«Нам необходимы такие прорывы, какие происходили во времена Королёва». ХLI Академические чтения по космонавтике

С.Филипенков
Сергей Филипенков
редактор журнала «Авиапанорама»,
кандидат медицинских наук, доцент
С 24 по 27 января 2017 года в лабораторном корпусе МГТУ им. Н. Э. Баумана проходили ХLI Академические чтения по космонавтике, посвященные памяти академика Сергея Павловича Королёва и других выдающихся отечественных ученых — пионеров освоения космического пространства. Ключевыми темами 22 секций чтений стало обсуждение научного наследия российских пионеров исследования космоса, успехи конструкторских школ отечественной ракетно-космической промышленности (РКП), фундаментальные проблемы пилотируемой космонавтики и состояние ее отдельных направлений, исследования по истории науки и техники, а также различные культурологические и гуманитарные аспекты космонавтики, место космонавтики в решении вопросов социально-экономического и стратегического развития современного общества России. Оргкомитет возглавили генеральный конструктор ракетно-космической корпорации РКК «Энергия», академик РАН Евгений Микрин и сопредседатель оргкомитета — генеральный директор Госкорпорации «РОСКОСМОС» Игорь Комаров. Заместителями председателя стали: ректор МГУ академик РАН Виктор Садовничий; ректор МГТУ им. Н. Э. Баумана академик РАН Анатолий Александров и академик РАН Игорь Федоров. Программа этого представительного форума включала несколько пленарных заседаний, дискуссионных секционных заседаний и «круглых столов», в которых участвовали космонавты, ветераны РКП, представители науки и образования, органов власти и бизнеса. К торжественному открытию чтений было приурочено торжественное открытие в МГТУ выставки «С.П. КОРОЛЁВ. Штрихи к портрету Главного конструктора ракетно-космической техники. К 110-летию со дня рождения».

После вступительного слова к 110-летию со дня рождения академика Королёва академик РАН Евгений Микрин сделал обзорный доклад «Современное состояние и перспективы развития отечественной пилотируемой космонавтики», рассказав о проблемах и перспективах пилотируемой космонавтики.

«Творческое наследие Королёва нашло своё продолжение в достижениях отечественной пилотируемой космонавтики, традициях созданной им школы разработчиков ракетно-космической техники, которые, опираясь на его идеи, создают новые перспективные космические проекты. Реализация этих проектов является продолжением великого дела основателя практической космонавтики», — сказал Микрин. В числе приоритетов российской космонавтики он определил освоение Луны и Марса.

По поручению Президента Российской Федерации в ноябре прошлого года началось техническое оформление эскизной документации создания отечественной сверхтяжелой ракеты, которая позволит создать лунную посещаемую космонавтами платформу, а затем и лунную обитаемую базу на поверхности.

РКК «Энергия» разрабатывает сразу два эскизных проекта РН сверхтяжелого класса, способных доставить пилотируемый корабль «Федерация» к Луне. «В настоящее время определен примерный облик двух типов ракет, предлагаемых корпорацией к реализации — это РН «Энергия-5В-ПТК» и РН «Энергия-5ВР-ПТК» со стартовой массой 2368 т и 2346 т», — рассказал Евгений Микрин. Оба проекта предполагают использование на первой и второй ступенях двигателей РД-171МВ (четыре на первой ступени, один — на второй), двух двигателей РД-0150 (водородное топливо) на третьей ступени.

РКК «Энергия» и корпорация Boeing в настоящее время разрабатывают два возможных варианта лунной орбитальной станции (ЛОС) на основе одного большого жилого модуля или двух малых (см. Авиапанорама, № 5–2016). В обоих случаях работать на станции смогут 4 человека. Ракету-носитель (РН) сверхтяжелого класса SLS, которую испытывает NASA, предполагается использовать для доставки модулей ЛОС и экипажа на окололунную орбиту. Если будет реализован многомодульный проект, то запускать их собираются в связке с разрабатываемым по заказу NASA американским кораблем Orion. В противном случае может быть использован перспективный транспортный корабль нового поколения «Федерация».

