В космос налегке

В России практически одновременно началась реализация сразу трех проектов по созданию новых ракет-носителей сверхлегкого класса (СЛК) — конверсионной «Старт-1М» и двух принципиально новых изделий — «Воронеж» и Paragon/HYBRIS. И если первый реализует известный на весь мир Московский институт теплотехники, то два других — команды энтузиастов, победившие несколько лет назад в профильном конкурсе Национальной технологической инициативы (НТИ) и уже получившие финансовую поддержку фонда «Восход».

Все три проекта нацелены на вывод на низкую околоземную орбиту малых космических аппаратов суммарным весом до 500 кг. Этот рынок в ближайшее десятилетие может показать феноменальный рост, но лишь при условии интенсивного развития цифровых технологий и частной космонавтики.

Сверхвыгодная конверсия

Еще весной нынешнего года первый заместитель председателя правительства России Денис Мантуров заявил ТАСС, что Московский институт теплотехники на базе межконтинентальной баллистической ракеты (МБР) «Тополь-М» разрабатывает конверсионную ракету-носитель «Старт-1М». Предполагается, что ее, как и МБР, будут запускать с мобильной пусковой установки. Впрочем, нельзя исключать и вариант запуска с космодрома Восточный.

По словам собеседника ТАСС, РН «Старт-1М» разрабатывается без радикальных конструкционных изменений, однако она будет стартовать по другой траектории, отличной от траектории предыдущей конверсионной ракеты «Старт-1», созданной на базе МБР «Тополь».

Стоит напомнить, что МБР «Тополь-М» — это твердотопливная ракета, при запуске которой создаются гигантские перегрузки, порой доходящие до 10 G. Выброс такой ракеты из транспортно-пускового контейнера происходит при помощи минометного старта за счет гигантского давления, создаваемого в замкнутом объеме пороховым аккумулятором. А это, в свою очередь, в ряде случаев может негативно повлиять на сохранность малых космических аппаратов. Поэтому разработчикам «Старт-1М» предстоит расширить пространство под головным обтекателем конверсионной ракеты-носителя и оснастить его специальными демпфирующими материалами, которые смогут при любых обстоятельствах обеспечить сохранность спутников. Важно отметить, что Московский институт теплотехники, по-видимому, все это уже успешно реализовал во время работы над конверсионной ракетой «Старт-1», которая не менее семи раз успешно вывела полезную нагрузку на орбиту Земли.

Таким образом, затраты на создание «Старт-1М» сведены к минимуму, что позволяет предположить весьма конкурентоспособную цену на запуски космических аппаратов на этой ракете. Более того, Минобороны России в ходе реализации запусков на «Старт-1М» удастся еще и прилично сэкономить на утилизации.

Не секрет, что в рамках обновления Стратегических ядерных сил России на вооружении РВСН принимается все больше новых комплексов, в частности с МБР «Ярс» и другими ракетами. А значит, знаменитые «Тополь-М» по мере их снятия с боевого дежурства необходимо утилизировать. И лучший из вариантов — создание на базе этой ракеты конверсионной СЛК и ее последующий запуск. В противном случае в соответствии с договором «О мерах по дальнейшему сокращению и ограничению стратегических наступательных вооружений (СНВ-III) такие ракеты пришлось бы ликвидировать довольно затратным образом.

Как сообщил ТАСС Денис Мантуров, первый пуск конверсионной РН «Старт-1М» планируется осуществить в 2026 году. Это означает, что наша конверсионная СЛК как минимум на два года обгонит конкурентов.

Первый заместитель председателя правительства России Денис Мантуров заявил ТАСС, что первый пуск конверсионной РН «Старт-1М» планируется осуществить в 2026 году

government.ru

Частники хотят на орбиту

Два других проекта — РН «Воронеж» и РН Paragon — вышли из недр НТИ. Их признали победителями в конкурсе на разработку первой в нашей стране коммерческой ракеты-носителя сверхлегкого класса, после чего финансированием проектов занялся венчурный фонд группы «Интеррос» — «Восход».

Известно, что в настоящее время обе команды энтузиастов разрабатывают эскизные проекты своих РН СЛК по техническому заданию, которое отчасти согласовано со специалистами госкорпорации «Роскосмос». Более того, головной научно-исследовательский институт «Роскосмоса» — ЦНИИмаш — едва ли не каждые несколько месяцев проводит технологический аудит обоих проектов РН СЛК, что позволяет избежать ошибок в проектировании.

Проекты двух команд существенно отличаются. РН «Воронеж» изначально занималась группа единомышленников Центра аддитивных технологий в Воронеже, которая впоследствии организовала компанию «ЗД исследования и разработки». Сама РН «Воронеж», как ожидается, будет состоять из двух ступеней и иметь стартовую массу 35 тонн — она сможет доставлять на низкую околоземную орбиту порядка 430 кг полезной нагрузки.

