W Rosji poważnie spodziewają się, że w najbliższej przyszłości będą konkurować z Elonem Muskiem i jego prywatną firmą kosmiczną Space X na rynku tanich startów kosmicznych. Roskosmos i United Aircraft Corporation (UAC) zamierzają wyprzeć amerykańskich konkurentów poprzez wdrożenie krajowego programu stworzenia ultralekkiego systemu rakietowego i kosmicznego wielokrotnego użytku. Według Borisa Satovsky'ego, szefa grupy projektowej FPI - Foundation for Advanced Study, wstępny projekt jednostki rakietowej, która ma zostać zwrócona na ziemię, jest już gotowy. Testy pierwszej rosyjskiej rakiety kosmicznej wielokrotnego użytku zaplanowano na 2022 rok.
Satovsky zauważa, że planowane jest wystrzelenie nowych rakiet zwrotnych z mobilnych kompleksów. Schemat działania planowanego systemu zakłada wydzielenie pierwszego stopnia rakiety nośnej na wysokości około 59-66 kilometrów, a następnie jej powrót na miejsce startu z lądowaniem na zwykłym pasie startowym – informuje RIA Novosti. W podstawowym projekcie jednostki powrotnej planowane jest zastosowanie wychylnego skrzydła prostokątnego o dużej rozpiętości, a także klasycznego zespołu ogonowego. Według naukowca, podczas lotu powrotnego na miejsce startu planowane jest użycie seryjnych silników turboodrzutowych, które przeszły odpowiednią modyfikację. Według Borisa Satovsky'ego taki system ma na celu wystrzelenie ładunku o wadze do 600 kilogramów na orbitę synchroniczną ze słońcem. Według już dokonanych wstępnych obliczeń cena wycofania powinna być 1,5-2 razy niższa niż w przypadku konwencjonalnych pojazdów nośnych tej samej klasy. Ponadto każda ze zwróconych jednostek sterowanych jest przeznaczona na 50 lotów bez wymiany silników głównych.
Lądowanie pierwszego etapu rakiety Falcon-9
Po raz pierwszy okazało się, że Rosja zamierza wznowić prace nad stworzeniem rakiety wielokrotnego użytku w styczniu 2018 roku. Jednocześnie RBC zauważa, że nasz kraj będzie mógł na tym zarobić nie wcześniej niż za dziesięć lat. 9 stycznia Aleksey Varochko, dyrektor generalny Centrum Chrunichowa, poinformował, że centrum we współpracy z Biurem Projektowym Miasiszczewa i Roscosmosem wznowiło prace nad projektem rakiety nośnej wielokrotnego użytku Angara-1.2. Planuje się, że ta rakieta nośna otrzyma składane skrzydła, które rozłożą się po tym, jak ładunek znajdzie się na orbicie, po czym będzie mógł wylądować na lotnisku. Jednocześnie rozważana jest opcja z pierwszym stopniem rakiety zwrócona przy pomocy własnych silników, tak jak to jest obecnie realizowane w rakiecie Falcon-9 produkowanej przez amerykańską firmę SpaceX, a opcja z lądowaniem Rozważany jest również pierwszy stopień ze spadochronem.
Przedstawiciele Roskosmosu mówili wówczas, że plany projektantów Centrum Chruniczowa dotyczące opracowania rosyjskiej rakiety nośnej wielokrotnego użytku w oparciu o istniejący zasób naukowo-techniczny to logiczny krok w rozwoju branży, podkreślając, że w naszym kraju jest takie doświadczenie. Rzeczywiście, dla Centrum Chruniczowa jest to już trzecia próba opracowania rakiety wielokrotnego użytku. Tym razem jednak Centrum postanowiło rozpocząć projektowanie stopnia wielokrotnego użytku dla lekkich pocisków rakietowych. Należy zauważyć, że już w 2000 roku Centrum Chruniczewa, które współpracowało z organizacją pozarządową Molniya, opracowywało wielorazowy wzmacniacz Bajkał dla pierwszego etapu ciężkiej rakiety Angara. Wtedy zaplanowano, że pierwszy stopień rakiety, pierwotnie wyposażony w obrotowe skrzydło, po rozdzieleniu powróci na lotnisko. Układ „Bajkału” został nawet zademonstrowany na francuskich pokazach lotniczych w Le Bourget w 2001 roku, ale ten obiecujący projekt nigdy nie został opracowany. Następnie prace nad stworzeniem jednostki wycieczkowej dla rakiety Angara prowadzono w latach 2011-2013 w ramach projektu MRKS – rakietowo-kosmiczny system wielokrotnego użytku. Jednak wtedy rada naukowo-techniczna „Roskosmosu” doszła do wniosku, że koszt wystrzelenia kilograma ładunku na orbitę Ziemi za pomocą IDGC byłby wyższy niż przy standardowym jednorazowym locie zwykłej rakiety.
