Единая космическая система

Единая космическая система обеспечит своевременное обнаружение и отражение ракетной атаки противника

Понедельник, 17 ноября 2015 года, в истории нашей страны должен быть отмечен как день начала практической реализации планов по созданию Единой космической системы (ЕКС). Эта система в качестве первого эшелона будет обнаруживать ракетную атаку противника, подавать сигнал тревоги и предоставлять данные для принятия решения на ее отражение. Именно в этот день ракета-носитель «Союз-2.1б» стартовала с Плесецка с военным космическим аппаратом нового поколения на борту.

ЕКС является дальнейшим развитием существующей Системы предупреждения о ракетном нападении (СПРН). С учетом новых возможностей можно предположить, что ЕКС будет решать комплекс задач по контролю воздушного и космического пространства, предупреждения о ракетном нападении, информационного обеспечения систем противоракетной (ПРО) и противовоздушной (ПВО) обороны. Основой ЕКС будут космические аппараты нового поколения и модернизированные командные пункты для управления орбитальной группировкой спутников, автоматического приема и обработки информации от них, а также передачи сигналов боевого управления.

Необходимость создания ЕКС

О важности создания Единой космической системы неоднократно заявляли бывшие командующие Космическими войсками Владимир Поповкин (2008 год) и Олег Остапенко (2011 год), министр обороны Сергей Шойгу (2014 год), эксперты и военные специалисты.

Существующая уже около 30 лет Система предупреждения о ракетном нападении — один из основных элементов воздушно-космической обороны. Она предназначена для определения в автоматическом режиме с высокой достоверностью момента старта межконтинентальных баллистических ракет (МБР) государства-агрессора, объектов атаки и времени полета ракет к ним. Решение этих задач обеспечивается космическим (группировка аппаратов на орбите) и наземным (радиолокационные и контрольно-измерительные станции) эшелонами с необходимыми элементами управления и обеспечения.

Космический эшелон — это совокупность высокоэллиптических («Око», тип 74Д6) и геостационарных («Око-1», тип 71Х6) космических аппаратов с комплексом аппаратуры для обнаружения стартующих ракет. Первые обеспечивают обнаружение старта МБР только с территории США, вторые — и с подводных лодок включительно. Группировка спутников должна иметь не менее семи и четырех аппаратов на геостационарных и высокоэллиптических орбитах.

Однако хроническое отставание в области космических технологий стало причиной выхода из строя ряда космических аппаратов и резкого снижения возможностей нашей орбитальной группировки. Последний геостационарный спутник «Око-1» («Космос-2479») вышел из строя в 2014 году. Оставшиеся два высокоэллиптических спутника «Око» («Космос-2422», «Космос-2446») обеспечивают наблюдение за пусками МБР с территории США, по некоторым открытым источникам, лишь от 3 до 12 часов в сутки.

Американский космический эшелон

В США с начала 1970-х годов действует аналогичная система Integrated Missile Early Warning Satellite (IMEWS). В настоящее время над Тихим, Атлантическим и Индийским океанами, а также европейской зоной находятся девять спутников IMEWS, которые обеспечивают обзор полосы вдоль экватора. Их приемники инфракрасного излучения обнаруживают пуски советских и китайских МБР на участке выведения.

Систему IMEWS заменит система Space-Based Infrared System (SBIRS) в составе четырех геостационарных (GEO) и двух высокоэллиптических (HEO) спутников, а также сети наземных пунктов обработки данных и управления группировкой. В составе SBIRS планируется до 24 низкоорбитальных спутников Space Tracking and Surveillance System (STSS) с приемниками инфракрасного излучения. Ранее сообщалось о наличии в составе группировки SBIRS—STSS семи спутников.

«Тундра» вместо «Ока»

Новый спутник раннего предупреждения пятого поколения «Тундра» (тип 14Ф142) должен обеспечивать обнаружение с высокой вероятностью наземного и морского старта МБР и других ракет. «Тундра» заменит спутники «Око» и «Око-1». В отличие от последнего, она определяет не только старт, но и параметры траектории полета ракет, а также вероятный район удара. Кроме того, новый спутник оснащен системой боевого управления и при необходимости может использоваться для подачи команды нанесения ответного удара.

В октябре текущего года на вооружение Минобороны уже поступили два новейших спутника СПРН вместе с двумя разгонными блоками «Бриз-М» для Единой космической системы. Об этом заявил замглавы военного ведомства Юрий Борисов в ходе Единого дня приемки военной продукции.

Наземный эшелон

С распадом Советского Союза начал распадаться и наземный эшелон Системы предупреждения о ракетном нападении. За границей — в Казахстане, Белоруссии, Азербайджане, на Украине и в Латвии — оказались радиолокационные станции (РЛС) загоризонтного обнаружения. По разным причинам от использования РЛС на территории трех последних стран РФ отказалась.

