Ненаступившее будущее советской космонавтики

15 мая 1987 года на космодроме Байконур впервые стартовала новейшая ракета-носитель «Энергия» сверхтяжёлого класса. Её появление значительно расширяло возможности советской космонавтики. Планы по созданию орбитальных заводов, освоению Луны и Марса вдруг начали обретать вполне зримую основу. В то же время специалисты понимали, что «Энергия» может быть использована не только в мирных целях.

Полёт «Энергии»

14 мая 1987 года советское информационное агентство ТАСС сообщило, что в период с 11 по 13 мая Генеральный секретарь ЦК КПСС Михаил Горбачёв находится на космодроме Байконур. Там он встретился с учёными, конструкторами и инженерно-техническими работниками. Далее в сообщении ТАСС говорилось:

«Были показаны космические аппараты связи, телевидения, метеорологии и исследования космического пространства. В настоящее время на космодроме ведутся работы по подготовке к запуску новой универсальной ракеты-носителя, способной выводить на околоземные орбиты как многоразовые орбитальные корабли, так и крупногабаритные космические аппараты научного и народнохозяйственного назначения, в том числе модули для долговременных станций».

Сегодня мы знаем, что под «универсальной ракетой» подразумевалась ракета-носитель «Энергия». Интересно, что красивое название ракеты появилось именно во время визита Горбачёва на Байконур – до того она не имела собственного имени, фигурируя в документации под индексом 11К25. С этой идеей выступил Генеральный конструктор Научно-производственного объединения (НПО) «Энергия» Валентин Глушко, руководивший разработкой ракеты, и его предложение получило одобрение правительства.

«Энергия» была самой мощной из ракет, когда-либо созданных в Советском Союзе. Оценить её потенциал можно исходя из того, что она обеспечивала выведение в космос грузов массой до 105 т, то есть в пять раз больше, чем ракета «Протон», и в три раза больше, чем американская система Space Shuttle.

Двухступенчатый носитель был выполнен по пакетной схеме с параллельным расположением ступеней и боковым расположением контейнера полезного груза. Четыре боковых ракетных блока 1-й ступени (блоки «А») размещались вокруг центрального ракетного блока 2-й ступени (блока «Ц»). Носитель устанавливался на стартово-стыковочный блок «Я», служивший опорным силовым элементом при сборке и транспортировке. После запуска носителя стартово-стыковочный блок оставался на пусковом комплексе и мог быть использован повторно.

Пакетная схема компоновки «Энергии» позволяла реализовать универсальность при выведении разнообразных крупногабаритных модулей, а главное — возможность создания на её основе линейки ракет в широком диапазоне грузоподъёмности от 10 до 200 т. Например, в качестве перспективного носителя в то время рассматривалась ракета «Вулкан» (133ГК), которая собиралась из блоков «Энергии» и могла бы доставлять на околоземную орбиту грузы массой 170-200 т.

Программа лётно-конструкторских испытаний, которую утвердили в 1986 году, предусматривала десять запусков ракет «Энергия». Главный конструктор Борис Губанов предложил провести первый старт, используя экспериментальную ракету под индексом 6СЛ. Полезным грузом стал «Скиф-ДМ» («Полюс») — орбитальный комплекс массой 80 т, предназначенный для проведения геофизических экспериментов в интересах Минобороны.

Первый запуск «Энергии» состоялся 15 мая 1987 года в 21:30 по московскому времени с задержкой на пять часов. В сообщении ТАСС отмечалось:

«Успешное начало лётно-конструкторских испытаний ракеты-носителя «Энергия» является крупным достижением отечественной науки и техники в год 70-летия Великого Октября, открывает новый этап в развитии советской ракетно-космической техники и широкие перспективы в мирном освоении космического пространства».

Триумф от запуска новой ракеты несколько омрачила гибель комплекса «Скиф-ДМ». После отделения от носителя он должен был совершить манёвр поворота на 180° по тангажу и на 90° по крену. Однако процесс «переворачивания» из-за ошибки, заложенной в программе, не прекратился в нужный момент, а бесконтрольно продолжился. Не добрав нужной скорости и совершив сложный «кульбит» относительно расчётной траектории, комплекс рухнул в Тихий океан.

