Батут к МКС: на чём США собираются летать в космос?

  • воскресенье, 21 сентября, 2014 - 07:47

    Союз на орбитеНа чём летать в космос вместо Союзов? В связи с последними политическими дрязгами США оказались перед реальной перспективой остаться без пилотируемой космонавтики и вынуждены лихорадочно искать замену российским кораблям. Дело в том что сейчас в космос летают только на российских Союзах и китайских Шэньчжоу, которые тоже Союзы, только китайской сборки. В этой ситуации перед США и в самом деле встаёт безрадостная перспектива: либо идти на серьёзные политические уступки (например, признать присоединение Крыма), либо и в самом деле отправлять своих космонавтов в космос с батута. В этих условиях в США резко активизировались все возможные космические программы, до того относительно мирно дремавшие. Посмотрим, какие замены российскому союзу есть сегодня у США и подумаем: а какие у них реальные перспективы?

    Орион

    Собственная разработка NASA, по изначальной задумке – целый класс космических кораблей для полётов на орбиту, к Луне, Марсу, звёздам и далёким галактикам... Проект был начат в 2006 году, в 2010, из-за кризиса, его почти свернули, однако после впадения США в санкционный угар и получения кое-каких ответов со стороны России резко вернули.

    Космонавты испытывают командный модуль Орион

    Конструкция и возможности

    По своей архитектуре практически повторяет Аполлон (что вполне очевидно – конструктив-то и в самом деле хороший!), ёмкость – до 6 астронавтов.

    Орион в полном комплекте... Каким он должен быть.

    Спускаемый аппарат, он же жилой, он же командный модуль (crew module) – многоразовый, всё остальное сугубо одноразовое. Космические возможности (лететь до МКС, Луны, Марса или куда подальше) зависят от служебного модуля. Возвращение на Землю по стандартной схеме: аэродинамическое торможение, потом парашютная система. Может как приводняться, так и приземляться, что для американской космонавтики несомненный прогресс.

    Перспективы

    Изначально планировалось что первый пилотируемый полёт состоится в этом году, однако в этом, 2014, году его только окончательно доделали. Где-то в августе. Так что первый беспилотный полёт планируют в декабре этого года, второй испытательный в 2018, а в 2021 пилотируемый.

    При том для Ориона предполагали сделать собственную ракету-носитель Ares I, которая загибла на ранних стадиях разработки, потом для него же начали делать комплекс SLS, весьма крутой, модульный, технологичный, но пока это детище американского космопрома так и не вышло из стадии чертежей и рекламных плакатов. Так что пока единственный вариант для Ориона оказаться в космосе – носитель Delta IV Heavy. В принципе – не плохой носитель, но статистики по его отказам с фатальными последствиями найти не удалось.

    Для сравнения: по программе Аполлон было выполнено 15 (пятнадцать!) тестовых запусков комплекса Сатурн-V/Аполлон, прежде чем в корабль Аполлон-1 посадили первый экипаж. И этот Аполлон-1 таки взорвался на старте и сгорел со всем экипажем, после чего было проведено ещё три запуска всей системы в полной сборке, но без экипажа. И только после снова перешли к пилотируемым полётам. Посему идея отправить космонавтов на Орионе после всего 2 (двух!) испытательных полетов кажется мне излишне оптимистичной. Также учитывая традицию срыва сроков в этой программе можно ожидать что и заявленные сроки будут перенесены в будущее, скорее всего не опредлённое...

    Dragon V2

    Частный(!) многоразовый(!) космический корабль, весь из себя инновационный и жутко крутой (подробности чуть ниже). На самом деле – самая реальная перспектива на замену Союзам. Занимается проектом компания SpaceX.

    Концепт-кар Dragon V2 на презентации

     

    Что есть?

    Есть на сейчас удивительно много. Намного больше чем для Ориона. Есть реально летающая ракета Falcon 9 (всего 9 запусков, 8 успешных), вся из себя модульная и многофункциональная.

    SpaceX сейчас строит свой космодром в Техассе, на берегу Мексиканского залива.

    Есть автоматический грузовой корабль Dragon SpaceX, тоже многоразовый. В активе целых 5 запусков из них 4 раза стыковался к МКС, из них 3 рабочих, с реальным грузом. Вчера должен был полететь ещё раз, но запуск отложили из-за погоды. Впрочем, запуски частенько переносили из-за технических неполадок.

    Dragon SpaceX причаливает к МКС

    Dragon V2, понятное дело, вторая, пилотируемая версия Dragon SpaceX.

    Конструкция и возможности

    Многоразовая возвращаемая капсула, экипаж до 7 человек, масса спускаемого аппарата – 4200 кг, может закинуть на МКС 3200 кг, а вернуть 2500. А ещё обещают что доставка одного человека к МКС будет обходиться в 20 миллионов $, против тех 60 – 70 что берёт с NASA Роскосмос.

    Одна из самых эффектных возможностей Dragon V2 – посадка на Землю "с полным контролем процедуры приземления", что означает посадку без парашютов, на реактивной тяге (как челнок Дарта Вейдера в Звёздных Войнах). Последнее ставит реализацию всего проекта под большие сомнения, но об этом, опять же, чуть далее.

