Тяжелый носитель. Рейтинг самых больших ракет в мире
Российскую сверхтяжелую ракету планируется запустить в 2028 году, строительство соответствующего стартового стола на космодроме Восточный должно завершиться в 2027 году. Носитель получит название «Энергия-5», его проектированием занимается , производство доверят . Такая ракета практически не нужна для околоземных пусков, в ее задачи может входить отправка миссий к Луне. Почему в России пока еще могут построить сверхтяжелую ракету, но вряд ли успеют до обозначенного срока, рассказывает .
«Создается конструктор»
Проект «Энергия-5В» впервые был презентован генеральным директором «Энергии» в ноябре 2016 года. В настоящее время в РКК работают над двумя ракетами - «Энергия-5В-ПТК» и «Энергия-5ВР-ПТК» (последняя - с кислородно-водородным разгонным блоком). На низкую опорную орбиту носители способны вывести до ста тонн, к спутнику Земли - до 20,5 тонны: лунную версию разрабатываемого РКК корабля «Федерация» или лунный взлетно-посадочный модуль.
По замыслу ракета сверхтяжелого класса «Энергия-5» объединит пять носителей среднего класса «Союз-5» - один модуль в центре (фактически вторая ступень), четыре - по бокам (первая ступень). Третью ступень позаимствуют у тяжелой ракеты «Ангара-А5В». К сожалению, ни «Союз-5», ни «Ангара-А5В» пока еще ни разу не летали.
Носитель «Союз-5» должен прийти на смену собираемым на Украине «Зенитам», которые более чем на 70 процентов состоят из российских комплектующих, а также с течением времени ракетам «Союз-2». Его планируется использовать в пилотируемой космонавтике, для запуска околоземной версии корабля «Федерация», а также в рамках . На «Сункар» (название «Союза-5» в рамках российско-казахстанского проекта «Байтерек») в Федеральной космической программе на 2016-2025 годы (опытно-конструкторская работа «Феникс») выделяется 30 миллиардов рублей.
Носитель должен стартовать в 2022 году. «Союз-5» сможет выводить на низкую опорную орбиту до 17 тонн, в ракете предусмотрено в два раза меньше деталей и сборочных единиц, чем в «Союзе-2». Двигатель РД-171 первой ступени «Зенитов» (и согласно планам «Союза-5») пока считается самым мощным в мире жидкостным ракетным двигателем. Четыре таких агрегата (в версии РД-170) устанавливались на боковые ускорители советской сверхтяжелой ракеты «Энергия».
«Ангара-А5В» представляет собой тяжелую модификацию ракет семейства «Ангара» с кислородно-водородной третьей ступенью, увеличивающей грузоподъемность на десять тонн (примерно до 40 тонн на низкой опорной орбите). Разработка оценивается в 37 миллиардов рублей, вся программа создания «Ангары-А5В» с учетом развертывания необходимой инфраструктуры обойдется в 150 миллиардов рублей. Эскизный проект «Ангары-А5В» намерены завершить в 2017 году, закончить наземные испытания - в 2025 году, приступить к летным тестам - не ранее 2027 года.
От планов создания сверхтяжелого носителя в рамках семейства «Ангара» (ракета «Ангара-7») в давно отказались. За разработку и производство таких ракет отвечает московский , который давно уже при помощи многомиллиардных вливаний пытаются вывести из кризиса. «По сути, создается конструктор, из которого мы начнем моделировать тот или иной тип носителя. Все это делается для того, чтобы сократить сроки и стоимость», - говорит об «Энергии-5В» Солнцев.
Изобрести велосипед
В истории советской космонавтики было два проекта сверхтяжелых носителей. Первая ракета, Н-1, с 1969 по 1972 год запускалась четыре раза, все - неудачно. Это сказалось на космической отрасли СССР - преемник Василий Мишин ушел в отставку в 1974 году, его место занял . Он же принял решение о свертывании проекта Н-1 и начале работы над новым сверхтяжелым носителем («Энергией»), что вызвало у современников неоднозначную реакцию.
К сожалению, технологии, использованные при создании советской сверхтяжелой ракеты «Энергия», оба пуска которой (в 1987 и 1988 годах) были успешными, во многом утрачены, а их воспроизведение экономически нецелесообразно. В разработке комплекса «Энергия-Буран» (ракеты и выводимого ею многоразового корабля), как отмечается на сайте РКК «Энергия», «участвовало 1206 предприятий и организаций почти ста министерств и ведомств, были задействованы крупнейшие научные и производственные центры России, Украины, Белоруссии и других республик СССР». В частности, если производство керосино-кислородных двигателей РД-170 удалось сохранить, то выпускать водородно-кислородные РД-0120 (четыре агрегата устанавливались в центральном блоке «Энергии», он же - вторая ступень) современная Россия не в состоянии.