Радиолокационные станции. Фото: Донат Сорокин/ТАСС

С 2012 года в России для создания замкнутого радиолокационного поля вдоль всех ее границ развертываются РЛС высокой заводской готовности типа «Воронеж». Часть из них уже развернута в Лехтуси, Армавире и Светлогорске, а другие строятся (Воркута, Барнаул, Енисейск, Орск, Оленегорск). Идет модернизация загоризонтных (дальность действия до 6000 км) советских РЛС «Днепр» (Балхаш, Казахстан) и «Волга» (Барановичи, Беларусь) с включением их в ЕКС. С 2016 года после модернизации войдет в состав ЕКС и встанет на боевое дежурство РЛС «Днепр» в Севастополе.

Большие возможности РЛС типа «Воронеж» подтвердились в 2013 и 2014 годах. Тогда армавирская РЛС зафиксировала израильские тактические ракеты-мишени в акватории Средиземного моря, которые были запущены для проверки противоракетной обороны. Известно, что РЛС «Воронеж-ДМ» дециметрового диапазона может просматривать всю Европу, Атлантический океан и одновременно отслеживать до 500 объектов.

О новой Единой космической системе

В Минобороны ЕКС по обнаружению пусков межконтинентальных и других баллистических ракет рассматривают как противовес создаваемой США в Европе системе противоракетной обороны. Военные считают ЕКС «асимметричным ответом» на действия американской стороны.

Как сообщалось ранее, к 2018 году в состав Единой космической системы должны войти 10 новых спутников, которые обеспечат обнаружение пусков действующих и перспективных баллистических ракет по всему миру. При создании спутников такого типа головной разработчик космических аппаратов — корпорация «Энергия» — использует панельную схему (герметичные приборы размещаются в негерметичном отсеке). Первые два таких спутника серии «Ямал» со сроком службы 10 лет были выведены на геостационарную орбиту в 1999 году.

Сергей Шойгу считает развитие ЕКС одним из ключевых направлений в совершенствовании сил и средств ядерного сдерживания России. По его словам, «в результате мы сможем обнаруживать пуски различных видов баллистических ракет, в том числе старты опытных образцов из акваторий Мирового океана и с территорий стран, проводящих испытания».

Space Launch System

Space Launch System


SLS Block 2 на стартовой площадке в представлении художника

Общие сведения

Страна

США

Индекс

Назначение

Ракета-носитель

Разработчик

Boeing

Изготовитель

Boeing, United Launch Alliance, Orbital ATK, Aerojet Rocketdyne

Основные характеристики

Количество ступеней

Длина (с ГЧ)

102,32 м

Диаметр

8,4 м

Стартовая масса

? кг

Полезная нагрузка

95 000 — 131 500 кг на НОО

История запусков

Состояние

в разработке

Места запуска

LC-39, Космический центр Кеннеди

Число запусков

• успешных

• неудачных

Первый запуск

июнь 2020 года

Ускоритель (Ступень 0) — Solid Rocket Booster (Block 1, Block 1B)

Количество ускорителей

Маршевый двигатель

РДТТ

Тяга

32,0 МН (общая)

Удельный импульс

269 с

Время работы

124 с

Первая ступень

Длина

64,6 м

Диаметр

8,4 м

Сухая масса

85 270 кг

Стартовая масса

979 452 кг

Маршевые двигатели

4 × RS-25D/E

Тяга

7 440 кН (уровень моря)
9 116 кН (вакуум)

Удельный импульс

363 с (уровень моря)
452 с (вакуум)

Горючее

жидкий водород

Окислитель

жидкий кислород

Вторая ступень — Interim Cryogenic Propulsion Stage (Block 1)

Длина

13,7 м

Диаметр

5 м

Сухая масса

3 490 кг

Стартовая масса

30 710 кг

Маршевый двигатель

Тяга

110,1 кН

Удельный импульс

462 с

Время работы

1125 с

Горючее

жидкий водород

Окислитель

жидкий кислород

Вторая ступень (Альтернативная) — Exploration Upper Stage (Block 1B, Block 2)

Диаметр

8,4 м

Маршевые двигатели

4 × RL-10C

Тяга

440 кН

Горючее

жидкий водород

Окислитель

жидкий кислород

Медиафайлы на Викискладе

Space Launch System (SLS, рус. Система космических запусков) — американская сверхтяжёлая ракета-носитель (РН), разрабатываемая NASA для пилотируемых экспедиций за пределы околоземной орбиты. Первый беспилотный запуск с миссией «Артемида-1» запланирован на середину 2020 года, а первый пилотируемый «Артемида-2» — на 2023 год.

Технологически SLS опирается на нереализованные планы РН «Арес-5» в рамках программы «Созвездие». Разработка основана на основных двигателях и твердотопливных ускорителях программы «Спейс шаттл», которая завершилась в 2011 году.

SLS будет использоваться для запуска пилотируемого корабля «Орион», разработка которого также была начата по программе «Созвездие» в 2004 году.