Оба варианта РН способны вывести на низкую околоземную орбиту до 100 т, а на окололунную орбиту — 20,5 т, т. е. массу лунной версии корабля «Федерация». Вместо облётного корабля ракета способна вывести на окололунную орбиту лунный взлетно-посадочный модуль. Помимо этого, проект «Энергия-5В» предполагает использование кислородно-водородного разгонного блока, превращающего ракету в четырехступенчатый ракетный летательный аппарат. При создании сверхтяжёлой ракеты от «Ангары-А5В» будет использована третья водородная ступень, от перспективной ракеты среднего класса «Феникс» будут взяты первая и вторая ступени, что существенно удешевляет проектные работы. Как известно, ракета проекта «Феникс» сможет выводить на низкую околоземную орбиту до 17 т груза, а на геостационарную орбиту — до 2,5 т при помощи разгонного блока. На создание РН «Феникс» в рамках Федеральной космической программы до 2025 года предусмотрено почти 30 млрд. рублей, бюджетное финансирование проектирования начнется в следующем, 2018 году. Создание сверхтяжелой ракеты со строительством под нее инфраструктуры на космодроме «Восточный» потребует ещё 1,5 трлн. рублей.

Приступить к созданию окололунной орбитальной платформы РКК «Энергия» предлагает в конце 2022 года, а отправить туда первый экипаж — через два года, т. е. к 2025 году. Для доставки корабля «Федерация» или лунного взлетно-посадочного модуля предлагается также создать межорбитальный буксир на базе разгонного блока «ДМ».

Как сообщил академик Евгений Микрин, «в 2019 году планируется завершение строительства российского сегмента международной космической станции (МКС) с вводом в ее состав трех модулей, а именно: многоцелевого лабораторного модуля в этом году, узлового модуля в 2018, научно-энергетического модуля в 2019». Следующий экипаж МКС уже проходит подготовку для осуществления стыковки нового российского многоцелевого лабораторного модуля (МЛМ) «Наука» к МКС. Кроме того, РКК «Энергия» планирует создать совершенно новый транспортный корабль на базе пилотируемого корабля «Союз», который будет обеспечивать доставку обратно на Землю до 500 кг грузов. Вопрос о повышении грузоподъемности корабля стал актуальным после появления на рынке пусковых услуг модернизированной ракеты-носителя «Союз-2.1б» с расширенными возможностями и головным обтекателем увеличенной размерности.

Сроки создания нового корабля удалось существенно снизить за счет применения бортовых систем и конструктивных решений, используемых на грузовом корабле «Прогресс МС» и корабле-модуле «Прогресс М-УМ». Компоновкой транспортного грузового корабля повышенной грузоподъемности «ТГК ПГ» предусмотрено размещение доставляемых грузов в грузовом отсеке увеличенной размерности с центральным проходом и стандартными ячейками, что значительно упростит работы по загрузке и разгрузке корабля. Увеличенные запасы доставляемого топлива и маршевый двигатель повышенной тяги позволят эффективно использовать корабль для коррекции орбиты МКС и обеспечат возможность сведения орбитальной станции с орбиты после завершения срока ее существования.

В прошедшем году РКК «Энергия» полностью завершила эскизный проект грузового корабля повышенной грузоподъёмности. «То, что планировалось, завершено», — сказал Микрин, отвечая на вопросы журналистов о том, завершен ли планируемый к декабрю 2016 года эскизный проект «ТГК ПГ».