Переход к трехступенчатой схеме ракеты-носителя и рациональное использование кислородно-водородного топлива позволит, как решили в РКК «Энергия», почти в полтора раза снизить общие затраты на опытно-конструкторские работы по новой сверхтяжелой ракете по сравнению с копированием ракеты-носителя «Энергия» (система «Энергия-Буран» обошлась СССР в 16,5 миллиардов советских рублей).
Возможные расходы на «Энергию-5» пока неизвестны. В 2015 году подсчитали , что на проект, включая строительство стартовой площадки на Восточном и соответствующую инфраструктуру, уйдет около 2,2 триллиона рублей. Вероятно, эту сумму можно сократить, особенно если удастся наладить сотрудничество по созданию ракеты «Союз-5» с Казахстаном и компанией «С7 космические транспортные системы», собственником «Морского старта».
Такие дела
Кроме России, над созданием сверхтяжелых носителей задумываются в Китае. В США такая ракета почти готова. В 2017 году ожидается старт носителя Falcon Heavy (на низкую опорную орбиту способен выводить 63,8 тонны) , в 2019-м - SLS (Space Launch System, в зависимости от версии, выводит до 70 и 129 тонн на низкую опорную орбиту) , участвовавшей в разработке носителя Saturn V. У Falcon Heavy уже есть один коммерческий контракт, также с помощью этой ракеты планируется отправить туристов к Луне и корабль Red Dragon к Марсу. SLS, предназначенный для миссий к Луне и Марсу, может быть задействован более десяти раз. в мае 2017 года вице-премьер по итогам совещания у Владимира Путина. Рогозин отметил, что такая ракета появится только после 2025 года и будет предназначена для полетов не вокруг Земли, а вокруг Луны и других космических тел. «Это новый этап пилотируемой космонавтики», - подчеркнул вице-премьер.
Опрос «Россия в космосе XXI века: амбиции и прагматизм», проведенный , показал : 51 процент россиян считает, что страна должна первой создать базу на Луне, 50 процентов - отправить экспедицию на Марс. Противоположного мнения придерживаются 41 и 44 процентов соответственно. «В отношении россиян к освоению космоса за романтическим флером дальних странствий и амбиций страны проглядывает заметный прагматизм. Россияне хотели бы быть первыми во всех значимых проектах, но не хотели бы оплачивать сто процентов расходов», - отмечает аналитик ВЦИОМ Иван Леконцев.
Со времени первого полёта в космос человек стремился создать максимально мощные ракеты и доставить на орбиту как можно больше груза. Сравним все самые грузоподъёмные ракеты-носители в истории человечества.
23 ноября 1972 года был произведён ставший последним четвёртый пуск сверхтяжелой ракеты-носителя Н-1. Все четыре запуска были неуспешными и через четыре года работы по Н-1 были свернуты. Стартовая масса этой ракеты составляла 2 735 т. Мы решили рассказать о пяти самых тяжелых космических ракетах в мире.
Советская ракета-носитель сверхтяжёлого класса H-1 разрабатывалась с середины 1960-х годов в ОКБ-1 под руководством Сергея Королёва. Масса ракеты составляла 2735 тонн. Первоначально она предназначалась для вывода на околоземную орбиту тяжёлой орбитальной станции с перспективой обеспечения сборки тяжелого межпланетного корабля для полётов к Венере и Марсу. Поскольку СССР включился в «лунную гонку» с США программа Н1 была форсирована и переориентирована для полета на Луну.
Однако все четыре испытательных запуска Н-1 были неуспешными на этапе работы первой ступени. В 1974 году советская лунно-посадочная пилотируемая лунная программа была фактически закрыта до достижения целевого результата, а в 1976 году также официально закрыты и работы по Н-1.
«Сатурн-5»
Американская ракета-носитель «Сатурн-5» остаётся самой грузоподъемной, наиболее мощной, самой тяжелой (2965 тонн) и самой большой из существующих ракет, выводивших полезную нагрузку на орбиту. Она была создана конструктором ракетной техники Вернером фон Брауном. Ракета могла вывести на низкую околоземную орбиту 141 т и на траекторию к Луне 47 т полезного груза.
«Сатурн-5» использовалась для реализации программы американских лунных миссий, в том числе с её помощью была осуществлена первая высадка человека на Луну 20 июля 1969 года, а также для выведения на околоземную орбиту орбитальной станции «Скайлэб».
