Частники в космосе

Частники в космосе

Когда более полувека тому назад начинались первые космические полеты, они были делом сугубо державным. Ныне же из космических держав, пожалуй, лишь Китай да Япония все еще считают покорение космоса государственной задачей. Остальные стали все больше полагаться на частный капитал. И произошло своеобразное чудо: оказалось, что частники способны решать сложные технологические задачи быстрее и с меньшими затратами, чем государственные корпорации. Вот тому несколько примеров.

Полет на 101 км. В июне 2004 года группа инженеров, возглавляемая Бартом Рутаном, осуществила первый в мире частный суборбитальный полет. Самолет SpaceShipOne под управлением космонавта-любителя Майкла Невилла поднялся на высоту свыше 100 км и благополучно приземлился на аэродроме в Калифорнии. Таким образом командой Рутана сделан еще один шаг к завоеванию приза в 10 млн долларов, который был учрежден в 1996 году Питером Диамандисом, предпринимателем из Сент-Луиса, штат Миссури, и должен был достаться тому, кто первый доставит в космос хотя бы одного туриста.

По условиям конкурса претенденты должны были стартовать до 1 января 2005 года. В космической гонке приняли участие свыше двух десятков коллективов из Аргентины, Канады, России, Англии и США. Правда, достижения большинства были сомнительны с самого начала…

Иное дело – команда Барта Рутана. Конструктор прославился еще в 1986 году, когда построил самолет «Вояджер», на котором его брат Дик Рутан вместе с Джейн Игер совершил беспосадочный полет вокруг земного шара за девять суток.

В апреле 2003 года Барт продемонстрировал транспортную систему SpaceShipOne, состоящую из самолета и ракетоплана, способного, по заверению конструктора, доставить людей в космос. Затем было совершено несколько испытательных полетов, которые показали, что самолет-ракетоносец «Белый рыцарь» и ракетоплан в принципе готовы к штурму высоты.

Схема такова: высотный самолет «Белый рыцарь» поднимает небольшой ракетоплан на высоту 13–14 км. Затем тот стартует и, преодолев еще 87 км на собственных двигателях, дальше движется по инерции до высоты примерно 100 км, описывая параболу. При этом его экипаж пребывает в невесомости 3–4 минуты, а затем возвращается на землю, спланировав на крыльях ракетоплана, которые разворачиваются в рабочее положение на высоте 24 км.

Самолет «Белый рыцарь» с ракетопланом

Барт Рутан предложил для этой схемы ряд новшеств. Например, работа ракетного двигателя основана на жидкой окиси азота, которая проходит через пустотелый резиновый цилиндр. Жидкость представляет собой мощный окислитель, благодаря которому резина сгорает с повышенной интенсивностью, создавая при этом тягу. Таким образом, система сочетает безопасность ракетного двигателя на жидком топливе (при помощи клапана его можно быстро отключить) с простотой твердотопливного ракетного ускорителя.

Однако раньше на подобной гибридной тяге в космос никто не летал. И были опасения, что при прохождении окиси азота через резиновую оболочку могут образоваться ударные волны, что приведет к потере стабильности. Тем не менее все обошлось…

Имелись и другие трудности. Например, аэродинамику своего корабля Рутан тщательно смоделировал на компьютере, но испытаний в аэродинамической трубе не проводил. Он рассчитывал проверить пригодность проекта сразу в реальном полете, навесив аппарат на «Белого рыцаря». А это – известный риск.

Тем не менее Рутан был уверен в надежности своих технологий. И в самом деле, в начале октября 2004 года команде создателей SpaceShipOne удалось выиграть этот приз.

Впрочем, сама по себе награда не так уж дорога. Рутан потратил на проект более 25 млн долларов, полученных им от спонсоров, которых, видимо, больше привлекает возможность заработать на космических туристах.

По плану их собирались возить в космос по три человека в неделю. Каждый заплатит порядка 80 тыс. долларов. Согласитесь, это намного меньше 20–40 млн долларов, которые тратят на полет нынешние космические туристы.

