Когда-то Россия хотела конкурировать с США в «лунной гонке». Но санкции и война отбросили космическую отрасль назад «Медуза» рассказывает, как провалились самые амбициозные проекты «Роскосмоса»
16 ноября NASA запустило к Луне сверхтяжелую ракету-носитель SLS с космическим кораблем «Орион». Этой миссией США совершили рывок в космической гонке — не только потому, что максимально приблизили момент возвращения человека на Луну, но и потому, что впервые испытали SLS. Именно от ракет-«сверхтяжей» во многом зависит будущее всей индустрии, включая полеты к другим планетам. Россия в гонке тоже участвует: о разработке аналога SLS чиновники «Роскосмоса» говорят с 2014 года, а на 2028-й был даже намечен пилотируемый старт с участием носителя на Луну. Но в итоге проект оказался заморожен. «Медуза» рассказывает, что затормозило российскую космическую отрасль и как на крах перспективных разработок повлияли аннексия Крыма и война в Украине.
Что такое сверхтяжелые ракеты — и для чего они нужны
Сверхтяжелая ракета — это ракета с максимальным уровнем грузоподъемности. Под грузоподъемностью понимают способность вывести на низкую околоземную орбиту груз определенной массы. Чем выше орбита, тем меньше нагрузки способна поднять ракета, поэтому перед сравнением разных ракет следует уточнять, о доставке какого веса на какую орбиту идет речь. Условно ракеты разделяют на:
- сверхлегкие (грузоподъемностью до 1 тонны);
- легкие (1–5 тонн);
- средние (5–20 тонн);
- тяжелые (20–50 тонн);
- сверхтяжелые (50 тонн и более).
Как правило, сверхтяжелые ракеты разрабатываются под конкретную программу. Например, американский носитель «Сатурн-5» использовался на рубеже 1960–1970-х для пилотируемых полетов к Луне. С той же целью — возвращения на Луну — разрабатываются и почти все нынешние «сверхтяжи»: от SLS до китайских и российских проектов. «Фалькон Хеви» от компании SpaceX можно было бы назвать исключением — исходно Илон Маск создавал ее для освоения Марса, — но в итоге и эта ракета нашла свое место в американской лунной программе.
О российской сверхтяжелой ракете «Роскосмос» говорит уже почти десять лет — с 2014 года. В 2018-м президент России Владимир Путин подписал указ о создании космического комплекса ракеты-носителя сверхтяжелого класса (РН СТК) на космодроме Восточный к 2028 году. Но средства на эту масштабную работу до сих пор не выделены.
Изначальная проблема российского проекта была в том, что он планировался без утвержденной программы: не существовало не только бюджета, но и конкретных целей полета к Луне и графика строительства — словно «Роскосмос» хотел конструировать ракету исключительно ради крупных госзаказов и обильного финансирования.
Какой должна была стать новая российская сверхтяжелая ракета
По планам «Роскосмоса» предполагалось, что первая ступень РН СТК будет собрана из нескольких первых ступеней ракет «Союз-5», вторая будет похожей, только оснащена двигателем РД-180, а третью инженеры хотели взять от ракеты «Ангара-А5», а для увеличения мощности использовать еще и водородную ступень от «Ангары-А5В». Такая схема предполагала высокую синергию РН СТК с уже производимыми (по состоянию на середину 2020-х годов) компонентами ракет, что снижало расчетную стоимость проекта.
Ключевая идея сверхтяжелой ракеты «Роскосмоса» была близка концепции американской SLS: в своей основе проект опирался на успешные технологии прошлого. Если SLS строили на базе технологий космических челноков «Спейс Шаттл», то РН СТК должна была создаваться на наследии программы «Энергия» — «Буран». Для реализации такого проекта потребовалась бы кооперация с предприятиями советской космической индустрии, которые после распада Союза оказались на территории независимых Украины и Казахстана. Именно с этими двумя странами еще в 2012 году предлагал строить ракету «Содружество» занимавший на тот момент должность гендиректора РКК «Энергия» Виталий Лопота. По его замыслу, собрать «Содружество» можно было из пяти украинских ракет «Зенит» с российскими двигателями РД-171.
В 2014 году стало очевидно, что совместному проекту России и Украины не бывать и «Зенит» участвовать в создании «сверхтяжа» не может. «Роскосмос» стал рассматривать альтернативы, которые все так же базировались на наследии «Энергии». Однако высокая стоимость разработки и отсутствие внятной программы применения ракеты привели к тому, что РН СТК не включили в Федеральную космическую программу на 2015–2025 годы.
Зато в 2016-м «Роскосмос» сумел сформулировать концепцию «импортозамещенного» «Зенита», то есть полностью российской ракеты среднего класса с комплектующими, которые ранее поставлялись Украине для «Зенитов». Сначала разработка носила название «Феникс», потом — «Сункар», «Иртыш» и, наконец, «Союз-5».
А других своих ракет у России не было?
