Текст книги "Взлёт 2011 12"

Автор книги: Взлет Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 6 (всего у книги 7 страниц)

Но преимущество нового корабля, как заверили представители космической отрасли, будет не только в комфорте. «Мы хотим создать систему, которая может лечь в основу решения задач не только близкого космоса, но и межпланетных экспедиций. Спускаемый аппарат будет один, а вот бытовые отсеки – они будут просто пристыковываться, в зависимости от той миссии, которая будет перед ним стоять», – пояснил глава Роскосмоса Владимир Поповкин.

Сейчас идет системное проектирование транспортной системы. «Думаю, через год мы будем говорить о конкретных вещах», – добавил Поповкин. Но, когда появится конкретика по ракете-носителю для нового корабля, он не уточнил.

До сих пор планировалось, что новый корабль полетит с нового российского космодрома «Восточный» на новом носителе «Русь-М». В октябре 2010 г. Роскосмос, во главе которого тогда стоял Анатолий Перминов, объявил открытый тендер по разработке технического проекта космического ракетного комплекса «Русь-М». Ведомство рассчитывало получить проект комплекса, который сможет обеспечивать «запуски на низкие околоземные орбиты пилотируемых и грузовых транспортных кораблей нового поколения, модулей орбитальной станции… и других полезных нагрузок массой не менее 20 т, а на геостационарную орбиту – полезной нагрузки массой не менее 4,5 т». Заявки внесли ГКНПЦ им. М.В. Хруничева и самарский ГНПРКЦ «ЦСКБ-Прогресс». Хруничевцы предложили проект на основе уже разработанного ракетного комплекса «Ангара» (адаптация под пилотируемые пуски), поэтому рассчитывали выполнить техзадание Роскосмоса за 598 млн руб. в течение 11 месяцев. «ЦСКБ-Прогресс» предложило проект комплекса «Русь» – двухступенчатую ракету-носитель, которую демонстрировал на МАКС-2009. Стоимость проекта составила 1,63 млрд руб. со сроком исполнения заказа 10 месяцев.

В декабре 2010 г. ведомство заключило контракт стоимостью в 1,63 млрд рублей на создание проекта комплекса с ГНПРКЦ «ЦСКБ-Прогресс». Но новый руководитель Роскосмоса Владимир Поповкин разработку «Русь-М» свернул. «Анализ, который мы провели, показывает, что средств не совсем достаточно для того, чтобы реализовать эту задачу, – сообщил замглавы ведомства Виталий Давыдов в октябре этого года. – В процессе анализа мы поняли, что эта ракета во многом копирует создающуюся сейчас ракету семейства «Ангара».

«Программа «Русь-М» закрыта», – четко заявил Владимир Поповкин 14 ноября на Байконуре. «Есть носитель «Союз-2», – добавил глава Роскосмоса, заметив, правда, при этом, что на «Союзе-2» в нынешнем его виде новый корабль стартовать не сможет, поскольку весит «за 14 тонн». «Есть украинско-российский носитель «Зенит», и завершается подготовка к летным испытаниям целого ряда ракет семейства «Ангара». На одном из этих носителей и полетит» – заключил Владимир Поповкин.

«Союзы» на орбите

Стартовавший 14 ноября «Союз ТМА-22» стал последним отправившимся на орбиту «аналоговым» кораблем этой серии – теперь в космос будут летать только «цифровые» аппараты модификации «Союз ТМА-М». Он оказался 115-м «Союзом», стартовавшим с «Байконура» за последние 44 года: 113 из них успешно вышли на орбиту, в т. ч. 110 – с космонавтами на борту (запуски «Союза-2», «Союза-Т» и «Союза-ТМ» были беспилотными).

За 44-летнюю историю эксплуатации «Союзов» два полета окончились гибелью экипажей на этапе возвращения. Оба они имели место в начальный период использования этих кораблей, уже более 40 лет назад. Первая катастрофа произошла 24 апреля 1967 г. – с самым первым кораблем этого типа, «Союз-1», когда из-за отказа парашютной системы при посадке спускаемого аппарата погиб летчик-космонавт Владимир Комаров. Вторая случилась из-за разгерметизации спускаемого аппарата «Союза-11» 29 июня 1971 г. на этапе спуска после разделения отсеков (погибли летчики-космонавты Георгий Добровольский, Владислав Волков и Виктор Пацаев).