А если построить аппарат, способный взять на борт сразу 15 человек, то цена за место и еще упадет. Тем не менее инициаторы проекта рассчитывают зарабатывать ежегодно до миллиарда долларов. То есть куда больше обещанных 10 млн долларов…

Наши конструкторы тоже попытались было участвовать в этом заочном соревновании. И продемонстрировали прототип ракетоплана С-XXI, похожего на уменьшенный «Буран». Создала его частная «Суборбитальная корпорация» под руководством Сергея Костенко.

В проекте участвовало и КБ имени Мясищева, создавшее стратосферный самолет М-55 «Геофизика», который и должен поднять С-XXI с экипажем в три человека на высоту 17 км на своей «спине». Для этого М-55 оснастят двумя дополнительными ракетными ускорителями. Далее С-XXI, по идее, полетит самостоятельно. И, совершив суборбитальный полет, вернется на аэродром на своих крыльях.

По словам главного конструктора проекта Валерия Новикова, С-XXI позволит совершить своего рода революцию в астронавтике, поскольку приведет к появлению нового поколения космических носителей многоразового использования – куда более дешевых и надежных, чем нынешние. Однако пока готов лишь макет нового космоплана, на большее нет денег – наши миллиардеры предпочитают покупать футбольные и баскетбольные команды, дорогие яхты и недвижимость за рубежом, нежели вкладывать деньги в космические проекты.

Вторая попытка. Барт Рутан и его команда тем временем не остановились на достигнутом. Они спроектировали и построили SpaceShipTwo. В отличие от своего предшественника он может нести на борту до 8 человек (6 пассажиров + 2 пилота), стал крупнее и комфортнее. Улучшены и полетные характеристики. Максимальная высота полета теперь 140 или даже 320 км, что позволит увеличить время в невесомости до 6 минут.

Первый тестовый полет состоялся в марте 2010 года. Всего запланировано порядка 100 тестовых полетов. Начало коммерческой эксплуатации – не ранее 2012 года.

При этом Барт Рутан и его коммерческий партнер Ричард Брэнсон, основавший предприятие Virgin Galactic, сами собираются участвовать в первых полетах SpaceShipTwo, чтобы показать всем свою уверенность в надежности конструкции.

Всего планируется построить пять космолетов SpaceShipTwo и два самолета-носителя White Knight Two. Планируется, что помимо туристических задач SpaceShipTwo будет выполнять исследования атмосферы. Часть приборов будет размещена на самолете-разгонщике WhiteKnightTwo с целью регулярного измерения содержания газов (метана и углекислого газа) на высотах 8—15 км, а также получение проб воздуха с этих высот. При помощи самого SpaceShipTwo будут проводиться изучение ионосферы на высотах 100–110 км и более.

7 декабря 2009 года Virgin Galactic продемонстрировала миру готовый корабль. На официальном сайте компании можно забронировать билеты стоимостью в 200 тыс. долларов каждый.

Кстати, среди первых 300 туристов, полностью оплативших будущий полет, есть и россияне. Среди российских космических туристов, имена которых уже озвучил Virgin Galactic, в основном фигурируют представители крупного бизнеса – президент рекламного агентства Orange Игорь Куценко, его коллега по бизнесу Сергей Тяглов и его родители, а также экс-совладелец «Евросети» Тимур Артемьев с супругой.

15 июля 2010 года челнок SpaceShipTwo совершил пробный 6-часовой полет с экипажем на борту в атмосфере. Полет челнока над калифорнийской пустыней Мохаве был совершен в пристыкованном состоянии к самолету-платформе White Knight Two.

21 августа 2010 года при очередном приземлении на аэродроме в пустыне Мохаве (штат Калифорния) произошла авария самолета-носителя White Knight Two; у четырехмоторного самолета было повреждено левое шасси.

Поломку исправили, и 10 октября 2010 года на том же аэродроме Мохаве состоялся первый испытательный полет самого ракетоплана. Аппарат был поднят самолетом-носителем на высоту 15 км, после отделения от самолета-носителя и 15-минутного свободного полета совершил посадку.