Немирный «Мир»

Следующий запуск «Энергии» состоялся 15 ноября 1988 года. На этот раз она вывела на орбиту крылатый корабль многоразового использования «Буран» (11Ф35), который должен был стать советским ответом американской программе Space Shuttle. Полёт корабля в беспилотном режиме продолжался 204 минуты и завершился более чем успешно.

Планы по дальнейшему развитию ракетно-космической системы «Энергия-Буран» предусматривали ещё три запуска в беспилотном режиме. В конце 1991 года должен был состояться полёт «Бурана-2К1» (второй корабль, первый полёт) длительностью двое суток; в первой половине 1992 года — «Бурана-2К2» длительностью не менее недели; в 1993 году — «Бурана-1К2» длительностью от 15 до 20 суток. При этом в полёте корабля «Буран-2К2» планировалось отработать автоматическое сближение и стыковку с орбитальным комплексом «Мир».

В дальнейшем в строй вступал корабль «Буран-3К» (изделие 2.01), оборудованный системой жизнеобеспечения и катапультируемыми креслами для экипажа из двух человек. Его орбитальные рейсы были намечены на 1994-1995 годы. Для них специалисты НПО «Энергия» собирались изготовить исследовательские модули, которые с помощью дистанционного манипулятора «Бурана» пристыковывались бы к модулю «Кристалл» комплекса «Мир».

Впрочем, новая ракета давала конструкторам возможность для реализации куда более амбициозных инициатив. Например, в качестве полезных нагрузок для «Энергии» и «Вулкана» они рассматривали проекты солнечных электростанций с передачей энергии на Землю, саморазгоняющихся капсул с радиоактивными отходами, которые улетали бы за границы Солнечной системы, огромных орбитальных зеркал для освещения северных городов в период полярной ночи, системы глобального позиционирования и передачи данных, космических телескопов и радиотелескопов.

Применение ракете «Энергия» нашли и в проекте строительства орбитального комплекса «Мир-2», который должен был заменить в 1995 году комплекс «Мир», эксплуатируемый с февраля 1986 года. Базовым блоком должна была стать станция ДОС-7К №8, создававшаяся в качестве «дублёра» аналогичного блока «Мира» на случай её аварийного разрушения.

14 декабря 1987 года окончательный проект «Мира-2» утвердил директор НПО «Энергия» Юрий Семёнов, а в январе 1988 года в советской прессе впервые появилось упоминание о новой разработке. Комплекс состоял из базового блока «Заря», орбитального дока, фермы с панелями солнечных батарей, служебного, биотехнологического и двух «исследовательских» модулей. Причём док и «исследовательские» модули весили на старте 90 т, поэтому для доставки их на орбиту потребовалось бы три запуска «Энергии». К концу ХХ века общая масса комплекса превысила бы 200 т.

«Мир-2» должен был решать народнохозяйственные задачи. В архивах сохранились прикидки по годичной выработке чистых полупроводников (480 кг), монокристаллов кремния (1600 кг), биологических кристаллов (50 кг), лекарственных биопрепаратов (60 кг) и т. п. По сути, комплекс должен был совмещать в себе промышленную фабрику для производства уникальных материалов, стапель для строительства межпланетных кораблей, научную лабораторию и разведывательный форпост. Постоянно на нём могли находиться экипажи численностью от 9 до 19 космонавтов, доставляемые кораблями «Союз» и «Буран».

В то же время по заказу Минобороны проектировались специальные нагрузки для корабля «Буран». С целью поражения вражеских космических объектов были разработаны два боевых аппарата на единой конструктивной основе, оснащённые различными типами бортовых комплексов вооружения: лазерным (комплекс «Скиф») и ракетным (комплекс «Каскад»).

Чтобы поражать наземные цели, в грузовой отсек «Бурана» собирались установить катапультную установку револьверного типа: она «выстреливала» планирующие ядерные модули-бомбы. Пять таких бомб могли стереть всё живое с поверхности Земли в полосе шириной до 3000 км. Под «Буран» создавались и высокоточные ракеты «Болид» в ядерном исполнении: они должны были атаковать подземные базы противника, поэтому их бетонобойная боевая часть могла перед взрывом внедряться на глубину до 30 м.