    Перспективы

    Сам корабль был представлен 30 мая 2014. Судя по всему – полностью готовый лететь. Информации о каких-либо лётных испытаниях капсулы и, особенно посадочной системы не поступало. А это ведь самое важное! В последнее время были разные опытные образцы ракет, взлетавших и садившихся на реактивной тяге, но все они закончили одинаково: пара – тройка успешных полётов (взлёт, подъём на 1000 или около метров и возвращение на стартовую площадку), потом – то управление сбойнёт, то опора подломится. Ракета падает на бок и после взрыва от устройства остаётся груда переплавленного металла, не годного даже в металлолом. Так что эту, несомненно передовую систему посадки, ещё отлаживать и отлаживать.

    Второй недостаток этой системы – она сама. Чтобы посадить капсулу с полной загрузкой (4200 капсула + 2500 кг груза) нам понадобится чуть больше тонны топлива. А на самом деле где-то 1500 кг топлива дополнительно. Полторы тонны, которые надо будет прокатить до МКС и обратно только для того чтобы понтово приземлиться. Вот будь Вы заказчиком, что бы вы выбрали? Понтовую посадку или обыденное приземление на парашютах + ещё полторы тонны полезного груза? За те же деньги. Потому и думается мне что эта система посадки "с полным контролем процедуры приземления" (и повышенной опасностью сгореть в последнюю минуту) – не более чем рекламный ход. Реальные полёты будут завершаться как у всех – спуском на парашютах.

    Теперь расписание: первый автоматический полёт планируют в 2015 году, первый пилотируемый – в 2016. У NASA другие планы – 2017 и 2018 годы соответственно. Но тут что следует сказать: SpaceX – частная компания, живёт по своим законам. NASA им, в общем-то, не указ. Так что отправить Dragon V2 в беспилотный испытательный полёт они могут хоть завтра – были б деньги. А вот насчёт пилотируемого – тут всё зависит от того, как пойдут испытания и какая будет статистика по запускам Falcon 9. Помните сколько испытательных запусков было у Аполлона? То-то!

    Впрочем, насчёт завтра в беспилотном режиме – тоже вопрос. Даже для такого корабль должен сначала пройти целую серию испытаний, так что тут вряд ли кто будет спешить. Думаю, реальные сроки первых пилотируемых полётов тоже где-то в районе 2020 года.

    Также вызывает большие сомнения цена 20 млн $ за космонавта. В цену Роскосмоса входят, кроме собственно заброски, ещё и предполётная подготовка, комплекс поисково-спасательных мероприятий при посадке и послеполётная реабилитация (и на каждом этапе есть кое-какие отечественные ноу-хау, которыми с американскими "партнёрами" делиться никто не собирается). Если приплюсовать всё это к полёту то вряд ли выйдет дешевле роскосмосовских.

    Прочая мелочь

    Cygnus

    Реально летающий к МКС грузовик. Совместное творчество Orbital Sciences Corporation (США) и Thales Alenia Space (Италия) В активе 4 полёта из них 2 коммерческих. Планов переделки в пилотируемый не имеется.

    CST-100

    Проект от Боинга. Логика конструкции примерно такая же как у Ориона, параметры примерно те же, однако заранее оговорена возможность запуска существующими носителями. Опытный образец изготовлен (и даже побывал на выставке в Фарнборо). Первоначально (в 2010) планировалось начать эксплуатацию в 2014, сейчас первый полёт планируют на 2017, что, как бы намекает на реальную степень готовности проекта (и/или заинтересованности разработчика в его реализации).

    Dream Chaser

    Dream Chaser до своего первого полёта

    Орбитальный самолёт (типа шаттла), запуск вертикально ракетой Атлас-5 (предполагается ставить на место головного обтекателя), возвращение как у всякого шаттла. Единственный полёт в октябре 2013 (сбрасывали с вертолёта чтобы отработать режим планирования и посадки на полосу) закончился тем что не вышло шасси и аппарат перевернулся на полосе. О какой-либо другой активности в рамках проекта не известно.

    Выводы

    Понятно, что из всего рассмотренного, реально можно говорить только про Орион и Dragon V2. Ближе всего к реализации, конечно, Dragon V2, но о его реальных перспективах можно будет говорить только после первого испытательного полёта. На сегодня самая реальная дата начала его эксплуатации – после 2018 года. Насколько после? А вот этого не знает никто...

    Если его вообще собираются запускать...

    "Как так?!!!", – возмутится читатель. А вот так. Пилотируемый полёт это совершенно другой уровень ответственности, а значит и другой уровень требований ко всем узлам и компонентам ракетно-космической системы. И совершенно другой уровень затрат. И совершенно другой уровень потерь в случае неудачи. Гибель космонавтов вполне может привести к закрытию компании. А оно кому-то надо?

    Вот делать эдакий космический концепт-кар, показывать его на выставках – это да, способствует имиджу. Но посылать в полёт с живыми космонавтами на борту? Нет! Слишком рискованно. Вот и не будут. Найдут повод почему.

    И что в остатке?

    А в остатке у нас остаётся одинокий несчастный Орион, который хоть и смог бы без проблем долететь до Луны, Марса и далёких галактик, если его когда-нибудь сделают, но вот запускать его пока нечем. Потому и первый его полёт запланирован не ранее 2015, а начало эксплуатации – 2021. Но это запланировано, а что там получится на самом деле не знает никто.

    Посему, в обозримой перспективе, летать будут только на Союзах. Или китайских Союзах (Шэньчжоу). Если китайцы пустят и если не страшно будет лететь на Союзе китайской сборки...

    А что так плохо?

    Действительно! Ведь сумели же, ещё в лохматые 60-е... Мы-то сегодня, чем хуже?!!

    На самом деле хуже. Многим. Но об этом – в следующей серии.