Система в базовой версии будет способна выводить 95 тонн груза на опорную орбиту. Дальнейшее развитие конструкции ракеты-носителя должно обеспечить увеличение грузоподъёмности до 130 тонн. Предполагается, что на момент первого запуска РН SLS станет самой мощной из находящихся в эксплуатации.

История

После окончания пилотируемых лунных миссий в рамках программы «Аполлон» начала 1970-х годов NASA вновь сосредоточилось на пилотируемых полетах на околоземную орбиту, для чего был разработан «Спейс шаттл», первый экземпляр которого — «Колумбия» впервые отправился в космос 12 апреля 1981 года. Спустя почти 22 года, 1 февраля 2003 года космический челнок разрушился при входе в плотные слои атмосферы (см. Катастрофа шаттла «Колумбия»), что повлекло очередное переосмысление космической программы США. «Шаттл» теперь считался устаревшим и слишком дорогим. В начале 2004 года президент США Джордж Буш объявил о завершении программы «Космическая транспортная система» после окончания строительства Международной космической станции в 2010 году. Кроме того, в рамках плана «Концепция космических исследований» он объявил о разработке новых ракет-носителей и космического корабля для возвращения на Луну и, в конечном счете, полетов на Марс.

Далее концепция развилась в программу «Созвездие», включавшую создание ракет-носителей «Арес-1», «Арес-5» и пилотируемого космического корабля «Орион». С самого начала программа страдала от финансовых трудностей и в 2010 году была отменена новым президентом США Бараком Обамой. В качестве компромисса было решено сохранить проект разработки космического корабля «Орион».

Конгресс США был против прекращения программы «Созвездие» и летом 2011 года поручил NASA разработку новой тяжелой ракеты-носителя. Эта ракета-носитель, называемая теперь Space Launch System, должна была совершить свой первый беспилотный полёт в 2017 году. Первый пилотируемый старт был запланирован на 2021 год. Было решено, что при разработке будут использованы технологии, применявшиеся на «Спейс шаттл» и планировавшиеся для «Арес-5».

Дальнейшие проблемы с финансированием вызвали новые задержки: первый беспилотный запуск был сдвинут на 2019, затем на 2020 год, а первая пилотируемая миссия отложена до 2023 года. Конкретные планы после 2019 года в настоящее время очень расплывчаты и частично противоречивы.

> Стоимость

Стоимость программы SLS оценивается в $35 млрд. Стоимость одного запуска оценивается в $500 млн.

Планируемые миссии

Миссия Сокр. Конфигурация Пилот. Дата запуска Статус Продол-
житель.
Описание Назначение Источ.
Официально реализуемые миссии
Artemis 1 EM-1 SLS Block 1 Crew Нет 2020 Запланировано 1 мес. Беспилотный облёт Луны кораблём «Орион» и вывод 6 нано-спутников CubeSat. Орбита Луны
Europa Clipper EC SLS Block 1B Cargo Нет 2022 Запланировано Автоматическая межпланетная станция с посадочным модулем к спутнику Юпитера — Европе. Орбита Юпитера
Artemis 2 EM-2 SLS Block 1B Crew Да 2023 Запланировано 8-21 дней Пилотируемая миссия с выводом первого модуля лунной орбитальной станции для дальнего освоения космоса (Lunar Orbital Platform-Gateway) — 40 кВт энергомодуля. Орбита Луны
Планируемые миссии
Artemis 3 EM-3 SLS Block 1B Crew Да 2024 Запланировано 16-26 дней Пилотируемая миссия с выводом жилого модуля для LOP-G. Поверхность Луны
Artemis 4 EM-4 SLS Block 1B Crew Да 2025 Запланировано 26-42 дней Пилотируемая миссия с доставкой груза к LOP-G. Орбита Луны
Artemis 5 EM-5 SLS Block 1B Crew Да 2026 Запланировано 26-42 дней Пилотируемая миссия с выводом переходного модуля для LOP-G. Орбита Луны
Asteroid Redirect Crewed Mission ARCM SLS Block 1B Crew Да 2026 Отменено Пилотируемая миссия к предварительно захваченному и выведенному автоматической станцией на орбиту Луны астероиду. Орбита Луны
Artemis 6 EM-6 SLS Block 1B Cargo Нет 2027 Запланировано Вывод транспортника для глубокого освоения космоса (Deep Space Transport) к LOP-G. Орбита Луны
Artemis 7 EM-7 SLS Block 1B Crew Да 2027 Запланировано 191-221 дней Пилотируемая миссия для проверки LOP-G. Орбита Луны
Artemis 8 EM-8 SLS Block 1B Cargo Нет 2028 Запланировано Доставка груза и топлива к LOP-G. Орбита Луны
Artemis 9 EM-9 SLS Block 2 Crew Да 2029 Запланировано 1 год Продолжительная пилотируемая миссия на орбите луны. Орбита Луны
Artemis 10 EM-10 SLS Block 2 Cargo Нет 2030 Запланировано Доставка груза и топлива к LOP-G. Орбита Луны
Artemis 11 EM-11 SLS Block 2 Crew Да 2033 Запланировано 2 года Пилотируемый облёт Марса на LOP-G. Орбита Марса

В культуре

Старт ракеты-носителя SLS показан в начале научно-фантастического фильма Космос между нами (2017), где по сюжету картины эта космическая система используется для отправки экспедиции на Марс.