Другой вариант использования «Бурана» в качестве носителя ударных средств предусматривал размещение на его борту орбитальных головных частей ракеты Р-36орб, каждая из которых состояла из корпуса, приборного отсека с системой управления, тормозной двигательной установки и боевого блока с термоядерным зарядом. Блоки предполагалось выводить на орбиты ожидания высотой 150-180 км, при сходе с которых автономная система управления обеспечивала высокую точность попадания в наземную цель. «Буран» в одном полёте мог вывести в космос до пятнадцати блоков, заменив аналогичное число ракет Р-36орб.

Имеются отрывочные сведения и о других военных аспектах применения новых советских кораблей. В частности, в рамках «ассиметричного ответа» американской программе СОИ(Стратегическая оборонная инициатива) рассматривались вопросы минирования околоземного пространства. Космические аппараты этого проекта, получившие наименование «Камины», могли использоваться как в обычном, так и в ядерном снаряжении. Кроме того, для них предусматривался особый вариант снаряжения, способного создавать бризантные облака, быстро и полностью «очищающие» от искусственных объектов все орбиты до высот 3000 км.

«Буран» предполагали применять и для обеспечения других военных проектов. Например, параллельно шли работы над комплексом многоспектральной разведки «Сапфир». Его основой должен был стать оптический телескоп с диаметром главного зеркала 3 м. Проект успел продвинуться до изготовления лётного образца.

Реализация программы оценивалась в 5 млрд рублей в ценах 1989 года и первоначально была поддержана Советом обороны, поскольку меньшее финансирование привело бы к стагнации и утрате передовых технологий. Однако Горбачёв взял курс на «разрядку» в международных отношениях, и судьба космических систем военного назначения была предрешена.

Луна, Марс и дальше

Ракета сверхтяжёлого класса позволяла возобновить регулярные запуски к Луне, поэтому Глушко инициировал проект ЛЭК (Лунный экспедиционный корабль). Корабль должен был выводиться в космос перспективным носителем «Вулкан», затем включался разгонный блок «Везувий» с кислородно-водородными двигателями, который доставил бы полезную нагрузку на лунную поверхность.

В начале 90-х годов, перед экспедицией с участием космонавтов, туда собирались отправить исследовательские аппараты для глобального фотографирования Луны, составления морфологических и геологических карт. Затем в выбранном районе прилунились бы в автоматическом режиме лабораторно-жилой модуль, луноход и контейнеры с запасами жизнеобеспечения на полтора года. В тот же район вскоре был бы доставлен первый ЛЭК. Предполагалось, что экспедиция на Луну не займёт больше шести месяцев. В дальнейшем учёные собирались расширить существующую базу за счёт лабораторно-заводского модуля и организовать промышленное производство с использованием местных ресурсов.

Программа эксплуатации ракет «Энергия» и «Вулкан» не ограничивалась ближайшим небесным телом. Благодаря высокой грузоподъёмности они давали возможность отправить к Марсу серию тяжёлых аппаратов. На первом этапе (ориентировочно в 1994 году) учёные планировали запуск двух исследовательских станций 6М, каждая из которых включала орбитальный модуль (искусственный спутник Марса), пару аэростатов, шесть пенетраторов (устройств для проникновения в подповерхностный слой грунта) и несколько малых посадочных зондов-маяков.

Уникальным элементом проекта был запуск аэростатов. Их конструкция задумывалась таким образом, чтобы ночью за счёт низкой температуры они самопроизвольно опускались на марсианскую поверхность, а днём при нагревании оболочки солнечными лучами снова взлетали. При наличии ветров такой аппарат мог за несколько часов совершить путешествие в сотни километров, фиксируя миниатюрной телекамерой окружающие ландшафты и через ретранслятор на орбите переправляя на Землю детализированные снимки.

Второй этап программы наметили на 1996 и 1998 годы. Вначале на Марс собирались отправить мобильные планетоходы 7М с дальностью пробега до сотен километров. По ходу движения они должны были осуществлять панорамную телесъёмку, изучать местность и погодные изменения. Кроме того, они могли бы собирать образцы грунта в специальные контейнеры, которые затем помещались в возвращаемый модуль 8МП со своим ракетным двигателем. После заполнения модуль стартовал бы, состыковывался с дежурящей на ареоцентрической орбите станцией 8МС, которая в свою очередь «выстреливала» бы контейнеры в сторону Земли. По соображениям биологической безопасности их планировалось перехватывать в окрестностях нашей планеты, а изучать в лаборатории «Мира-2».