Член-корреспондент РАН Олег Алифанов сделал обзорный доклад «В. П. Мишин и его вклад в ракетно-космическую технику и инженерное образование (к 100-летию со дня рождения академика В. П. Мишина, отмеченному 18 января)». Он подробно рассказал о жизни и деятельности ближайшего соратника Сергея Павловича Королёва, заместителя, а затем и главного конструктора Центрального Конструкторского бюро экспериментального машиностроения (ЦКБЭМ, позже НПО, а затем РКК «Энергия»), заслуженного изобретателя РСФСР, академика Василия Павловича Мишина и его выдающейся роли в подготовке инженеров для РКП на кафедре МАИ.

В 1932 году, сразу после окончания школы-семилетки, он поступил в фабрично-заводское училище при Центральном аэрогидродинамическом институте (ЦАГИ), получил рабочую квалификацию слесаря и был направлен на работу в цех особых заданий ЦАГИ. Параллельно он учился на вечерних подготовительных курсах при ВТУЗе и поступил в Московский авиационный институт (МАИ) в 1935 г. Во время учёбы в институте Мишин увлечённо занимался в аэроклубе МАИ, в планерной и лётной секциях, став инструктором-планеристом. Дипломный проект он готовил под руководством авиаконструктора В. Ф. Болховитинова в ОКБ-293, у которого и остался работать. Хотя оригинальные истребители ОКБ-293 не встали на вооружение ВВС, разработанные для них Мишиным дистанционно управляемые двухпулеметные установки были использованы на серийных самолетах других ОКБ, за что он, как молодой специалист, получил свою первую государственную награду — орден Красной Звезды.

По окончании факультета вооружения МАИ весной 1941 года Василий Павлович был направлен в КБ В. Ф. Болховитинова, где принимал участие в создании систем вооружения самолётов, в том числе для первого ракетного истребителя БИ-1. Осенью1941 г. в посёлок Билимбай, расположенный на склонах Уральского хребта на берегу реки Чусовой в 60 км от Свердловска (ныне Екатеринбурга), прибыли сотрудники военного завода № 293 под руководством авиаконструктора В. Ф. Болховитинова.Среди них были многие будущие авиационные и космические конструкторы с мировым именем. Это создатель крылатых ракет А. Н. Березняк, разработчик жидкостных ракетных двигателей для ракет и космических аппаратов А. М. Исаев, соратники Главного конструктора С. П. Королёва В. П. Мишин, М. А. Мельников, Б. Е. Черток и многие др.

Основные трудности создания истребителя БИ-1 возникли при разработке и испытаниях его двигательной установки. Василий Павлович включился в опасную и сложную работу по ее доводке, ответственность за которую была возложена на А. М. Исаева. Освоение нетривиальных методов практической работы с жидкостными ракетными двигателями (ЖРД) под руководством этого выдающегося конструктора вызвало у Мишина стойкий интерес к созданию ракетной техники. Но во время войны работы по созданию ракетных перехватчиков БИ-1 не пользовались приоритетом и особым вниманием Наркомата авиапромышленности. Отношение к ним изменилось только при появлении на фронте в 1944 году немецких реактивных истребителей Ме-163 и Ме-262.

По приказу И. В. Сталина на базе НИИ-3 и ОКБ-293 был создан НИИ ракетной авиации (НИИ-1 Наркомата авиапромышленности), который планировалось превратить в головной центр развития всей ракетной техники. Одним из первых оригинальных проектов НИИ-1 в 1943–1944 годах стал проект высотной исследовательской ракеты, разработанный В. П. Мишиным на базе двигателя А. М. Исаева от самолета БИ-1.

В самом конце войны обнаружилось, что не только в области ТВРД для реактивной авиации, но и в развитии ЖРД для различных типов ракетной техники немцы ушли вперед. По этим причинам В. П. Мишин вместе с другими ведущими сотрудникамиинститута был командирован в Германию на поиски немецких ракетных технологий, где в составе спецгруппы занимался изучением баллистической управляемой ракеты ФАУ-2 (А-4). Когда С. П. Королёв был назначен главным инженером института «Нордхаузен», они с В. П. Мишиным стали ближайшими соратниками и работали над первыми советскими баллистическими ракетами, ракетами-носителями и космическими аппаратами. С начала 1946 года, в течение 20 лет Мишин оставался бессменным заместителем С. П. Королёва и его единомышленником. Сергей Павлович всегда высоко ценил своего первого заместителя за талант конструктора, несмотря на резкость и сложность характера.