«Энергия»
«Энергия» - советская ракета-носитель сверхтяжёлого класса (2400 т), разработанная НПО «Энергия». Она являлась одной из самых мощных ракет в мире.
Была создана как универсальная перспективная ракета для выполнения различных задач: носитель для МТКК «Буран», носитель для обеспечения пилотируемых и автоматических экспедиций на Луну и Марс, для запуска орбитальных станций нового поколения и т.д. Первый запуск ракеты состоялся в 1987 году, последний - в 1988 году.
«Ариан 5»
«Ариан 5» - европейская ракета-носитель семейства «Ариан», предназначенная для выведения полезной нагрузки на низкую опорную орбиту (НОО) или геопереходную орбиту (ГПО). Масса ракеты по сравнению с советскими и американскими не столь велика - 777 т. Производится Европейским космическим агентством. РН «Ариан 5» является основной ракетой-носителем ЕКА и останется таковой по крайней мере до 2015 года. За период 1995–2007 гг. было произведено 43 запуска, из которых 39 успешных.
«Протон»
«Протон» (УР-500, «Протон-К», «Протон-М») - ракета-носитель тяжёлого класса (705 т), предназначенная для выведения автоматических космических аппаратов на орбиту Земли и далее в космическое пространство. Разработана в 1961–1967 годах в подразделении ОКБ-23 (ныне ГКНПЦ им. М. В. Хруничева).
Как ясно из документа, проектируемая российская сверхтяжелая ракета не станет многоразовой. А значит — ее можно использовать только в государственных проектах, где не нужна коммерческая конкурентоспособность. Ракета, первый запуск которой может случиться в 2028 году, кажется хорошо подходящей для обслуживания окололунной станции, курс на создание которой взяли Соединенные Штаты при Трампе.
С одной стороны, это хорошо — явно «некоммерческая» ракета не будет испытывать давления со стороны SpaceX. С другой — получается, что наличие или отсутствие реальных задач для отечественного сверхтяжа зависит лишь от желания США вкладываться в окололунную станцию. История учит, что NASA со времен лунной программы почти никогда не доводило до конца свои пилотируемые проекты. Соответственно, новая российская ракета рискует остаться без работы, если американцы опять передумают.
Почему российский сверхтяж не может быть даже частично многоразовым
Из приложения к контракту видно, что сверхтяжелая ракета будет создаваться из блоков средней ракеты «Союз-5», проработку которой недавно начала РКК «Энергия». Первый полет «Союза-5» намечен на 2022 год. Технически эта ракета, выводящая на орбиту 18 тонн, будет упрощенным вариантом советского «Зенита».
В частности, двигатель ее первой ступени, РД-171МВ, — это, по сути, упрощенный РД-171 первой ступени «Зенита», нет только дросселей пуска окислителя (кислорода). За счет этого становится меньше возможностей управлять тягой, но зато на пять процентов повышается мощность, проще, легче и надежнее становится конструкция двигателя. Производитель, соответственно, надеется благодаря этому снизить цену двигателя на 15—20 процентов относительно «зенитовского» РД-171. Пуск «Союза-5», по планам, будет стоить 35 миллионов долларов (правда, за счет чего именно, пока никто не знает). Это значит, что запуск сверхтяжа из «пакета» союзовских ступеней будет стоить несколько сотен миллионов долларов — стоимость сверхтяжа нельзя свести к простой сумме стоимости его элементов, их сборка потребует множества уникальных работ по сопряжению, которые поднимают удельную стоимость на десятки процентов.
И вроде бы все хорошо, ведь прямо сейчас в России нет сверхтяжа, а тут он появится. И не на базе «Ангары», которая по 100 миллионов долларов за штуку, а на базе предположительно более дешевого «Союза-5». Но есть одно «но». Как известно, сегодня российские ракеты-носители на коммерческом рынке присутствуют в незначительных количествах — их вытеснили более дешевые ракеты Falcon 9. Одна из сильных сторон этой американской ракеты — возможность повторного использования самой дорогой ее части — первой ступени. Пока она экономит SpaceX около 10 процентов стоимости каждого пуска, однако после внедрения последней модификации Falcon 9 — Block 5 — будет экономить уже до 30 процентов.
А «Союз-5» и создаваемый на его основе сверхтяж по этому пути пойти не смогут. Причина довольно проста — кислород-нафтиловый двигатель РД-171МВ (нафтил, С12,79H24,52 — углеводородное топливо, внедряемое из-за снижения добычи нефти, подходящей для изготовления ракетного керосина) в первой ступени «Союза-5» всего один, а у Falcon 9 в первой ступени — сразу девять более слабых двигателей. Для посадки ракеты на хвост лучше подходит несколько двигателей меньшей мощности, чем один более мощный.
