «ТМА-МС», которая, как ожидается, станет последней. Разрабатывается «Перспективная пилотируемая транспортная система (ППТС)», первый беспилотный пуск не раньше 2017
США: Программа «Спейс Шаттл» закрыта в 2011 году, разрабатывавшаяся на замену программа «Созвездие» остановлена в 2010. Корабль «Орион», входивший в программу «Созвездие», однако, не был закрыт окончательно, и сейчас разрабатывается (первый пуск не раньше 2017). Также существует государственная программа финансирования частных фирм-разработчиков пилотируемых кораблей (CCDev), в рамках которой разрабатываются корабли DreamChaser, DragonRider, CST-100. Однако ни один из них не отправится в полёт раньше 2017 года, и НАСА покупает места на «Союзах» уже до июня 2017.
Европа: Есть проект CSTS, который в середине нулевых планировалось разрабатывать совместно с Россией, однако, твердый контракт так и не был подписан. Судя по тому, что по CSTS или ACTS, как его начали называть в конце нулевых, удивительно мало информации в интернете, проект наверняка заморожен.
Китай: Эксплуатируется КК «Шэньчжоу», в 2007 году появились несколько фотографий многоразового аппарата «Шэньлун», однако статус этой программы неизвестен.
Индия: Проект ISRO. Первый полёт планировался в 2012, затем 2016, а сейчас есть сомнения в том, что он будет завершён, из-за финансовых трудностей.
Япония: Шаттл «HOPE-X» отменен, одноразовый аппарат «Fuji» тоже отменен.
Орбитальные станции МКС является совместным проектом России (4 модуля, «Заря» принадлежит США), США (7 модулей), Европейского космического агентства (1 модуль), Канады (манипуляторы «Канадарм2» и «Декстр»), Японии (1 модуль). Из всех стран только Россия проводит работы по расширению МКС, модуль «Наука» готовится к запуску в ноябре-декабре этого года.
Также орбитальная станция из одного модуля «Тянгун-1» есть у Китая. Ещё можно отметить частную станцию Бигелоу, которая ожидается не раньше 2014.
Грузовые корабли снабжения МКС
Россия: «Прогресс», 2,3 т. полезного груза, наиболее частые запуски. Возвращение груза возможно, но используется редко.
США: Dragon, наиболее перспективный, ожидается, что станет пилотируемым, 3,3 т. на орбиту, 2,5 т обратно.
Европа: ATV, 7,6 т. на орбиту, возвращение не предусмотрено.
Япония: HTV, 6 т. на орбиту без возврата.
Прикладная беспилотная космонавтика Системы спутниковой навигации Глобальные системы спутниковой навигации имеют только две страны: Россия и США. У остальных стран такие системы отсутствуют, либо являются локальными:
Россия: ГЛОНАСС, 24 спутника по плану системы, 28 сейчас на орбите, 3 «Глонасса-М» готовятся к запуску 2 июля не запущены по причине аварии РН.
США: GPS, 24 спутника по плану, 31 на орбите, самый свежий запущен в мае 2013 года
Европа: Galileo, 27+3 резервных спутников по плану, на орбите сейчас 4 экспериментальных аппарата, полное развертывание системы обещают к 2020 году.
Китай: Локальная система навигации «Бэйдоу». Сейчас работает для азиатского региона, глобальный вариант ожидается в районе 2020 года.
Индия: IRNSS, региональная индийская система, 7 спутников по плану, первый пуск ожидается прошёл успешно 1 июля этого года.
Япония:QZSS, система для улучшения работы GPS, локально для Японии, 4 спутника по плану (3 по первоначальному плану), 3 на орбите, ожидается объявление о начале эксплуатации системы.
Прочие У любой развитой космической державы есть группировка спутников, обеспечивающая государственные и военные нужды. Это разведка (видовая и радиолокационная), связь, предупреждение о ракетном нападении, метеорология и т.п. К сожалению, в силу обилия программ простое их перечисление неинтересно, подробный рассказ невозможен, и краткое сравнение по шести странам я провести не могу. Также, из-за секретности военной составляющей, в ближайшие годы мы вряд ли узнаем настоящие характеристики этих спутников. Поэтому придётся ограничиться общими фразами, что у всех из шести стран есть соответствующие орбитальные группировки. Что же касается России, то панические темы на тематических форумах вроде «У России нет метеоспутников. Совсем нет» 2004 года ушли в прошлое. У нас есть спутники дистанционного зондирования Земли («Электро-Л», «Канопус-В», «Ресурс-П»), связные («Стрела», «Меридиан»), разведывательные («Кондор», «Персона»), метеорологические («Метеор-М»), СПРН («Око-1»).
Научная беспилотная космонавтика Автоматические межпланетные станции
Здесь лидируют NASA и ESA. В Азии идёт Азиатская космическая гонка между Японией, Китаем и Индией. Япония лидировала в 90-х годах, однако сейчас в лидеры вышел Китай. В настоящее время там идёт соревнование за мягкую посадку на Луну и высадку лунохода. Отличные списки есть на сайте NASA и на Хабре.
Россия: последними успешными АМС были «Веги» в 1984, «Фобосы» в 1988 году были частично успешны, амбициозный «Марс-96» и приснопамятный «Фобос-Грунт» окончились провалом. К счастью, современные АМС очень часто строятся в международной кооперации, и наши ракеты-носители выводят АМС в качестве нашего вклада в миссию, наши приборы искали воду на Луне, и сейчас ищут её на Марсе. В настоящее время ведутся работы по миссиям на Луну («Луна-Глоб», «Луна-Ресурс») и по совместному с ESA проекту ExoMars
США: Множество успешных АМС, начиная от «Вояджеров», и заканчивая популярнейшим «Curiosity». Из ближайших планов — миссия по изучению атмосферы Марса MAVEN.
