Российская и многоразовая: каким будет отечественный Falcon
Как это часто бывало в прошлые годы, то, что совсем недавно казалось фантастикой, стало частью обыденной жизни. Речь идет о многоразовых ракетах, которые успели громко заявить о себе в мире. Сможет ли Россия ответить компании SpaceX или Blue Origin?
Дальше – больше?
Можно сколько угодно рассуждать на тему того, что не Илон Маск придумал повторно использовать ракеты-носители, однако это никак не повлияет на общую картину. Достаточно сказать, что за первую половину 2020 года SpaceX совершила больше ракетно-космических запусков, чем Россия, Европа и Япония, вместе взятые: всего 11 стартов. Первая ступень финальной версии тяжелого носителя – Falcon 9 Block 5 – регулярно садится на морскую и наземную платформы, чтобы вскоре снова взмыть ввысь, оглушив своим ревом окрестности.
Напомним, 4 июня 2020-го SpaceX в пятый раз посадила одну и ту же первую ступень: посадку выполнили в рамках вывода на орбиту очередной партии спутников системы Starlink.
Обычно принято переходить от теории к практике, мы же поступим наоборот. Возможен ли был успех SpaceX, не будь многоразовой ступени? Вероятно, да. Маску и его специалистам удалось создать предельно экономичный для своего класса и крайне надежный носитель, а это, будем откровенны, получается не всегда и не у всех. Достаточно вспомнить тяжелую «Ангару-А5», запуск которой примерно в два раза дороже старта Falcon 9. И ей только предстоит подтвердить надежность и заявленные характеристики.
Возможность повторного использования лаконично дополнила огромный потенциал «девятки». Еще в марте 2016 года президент SpaceX Гвинн Шотвелл заявила, что, по прогнозам компании, многоразовая первая ступень приведет к снижению цены запуска Falcon 9 на 30%: то есть примерно с 62 миллионов до 42 миллионов долларов. Проще говоря, повторное использование ступени – вещь полезная и нужная.
«Корона»: старые песни о главном
Успехи SpaceX стали проблемой не только – вернее, даже не столько – для американских и европейских конкурентов Маска, сколько для космического ведомства России, преимуществом которого долгое время оставалась относительно низкая цена запусков: тяжелый «Протон-М» при цене старта в 65 миллионов долго был самой доступной из тяжелых ракет. На смену этому носителю, использующему в качестве топлива небезопасный гептил, пришла дорогая и почти нелетающая «Ангара-А5».
В свою очередь, заменить «Союз» должен совершенно новый «Иртыш». Ни у одной из этих ракет нет реальных конкурентных преимуществ: на основе последней иногда предлагают создать что-то многоразовое (об этом мы поговорим дальше), однако в базовой версии ракета будет одноразовым аналогом советского «Зенита» – хорошей ракеты, по меркам конца 80-х, но сейчас, опять же, не имеющей весомых плюсов перед соперниками.
Есть ли у России по-настоящему прорывные проекты? Страна вела и, по некоторым данным, ведет активные работы над своим многоразовым носителем. Еще в начале 90-х в ОАО «ГРЦ Макеева» начали создавать многоразовую ракету-носитель с вертикальным взлетом и посадкой «Корона». Она должна была быть одноступенчатой, то есть способной достигнуть орбитальной скорости без использования отделяющихся частей (для сравнения, у Falcon 9 две ступени, а у «Союза-2» – три).
Сразу стоит сказать, что еще никто не реализовывал этот принцип на практике. Один из самых известных представителей данного направления – американская McDonnell Douglas DC-X, которая так и осталась в качестве прототипа. В теории подобный подход может сделать запуски дешевле, чем когда-либо: особенно если одноразовую ракету вернут обратно. На практике же носитель после старта столкнется с чересчур большими нагрузками, кроме того, цена научно-исследовательских работ в этом направлении будет несравнимо выше, чем если бы речь шла о многоступенчатой ракете-носителе.
Что касается конкретно «Короны», то 30-метровая ракета должна выводить на низкую опорную орбиту до семи тонн полезной нагрузки. Стартовая масса – примерно 30 тонн. Для запуска и посадки предложили использовать взлетно-посадочные амортизаторы, установленные в кормовой части. Степень многоразовости ракеты должна была составлять 100 полетов, а отдельных ее элементов – не менее 25.
В Центре имени Макеева подсчитали, что летные испытания и опытная эксплуатация ракеты обошлись бы менее чем в два миллиарда долларов. Сумма кажется гигантской, однако не стоит забывать, что еще в 2012 году глава Федерального космического агентства Владимир Поповкин оценил затраты на разработку ракеты «Ангара» в 160 миллиардов рублей, или 5,3 миллиарда долларов по тогдашнему курсу. Увы, ресурсов еще на один носитель ни в 1990-е, ни в 2000-е не нашлось, поэтому в 2012 году разработку заморозили.