14 января 1966 года неожиданная смерть С. П. Королёва оставила его преемника В. П. Мишина один на один со всеми, с кем работал главный конструктор, обладавший огромнейшим авторитетом. Василий Павлович понимал, что не заменит Королёва, что не сможет пользоваться его методами работы напрямую с другими главными конструкторами и с руководством страны. По этой причине он начал перестройку деятельности ОКБ-1, одновременно получившего новое название«Центральное конструкторское бюро экспериментального машиностроения» (ЦКБЭМ). В результате существенно замедлились темпы работы и ослабла поддержка многих других соратников Королёва, но были сохранены основные сотрудники и тематика ОКБ-1 и филиалов.

В ЦКБЭМ создавался корабль «Союз» и долговременная орбитальная станция ДОС, была доведена до летных испытаний лунная ракета-носитель Н-1, проектировавшаяся Королёвым для марсианского корабля и многофункциональной космической базы станции. Но не обошлось без трагедий — при испытаниях первого корабля «Союз-1» погиб лётчик-космонавт В. М. Комаров, а при возвращении с первой ДОС «Салют» погиб экипаж станции (Г. Т. Добровольский, В. Н. Волков, В. И. Пацаев). После четырех аварийных пусков Н-1 В. П. Мишин предполагал модернизировать Н-1 и лунную программу в целом, применив двухпусковую схему, но политическое руководство страны потеряло интерес к данной космической программе.

По этой причине академик Мишин в 1974 г. был освобожден от руководства ЦКБЭМ. В дальнейшей деятельности он сосредоточился на преподавании в МАИ (где еще в 1959 году организовал кафедру проектирования и конструкции космических аппаратов). Здесь он проработал до конца жизни. Василий Павлович скончался 10 октября 2001 г. В 2014 году впервые изданы его «Дневники», подлинник которых находится в собственности американского Фонда Росса Перо и был предоставлен МАИ для расшифровки в рамках проекта Vasily Mishin Diaries Project, после чего к 100-летию со дня рождения на сайте mishindiaries.com организован свободный доступ к дневникам выдающегося российского ракетостроителя Василия Павловича Мишина. Все участники пленарного заседания были единодушны в том, что именно Королёв и Мишин сыграли исключительную роль в становлении мировой космонавтики и практической реализации её основных направлений.

Директор ИКИ РАН, академик РАН Лев Зелёный в докладе «Марс и Луна — приоритеты российской космонавтики» сообщил о дальнейших перспективах исследования Солнечной системы российскими автоматическими космическими станциями.

Дочь выдающегося конструктора Наталия Сергеевна Королёва презентовала очередную книгу о жизни и творчестве своего отца под названием «Жить надо с увлечением!» (к 110-летию со дня рождения академика С. П. Королёва) после выступления академика РАН Евгения Микрина, подробно рассказавшего о творчестве и космических достижениях коллектива ОКБ-1 под руководством С. П. Королёва.

Генеральный директор ГК «РОСКОСМОС» Игорь КОМАРОВ заметил: «Современное состояние отечественной космонавтики было бы немыслимо без вклада Сергея Павловича. Многие его идеи намного опередили свое время и дали огромный задел на будущее». Но время не стоит на месте. И говоря о современных задачах, Игорь Комаров заявил: «Сегодня мы нацелены на межпланетные полеты, исследования Луны, Марса, создание принципиально новых средств выведения. Поэтому нам необходимы такие прорывы, какие происходили во времена Королёва. И мы ждем от наших предприятий и научных учреждений решения таких масштабных задач».