Еще две аварии, 5 апреля 1975 г. и 26 сентября 1983 г. («Союз-18» и «Союз Т-10», первые с этими номерами) непосредственно с функционированием кораблей связаны не были. В первом случае из-за отказа третьей ступени ракеты-носителя корабль не вышел на орбиту и, совершив полет по суборбитальной траектории, приземлился на Алтае, при этом космонавты Василий Лазарев и Олег Макаров испытали более чем 20-кратные перегрузки. Вторая авария произошла прямо на старте – из-за возгорания топлива ракеты-носителя за 48 секунд до запуска была активирована система аварийного спасения, отстрелившая спускаемый аппарат с экипажем (летчики-космонавты Владимир Титов и Геннадий Стрекалов), который через 5 мин 13 с полета по баллистической траектории и спуска на парашюте приземлился примерно в 4 км от стартового комплекса.

Известны также по крайней мере два случая особой ситуации на посадке, когда спускаемый аппарат совершал ее не по основной расчетной, а по баллистической траектории. Причем подобные посадки произошли одна за одной: с «Союзом ТМА-10» (21 октября 2007 г., экипаж: Федор Юрчихин, Олег Котов и гражданин Малайзии Музафар Шукор) и «Союзом ТМА-11» (19 апреля 2008 г., экипаж: Юрий Маленченко, американка Пегги Уитсон и кореянка Ли Со Ён).

Все пилотируемые космические корабли серии «Союз» разработаны и изготавливаются Ракетно-космической корпорацией «Энергия» им. С.П. Королева. В период с 1967 по 1981 гг. в эксплуатации находились «Союзы» первых вариантов: 7К-ОК, 7КТ-ОК (в спускаемом аппарате – три космонавта без скафандров), 7К-Т (два космонавта в скафандрах), 7К-ТМ и др. В 1979 г. им на смену начали приходить существенно модифицированные «Союз-Т» (7К-СТ), в спускаемом аппарате которых могли размещаться в скафандрах уже три космонавта. С 1986 г. запускались корабли «Союз-ТМ» (7К-СТМ) с новой двигательной установкой, улучшенной парашютной системой и модернизированной системой сближения, а с 2002 г. – «Союз-ТМА» (7К-СТМА) с новыми креслами, обеспечивающими размещение трех космонавтов с расширенным диапазоном антропометрических параметров и повышение защиты экипажа от ударных нагрузок (требования NASA для международных полетов к МКС).

Нынешние «цифровые» корабли модификации «Союз-ТМА-М» (7К-СТМА-М) отличаются от предшественников заменой устаревшего бортового вычислителя «Аргон-16» на более компактную, легкую и производительную ЦВМ-101 и аналоговой бортовой телеметрической системы на цифровую. Первый старт модернизированного корабля («Союз ТМА-01М», или просто «Союз ТМА-М») состоялся 8 октября 2010 г., второго («Союз ТМА-02М») – 8 июня этого года. На 21 декабря запланирован запуск «Союза ТМА-03М», а в следующем году на орбиту должны отправиться четыре таких корабля («Союз ТМА-04М» в марте, «Союз ТМА-05М» в мае, «Союз ТМА-06М» в октябре и «Союз ТМА-07М» в ноябре). Еще четыре «цифровых» пилотируемых «Союза» планируется запустить в 2013 г. (ТМА-08М в марте, ТМА-09М в мае, ТМА-10М в сентябре и ТМА-11М в ноябре). В ближайшие годы «Союзы» этой модификации будут оставаться единственным в мире средством доставки космонавтов на орбиту.

Пилотируемые космические корабли «Союз»

Модификация	Годы эксплуатации	Количество орбитальных полетов
«Союз»	1967-1981	40*
«Союз-Т»	1979-1986	15**
«Союз-ТМ»	1986-2002	34***
«Союз-ТМА»	2002-2012	22
«Союз-ТМА-М»	с 2010	2
Всего		113

* в т. ч. два, закончившиеся катастрофой при возвращении («Союз-1», «Союз-11»), и один в беспилотном варианте («Союз-2»); еще один запуск («Союз-18-1») не привел к выходу на орбиту

** в т. ч. один в беспилотном варианте («Союз-Т»); еще один запуск оказался аварийным из-за пожара на старте («Союз Т-10-1»)

*** в тч один в беспилотном варианте («Союз-ТМ»)

«Фобос-грунт» опять неудача?