Дело в том, что современные ракетные двигатели могут варьировать тягу очень умеренно. От них легко получить полную мощность, но трудно добиться совсем малой. Пока ракеты летали по одному разу, все было нормально: даже вес самой ракеты с топливом таков, что там пять процентов мощности не нужны, с ними ничего в космос не вывести.
Иная история со спасением ступени. Когда она садится, топлива в ней остается мало — почти все ушло на вывод полезной нагрузки. Сама ступень очень легкая. Если «пережать» тягу двигателя, ракета просто не сядет, а когда топливо кончится — упадет камнем. Хорошо, когда, как у Falcon 9, двигателей девять — отключил часть и садись. Если один, как у советского «Зенита» и его потомка «Союза-5», это сделать будет заметно сложнее.
Кроме того, у РД-171 с самого начала упрощенная система управления соплами, что дополнительно усложняет посадку на хвост. Нет в конструкции «Союз-5» места и для «ног» — опор, без которых ракету на хвост не посадить.
Сверхтяж будет собираться на базе первых ступеней «Союза-5» — точно так же, как Falcon Heavy собирается на основе трех первых ступеней Falcon 9. Если «кирпичики» одноразовые, то и дом из них будет одноразовый.
Отсутствие многоразовости в проекте видно и из того, что приложение к контракту детально описывает требования по обеспечению безопасности падения ступеней сверхтяжелой ракеты, но не детализирует вопросы их пригодности к спасению.
Что отсутствие многоразовости говорит нам о целях проекта
Российская сверхтяжелая ракета, согласно имеющимся документам, полетит не ранее 2028 года. Это могло бы создать для нее риски конкуренции с Falcon Heavy — многоразовой и потенциально более дешевой. Однако на самом деле они малы. К тому времени SpaceX предполагает заменить Falcon Heavy, в связи с ее моральным устареванием, на более мощную и дешевую (на килограмм нагрузки) ракету BFR.
Из этого очевидно, что на коммерческий рынок российский сверхтяж вряд ли кто нацелит. Если авиалайнеры одной компании летают один раз, а другой — много, то билеты первой компании будут слишком дорогими для коммерческих перевозок. Ракеты SpaceX вытеснили российские «Протоны» с рынка даже в одноразовом варианте, и пока нет оснований считать, что при конкуренции с их многоразовыми сверхтяжелыми потомками что-то изменится.
Однако есть отрасль, которая «имунна» к дорогим пускам — государственные космические проекты. В прошлом году NASA очень сильно напирало на проект окололунной станции. Причина такого интереса к этой программе у NASA проста: агентство к началу 2020-х достроит свою ракету SLS, которая станет самой мощной в мире. На полеты к Луне NASA достаточно денег не дают, а летать на SLS к МКС не получится — SLS в 10 с лишним раз дороже, чем Falcon Heavy. Будет невозможно объяснить налогоплательщику, зачем летать за такие деньги, если есть способ дешевле.
Конечно, Falcon Heavy способна доставить модули и к окололунной станции, и это тоже будет дешевле. Но здесь NASA в выгодном положении: налогоплательщик не в курсе тонкостей о возможностях Falcon Heavy, поэтому заместитель главы NASA Уильям Герстенмайер уже ведет дезинформационную кампанию, публично утверждая, что SLS может доставить модули для новой станции, а ракета SpaceX — нет. Его, конечно, уже уличали в искажении фактов, но это не так важно, поскольку голосовать за финансирование SLS будут в Конгрессе, а там все равно газет не читают.
Изображение: NASA/MSFC
Роскосмос очень быстро подключился к этому крайне полезному для него проекту. С советского времени собственных пилотируемых космических программ у нас нет, поскольку они требует серьезного финансирования. Поэтому для нашей страны единственный реальный шанс на заметную пилотируемую активность в космосе — это участие в международном проекте. Уже прошлой осенью глава Роскосмоса Игорь Комаров подписал с представителем NASA заявление о намерении сотрудничать по окололунной станции.
Это отличный шаг, благо других оснований для финансирования пилотируемых программ у нас пока не предвидится. Но такое сотрудничество требует, чтобы у России была ракета, способная долететь до окололунной орбиты с перспективным космическим кораблем «Федерация» (более 15 тонн). Согласно приложению к контракту на проектирование нового российского сверхтяжа, примерно в этой весовой категории — до 20 тонн к окололунной орбите — и запланированы возможности будущего российского сверхтяжа.