«Надо идти от низкой околоземной орбиты к лунным и марсианским программам. Рассматривается вопрос создания международной станции на орбите Луны», — сказал Игорь Комаров, выступив на пленарном заседании Академических чтений по космонавтике.

«Да, это дело перспективное и будущее. Да, наверное, у нас не будет средств, чтобы в ближайшие годы сделать это приоритетным направлением развития, но нужно, безусловно, находить источники за счет кооперации, за счет привлечения частных инвесторов, надо готовить заделы», — сказал он.

«Если мы в будущем хотим развивать исследование Луны и Марса, тем более, думаем о присутствии там человека, думаем, что в перспективе человечество должно переходить к обслуживаемому космосу, к обслуживаемым группировкам космических аппаратов, то нам необходимо присутствие на низкой околоземной орбите, без которого нельзя думать о таких перспективных направлениях, как Луна и Марс», — добавил Игорь Комаров. По его словам, средства на это перспективное дело по освоению Луны и Марса необходимо искать за счет привлечения частных инвесторов и международной кооперации.

Проект РН среднего класса вполне может быть представлен в этом году, подтвердил на пленарном заседании глава «РОСКОСМОСА». «Я думаю, что возможно формирование проекта ракеты-носителя среднего класса, который будет и серьезно конкурентен, и также решит задачу повышения качества средств выведения», — заявил он. В заключение своего выступления Игорь Комаров отметил: «В первом полугодии осталось утвердить федеральную космическую программу развития космодромов и стратегию развития Госкорпорации».

Одновременно специалистами РКК «Энергия» прорабатывается возможность ускоренной доставки экипажей и грузов на МКС за 3 часа, а не за 6 часов по современной короткой схеме или за двое суток по «штатной схеме», как это происходит в настоящее время из-за недораскрытия солнечных батарей при применении короткой схемы выведения и сближения со станцией. Отработка кратчайшей схемы может быть выполнена уже в 2017–2018 г. Испытания двухвитковой схемы сближения может осуществиться с использованием корабля «Прогресс-МС» при его выведении на ракете «Союз-2.1а». Как было заявлено в докладе представителей предприятия: «В настоящее время в России успешно реализована четырехвитковая схема сближения космических кораблей «Союз» с МКС. Рассматривается двухвитковая схема сближения, которая позволит сократить время доставки экипажа и грузов на МКС до трех часов». В будущем этот подход может быть использован в двухпусковой схеме выведения к Луне и при запусках космических кораблей, например, корабля «Федерация» к орбитальной станции с космодрома Восточный.

Для реализации двухвитковой схемы в РКК «Энергия» уже разработан алгоритм управления, заключающийся в выведении космического корабля на орбиту, не совпадающую с траекторией движения космической станции. «За счет дополнительного изменения наклонения орбиты выведения достигается существенная минимизация затрат топлива на последующее согласование орбит», — пояснили для читателей журнала «Авиапанорама» специалисты РКК «Энергия». Внедрение такой схемы выведения и сближения будет означать создание в России нового поколения космической транспортной системы для оперативного доступа на борт МКС и к околоземным объектам с использованием ракеты-носителя и корабля с цифровыми системами управления, оснащенных полностью автономными системами спутниковой навигации. Согласно представленному слайду, для запуска нового корабля будет использоваться ракета «Союз-2». Космический корабль сможет находиться в космосе до 370 суток. Запуски предполагается проводить также и к российской орбитальной станции, если она придёт на смену МКС, завершающей свою эксплуатацию в 2024–2028 годах.

Как заявил на пресс-конференции ректор МГУ им. М. В. Ломоносова академик Виктор Садовничий, «на только что открывшемся факультете космических исследований появятся самые разные специализации». Он подчеркнул, что космос является одним из основных направлений научных исследований МГУ. Садовничий напомнил, что силами МГУ было запущено 6 студенческих спутников, а с самого начала космической эры студенты, аспиранты и преподаватели МГУ уже приняли участие в создании более 400 космических аппаратов.