Европа: Второе место по количеству станций, из наиболее интересных — миссия к комете Чурюмова-Герасименко Rosetta. В планах миссия к лунам Юпитера EJSM (с участием NASA и Роскосмоса) и уже упомянутый ExoMars.
Китай: Последний успех — лунный орбитер «Чанъэ-2» в 2010, в планах посадка на Луну и луноход, миссия «Чанъэ-3».
Индия: Последний успех — лунный орбитер с импактором «Чандраян-1» в 2008, в планах орбитер «Чандраян-2» и луноход, доставленный на поверхность «Луной-Ресурс».
Япония: Последний успех — лунный орбитер «Кагуя» (2007), в планах миссии «Хаябуса-2» (к астероиду) и «BepiColombo» (к Меркурию).
Научные аппараты Очень обширная категория, перечислить все аппараты вряд ли получится. Различные страны сотрудничают, часто аппараты дополняют друг друга, например, у России не будет своего «Хаббла», но уже есть один и планируются ещё три телескопа в тех диапазонах, в которых «Хаббл» не видит. Среди научных аппаратов есть простые наноспутники, есть очень сложные системы, поэтому остановлюсь на наиболее заметных:
Россия: Наиболее ярким проектом является, безусловно, «Радиоастрон», это программа на острие мирового научного познания. Из телескопов запланированы рентгеновский и гамма- «Спектр-РГ», ультрафиолетовый «Спектр-УФ», в дальней перспективе миллиметровый, субмиллиметровый и инфракрасный «Миллиметрон». Эксплуатируются биологические спутники «Бион», последний полёт в этом году, и физические спутники «Фотон», последний полёт в 2007, ожидается запуск 2013-2014.
США: Лидер по количеству аппаратов. Одних телескопов: оптический «Хаббл», инфракрасный «Спитцер» (2003-2009), недавно вышедший из строя «Кеплер» для поиска экзопланет, рентгеновский «Чандра», гамма-всплесков «Swift».
Европа: Тоже весомое количество аппаратов: недавно закончивший свою работу «Гершель», реликтового излучения «Планк».
Китай: Сумел найти только совместный с ESA «Double Star» для изучения магнитосферы.
Индия: Рентгеновский эксперимент «IXAE» (2006), планируется к запуску рентгеновский и УФ «Astrosat».
Япония: Инфракрасный «Akari», рентгеновский «ASTRO-E2».
Средства выведения В этой категории однозначно лидирует Россия. Уже много лет у нас больше всего запусков.
Россия: Полноценный парк ракет-носителей, серийное производство, наращивание объемов производства. Легкие ракеты нескольких типов: «Днепр», «Рокот». Семейство средних ракет «Союз» с тремя (один строится) стартовыми комплексами в России и одним в Южной Америке. Тяжелый «Протон». Ведутся разработки модернизированного «Союза 2.1в», «Союза-2-3», «Союза-5» на сжиженном природном газе, модульной, разрабатываемой в лёгком и тяжелом вариантах, ракеты «Ангара», первая ступень которой уже успешно слетала три раза в составе корейской ракеты KSLV-1.
США: У США есть хорошие наработки по кислородно-водородным двигателям — разгонный блок «Центавр», тяжелая, но дорогая «Дельта». Но с кислородно-керосиновыми двигателями ситуация неприятная — «рабочая лошадка» американской космонавтики, «Atlas-V», на первой ступени использует российский РД-180. Доходит до смешного — спутник предупреждения о ракетном нападении SBIRS с пафосными белоголовыми орлами тоже запускается на российском двигателе. Безусловно, эта ситуация США очень не нравится, и они принимают серьезные усилия, чтобы получить свои ракеты-носители: «Falcon», «Antares» (снова российский двигатель, теперь НК-33). Ещё можно отметить очень интересную ракету-носитель воздушного старта «Pegasus», жаль, она выводит всего 450 кг на орбиту. Второе-третье место по количеству запусков.
Европа: Лёгкая ракета «Vega», средняя ракета «Союз», импортированная из России, тяжелая ракета «Ariane-V», четвертое место по количеству запусков.
Китай: Очень большое семейство ракет «Великий поход», очень активно развивающееся. Разрабатывается тяжелая ракета «Великий поход-5», второе-третье место по количеству запусков.
Индия: Легкая «PSLV», средняя «GSLV», разрабатывается «GSLV Mk3», 2-3 запуска в год, стараются активно развиваться.
Япония: «H-IIA» и «H-IIB», 2-3 запуска в год, особого прогресса не заметно.
Заключение После всех приведенных выше аргументов, надеюсь, у вас не осталось сомнений, что положением России в деле освоения космоса можно обоснованно гордиться. Поскольку ESA является совместным проектом двадцати с лишним стран, мы твердо входим в тройку первых космических государств (я бы дал второе место: США, Россия, Китай) или в четверку космических агентств (я бы дал второе место: США, Россия, ЕКА, Китай). Надеюсь, эта статья послужит хорошим справочным материалом.
Upd: Сегодняшний неудачный пуск «Протона» в статье ничего не меняет. У ГЛОНАСС есть ещё как минимум 3 резервных спутника. Скорее всего сдвинутся сроки пусков на «Протонах» из-за времени на расследование причин и возможную доработку, но это не меняет общей ситуации.
http://habrahabr.ru/post/185106/