Галерея

  • Схема носителя в усиленном варианте

  • Планируемые конфигурации носителя (Block I, Block IA и Block II)

  • Планируемые конфигурации

  • Пилотируемый Block I (70 т) и грузовой Block II (130 т)

  • Предполагаемый вид стартового комплекса

  • Предполагаемый вид старта носителя базового варианта

  • Корабль Орион для миссии EM-1 перед заключительной досборкой

Примечания

  1. 1 2 3 NASA inspector general sharply criticizes SLS core stage development — SpaceNews.com (англ.), SpaceNews.com (10 октября 2018). Дата обращения 14 октября 2018.
  2. 1 2 NASA sets December 2019 date for first SLS launch — SpaceNews.com (англ.), SpaceNews.com (8 ноября 2017). Дата обращения 14 октября 2018.
  3. НАСА представляет проект новой мощной ракеты-носителя. BBC Russian (14 сентября 2011). Архивировано 28 августа 2012 года. (Проверено 15 сентября 2011)
  4. Harbaugh, Jennifer. The Great Escape: SLS Provides Power for Missions to the Moon (англ.), NASA (2 May 2018). Дата обращения 14 октября 2018.
  5. NASA выбрало дизайн новой тяжелой ракеты-носителя. lenta.ru (14 сентября 2011). (Проверено 15 сентября 2011)
  6. NASA. The Vision for Space Exploration — February 2004 (PDF) (15 февраля 2004).
  7. Chang, Kenneth. Obama Vows Renewed Space Program (англ.). Дата обращения 14 октября 2018.
  8. Preliminary NASA plan shows Evolved SLS vehicle is 21 years away – NASASpaceFlight.com (англ.). www.nasaspaceflight.com. Дата обращения 14 октября 2018.
  9. SLS finally announced by NASA – Forward path taking shape – NASASpaceFlight.com (англ.). www.nasaspaceflight.com. Дата обращения 14 октября 2018.
  10. SLS EM-1 & -2 launch dates realign; EM-3 gains notional mission outline – NASASpaceFlight.com (англ.). www.nasaspaceflight.com. Дата обращения 14 октября 2018.
  11. NASA Has Three Different Launch Dates for Humans on SLS — NASA Watch (англ.). nasawatch.com. Дата обращения 14 октября 2018.
  12. KSC meeting portrays SLS as scrambling for a manifest plan – NASASpaceFlight.com (англ.). www.nasaspaceflight.com. Дата обращения 14 октября 2018.
  13. Andy Pasztor. NASA’s Aim for Rocket: Deep Space. The Wall Street journal. Архивировано 28 августа 2012 года. (Проверено 15 сентября 2011)
  14. NASA’s Marshall Center NASA’s Space Launch System to Boost Science with Secondary Payloads (April 2, 2015).
  15. JPL — Cubesat — NEAScout. nasa.gov.
  16. Clark, Stephen. NASA confirms first flight of Space Launch System will slip to 2019, Spaceflight Now (28 April 2017).
  17. NASA Completes Key Review of World’s Most Powerful Rocket in Support. NASA. Дата обращения 26 октября 2015.
  18. Acronyms to Ascent – SLS managers create development milestone roadmap. Дата обращения 26 октября 2015.
  19. Additional $1.3 billion for NASA to fund next Mars rover, Europa mission — (недоступная ссылка). thespacereporter.com. Архивировано 18 января 2016 года.
  20. A Lander for NASA’s Europa Mission. planetary.org.
  21. 1 2 NASA examines options and flight paths for SLS EM-2 mission | NASASpaceFlight.com. www.nasaspaceflight.com. Дата обращения 26 апреля 2016.
  22. NASA confirms EUS for SLS Block 1B design and EM-2 flight. NASASpaceflight.com. Дата обращения 24 июля 2014.
  23. Daines, Gary First Flight With Crew Will Mark Important Step on Journey to Mars (December 1, 2016).
  24. First Crewed Orion Mission May Slip to 2023. SpaceNews.com. Дата обращения 26 октября 2015.
  25. NASA’s 1st Manned Flight of Orion Space Capsule May Slip to 2023. Space.com. Дата обращения 26 октября 2015.
  26. NASA’s Human Spaceflight Program Moves Forward — APPEL – Academy of Program/Project & Engineering Leadership. Дата обращения 26 октября 2015.
  27. NASA Continues Journey to Mars Planning. www.spacepolicyonline.com.
  28. NASA moving ahead with plans for cislunar human outpost. SpaceNews. Pocket Ventures, LLC. (10 March 2017). Дата обращения 11 марта 2017. Архивировано 11 марта 2017 года.
  29. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 WAAY News. www.waaytv.com. (недоступная ссылка)
  30. NASA finally sets goals, missions for SLS – eyes multi-step plan to Mars — NASASpaceFlight.com. www.nasaspaceflight.com.
  31. NASA Advisory Council: Select a Human Exploration Destination ASAP. Дата обращения 26 октября 2015.
  32. NASA Selects Boulder Option for Asteroid Redirect Mission. SpaceNews.com. Дата обращения 26 октября 2015.