Иллюстрация: NASA
Итак, как мы видим, наша сверхтяжелая ракета не просто так задумана одноразовой. Ведь к окололунной станции часто летать никакого смысла нет. Во-первых, невесомость там практически ничем не отличается от невесомости на МКС, то есть новых экспериментов много не поставишь. Во-вторых, цена доставки груза и людей за 400 000 километров (окололунная орбита) заметно выше, чем за 400 километров (орбита МКС).
В третьих, — и это важнее всего — Луна находится за пределами магнитного поля Земли. Радиация вне этого поля — 0,66 зиверта в год. Предельная доза для космонавта по нормам как NASA, так и Роскосмоса — всего 0,5 зиверта в год. На поверхности Луны уровень радиации ниже в два раза, а на Марсе — в три. То есть окололунная станция — самое смертоносное место из когда-либо предложенных людям в истории освоения космоса.
Фото: Федеральное космическое агентство / wikimedia commons / CC BY 4.0
Поэтому представители государственных космических агентств уже не раз поясняли, что станция, скорее всего, будет периодически посещаемой, а не постоянно обитаемой. То есть летать туда надо редко и надолго не задерживаться. А для редких полетов многоразовые ракеты не нужны. Если они будут летать по многу раз, то новые ракеты будут делать так редко, что возникнет реальный шанс утраты навыков по их производству.
Таким образом, следует признать: проект российского сверхтяжа выглядит во всех отношениях продуманным и хорошо отвечает поставленной задаче. Он сможет демонстрировать российский флаг в космосе на рубежах, которые взялись покорять американцы. Это отличный проект, за который Роскосмос заслуживает наивысших похвал.
Особенно отличным его делает то, что у нас в стране нет своих задач для сверхтяжа, кроме одной — иметь его, если он будет у США. Так уж исторически сложилось, что у руководства отрасли, а вслед за ним — и страны в целом — нет понимания того, зачем может быть нужен сверхтяж вне престижных международных проектов. Соответственно, поскольку единственный просматривающийся заказчик нашего сверхтяжа — это NASA, участие в их проекте окололунной станции пока наш единственный реальный шанс вообще получить сверхтяжелую ракету.
Почему это рискованно
При всех плюсах ориентации отечественного сверхтяжа на участие в американском проекте Deep Space Gateway у нее есть и серьезный минус. Дело в том, что космическое агентство в США зависит от электорального цикла в этой стране. В последние десятилетия каждый новый президент хочет заработать имиджевых очков, объявив новый, «невиданный» космический проект.
Это может быть что угодно: СОИ Рейгана, возвращение на Луну Буша-младшего, план захвата астероида Обамы или вот, например, создание окололунной станции в эпоху Трампа. Выполнять все это не только не обязательно, но и не нужно. Больше восьми лет никакой президент в США у власти не пробудет, а реализовать без сверхусилий действительно большой космический проект за восемь лет все равно не выйдет.
Проект Deep Space Gateway в связи с этим может постигнуть та же печальная участь, что и более ранние проекты NASA, такие как закрытая при Обаме программа Constellation, в которую были вложены миллиарды долларов и годы труда. До того ровно так же был закрыт целый ряд других программ. Фактически Штаты после полетов на Луну довели до конца только одну пилотируемую программу — МКС.
Взлет тяжелой ракеты-носителя «Дельта IV» с кораблем «Орион» на борту. «Орион» входил в программу Constellation и продолжает разрабатываться после ее свертывания.
NASA / Sandra Joseph and Kevin O’Connell
Особенно большой риск для проекта DSG создает то, что идея окололунной станции вызывает сильное раздражение у американского общества. Известный американский публицист Роберт Зубрин, специализирующийся на космосе, уже отметил: «Там нельзя сделать ничего такого, что нельзя сделать на МКС, за исключением подставления людей под большие дозы радиации — форма медицинского исследования, за которую ряд нацистских врачей вздернули в Нюрнберге».
Может получиться так, что следующий президент США не захочет, чтобы его имя в истории фигурировало рядом с фамилиями Гиммлера и Менгеле. В этом случае российской сверхтяжелой ракете придется менять коней на середине переправы — у нас нет и не планируется никаких самостоятельных национальных космических проектов, для которых была бы нужна сверхтяжелая ракета. В этом случае она рискует остаться без каких-либо определенных целей.
Сверхтяжелое повторение истории с «Ангарой»?
Подобный случай в постсоветской истории нашей космонавтики уже был. Не так давно без большой доли заказов осталась «Ангара», ракета, на создание которой потрачено в ~6,5 раза больше, чем на создание Falcon 9 (разработка которого стоила примерно 400 миллионов долларов).