4 мая 2011 года над пустыней Мохаве суборбитальный самолет впервые продемонстрировал эффективность уникального хвостового оперения, которое позволяет аппарату безопасно входить в атмосферу. За 45 минут носитель поднялся на высоту 15,7 км и сбросил SpaceShipTwo. Хвостовое оперение впервые было повернуто вверх на угол 65°. В этой конфигурации аппарат пролетел 1 минуту 15 секунд и почти вертикально спустился на 4,7 км. Суборбитальный самолет показал отличную устойчивость и управляемость. На высоте 10 км пилоты повернули оперение в обычный, «самолетный» режим и спустя 11 минут 5 секунд после сброса с борта WhiteKnightTwo приземлились на взлетно-посадочную полосу.

Таким образом подготовка к началу коммерческих суборбитальных полетов идет полным ходом. «Мы хотим, чтобы наша программа стала началом новой эры космического туризма», – заявил сэр Брэнсон.

Датская самодеятельность. Тем временем на передний план неожиданно выдвинулась Дания – страна, ранее как будто никогда не строившая космических планов. Тем не менее в октябре 2010 года мировые СМИ поместили сенсационное сообщение. Кристиан фон Бенгтсон – глава компании Copenhagen Suborbitals – объявил об испытании космической ракеты HEAT 1-Х.

И все мировое сообщество стало следить за датским экстремальным экспериментом. Ведь в случае успеха Кристиана фон Бенгтсона Дания стала бы четвертой страной мира, самостоятельно запустившей в космос человека. И первой, сделавшей это в рамках негосударственного коммерческого проекта.

Разработка этого экстравагантного носителя началась в 2004 году. Причем удивительно уже то, что его создатели довели проект до «железа» – ведь компания финансируется исключительно частными спонсорами и добровольными меценатами из числа астрономов-любителей. Носитель работает на жидком кислороде и отличается небольшими размерами – 9 м в длину и 64 см в диаметре. Разгонный блок работает лишь 60 секунд, обеспечивая необходимое ускорение менее чем в 3g. Успешное тестирование его прошло зимой и весной 2010 года.

Капсула ракеты Tycho Brahe способна взять на борт всего одного человека и предоставляет ему широкий обзор через прозрачный купол. При старте он должен находиться в ракете в положении стоя, оставляя место для дополнительного оборудования, необходимого для полета, решения научных и коммерческих задач. А первым пилотом этого корабля хочет стать Питер Мэдсен (тоже датчанин).

Ракета должна подняться на высоту 30 км и, после отделения ступеней, сбросить в море на парашюте капсулу с находящимся внутри манекеном. Питера Мэдсена пока решили поберечь, хотя его жена дала добро на его подвиг, заявив: «Пусть летит куда хочет».

Первый испытательный запуск ракеты HEAT 1-Х проходил в Балтийском море. Испытание, которое двое датских конструкторов с юмором назвали «краш-тест», закончился полным провалом. Ракету с капсулой, названную в честь датского астронома Тихо Браге, первоначально должны были запустить с подводной лодки в окрестностях острова Борнхольм. Но когда обратный отсчет добрался до нуля, из нижней части аппарата повалил дым, как из старинного паровоза. Инцидент объяснили замерзанием клапана, контролирующего подачу жидкого кислорода.

Проанализировав причины неудачи, датчане подготовили второй запуск, который и состоялся в начале июня 2011 года. Первая в мире самодельная космическая ракета была успешно запущена с плавучей платформы близ острова Борнхольм в Балтийском море.

Испытательный старт опять-таки состоялся не сразу. Поначалу были проблемы с зажиганием, но разработчики быстро все исправили, и ракета массой 2000 кг взлетела. На борту ракеты вместо человека находился манекен, который вскоре был благополучно выловлен из воды.