В общей сложности РН «Воронеж» предполагается оснастить 13 жидкостными ракетными двигателями (12 на первой ступени и один на второй), разработкой и производством которых займется ведущее отечественное предприятие «ОДК-Кузнецов», уже много лет выпускающее ракетные двигатели для ракет-носителей другого класса — соответствующее соглашение еще в ходе Петербургского международного экономического форума этим летом подписали генеральный директор ОДК Вадим Бадеха и управляющий партнер венчурного фонда «Восход» Руслан Саркисов. Речь идет об инвестициях на сумму более 2,7 млрд рублей. Стороны договорились о создании двух модификаций жидкостных ракетных двигателей для сверхлегких ракет-носителей. «ОДК располагает большой конструкторской и технологической базой, использует самые современные технологии, что позволит создать совершенный продукт, который откроет новые возможности для вывода современных спутников на околоземную орбиту», — сообщил г-н Бадеха после подписания соглашения.

Стоит отметить, что, по данным команды разработчиков, стоимость запуска 1 кг полезной нагрузки на РН «Воронеж», как ожидается, составит 12 тыс. долларов, а стоимость пуска всей ракеты не должна превышать 3 млн долларов.

Вторая команда — разработчики РН Paragon — это выходцы из петербургского БГТУ «Военмех» им. Д. Ф. Устинова. Их ракета, как ожидается, тоже будет состоять из двух ступеней, но при этом ее стартовая масса, согласно презентации, составит порядка 13,5 тонны. На низкую околоземную орбиту эта ракета-носитель сможет выводить 250 кг.

Разработчики утверждают, что важное отличие РН Paragon — уменьшенная масса, которая достигается в том числе за счет применения щелевых сопел с повышенным (на 10‒15%) удельным импульсом. Предполагается, что на ракете будет 12 двигательных установок. Цена запуска для заказчика составит от 3 млн до 5 млн долларов. При этом в качестве стартовой площадки рассматриваются космодромы Плесецк и Восточный.

Еще один важный момент заключается в том, что команда создателей РН Paragon самостоятельно участвует в разработке ракетных двигателей для своей ракеты в сотрудничестве с одним из ведущих предприятий отрасли космического двигателестроения в Самаре.

Первый старт РН Paragon запланирован на 2028‒2029 годы.

Конструктивный облик РН СЛК Paragon/Hybris

«ВНХ-Энерго»

В заложниках у цифры

Таким образом, к началу следующего десятилетия в России может быть создано три РН СЛК, причем одна из них отправится в свой первый полет уже через год. Полезная нагрузка для этих ракет — малые космические аппараты — уже есть.

По самым оптимистическим оценкам, в настоящее время в нашей стране реализуются, прорабатываются или уже заявлены к реализации порядка десяти проектов, предполагающих ежегодное выведение на низкую околоземную или солнечно-синхронную орбиту около 350 малых космических аппаратов вплоть до 2035 года, что теоретически может потребовать до 150 запусков РН СЛК. Это такие проекты, как «Рассвет-1» и «Рассвет-2» компании «Бюро 1440», которая уже запустила несколько спутников для обеспечения интернет-связью воздушных судов, а с 2025 года намерена выполнять по 10‒12 запусков в год; проект спутниковой группировки «Марафон-IoT» для предоставления услуг интернета вещей, которая будет создана в рамках программы «Сфера» (всего в ее состав войдет более 250 аппаратов весом не более 50 кг каждый); проекты радиолокационных спутников «АтомСат», которые собирается запустить Sitronics Group, и многие другие.

Сейчас все эти спутники запускаются в качестве дополнительной нагрузки на ракетах-носителях среднего класса типа «Союз-2.1б». И если сейчас стоимость запуска на низкую околоземную орбиту 1 кг полезной нагрузки в качестве сопутствующего груза на «Союз-2.1б» обходится примерно в 6 тыс. долларов, то индивидуальный запуск на РН СЛК «Воронеж» будет, по расчетам экспертов, почти вдвое дороже.

Таким образом, не исключено, что число желающих запустить свои малые космические аппараты на РН типа «Союз-2.1б» еще больше увеличится, что приведет и к росту цен на запуск спутников.

Наконец, очень важный момент заключается в темпах развития в нашей стране интернета вещей и других цифровых технологий, в том числе связанных с беспилотным движением автотранспортных средств. Очевидно, что экспоненциальный рост рынка запусков малых космических аппаратов и, соответственно, спрос на РН СЛК напрямую зависит от того, как много по нашим дорогам будет ездить беспилотных автомобилей, а на наших предприятиях — работать станков, управляемых при помощи космического интернета.