Макет ракеты-носителя тяжелого класса «Ангара» на VII Международной выставке военной техники, технологий и вооружения cухопутных войск «ВТТВ-Омск-2007».
Фото: Валерий Гашеев / ИТАР-ТАСС
Как отмечал Игорь Комаров еще в прошлом году, планы по производству «Ангары» уменьшились в несколько раз — из-за сокращения финансирования. Снижение числа заказов приводит к простою, а тот, в свою очередь, вызывает рост стоимости производства и пусков. Как мы сейчас знаем, регулярные полеты «Ангары» — спустя 20 лет после запуска программы — так и не начались. Грозит ли та же судьба новому сверхтяжу?
Стоит признать, что NASA, с каждым новым президентом резко меняющая свои планы в космосе, — партнер для российской космонавтики менее надежный, чем российское Министерство обороны. Да, МО всегда может сократить запуски своих спутников, но не может вовсе от них отказаться — без этого оно будет слепым в случае большой войны. А вот Штаты вполне могут отказаться от окололунной станции вовсе — им не впервой. Поэтому призрак «Ангары» еще долго будет бродить где-то рядом с проектом российского сверхтяжа.
Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
Sp-force-hide { display: none;}.sp-form { display: block; background: #ffffff; padding: 15px; width: 960px; max-width: 100%; border-radius: 5px; -moz-border-radius: 5px; -webkit-border-radius: 5px; border-color: #dddddd; border-style: solid; border-width: 1px; font-family: Arial, "Helvetica Neue", sans-serif; background-repeat: no-repeat; background-position: center; background-size: auto;}.sp-form input { display: inline-block; opacity: 1; visibility: visible;}.sp-form .sp-form-fields-wrapper { margin: 0 auto; width: 930px;}.sp-form .sp-form-control { background: #ffffff; border-color: #cccccc; border-style: solid; border-width: 1px; font-size: 15px; padding-left: 8.75px; padding-right: 8.75px; border-radius: 4px; -moz-border-radius: 4px; -webkit-border-radius: 4px; height: 35px; width: 100%;}.sp-form .sp-field label { color: #444444; font-size: 13px; font-style: normal; font-weight: bold;}.sp-form .sp-button { border-radius: 4px; -moz-border-radius: 4px; -webkit-border-radius: 4px; background-color: #0089bf; color: #ffffff; width: auto; font-weight: 700; font-style: normal; font-family: Arial, sans-serif;}.sp-form .sp-button-container { text-align: left;}
В мире усиливается конкуренция в области лёгких ракет-носителей, в том числе со стороны компании SpaceX , открывающей путь в космос для частного бизнеса. Возможно, поэтому Роскосмос видит перспективы в развитии тяжёлых ракет. В настоящее время космическое агентство ведёт исследования в области создания сверхтяжёлого носителя с полезной нагрузкой до 80 тонн, стартовый комплекс для которой может использоваться для более мощных ракет.
Во вторник на академических чтениях по космонавтике в МГТУ имени Баумана новый глава агентства генерал-полковник Олег Николаевич Остапенко сообщил, что в феврале в военно-промышленную комиссию будет внесено предложение по разработке сверхтяжёлой космической ракеты, способной выводить на низкую опорную орбиту грузы массой свыше 160 тонн. «Это реальная задача. В плане и более высокие цифры» , — отметил господин Остапенко. Однако для этого потребуется одобрение со стороны правительства.
Эта ракета-носитель должна стать самой тяжёлой в мире. Текущий рекорд принадлежит ракете NASA Saturn V, которая использовалась для космической программы полётов человека на Луну «Аполлон» — её максимальная полезная нагрузка составляла 120 тонн.
Рабочая группа Роскосмоса обсуждает вопрос и о возрождении приостановленного более 20 лет назад проекта сверхтяжёлой ракеты-носителя «Энергия» (100—200 тонн), с помощью которой в 1988 году первый и единственный раз в космос был выведен многоразовый транспортный корабль «Буран», вернувшийся на Землю в беспилотном режиме. Созданный для «Энергии» жидкостный двигатель боковых блоков стал самым мощным среди своего типа в истории космонавтики и используется как на российских, так и на американских ракетах.
Столь крупные носители предназначены для запуска блоков орбитальных станций, тяжёлых геостационарных платформ и военных грузов, а также для экспедиций на Марс и в глубокий космос. В настоящее время NASA работает над сверхтяжёлой ракетой Space Launch System, которая будет иметь два варианта: для подъёма 70 и 130 тонн на низкую спутниковую орбиту. Первый испытательный полёт более лёгкой модели намечен на 2017 год. Китай тоже разрабатывает собственную сверхтяжёлую ракету Long March 9 для пилотируемых лунных миссий.