Алина ЧЕРНОИВАНОВА, 'Байконур – Москва

В успех первой за 15 лет российской межпланетной миссии «Фобос– грунт» специалисты если и верили, то с большой осторожностью. «Новизна космического аппарата «Фобос-грунт» с учетом того, что мы 20 лет ничего не делали, даже свыше 90 %, – предупредил глава Роскосмоса Владимир Поповкин на встрече с депутатами Госдумы в октябре этого года. – И мы понимаем, что это риск, но мы понимаем и другое: если мы не запустим его в этом году, то в 2013 г. этот аппарат уже бесполезно запускать, а если мы начнем новый изготавливать, то мы уйдем в 2016 г. и дальше… Это очень рискованное дело, но, как инженер, работающий всю жизнь в этой области, я скажу, что это оправданный риск, мы понимаем, на что идем». Но, пожалуй, мало кто предполагал, что экспедиция может провалиться в первые же часы…

Притяжение Фобоса

Покорить Фобос российские ученые попытались уже во второй раз. Первая попытка состоялась еще в советские времена, в конце 80-х. Задача той миссии была несколько проще – дистанционное изучение марсианского спутника. Однако две станции – «Фобос-1» и «Фобос-2» – не справились с поставленной задачей полностью. Первый «Фобос» был потерян еще на подлете к Марсу, связь со вторым аппаратом была утрачена, когда он уже сближался с Фобосом. Следующая марсианская экспедиция стартовала только в 1996 г., но закончилась еще быстрее и еще большей неудачей. Станция «Марс-96» из-за отказа разгонного блока не вышла на отлетную траекторию и разрушилась при входе в атмосферу Земли через 5 часов после запуска. «Если говорить о Марсе, то эта планета почему-то не очень любит землян, – скажет позднее Владимир Поповкин. – Если взять советско-российский космос, – всего 30 % успешных миссий. У партнеров-американцев – 50 на 50. У японцев – неудача. У европейцев – частичная удача».

«Буквально сразу после той катастрофы (аварии «Марс-96», – авт.), когда были полные разброд и шатание, когда не было никакого финансирования, имелась группа энтузиастов, которая решила, что планетные программы исследования Солнечной системы не должны быть потеряны», – пояснил журналистам на Байконуре накануне запуска станции «Фобос-грунт» замдиректора Института биохимии и аналитической химии им. Вернадского РАН Михаил Маров. Решение принималось по двум ключевым критериям: должна быть создана научная станция нового поколения, куда более легкая, чем предыдущие, и необходимо выработать научную задачу, которая не дублировала бы проекты, разрабатывавшиеся американскими и европейскими учеными с их уровнем финансирования. «Нам нужно было найти свою нишу. И эта ниша – исследование Фобоса – как раз вобрала в себя несколько принципиальных научных задач», – пояснил Маров.

Денег на полеты к другим планетам у России действительно до сих пор не было. «Фобос-грунт», по примерным оценкам, обошелся бюджету всего в 5 млрд руб. Телекоммуникационный спутник «Экспресс-АМ4», выведенный в августе этого года на нештатную орбиту, стоил, например, 7,5 млрд руб. Сравнение с научными марсианскими проектами еще более показательно. Так, создание марсоходов «Спирит» и «Оппотьюнити» в рамках американской программы «Марс Эксплорэйшн Ровер», их запуск, посадка и работа на марсианской поверхности в течение 90 дней обошлись США в 820 млн долл (почти 26 млрд руб. по нынешнему курсу). Причем марсоходы вместо нескольких месяцев проработали в агрессивной марсианской среде несколько лет, увеличив стоимость миссии почти до 1 млрд долл. Европейский проект «Марс Экспресс» по дистанционному изучению Марса обошелся в 150 млн евро (почти 6,5 млрд руб.). Плюс еще около 66 млн фунтов стерлингов (3,3 млрд руб.) потратили британские инженеры на создание «Бигл-2» – посадочного модуля, который в 2003 г. был доставлен на орбиту Марса станцией, но после посадки так и не вышел на связь.