Спонсировали проект около 20 компаний, а также власти Дании. В будущем конструкторы рассчитывают отправить в космос первого датчанина. Таким образом, Дания может стать четвертой космической державой в мире после России, США и Китая.

«Русь» и другие. Впрочем, не желают упускать своего первенства и признанные лидеры полетов в космос – Россия и США.

У нас вместо оказавшегося не очень удачным проекта «Клипер» ныне ведутся разработки над космическим кораблем, известным под предварительным названием «Русь». Работы над проектом нового корабля ведутся в строгой секретности, его эскизы – полная тайна РКК «Энергия».

Все, что о нем известно: корабль будет иметь форму конуса. Ведь конус – оптимальная форма для прохождения плотных слоев атмосферы. «Космический аппарат, который с первой космической скоростью влетает в нашу атмосферу, нагревается до 2–2,5 тысячи градусов. Никакие материалы, никакие стали, металлы подобное выдержать не могут. Поэтому мы вынуждены отказаться от развитой поверхности. Это будет комбинация различных систем приземления – то есть парашютная и реактивная», – пояснил президент Ракетно-космической корпорации «Энергия» Виталий Лопота.

Новые корабли смогут выводить на околоземную орбиту до шести членов экипажа и перевозить не менее 500 кг груза. На окололунную орбиту они будут способны доставить четырех космонавтов и 100 кг груза.

Руководитель пилотируемых программ Роскосмоса Алексей Краснов отметил, что первые запуски будут проведены с космодрома Байконур, но позже все старты будут осуществляться с космодрома Восточный, который должен быть построен в Амурской области.

«Корабль должен летать успешно как на околоземную орбиту, то есть к МКС, к другим станциям такого же типа, к будущему сборочному комплексу на околоземной орбите, так и иметь возможность полета на орбиту вокруг Луны, находиться не менее 30 суток в автономном полете», – уточнил он.

В Роскосмосе на эту программу – большие надежды. Вероятно, новый аппарат станет частью марсианской программы. Будущий межпланетный комплекс соберут на так называемой низкой орбите Земли. Его вес может быть до 500 т. В собранном виде конструкцию постепенно поднимут на высоту 200 тыс. км, и на это понадобится несколько месяцев. Экипаж марсианской экспедиции доставят в последний момент перед стартом, чтобы космонавты не получили дополнительную дозу солнечной радиации, и уже с высокой орбиты комплекс стартует в сторону Красной планеты.

О необычной задумке разработчиков корабля рассказал гендиректор и главный конструктор Научно-производственного предприятия «Звезда» Сергей Поздняков.

«Есть идеи посадить космонавтов, которые не принимают участие в управлении кораблем, в герметичные капсулы вместо скафандров. Космонавт входит в такую капсулу, закрывает гермомолнию и на опасных этапах полета сидит в ней, как в яйце», – описал конструкцию гермокапсул Поздняков. Он подчеркнул, что пока новая концепция существует только на уровне идеи. Детальные разработки могут начаться после того, как в «Звезду» поступят требования к системам жизнеобеспечения экипажа, в частности информация о параметрах перегрузок и времени полета в случае разгерметизации кабины.

Примерно по такому же принципу пошло американское NASA, создавая свой будущий корабль «Орион». Его первый полет запланирован на 2014 год.

А осенью 2010 года совершил первый испытательный полет космический корабль Dragon компании SpaceX; он успешно приземлился с помощью парашютной системы, будучи сброшен с самолета-носителя. Космический корабль Dragon и ракета-носитель Falcon 9 компании SpaceX были выбраны NASA в качестве транспортного средства для доставки грузов на борт Международной космической станции.

Dragon – это первый и довольно успешный опыт создания космического корабля частной компанией. С помощью NASA инженерам SpaceX удалось создать относительно недорогой, простой и весьма надежный космический аппарат. Имея все достоинства российского «Союза-ТМ» (это основной транспорт МКС), Dragon на одну тонну легче, имеет вдвое больший объем герметичного отсека (10 куб. м) и может спустить на землю куда больший груз – 2,5 т.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.