Ссылки

  • About the Space Launch System & Multi-Purpose Crew Vehicle, nasa.gov

Американская ракетно-космическая техника

Эксплуатируемые ракеты-носители

Разрабатываемые ракеты-носители

  • Афина
    • Ic
    • IIc
  • SLS
  • New Glenn
  • Vulcan (Vulcan Heavy)

Устаревшие ракеты-носители

Разгонные блоки

Ускорители

* — японские проекты, использующие американские ракеты или ступени; курсив — проекты, отменённые до первого полёта

Ракеты-носители тяжёлого и сверхтяжёлого класса

США

  • Сатурн-1Б
  • Сатурн-5 (СТ)
  • Titan IV
  • Delta IV Heavy
  • Falcon 9 FT
  • Falcon Heavy (СТ) *
  • Арес-1
  • SLS (СТ) *
  • New Glenn *
  • Vulcan *
  • BFR (СТ) *

СССР / Россия

  • Н-1 (СТ)
  • Энергия (СТ)
  • Протон
  • Ангара-А5 *
  • Ангара-А5М *
  • Ангара-А5В *
  • Енисей (СТ) *

Китай

  • Чанчжэн-5
  • Чанчжэн-9 (СТ) *

Евросоюз (ЕКА)

Япония

  • H-IIB
  • N3 *

Индия

  • ULV-HLV/SHLV *

(СТ) — ракеты-носители сверхтяжёлого класса; * — в разработке; курсив — не эксплуатировались; полужирное начертание — эксплуатируются в настоящее время.

Как собирают новую сверхтяжелую ракету НАСА

Правообладатель иллюстрации NASA

Несколько десятилетий подряд у НАСА не было носителя тяжелого класса, способного долететь до Луны. Теперь же американское космическое агентство создает ракету, которая сможет достичь и более удаленных от нас объектов Солнечной системы. Корреспондент BBC Future посетил предприятие, собирающее первые экземпляры новой ракеты.

Если вы зададитесь целью запомнить хоть один факт из этой статьи, выберите вот такой: новая американская ракета сможет доставить на орбиту 12 взрослых слонов – такой наглядный пример использует НАСА, чтобы проиллюстрировать невероятную мощность своей новой ракеты.

В стартовом положении высота Space Launch System (SLS, Система космических запусков) будет превышать высоту Статуи Свободы (93 м). Масса ракеты превысит массу семи с половиной полностью загруженных авиалайнеров Boeing 747, а мощность ее двигателей — мощность 13 400 электровозов. При помощи SLS человек сможет отправиться за пределы земной орбиты впервые с 1972 г., когда носитель «Сатурн-5» доставил на Луну астронавтов экипажа «Аполлон-17», последней на сегодняшний день американской пилотируемой экспедиции к спутнику Земли.

«Это будет уникальная ракета, — говорит системный инженер программы SLS Дон Стэнли. — Она поможет человеку вернуться на Луну и отправиться еще дальше — на астероиды и Марс».

(Похожие статьи из раздела «Журнал»)

Стэнли работает в Центре космических полетов имени Джорджа Маршалла в Хантсвилле, штат Алабама, за неприступной оградой Рэдстоунского арсенала – базы Авиационно-ракетного командования Армии США. Уже 60 с лишним лет именно здесь — сердце американской программы разработки ракетной техники военного и гражданского назначения. Огороженная территория площадью в 154 кв. км усеяна полигонами, испытательными стендами и списанной космической техникой.

Универсальная ракета

Среди космического «мусора» на территории базы — непрочного вида конструкция, использовавшаяся для наземных испытаний ракеты, доставившей на орбиту первого американского астронавта; толстая металлическая оболочка корабля с атомным двигателем, проект которого так и не был воплощен в жизнь; а также бочкообразные двигатели «Сатурна-5». Рядом с парковкой лежат отработанные твердотопливные ускорители челнока Спейс Шаттл с обнадеживающей надписью на боку: «Пустой».

Пока мы проезжаем эти исторические достопримечательности, Стэнли говорит, что новая ракета будет гораздо более универсальной, чем ее предшественницы.

Правообладатель иллюстрации NASA Image caption В 1972 г. носитель «Сатурн-5» доставил на Луну астронавтов экипажа «Аполлон-17»

«Если потребуется отправить экипаж к астероиду, чтобы изменить его орбиту, наша ракета сможет выполнить эту задачу, — говорит она. — А если будет нужно полететь к Марсу, она долетит до Марса. SLS способна закрыть собой весь спектр потенциальных космических экспедиций, который на данный момент рассматривается правительством США».