На сегодняшний день самой крупной эксплуатируемой российской ракетой является «Протон» с массой полезной нагрузки 23 тонны при выводе на низкую орбиту и 3,7 тонн — на геостационарную. В настоящее время Россия разрабатывает модульную ракету «Ангара», четыре варианта носителей которой имеют грузоподъёмность от 1,5 до 35 тонн. Первый запуск многократно откладывался, в том числе из-за разногласий с Казахстаном, и ожидается в текущем году с космодрома Плесецк в лёгкой компоновке. По словам главы Роскосмоса, сейчас принимаются решения относительно создания на новом космодроме Восточный стартового и технического комплексов для тяжёлой ракеты «Ангара» с полезной нагрузкой до 25 тонн.
Макеты различных компоновок ракет-носителей «Ангара»
Учитывая, что космодром Байконур, подходящий для запуска тяжёлых ракет, находится теперь за пределами государства, для гарантированного выхода России в космос в Амурской области сооружается новый космодром Восточный, первый старт с которого ракеты-носителя «Союз-2» должен быть осуществлён в 2015 году.
Во время чтений в Университете Баумана Олег Николаевич сообщил и о планах российской космической промышленности в области освоения естественного спутника Земли: «Мы планируем дальнейшие исследования Луны, в том числе с помощью луноходов, планируем не только доставку грунта, но и эксперименты на поверхности. Не исключено размещение долгосрочных, долгоживущих станций на поверхности, на которых будут работать экспедиции» .
Чтобы спутник или корабль с космонавтами вышел на орбиту, он должен попасть в определенное пространство около Земли и достичь скорости 8 км/с. Эти задачи выполняют ракеты. Последние называют носителями, а спутник или корабль - полезным грузом. Из действующих, выведенных или спроектированных самая большая ракета - «Сатурн 5». Предлагаем вашему вниманию рейтинг ракет, сформированный в соответствии с их длиной.
10. «Ariane-5» - 46-52 м. Европейская ракета-носитель одноразового типа. Осуществлено 94 запуска, удачными оказались 90. Впервые использована в июне 1996 года. Предназначена для вывода объектов со средней или большой массой на орбиту. Одна ракета запускает 2-3 спутника и 8 небольших объектов.
Сумма затраченных средств на создание ракеты - 7 миллиардов американских долларов. Более 46% внесла Франция. Разрабатывают носитель совместно 1000 компаний. Создано несколько моделей. Стоимость одного запуска - 140-150 миллионов долларов. На основе ракеты создается «Ariane-6». Согласно последним прогнозам, ее запустят в 2020 году или позже.
9. «Спейс Шаттл» - 56,1 м. Космическое судно США, которое использовалось много раз. С 1981 по 2011 годы было совершено 134 запуска, из которых 132 удачных. Разработано согласно программе «Космическая транспортная система», согласно которой шаттлы - постоянные транспортировщики грузов с Земли в космос и обратно.
Разработка стартовала в 1971 году. Использованы некоторые технологические особенности топливной системы «Аполлон». Суммарно были построены 1 прототип и 5 кораблей, 2 из них разбились при использовании. 39 полетов на счету шаттла "Дискавери".
8. «Большой поход-5» - 57 м. Китайскую ракету-носитель запускали дважды: в ноябре 2016 и июле 2017 года. Название напоминает о Великом походе китайских коммунистов (1934-1936 гг.). Тогда перемещение войск состоялось под умелым руководством Мао Цзэдуна.
Топливо ракеты минимально сказывается на природе. Это керосин, жидкие водород и кислород. Хотя в предыдущих моделях серии использовался токсичный гептил. С 25 тоннами грузоподъемности «Великий поход-5» имеет почетное звание первой ракеты тяжелого класса КНР. Благодаря ей Китай наряду с РФ, США и ЕС относится к группе больших космических государств.
7. «Протон-М» - 58,2 м. С 2001 года по наши дни запустили 412 раз. Удачных - 365, неуспешных - 27, частично удачных - 20. Ракета создана усилиями работников ГКНПЦ им. М. В. Хруничева. Предназначена для запуска государственных спутников РФ и коммерческих объектов других стран. «Протон-М» - улучшенная модель «Протона-К». Более удобна в эксплуатации, меньше загрязняет окружающую среду и использует меньше энергии.
