Могучий «Енисей»: как Россия хочет покорять дальний космос
Сейчас основные надежды «Роскосмоса» на исследование дальнего космоса связаны с проектом сверхтяжелой ракеты «Енисей». Но сможет ли Россия построить такую ракету? И будет ли для нее реальным список целей и задач? Постараемся разобраться.
«Черные, белые, красные…» Какие бывают носители
История создания российской сверхтяжелой ракеты полна всевозможных домыслов, противоречий, что в целом характерно для современного «Роскосмоса». Россия то отказывалась от проектировки чего-то подобного, то вновь возвращалась к вопросу. Похоже, спору в духе «быть или не быть» пришел конец. В декабре 2018 года стало известно, что начался выбор технического облика российской сверхтяжелой ракеты. А в январе 2019-го Дмитрий Рогозин – глава «Роскосмоса» – заявил, что уже выбрано название для будущей ракеты – «Енисей».
Для начала стоит разобраться, что же собой представляют сверхтяжелые ракеты. И почему их в современном мире так мало. Как мы знаем, кроме количества ступеней, их расположения, а также используемого двигателя, все ракеты-носители делят на несколько классов в зависимости от массы выводимой ими нагрузки. Деление весьма условно, но тем не менее ключевое при создании ракет.
Классы носителей и выводимая ими нагрузка:
- Наноракета: несколько десятков килограммов;
- Легкая ракета: до пяти тонн;
- Средняя ракета: 5–20 тонн;
- Тяжелая ракета: 20–50 тонн;
- Сверхтяжелая ракета: 50 тонн и больше
Рассмотрим на примерах. Основная российская ракета современности – «Союз» – относится к среднему классу. У «Союза-2» масса полезной нагрузки при выводе на низкую орбиту (НОО) Земли составляет до 9200 килограммов. Самая же востребованная ракета современности, совершающая наибольшее число стартов в год, – американская Falcon 9, имеющая многоразовую опцию. Это значительно более мощный носитель, относящийся к тяжелому классу: без возвращения первой ступени он может вывести на НОО почти 23 тонны полезной нагрузки. В большинстве случаев «максималка» не достигается, ведь даже сухая масса космического «Дракона» составляет скромные 4200 килограммов. Про коммерческие спутники и говорить не приходится.
Тем не менее за счет своей дешевизны Falcon 9 успешно решает широкий круг задач, чего при всем желании не выйдет сделать со сверхтяжелой ракетой. Больше – не значит лучше. Представители сверхтяжелого класса по умолчанию очень большие и технически сложные носители, которые при всем желании не выйдет сделать экономичными (по крайней мере, в ближайшие десять лет).
На бумаге новая сверхтяжелая Falcon Heavy – просто несколько «девяток», связанных воедино. На практике же ракета получила 28 (!) двигателей: больше, чем у любой другой современной ракеты. Из-за технической сложности цена старта ракеты увеличилась примерно с 65 миллионов у Falcon 9 до 150 миллионов. Так что экономии здесь нет и не будет.
Но она и не нужна, так как сверхтяжелые ракеты используют только в исключительных случаях, когда требуется запустить аппараты очень большой массы. До 2020 года Falcon Heavy, как следует из ранее заключенных контактов, выполнила всего два запуска. Еще несколько стартов намечены на более поздний срок. На этом, в общем-то, все задачи для Heavy заканчиваются, так как в будущем старты намерены производить при помощи совершенно новых ракет, использующих метановые двигатели.
В чем же причина столь низкой популярности? Современные коммерческие спутники можно без проблем выводить на орбиту при помощи ракет легкого, среднего или тяжелого классов. Тем более что масса бортовой электроники уменьшается, так как прогресс не стоит на месте. В свою очередь, средних и тяжелых носителей достаточно для запуска пилотируемых аппаратов к МКС.
Однако, если говорить о пилотируемых полетах в дальний космос, то тут без сверхтяжелых ракет не обойтись. Так, все запуски американских «Аполлонов» к Луне выполнили с помощью сверхтяжелого «Сатурн-5», которая по сей день остается самой грузоподъемной, мощной, тяжелой и большой из всех созданных человечеством ракет.
В отечественной истории есть всего один находившийся в эксплуатации и доведенный до дееспособного состояния носитель сверхтяжелого класса. Это советская «Энергия», которая была составной частью системы «Энергия – Буран». На ее счету два старта: после них программа была свернута. Еще одна советская ракета – «лунная» Н-1 – не смогла выполнить ни один удачный запуск, и ее разработка закончилась ничем.