Ракета строится специально под пилотируемый космический корабль «Орион», который был успешно испытан (без экипажа) в декабре прошлого года. Хотя SLS является новой разработкой, в ней воплощены многие технологические решения из предыдущих программ НАСА.

Первые четыре экземпляра SLS снабдят двигателями, оставшимися от программы Спейс Шаттл. Твердотопливные ускорители ракеты будут представлять собой удлиненные версии тех, что использовались на челноках, а конструкция верхней ступени основана на чертежах «Сатурна-5», разработанного в 1960-х гг. Стэнли не видит ничего особенного в этом заимствовании технологий.

«Чтобы оторваться от Земли, нам так или иначе потребуется ракета, поэтому мы и используем наработки программ «Аполлон» и Спейс Шаттл, — отмечает она. — Но, помимо этого, мы внедряем и новые технологические решения. Центральный ракетный блок разработан с нуля; мы также применяем новые производственные технологии. В результате у нас будет эффективная и доступная по стоимости ракета».

Велосипеды и электрокары

Саму SLS собирают в шести часах езды к югу от Хантсвилла, на обширном сборочном предприятии НАСА в пригороде Нового Орлеана Мичауд. Фабрика, вытянувшаяся почти на километр в длину, раньше использовалась для сборки ракет «Сатурн-5»; до недавнего времени — внешнего топливного бака Спейс Шаттла.

Из-за гигантских размеров предприятия сотрудники передвигаются по территории на велосипедах — или, если повезет, на белых электрокарах с эмблемой НАСА на борту.

«У нас здесь сотни велосипедов, — говорит технический директор Пэт Уипс, когда нашему электрокару попадается навстречу группа велосипедистов. — В свое время наша собственная мастерская по ремонту велосипедов была крупнейшей на юге США».

Правообладатель иллюстрации NASA Image caption Запуск ракеты — это всегда впечатляющее зрелище. Каким же будет запуск SLS?

Мы проезжаем мимо секций и обтекателей новой ракеты, расставленных по территории предприятия наподобие модернистского Стоунхенджа. Элементы носителя выполнены из алюминиевых листов. Местами толщина внешней оболочки не превышает нескольких миллиметров. Конструктивная прочность достигается благодаря внутренним металлическим решетчатым фермам. Эти блестящие секции вскоре будут сварены воедино и превратятся в центральный ракетный блок, внутри которого будут размещаться топливные баки, двигатели и системы управления.

«Все в этой программе огромное; размер конструкций тоже впечатляет, но допуски, которые нам необходимо выдерживать, чрезвычайно малы, — говорит Уип, когда мы подъезжаем к одному из нависающих над нами сварочных аппаратов. — На некоторые элементы ракеты приходится смотреть снизу, запрокинув голову, только чтобы увидеть, где они заканчиваются, а точность сборки при этом должна составлять тысячные доли сантиметра».

Передовой метод сварки

Для соединения отдельных частей ракеты применяется перемешивающая сварка трением, которая буквально склеивает вместе два слоя металла.

«Обычная сварка сопровождается выделением большого количества тепла, открытым огнем и дымом, — объясняет инженер Брент Гэддз. — Метод, который используем мы, отличается тем, что металл не плавится до конца. Два слоя просто притираются друг к другу. Температура металла при этом не превышает точки плавления».

Правообладатель иллюстрации NASA Image caption Перемешивающая сварка трением

За этим процессом очень интересно наблюдать: две пластины скрепляются вместе, после чего вращающийся валик, управляемый при помощи компьютера, начинает двигаться вдоль стыка. Для сварки даже самых длинных отрезков требуется всего несколько минут, а прочность и надежность получившихся швов несравненно выше, чем при использовании традиционных сварочных методов.

Наиболее впечатляющая часть предприятия в Новом Орлеане — цех, в котором производится окончательная сборка центрального ракетного блока. Семнадцатиэтажное здание целиком занято автоматическим сварочным аппаратом — самой гигантской машиной перемешивающей сварки трением из когда-либо построенных.

«Это не просто станок, увеличенный в размерах, — отмечает Уипс. — Это совершенно новый аппарат. Ничего подобного никто до сих пор никто не делал. С другой стороны, и ракета, которую мы строим, станет самой большой из когда-либо стартовавших с поверхности Земли».

Вперед в неизведанное

Первый запуск SLS запланирован на 2018 г. У инженеров в Мичауде и Центре Маршалла в запасе чуть больше двух лет на то, чтобы построить первый центральный блок, испытать двигатели маршевой ступени и ускорители, а потом доставить ракету на барже вдоль побережья Мексиканского залива к месту окончательной сборки в Космическом центре имени Кеннеди на мысе Канаверал, штат Флорида. По соображениям безопасности первый полет — на большее удаление от Земли, чем у самых дальних пилотируемых экспедиций в истории — будет беспилотным.