Все эти годы потребности России в космосе закрывались другими уже существующими ракетами. Так, семейство средних ракет «Союз» запускало одноименные пилотируемые корабли и гражданские и военные спутники и использовалось Европой для пусков с космодрома Куру во Французской Гвиане. А ракеты «Протон» отправляли на околоземную орбиту тяжелые грузы вроде модулей российского сегмента Международной космической станции и телекоммуникационные спутники. Среди последних разработок также выделялась «Ангара-А5». А «Союз-5» изначально позиционировался как российский ответ «Фалькону-9FT» от SpaceX, которые в 2010-х начали теснить российские ракеты на международном рынке.
Как запуску программы «Союз-5» помогли основатель S7 и Казахстан
Российский аналог «Зенита» едва ли был бы запущен в разработку без поддержки основателя авиакомпании S7 Airlines Владислава Филева и властей Казахстана. Бизнесмену «Союз-5» понадобился как перспективный носитель для запусков с плавучего космодрома «Морской старт», который предприниматель приобрел в том же 2016 году.
«Морской старт» (SeaLaunch) — американская частная космическая компания, которую основал консорциум предприятий из России, Украины, США и Норвегии для запуска коммерческих космических аппаратов на геостационарную орбиту (ГСО). ГСО — это орбита в плоскости экватора на расстоянии около 36 тысяч километров над Землей. На такой высоте спутник делает оборот вокруг Земли за 24 часа. Получается, он всегда находится над одной и той же точкой Земли, поскольку они движутся с одинаковой угловой скоростью. Эта возможность особенно востребована военными, метеорологами и телевещателями.
Технически «Морской старт» состоял из переделанной плавучей морской нефтяной платформы, которая стала пусковой площадкой для ракет «Зенит», и командного судна. С 1999 по 2014 год платформа и судно выходили в Тихий океан в районе экватора и пускали «Зениты». Всего было совершено более 30 пусков. В 2009-м проект обанкротился, а после перешел практически в полное владение РКК «Энергия» и продолжал запуски до 2014-го. Но дальнейшую работу парализовал разрыв сотрудничества «Роскосмоса» и днепропетровского «Южмаша».
Филев в 2016-м реанимировал проект при поддержке «Роскосмоса» и стал крупнейшим в России частным инвестором в космические технологии. До появления «Союза-5» он рассчитывал «воскресить» производство «Зенита»: украинские и российские комплектующие производить отдельно, а финальную сборку ракеты проводить там же, где обычно пришвартован «Морской старт», — в порту Лонг-Бич в Калифорнии.
Основные преимущества запусков с «Морского старта», таковы:
- Вся энергия ракеты расходуется на доставку полезной нагрузки на геопереходную орбиту в плоскости экватора, без затрат топлива на изменение плоскости орбиты.
- Вращение Земли добавляет скорости стартующей ракете: она летит примерно на 130 метров в секунду быстрее, чем при старте с космодромов Байконур или Восточный.
- Отсутствуют расходы на утилизацию первой и второй ступеней ракеты, которые просто падают в воду.
Именно готовность Филева выступить постоянным заказчиком «Союзов-5» помогла «Роскосмосу» выбить правительственное финансирование на разработку. При этом новый владелец «Морского старта» сразу предупредил, что ракеты должны будут соответствовать жестким экономическим требованиям для уверенной конкуренции на мировом рынке.
Казахстан же заинтересовался «Союзом-5» в рамках проекта российско-казахстанского космодрома «Байтерек». Его на основе инфраструктуры Байконура страны договорились строить еще в 2004-м. Предполагалось, что «Байтерек» позволит зарабатывать на коммерческих пусках и России, и Казахстану. Поначалу шла речь о строительстве стартовой площадки для российской ракеты «Ангара», но Казахстан был не готов полностью оплачивать эту работу, а «Роскосмос» направлял ресурсы на возведение космодрома «Восточный», поэтому практически десять лет проект оставался без движения.
К 2014-му Россия решила отдать Казахстану часть Байконура, так называемое правое крыло — восточную часть космодрома со стартовой инфраструктурой для «Зенитов». В 2018-м передача официально состоялась, и план предполагал, что оборудование будет модернизировано под «Союз-5» за счет Казахстана. Модернизация оценивалась примерно в 233 миллиона долларов, но до 2022 года Казахстан так и не выделил этих средств — страна лишь поддерживала текущее состояние стартового комплекса.
Эта неторопливость объяснялась несколькими причинами. Во-первых, неготовностью ракеты, произвести которую «Роскосмос» обещал только к 2023 году. Во-вторых, резким падением коммерческих перспектив российских ракет из-за американских санкций: уже после аннексии Крыма в США решили, что будут пользоваться российскими разработками только до 2022 года, и к этому решению присоединились компании из Европы, Японии и Южной Кореи. Индии и Китаю российские ракеты тоже не нужны, поэтому остается только Африка, Ближний Восток и Латинская Америка — не самые активные заказчики в мире.