Jednocześnie eksperci nazywają sukces amerykańskiej firmy SpaceX Elon Musk impulsem do wznowienia prac w tym obszarze. Jego firma z powodzeniem wykorzystuje technologię zwrotną pierwszego stopnia rakiety Falcon-9 (najdroższą jej część). Tak więc w 2017 roku prywatna amerykańska firma przeprowadziła 17 startów rakiety Falcon-9: w 13 przypadkach pierwszy stopień rakiety został pomyślnie wylądowany przy użyciu własnego silnika, w trzech kolejnych przypadkach ze względu na specyfikę misji kosmicznej (na przykład konieczność dostarczenia ciężkiego satelity na geostacjonarną orbitę Ziemi), powrót pierwszego stopnia rakiety z powrotem na Ziemię nie był planowany. W innym przypadku rakieta wylądowała w oceanie zgodnie z planem. Zazwyczaj pierwszy etap powrotny wyląduje na platformie morskiej lub przylądku Canaveral.
Zwrócony pierwszy etap jest konieczny dla Rosji przede wszystkim pod względem wskaźników ekonomicznych. Z obliczeń wynika, że użycie rakiet wielokrotnego użytku może obniżyć koszty startów kosmicznych. Zdaniem Aleksandra Zheleznyakowa, członka Rosyjskiej Akademii Kosmonautyki im. Ciołkowskiego, obniżka ceny startu pozwoli Rosji „wziąć kawałek tortu” dla siebie z komercyjnego rynku kosmicznego, a przynajmniej nie wylecieć z tego. rynek. Dlatego decyzja o opracowaniu rakiety nośnej wielokrotnego użytku w Rosji jest jak najbardziej uzasadniona, podczas gdy Centrum Chruniczowa ma już w tej dziedzinie postępy – podkreślił Aleksander Żeleznyakow.
W kwietniu 2018 roku wicepremier rosyjskiego rządu Dmitrij Rogozin mówił o tym, że krajowe rakiety wielokrotnego użytku powinny lądować jak samolot. „Nie jesteśmy w stanie, jak Elon Musk, zwrócić rosyjskiej rakiety – startują z kosmodromu Canaveral i kierują platformę morską do miejsca, w którym powinien wylądować pierwszy stopień rakiety. Kierownice są u góry, a ona siedzi na silniku”- powiedział starszy rosyjski urzędnik. „Gdzie powinniśmy go zasadzić, w Jakucji? Jest to fizycznie niemożliwe ze względu na istniejące cechy geograficzne. Jeśli spodziewamy się przejścia na stosowanie etapów powrotnych, to należy przejść z lotu pionowego na poziomy i na silniku i skrzydłach, które będą musiały się otworzyć, wrócić na najbliższe lotnisko, jak samolot, i tutaj projekt jest łączony z lotnictwem”- zauważył Dmitrij Rogozin. Najprawdopodobniej osobista opinia tej osoby, która po zakończeniu tworzenia nowego gabinetu ministrów została szefem Roskosmosu, będzie teraz jeszcze ważniejsza dla projektu budowy rosyjskiej rakiety wielokrotnego użytku.
W rzeczywistości, pracując nad rakietą wielokrotnego użytku, Rosja może dogonić radziecki prom kosmiczny wielokrotnego użytku Buran i jego bardziej nowoczesną i prostszą reinkarnację - rakietowy wzmacniacz wielokrotnego użytku Bajkał, który pojawił się na kilku wystawach na początku XXI wieku. Te powracające statki, podobnie jak słynne amerykańskie wahadłowce, były owocem żmudnej pracy przedstawicieli przemysłu kosmicznego i lotniczego. Stając się pełnoprawnym zwrotnym statkiem kosmicznym, co wynikało z ich ogromnych kosztów.