Правообладатель иллюстрации NASA Image caption Возможно, SLS будет использоваться для пилотируемых полетов к Марсу

«Мы собираемся отправить ракету примерно на 48 000 км дальше, чем летали лунные экспедиции «Аполлон», — говорит Стэнли. — Нам необходимо соблюсти баланс между безопасностью будущих экипажей и техническими возможностями ракеты — мы хотим убедиться в том, что идем на приемлемый риск».

Ее точку зрения разделяет Уипс, на стенах кабинета которого висят фотографии экипажей погибших шаттлов «Челленджер» и «Коламбия». По словам, Уипса, весь персонал предприятия в Мичауде осознает, что создаваемая здесь ракета предназначена для пилотируемых полетов.

«Нас часто посещают астронавты и члены их семей. Это помогает нам не забывать, что наша работа чрезвычайно почетна и ответственна, поскольку от нее зависят человеческие жизни», — говорит он.

Финансирование программы SLS стабильно, так что нет практически никаких сомнений в том, что, в отличие от ряда предыдущих подобных проектов, этот доведут до конца. Если работы над носителем и кораблем «Орион» будут идти по графику, первый пилотируемый полет может состояться к концу десятилетия.

Правообладатель иллюстрации Getty Image caption Американцам хочется быть лидерами во всем, в том числе и в исследованиях космоса

Вопрос в том, куда отправятся астронавты. Политическое руководство США пока еще не определилось, как именно стоит использовать невероятный потенциал новой ракеты. Будет ли это возвращение на Луну, полет на астероид (наиболее популярный вариант на сегодняшний день) или более грандиозный проект — экспедиция к Марсу? Каким бы ни было решение Белого дома и Конгресса, главное в том, что впервые за 40 с лишним лет у Америки снова имеется средство отправки пилотируемых экспедиций в глубокий космос.

«Нашим гражданам хочется, чтобы США оставались мировым лидером, — говорит Стэнли. — В США силен дух конкуренции. Мы полагаем, что должны лидировать как нация во многих областях, в том числе в исследованиях космоса».

Прочитать оригинал этой статьи на английском языке можно на сайте BBC Future.