О таком финансировании в конце 90-х российские ученые и не мечтали. Но задача, поставленная перед «Фобос-грунтом», была действительно уникальна. Грунт с малого тела Солнечной системы на Землю уже доставляли, и в больших объемах, но это был грунт Луны. Небольшое количество вещества астероида Итокава привез в прошлом году японский аппарат «Хаябуса», а за несколько лет до этого американский зонд «Стардаст» успешно отправил земным ученым образцы вещества кометы Вильда. Привезти же на Землю грунт не с планет, но хотя бы с их спутников, пока никто не решался. Конечно, прекрасно было бы получить песок с самого Марса, говорят ученые, но пока это только мечта. Сила притяжения на Марсе в три раза меньше, чем на Земле, тем не менее, для того чтобы «оторвать» посадочный модуль от поверхности планеты, нужны мощные двигатели. И строительство научной станции, которой эта задача будет под силу, – отдаленная перспектива. Фобос – куда более удобный вариант.

Директор Института космических исследований Лев Зеленый накануне старта экспедиции напомнил, что этот марсианский спутник давно будоражит ученых. В середине прошлого века знаменитый отечественный астроном Иосиф Шкловский даже выдвинул версию о том, что Фобос – на самом деле полая стальная сфера со стенками толщиной 76 см, то есть не естественный, а искусственный спутник Марса, созданный некой цивилизацией. К такому выводу его подтолкнули данные о том, что плотность Фобоса действительно очень мала, а сам спутник замедляется, постепенно приближаясь к Марсу. Сейчас хорошо известно, что Фобос все же естественный спутник планеты. Это глыба диаметром 20 км с низкой плотностью, похоже, пористой структурой, находящаяся на расстоянии 10 тыс. км от Марса и под воздействием силы тяготения планеты приближающаяся к ней примерно на 4 см в год. «Дальнейшая судьба Фобоса более или менее понятна, – сказал директор ИКИ. – Через несколько сотен миллионов лет он упадет на Марс и создаст там кратер диаметром 500 км. На Марсе таких кратеров много, и, может быть, это предыдущие «фобосы», которые до нас уже не дожили».

Но откуда у Марса появился этот спутник, ученые сказать точно не могут. Наиболее обоснованной выглядит версия о том, что Фобос, как и более далекий от Марса Деймос, «захвачены» Марсом из пояса астероидов, расположенного сравнительно недалеко от этой планеты – между орбитами Марса и Юпитера. Но, по словам Зеленого, расчеты показывают, что такой астероид захватить на орбиту все же очень трудно. И тот геохимический анализ, который ученые надеялись провести с грунтом Фобоса, позволил бы определить, к какому классу небесных тел он принадлежит. «К классу астероидов или к классу тех тел, которые связаны с планетами. Т. е. является ли он частью Марса», – пояснил Лев Зеленый.

«Целый ряд вопросов, который мы адресуем Фобосу, непосредственно связаны с той задачей, которая сейчас стоит перед мировым научным сообществом, – добавил Михаил Маров. – Это действительно фундаментальная проблема современной космогонии. Мы хотим получить ответ на вопрос, как образовывалась наша Солнечная система». «Сейчас открыто почти 600 планет у других звезд приблизительно солнечного типа, но мы пока не можем ответить на вопрос, как вообще формировались планетные системы, – отметил ученый. – Особенно это важно с учетом того, что пока не найдены планеты, похожие на Землю. И вообще конфигурации планетных систем других звезд не похожи на Солнечную систему. «Т. е. Фобос может помочь нам получить ответ на вопрос, насколько Солнечная система уникальна среди огромного количества других звезд, похожих на наше Солнце», – уверен Маров.

Вывоз ракеты-носителя «Зенит-2ФГ» с космическим аппаратом «Фобос-грунт» на старт, 6 ноября 2011 г.