Jednocześnie przez długi czas na Ziemi nie rozwijano zwrotnych pojazdów nośnych, ponieważ uważano, że jest to ekonomicznie niecelowe. I nie było takiej potrzeby ze względu na brak dużego przepływu ładunków w kosmos. W XXI wieku wszystko się zmienia, ten ruch towarowy pojawił się i może z czasem gwałtownie wzrosnąć, zauważył w wywiadzie dla Svobodnaya Pressa członek korespondent Rosyjskiej Akademii Kosmonautyki Andrei Ionin. Według Ionina pojawienie się dużego ruchu cargo będzie bezpośrednio związane z rozmieszczeniem w kosmosie internetowego systemu dystrybucji. Mówimy o projekcie OneWeb i podobnym projekcie Muska - Starlink. Planowana do rozmieszczenia konstelacja satelitów szacowana jest na tysiąc jednostek. Biorąc pod uwagę, że obecnie cała ludzkość korzysta tylko z około 1, 3 tysięcy działających satelitów. Oznacza to, że realizacja tylko takich projektów może doprowadzić do podwojenia konstelacji kosmicznej.
Andrei Ionin uważa, że takie projekty z wdrożeniem globalnego Internetu kosmicznego z pewnością zostaną zrealizowane, ponieważ bez takiego systemu realizacja wielu projektów „gospodarki cyfrowej” na Ziemi nie jest możliwa. Według niego, nadszedł czas, że te systemy rzeczywiście powstaną i zapewnią niezbędny ruch ładunków, dlatego Elon Musk, odnosząc sukces w tym biznesie, zajął się rozwojem rakiet wielokrotnego użytku. Tutaj możesz narysować dość orientacyjną analogię ze smartfonami, które podbiły świat. Gdyby Stephen Jobs zaprezentował swojego pierwszego iPhone'a nie w 2007 roku, ale dwa lata wcześniej, najprawdopodobniej niewiele osób by go potrzebowało, ponieważ w tym czasie po prostu nie było sieci 3G, które mogłyby zapewnić dobry poziom komunikacji w internecie. Technologia jest potrzebna nie sama w sobie w oderwaniu od wszystkiego, ale tylko wtedy, gdy jest na nią zapotrzebowanie. W związku z tym można zauważyć, że naprawdę nadszedł czas pocisków wielokrotnego użytku.
O tym, że nadszedł czas na takie pojazdy nośne, świadczy fakt, że w Federacji Rosyjskiej pojawiła się pierwsza prywatna firma kosmiczna S7 Space, która kiedyś wykupiła projekt Sea Launch. Pracują nad wymianą starej i dość drogiej rakiety Zenith i jako wymagania dla Roscosmos dla nowej rakiety wyznaczyli pierwszy etap do zwrotu, zauważa Andrei Ionin.
W rozmowie z gazetą Wiedomosti dyrektor generalny pierwszej prywatnej firmy kosmicznej w naszym kraju Siergiej Sopow powiedział, że S7 Space ma dalekosiężne plany, obejmujące nie tylko reaktywację projektu Sea Launch, ale też znacznie bardziej ambitne. zadania. Firma spodziewa się również przeprowadzenia startów naziemnych, budowy i uruchomienia własnego zakładu produkcji silników rakietowych w celu stworzenia modyfikacji wielokrotnego użytku obiecującej krajowej rakiety nośnej Sojuz-5, a także proponuje rosyjskiemu rządowi, aby nie ogrzewał ISS segment po 2024 r., dzierżawiąc go i tworząc pierwszy orbitalny port kosmiczny.
Oczywiście z biegiem czasu wymaganych będzie coraz więcej startów w kosmos, a rakiety wielokrotnego użytku będą w stanie pomóc w ich realizacji. Elon Musk już rozwiązał ten problem, torując drogę. Teraz przyszła kolej na Rosję oraz nasze firmy i ośrodki badawcze, aby dołączyć do rywalizacji w tej oczywiście ważnej dziedzinie kosmonautyki.