Космические гиганты: как выглядят самые большие ракеты на Земле

Старт Falcon 9, снимок с длинной выдержкой.
На протяжении всей истории космических полетов люди создавали поистине гигантские ракеты — увы, по законам физики, дабы вывести на орбиту большой груз, требуются запасы топлива, на порядок большие по весу. И в сегодняшней подборке мы поговорим про такие ракеты, которые способны вывести в космос десятки, а то и сотню тонн полезной нагрузки: от зондов и спутников до шаттлов и космических станций.
Сатурн-5
Это — действующий чемпион среди гигантских ракет, имеющий три ступени и использовавшийся для запуска астронавтов на Луну в конце 60-ых и начале 70-ых. Этот ракетоноситель мог доставить 45 тонн грузов на Луну или 120 тонн на околоземную орбиту — для сравнения, МКС, которую строили 20 лет, имеет массу в 420 тонн, то есть ее можно было бы вывести на орбиту всего четырьмя Сатурнами. Весил этот исполин 3000 тонн и был 110 метров в высоту, так что его можно было запустить далеко не с каждого космодрома — запуски всегда происходили с космодрома Кеннеди во Флориде.
Также была создана модификация Сатурн-5, которая использовалась для вывода на орбиту единственной американской космической станции Скайлэб. Самый последний Сатурн, модификации 1B, высотой «всего» 68 метров, использовался в 1975 году в миссии «Союз-Аполлон» по стыковке двух космических кораблей с людьми на орбите.
Ракета Н-1
Самой близкой к Сатурну ракетой была советская Н-1, которая создавалась в те же года для соревнования с США в космической гонке. Гигантская ракета имела 104 метра в высоту, целых 5 ступеней и по форме напоминала конус с диаметром основания в 17 метров. Вес при запуске составлял 2700 тонн, при этом ракетоноситель мог доставить на орбиту до 95 тонн полезной нагрузки и 34 тонны на Луну.
Увы — все 4 запуска, проводившиеся с 1969 по 1972 годы, заканчивались авариями еще при работе первой ступени. Это не было удивительным — до этого еще никто не использовал целых 30 ракетных двигателей вместе, и из-за их сложности стендовые испытания не проводились. Четвертый запуск был почти удачным: ракета смогла взлететь на высоту в 40 км, и до запуска второй ступени оставалось всего 7 секунд — но, увы, произошло разрушение одного из 30 двигателей, что привело к последующему взрыву. В итоге в СССР, поняв, что лунная гонка была проиграна, решили не продолжать дальнейшие испытания, и в 1976 году проект был окончательно закрыт.
SpaceX Falcon Heavy
Космическая гонка уже давно прекратилась, финансирование различным космическим агентствам урезают каждый год, так что теперь создание аналогов огромных ракетоносителей 70-ых годов идет со скрипом. Плюсуя сюда всеобщую миниатюризацию и более эффективные ракетные движки — особого смысла строить гигантские ракеты больше нет.
Так что хотя Falcon Heavy при ее высоте в 70 метров далека от Сатурн-5, в настоящее время она является самой мощной ракетой 21 века. С помощью двух боковых и одного центрального ускорителей Falcon 9, оснащенных целых 28 двигателями (рекорд среди успешно летающих ракет), есть возможность вывести на орбиту 64 тонны полезной нагрузки. Первая ступень, имеющая 27 двигателей (всего на 3 меньше, чем у Н-1), развивают тягу в 23 килоньютона — это сравнимо с 18 самолетами Боинг-747 на полной мощности.
Но все же у этого ракетоносителя есть существенный плюс в сравнении с тем же Сатурн-5 — после выхода на орбиту можно вернуть первую ступень обратно на Землю для повторного использования, что существенно уменьшает цену нового запуска.
Дельта-4 Heavy
Это — самая высокая из ныне используемых ракет, достигающая 72 метра в высоту. Первый запуск был неудачным из-за сбоя датчика, однако в январе 2002 году с ее помощью был доставлен на орбиту секретный спутник Национального управления военно-космической разведки США. С учетом крайне высокой стоимости (порядка 400 млн долларов) за всю историю полетов этого ракетоносителя не было ни одного коммерческого запуска.
Дельта-4 Heavy представляет собой группу из трех ускорителей, выстроенных в линию, каждый из которых называется Common Booster Core. На орбиту Земли они способны вывести до 24 тонн, на геостационарную орбиту, где летают спутники — до 11 тонн. К Луне можно отправить 11 тонн, а к Марсу — до 9.
Арес-1
Да, миссия Арес-3 в фильме «Марсианин» была не до конца выдумкой — действительно существовал ракетоноситель Арес-1, который был способен доставить 25 тонн на орбиту Земли и порядка 10 тонн на Марс, будучи при этом самой высокой ракетой 21 века — до 95 метров. Но изначально ракетоноситель разрабатывался для вывода космического корабля с 4-6 астронавтами на орбиту Земли, и пробный запуск в 2009 году был удачным. Увы — годом позже Барак Обама очередной раз «перекроил» бюджет НАСА, и от Ареса пришлось отказаться.
Space Launch System
Space Launch System (SLS, Система космических запусков) — ракетоноситель НАСА, который будет способен доставить пилотируемый корабль «Орион» к Луне. На данный момент SLS находится в разработке, причем используются наработки и по Аресам, и по программе шаттлов. Ракета будет способна доставить на орбиту Земли до 95-130 тонн, что поставит ее на первое место по грузоподъемности.
Стоимость всей программы составила уже 35 миллиардов долларов, а стоимость одного запуска составит порядка 500 миллионов долларов, что в разы дешевле, чем стоил запуск Сатурн-5. К слову, ждать первого полета осталось недолго — он должен быть совершен летом 2020 года без экипажа и в 2023 с ним.
Протон-М
Пожалуй, самая старая и эксплуатируемая тяжелая ракета — с 1965 года было произведено 414 запусков, из которых было 368 полностью удачных. С ее помощью выводились на орбиту орбитальные станции «Салют» и «Алмаз», модули для МИР и МКС.
При этом габаритами она не блещет — «всего» 21 метр в высоту и 459 тонн весом, но при этом может вывести на орбиту Земли груз в 23 тонны — сравнимо с куда большей и дорогой Дельта-4. Но, увы, отправлять с ее помощью спутники неэффективно — на геостационарную орбиту она может «закинуть» всего 4 тонны.
New Glenn
SpaceX — не единственная частная космическая компания: так, есть еще, например, Blue Origin, которая также разрабатывает тяжелый ракетоноситель New Glenn, запуск которой планируется в 2020 году.
Трехступенчатая версия ракеты будет высокой, 95 метров, ибо используется только один ускоритель, но все это позволит вывести ему до 45 тонн на орбиту Земли и доставить до 13 тонн на Луну.
Ангара-А5
В Роскосмосе отлично понимают, что, конечно, Протоны и Союзы еще летают и даже способны конкурировать с разработками других космических агентств, но все же пора строить более новые и эффективные ракеты. И таковой стала Ангара-А5: при массе в 773 тонны она способна вывести на орбиту Земли до 24 тонн, а на лунную орбиту можно доставить до 5 тонн, что сравнимо с тем, на что способен Протон-М (правда, запуск последнего стоит на треть дешевле, 65 млн долларов против 100 у Ангары).
Первый запуск в 2014 году оказался удачным, так что разработки продолжаются, и к 2027 году должна быть готова улучшенная версия, Ангара-А5B — она должен быть способна вывести на орбиту Земли уже 38 тонн, а к Луне доставит до 10 тонн при несильном увеличении стоимости запуска.