Первый этап модернизации завершился в 2004 году, второй - в 2007 году, третий - в 2008 году, а 4 этап продолжается. «Протон-М» используется для запуска спутниковой системы «Глонасс» и объектов военных нужд России. Благодаря ракете-носителю территория РФ покрыта сетью спутниковой связи.
6. «Атлас-5» - 58,3 м. Впервые запущена в августе 2002 года. Тогда на орбиту вывела коммерческий спутник Hot Bird. Суммарное количество запусков - 71. Из них только один частично неудачный: спутник не попал на желаемую орбиту, но используется по назначению.
Разработана как ответ на увеличение количества запусков россиянами, китайцами и европейцами. Создала новую ракету компания Lockheed Martin. Главная задача последней - уменьшение стоимости запуска. Поэтому ракету разрабатывали на основе последних версий семейства - «Атлас-2» и «Атлас-3». Также заимствовали особенности кораблей «Space Shuttle».
5. «Falcon Heavy» - 70 м. Запуск планируется на 2017 год. Предполагается, что модель будет выводить объекты массой до 64 тонн на низкую орбиту, до 27 т - на геопереходную, до 17 т - на Марс, до 3,5 т - на Плутон. О создании ракеты стало известно в апреле 2011 года. Тогда в компании SpaceX заявляли, что работы будут завершены через два года. Но дата запуска постоянно менялась.
Во время пробных испытаний в середине 2015 года произошла авария. Разработчики решили дорабатывать Falcon 9 и изменили место запуска. Но и в начале осени 2016 года снова произошла авария. Поэтому Falcon Heavy будет запущен с обновленного после взрыва Falcon 9 комплекса SLC-40.
4. «Дельта IV» - 63-70,7 м. Впервые запущена в 2002 году и продолжает использоваться в США. Принадлежит к семейству «Дельта» компании Boeing. Последний раз поднималась в воздух 19 марта 2017 года. Создана в соответствии с программой развития одноразовых ракет-носителей. Назначение - запуск коммерческих спутников и военных объектов США.
Указанный диапазон длины объясняется наличием 5 моделей ракеты. От варианта носителя зависит и стоимость, которая колеблется в пределах от 164 до 400 миллионов долларов. Лидирует в мире среди ракет всех времен по суммарному показателю выведенного на орбиту полезного груза.
3. «Space Launch System» -102,32 м. Супертяжелая ракета-носитель, которая разрабатывается в США. Предназначена стать преемницей «Арес-5», которую отменили вместе с программой «Созвездие». Первый запуск планировали на 2014 год, затем перенесли на 2017, а пока предполагается, что он состоится в 2018-м.
Тогда ракета выведет на орбиту корабль MPCV, база которого - «Орион» из программы «Созвездие». Среди действующих «SLS» будет самой большой грузоподъемной ракетой на момент запуска. В целом по показателю займет 4 место в мире, уступая американской «Сатурн-5» и созданным в СССР «Н1» и «Энергии».
2. «Н1» - 105,3 м. Ракета времен СССР сверхтяжелого класса. Активно разрабатывалась с 1969 по 1974 годы. Создавалась в ОКБ-1, которым руководили Сергей Королев и Василий Мишин. Предназначалась для вывода на орбиту космической станции массой в 75 т. В дальнейшем должна была содействовать полетам к ближайшим относительно Земли планетам - Марсу и Венере. После проигрыша СССР в лунной гонке назначение программы «Н1» изменили. Ракету планировали использовать как носитель экспедиционного космического корабля «Л-3».
«Н1» четыре раза не прошла первую стадию испытаний. В 1974 году СССР свернул программу относительно путешествия человека на Луну. С тех пор работы по «Н1» не проводили, хотя официально прекратили в 1976 году. Информация о ракете находилась в тайне до 1989 года. Название ракеты - первая буква слова «носитель» и порядковый номер разработки. На Западе именовали как SL-15 или G-1e.
1. «Сатурн-5» -110 м. Впервые использовалась 9 ноября 1967 года, а последний раз - в 1973 году. Лидирует среди запущенных по показателю грузоподъемности. В середине прошлого века разрабатывалась в рамках программы «Аполлон», которая предусматривала путешествие людей на Луну.
Относилась к однопусковым, поскольку сразу позволяла отправлять нужные для полноценной экспедиции корабли. А это до 50 тонн массы! Космический корабль крепился к третьей ступени ракеты, а лунный модуль размещался внутри адаптера.
Также однажды была использована двухступенчатая модель ракеты. Тогда на орбиту вывели первую орбитальную станцию США «Скайлэб».
Крупнейшие космические державы продолжают разрабатывать новые ракеты-носители. Поэтому через десяток лет может измениться даже текущий лидер данного рейтинга.