Тем не менее даже самого факта готовности Казахстана участвовать в проекте (равно как и гарантий Филева) хватило, чтобы разработка «Союза-5» была включена в Федеральную космическую программу на 2015–2025 годы и получила финансирование в размере около 60 миллиардов рублей, а предприятия «Роскосмоса» приступили к ее созданию.
Как «Роскосмос» разочаровал заказчиков проекта — и с чем отрасль подошла к началу войны в Украине
Вскоре стало очевидно, что запросы аэрокосмической компании Филева S7 Space практически игнорируются «Роскосмосом», поэтому никакой конкуренции «Фалькону-9» «Союз-5» не составит. Разработчик не укладывался ни в сроки, ни в себестоимость — и даже не ставил перед своими предприятиями озвучиваемых заказчиком целей, полагая, что от безысходности S7 возьмет ракету за неимением альтернатив. В компании даже рассматривали вариант самостоятельной разработки ракеты, но не справились из-за финансовых и технологических сложностей. SpaceX тем временем не стоял на месте и разработал многоразовую версию ракеты — в «Союзе-5» такая возможность не предусмотрена. По сути, в 2023 году российская ракета должна была бы конкурировать с «Фальконом» девятой версии из 2014-го.
Также в ходе разработки стали понятны отличия «Союза-5» от «Зенита». Так, российская ракета должна была немного превосходить украинскую в грузоподъемности благодаря модернизированному двигателю первой ступени и увеличенному объему топливных баков. Габариты ракеты также увеличились, поэтому для нее не подходила стартовая инфраструктура «Зенита». При этом, как и в случае с давним проектом Виталия Лопоты, если собрать пять или семь таких ракет в один «пакет», то получится обещанный «Роскосмосом» носитель сверхтяжелого класса.
То есть вплоть до 2021 года «Союз-5» позволял представителям «Роскосмоса» говорить, что они ведут работу над «сверхтяжем». Но в прошлом году тупиковость проекта РН СТК, который базируется на технологиях 1980-х и при этом фактически не востребован для государственных нужд (удовлетворяемых другими ракетами), была признана официально — его решили отложить и пересмотреть. Россия так и не сформулировала концепции своего участия в лунной гонке, а в околоземных делах задач для сверхтяжелой ракеты нет. В «Роскосмосе» решили: если уж реализовывать такой амбициозный проект, то на основе новых технологий, например метановых многоразовых двигателей и системы возвращения первых ступеней, подобной той, что уже имеет SpaceX на своем носителе Falcon Heavy.
При этом ситуация для «Союза-5» по состоянию на конец прошлого года складывалась неплохо, даже несмотря на отсутствие коммерческих и лунных перспектив. Модернизированный двигатель РД-171МВ успешно прошел стендовые испытания на «Энергомаше». В Самаре в РКЦ «Прогресс» осваивали производство баков и корпуса ракеты с применением новых технологий, проводили их прочностные испытания. И даже Казахстан подтвердил готовность начать финансирование «Байтерека» в марте 2022 года; кроме того, к проекту были готовы присоединиться ОАЭ.
А потом наступило 24 февраля 2022 года…
И, кажется, вся работа по «Союзу-5» остановилась. Перспективы «Морского старта» и до полномасштабного вторжения России в Украину погрузились в густой туман. S7 серьезно пострадала еще во время пандемии коронавируса: у группы Филева хватило средств, чтобы доставить плавучий космодром в Россию, но не на модернизацию инфраструктуры под новую ракету.
«Байтерек» тоже не сдвинулся с места из-за войны. Казахстанская сторона формально демонстрирует готовность к сотрудничеству, но откладывает начало строительных работ, будто выжидая исхода событий на фронте. Кажется, работа не начнется, пока «Роскосмос» не покажет готовый к пуску «Союз-5», а до того космодром останется готовым запускать только «Зениты». То есть, возможно, тот, кто победит в войне, и станет пользователем космодрома. Правда, «Зенит» пока тоже не имеет коммерческих перспектив, так как содержит российские комплектующие — на украинскую ракету распространяются санкции США.
10 августа новый глава «Роскосмоса» Юрий Борисов признал, что разработка «Союза-5» затягивается и к летным испытаниям ракета будет готова только в 2024 году. Причины отсрочки официально не называются, но они очевидны: приостановка «Роскосмосом» разработок невоенного назначения, отсутствие коммерческих перспектив и готового к старту пускового комплекса (похожим образом исполнительный директор по перспективным программам «Роскосмоса» Александр Блошенко мотивировал и остановку разработки «сверхтяжа»). Фактически Казахстан и «Роскосмос» — в патовой ситуации: один не готов перестраивать стартовый стол, пока не будет готова ракета, а второй не может закончить ракету, которую неоткуда пускать.
2022 год оставил «Союз-5» вообще без перспектив. Буквально все, ради чего разрабатывалась ракета, исчезло или заморожено на неопределенный срок. И даже если она будет создана, ей просто неоткуда стартовать. Такую цену российский космос заплатил за аннексию Крыма и развязанную Кремлем войну в Украине.
Виталий Егоров