Вопрос под руку

Вся экспедиция «Фобос-грунт» была рассчитана примерно на 34 месяца. Перелет к Марсу – чуть более 300 дней. На подлете – торможение, станция выходит на орбиту искусственного спутника Марса, где от нее отделяется китайский микроспутник «Инхо-1» (Yinghuo можно перевести как «светлячок»). Затем «Фобос-грунт» сближается с орбитой Фобоса и в авто-

матическом режиме совершает посадку на спутник в юго-восточной части равнины Лагада. Гравитация на Фобосе в 1,4 тыс. раз меньше, чем на Земле, и 1,5-тонный посадочный аппарат «весит» там всего около 500 г, так что ему пришлось бы «прижиматься» к поверхности Фобоса с помощью двигателей прижима. Здесь аппарат проводит исследования и собирает грунт (предусмотрены манипуляторы и для рыхлой, и для твердой поверхности). Затем возвращаемый аппарат стартует с Фобоса и отправляется обратно, к Земле. Перелет длится еще 10–11 месяцев. Наконец, летом 2014 г. капсула с грунтом входит в плотные слои атмосферы и падает на полигоне Сары-Шаган. На Землю станция должна была доставить не более 200 граммов грунта Фобоса.

«Мы действительно идем на очень сложный проект, наверное, на самый сложный в истории и российской, и советской космической науки, а, может быть, и мировой», – сказал накануне запуска Лев Зеленый. В идеале надо было бы отработать все системы станции на околоземной орбите, сделать «дублера» (вторую аналогичную станцию), но «все это – значительные ресурсы», пояснял Виктор Хартов, генеральный конструктор НПО им. С.А. Лавочкина, где создавался «Фобос-грунт». «В данном случае выбрана другая стратегия, – отметил он. – Это максимальные задачи при ограниченных ресурсах. В результате, конечно, параметры рисков выросли. Но в научном комплексе так часто принято». «Так что приключений и у нас может быть довольно много, – прогнозировал конструктор. – Но мы сделали все возможное для того, чтобы аппарат с ними успешно справился».

9 ноября в 00.16 по московскому времени ракета-носитель «Зенит-28Б» успешно стартовала с 45-й площадки космодрома Байконур. Около 6.00 МСК аппарат должен был находиться примерно в 100 тыс. км от Земли, но события пошли по другому сценарию. «Зенит» вывел станцию на низкую околоземную орбиту с перигеем 207 и апогеем 348 км, раскрылись солнечные батареи, затем должна была включиться маршевая двигательная установка (МДУ) для перехода «Фобос-грунта» с опорной орбиты на гиперболическую отлетную траекторию. «Для того чтобы выиграть массовые характеристики, мы использовали основу разгонного блока «Фрегат», ввели его в состав станции, но система управления находится на перелетном модуле», – пояснил накануне старта заместитель генерального конструктора НПО им. С.А. Лавочкина Евгений Корчагин.

Старт «Фобос-грунта» на борту ракеты-носителя «Зенит-2ФГ», 9 ноября 2011 г.

По штатной циклограмме полета первый и второй импульс выдается бортовым компьютером станции на двигатель в автоматическом режиме, и только потом происходит коррекция третьего импульса с Земли, с учетом реального местоположения станции. На низкой орбите аппарат только передает телеметрию передатчиком РПТ-111, на Земле ее принимают станции с аппаратурой МА-9МКТМ-4. Также идут измерения параметров орбиты: задействованы наземные средства «Кама» и бортовой прибор 38Г6. Все это работает на первом витке, сразу после отделения, и на втором – примерно через 1,5 часа после старта. Первый импульс должен был произойти в 2.55 МСК, в конце второго витка вокруг Земли. Но в реальности после 2.00 МСК станция молчала: сигналы не поступали ни с передатчика на МДУ, ни с передатчика на перелетном модуле. Станция, вместо того чтобы взять курс на Марс, зависла на опорной орбите. «Возможно, аппарат не прошел ориентацию, и поэтому не включились двигатели, – сообщил утром глава Роскосмоса Владимир Поповкин. – Посмотрим телеметрию, и будет более понятная картина».