Реализацию третьего этапа, предусматривавшего отправку космонавтов на Марс, предполагали начать не позднее 2001 года. Межпланетный экспедиционный корабль (МЭК) должен был состоять из трёх основных элементов: двигательной установки для полёта; жилого блока, где находится экипаж в составе от 4 до 6 человек; посадочного модуля, в котором экипаж спускается на марсианскую поверхность и после выполнения миссии возвращается на ареоцентрическую орбиту к межпланетному кораблю.

МЭК должны были собирать на околоземной орбите из пяти отдельных частей, доставляемых ракетами «Энергия». При этом стартовая масса корабля составила бы 430 т. В первую очередь в космос выводился марсианский орбитальный корабль (МОК), затем — марсианский посадочный корабль (МПК) в комплекте с кораблём возвращения на Землю (ВК), баки с рабочим телом (ксенон) и две одинаковые ядерные электрореактивные двигательные установки (ЯЭРДУ). Вторая установка была нужна как резервная на случай аварии основной. Для их работы и снабжения корабля энергией на МЭК планировали разместить ядерный реактор мощностью 7,5 МВт.

После сборки и тестирования МЭК к нему стартовал бы «Буран» с космонавтами, дополнительным оборудованием и запасом продовольствия. Затем корабль с помощью собственной ЯЭРДУ разгонялся бы по раскручивающейся спирали и с околоземной орбиты переходил на гелиоцентрическую, пересекающую орбиту Марса. Полёт к соседней планете занял бы пять месяцев, обратный —в осемь месяцев, работа поблизости от Марса — два месяца, на поверхности — от пяти дней до месяца. На Землю через полтора года возвращался только небольшой ВК, сделанный по образцу спускаемого аппарата корабля «Союз».

В 1988 году стало ясно, что ядерный реактор для МЭК вряд ли будет построен в обозримом будущем, поэтому конструкторы предложили снабдить корабль плёночными солнечными батареями и уменьшить его массу до 355 т. При этом экипаж сократился до 4 человек, но зато в составе корабля появилась оранжерея. Доработки потребовала и схема экспедиции — теперь она должна была продолжаться 716 суток, пять из которых космонавты провели бы на марсианской поверхности, собирая образцы грунта и пытаясь найти микроорганизмы. На реализацию проекта потребовалось бы не меньше десяти лет.

Помимо марсианской экспедиции, советские учёные собирались отправить планетоход на Меркурий, запустить аэростаты в атмосферу Венеры, а также послать большой исследовательский аппарат к Юпитеру и зонд в корону Солнца.

В 1989 году началась мощнейшая общественная критика всей советской космической политики с призывами сократить «непомерные расходы». Действительно, быстрой экономической отдачи от такой сложной и дорогой системы как «Энергия-Буран» ожидать не приходилось. По оценке специалистов, она стала бы окупаться не раньше 1995 года, а приносить хоть какую-то прибыль — лишь к 2003 году.

При экономическом укладе, сложившемся после распада СССР, вопрос о развитии перспективных проектов не поднимался вовсе. Российское космическое агентство приняло решение о прекращении работ по «Энергии-Бурану» и консервации созданного задела — как вскоре выяснилось, навсегда.

Литература:

1. Авдуевский В., Сенкевич В. Советская космонавтика: достижения и перспективы // Земля и Вселенная. 1989. №4
2. Александров С. Меч, ставший щитом // Техника – молодёжи. 1998. №4
3. Зайцев Ю. На рубеже тысячелетий (Космическая программа СССР до 2000 года). – М.: Знание, 1989
4. Мировая пилотируемая космонавтика. История. Техника. Люди. / Под ред. Ю. Батурина. – М.: Изд-во «РТСофт», 2005
5. Первушин А. Битва за звёзды: Космическое противостояние. – М.: АСТ, 2004
6. Пилотируемая экспедиция на Марс / Под ред. А. Коротеева. – М.: Российская академия космонавтики им. К. Э. Циолковского, 2006
7. Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П. Королёва. 1946-1996 / Гл. ред. Ю. Семёнов. – М.: Менонсовполиграф, 1996
8. Семёнов Ю., Тимченко В., Громов С. «Буран» и будущее советской космонавтики // Земля и Вселенная. 1989. №2
9. СССР в космосе. 2005 год. – М.: Изд-во АП Новости, 1989
10. Шевченко В. Возвращение на Луну // Земля и Вселенная. 1989. №3

Источник: warspot.ru