Интересно, что накануне старта экспедиции журналисты поинтересовались у создателей станции, что будет, если два настолько важных для полета импульса не произойдут. Заместитель генерального конструктора НПО им. С.А. Лавочкина Евгений Корчагин несколько растерялся от такого пессимистичного вопроса, но все же пояснил, что возможность перезагрузить программу бортового компьютера существует. Как оказалось, именно с этой проблемой и пришлось столкнуться специалистам. С одним «но»: проект «Фобос-грунт» не предусматривал возможности управления аппаратом на низкой орбите. Возможность отслеживать его наземными средствами X-диапазона и вести двунаправленную связь с радиокомплексом перелетного модуля появляется только после первого импульса вследствие снижения угловой скорости полета аппарата. Специально для этого были изготовлены станции «Спектр-X», поставленные на Байконур и в подмосковные Медвежьи Озера. Но скорость разворота этих антенн недостаточна для отслеживания станции на той низкой орбите, где она «застряла»…

Старт «Фобос-грунта» на борту ракеты– носителя «Зенит-2ФГ», 9 ноября 2011 г.

Абонент недоступен

«Все станции у нас были медленно настраиваемые и предназначены для дальнего космоса, – подтвердил позднее Владимир Поповкин. – «Фобос-грунт» летит по нештатной траектории. И сеанс связи с одним измерительным пунктом не превышает 7 минут». Он уточнил, что по станции работает «очень остронаправленная антенна», поэтому специалистам пришлось провести определенную работу по ее перенастройке. «Мощность передатчиков была настроена так, чтобы сигнал доходил туда (на несколько тысяч километров от Земли, – авт.). И мы боялись, что «сожжем» этим сигналом борт, – пояснил глава Роскосмоса. – Мы расширили окно, чтобы это был не очень узконаправленный луч. Понизили мощность. То же самое сделали наши партнеры по Европейскому космическому агентству на двух своих измерительных пунктах».

В течение первых двух недель после запуска попытки наладить связь со станцией успеха не имели. Но их решено было продолжать. Фактически шансы на реализацию миссии растают, когда закроется астрономическое «окно» на Марс, – это должно произойти в начале декабря. После этого срока до Фобоса аппарат не долетит. В то же время даже после закрытия «окна» специалисты намерены продолжить работу по восстановлению связи с аппаратом: это необходимо для того, чтобы понять причину нештатной ситуации. Ведь пока нет телеметрии с «Фобос-грунта», невозможно узнать и причину. Критическая отметка здесь – снижение орбиты аппарата до 180–170 км. После чего уже придется прогнозировать сход станции в плотные слои атмосферы. «Время у нас еще есть. Более точный прогноз деградации орбиты показал, что аппарат будет летать до января включительно, – заявил глава Роскосмоса. – Пока шансы есть, мы будем бороться за него».

Станция застрахована на 1,2 млрд руб. – это стоимость самого аппарата. И его пребывание на опорной орбите – страховой случай. Впрочем, дело даже уже не в деньгах. «Если станция будет потеряна, это, конечно, будет большой удар по престижу, в первую очередь, – признал Владимир Поповкин. – Но благодаря тому, что мы делали этот аппарат, мы, самое главное, сумели подтянуть молодежь. Если б мы не взялись за этот проект, то все, что делал Советский Союз, было бы потеряно. Сейчас процентов на 40 НПО им. С.А. Лавочкина состоит из людей до 35 лет, которые занимались этой программой».

Однако неудача с проектом «Фобос– грунт» не грозит сворачиванию космических научных программ, заверил глава агентства, напомнив, что сейчас Роскосмос пересматривает Федеральную космическую программу в сторону увеличения доли научного и прикладного космоса. «Причем это значительное увеличение финансов за счет перераспределения ресурсов с других программ», – добавил он.

Когда верстался номер

Когда этот номер уже готовился к сдаче в печать, от Роскосмоса пришла первая обнадеживающая информация. Спустя 15 дней после старта миссии «Фобос-грунт» и полного отсутствия связи с аппаратом, «достучаться» до него наконец удалось. «24 ноября наземным пунктом Европейского космического агентства в Перте (Австралия) были предприняты попытки установить связь с космическим аппаратом «Фобос-Грунт», – говорится в официальном сообщении Роскосмоса. – В ходе двух сеансов получена телеметрическая информация, которая передана для изучения специалистам НПО им. С.А. Лавочкина». Так что, возможно, совсем скоро мы уже узнаем, что на самом деле произошло с аппаратом, и какая судьба его ждет дальше.