«Открыт новый факультет космических исследований, и базовыми предметами для его студентов станут математика, химия, биология и астрономия. В этом году будет небольшой набор — 1 или 2 группы в магистратуру. Затем, если мы говорим о бакалаврах или специалистах, возможно, будет специализация по отдельным направлениям», — сказал Виктор Садовничий.

Он отметил, что самым значимым для МГУ научным проектом является «Ноев ковчег», который посвящен сохранению, исследованию и полезному использованию биологического разнообразия. «Ковчег» должен объединить биоколлекции МГУ в одном информационном поле, что облегчит использование этих материалов для проведения космических исследований.

В следующие дни на 22 секциях, проходивших в аудиториях и конференц-залах МГТУ, специалисты обсуждали фундаментальные вопросы космонавтики и состояние отдельных ее направлений, практические достижения ракетно-космической промышленности; а также гуманитарные аспекты в социально-экономическом и стратегическом развитии современного общества. В списке участников секций 41-х Королёвских чтений не только ведущие учебные заведения страны МГТУ им. Н. Э. Баумана (Национальный исследовательский университет), Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, Московский авиационный институт (Национальный исследовательский университет), но также Ракетно-космическая корпорация «Энергия» им. С. П. Королёва, НПО «Энергомаш» им. академика В. П. Глушко», НПО им. С. А. Лавочкина, ЦАГИ им. профессора Н. Е. Жуковского, АО «НИИхиммаш», АО «ВПК «НПО машиностроения», Государственный космический научно-производственный центр им. М. В. Хруничева, Центральный научно-исследовательский институт машиностроения, Исследовательский центр им. М. В. Келдыша, Институт прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН, Отделение энергетики, машиностроения, механики и процессов управления РАН, Институт медико-биологических проблем РАН, Центр подготовки космонавтов им. Ю. А. Гагарина, Институт истории естествознания и техники им. С. И. Вавилова РАН, Российская академия космонавтики им. К. Э. Циолковского, Ассоциация музеев космонавтики, ОАО «НПК «РЕКОД».

Выступая на первой секции, лётчик-космонавт Александр Александров от лица коллектива «РКК «Энергия» сделал оригинальный доклад по истории организации и результатам практической деятельности «Группы изучения реактивного движения», созданной в августе 1931 в Москве. Основателями ГИРДа были С. П. Королёв, Ф. А. Цандер, М. К. Тихонравов, Ю. А. Победоносцев — ныне известные всему миру деятели отечественного ракетостроения и космонавтики. Организация, подобно другим обществам и группам энтузиастов, пропагандировавшим идеи К. Э. Циолковского о межпланетных ракетных полетах, активно включилась в экспериментальную работу по созданию реактивных летательных аппаратов.

Руководителям ГИРДа удалось при поддержке Осоавиахима достичь больших практических результатов, организовать производственно-экспериментальную базу и сплотить вокруг себя значительные инженерные силы. Через два года напряженной работы ГИРД объединился вместе с Ленинградской газодинамической лабораторией (ГДЛ) и превратился в организацию более высокого уровня — в первый в мире Реактивный научно-исследовательский институт (РНИИ), созданный по инициативе зам. наркома РККА М. Н. Тухачевского, получившего из Германии информацию об успехах в развитии военного ракетостроения.

У людей, пришедших в ГИРД, кроме желаний и стремлений, уже был опыт работы в авиастроении, были свои осуществленные авиационные конструкции, задуманные реактивные летательные аппараты и собственные идеи в ракетной технике. Именно из их среды вышел зам. начальника ГИРДа Сергей Павлович Королёв, в котором с выдающимся конструкторским талантом сочетались глубокая научная интуиция и блестящие организаторские способности. Из этих же людей вышли руководители бригад, такие как В. П. Глушко и М. К. Тихонравов. Дальнейшее развитие ракетостроения и полеты в заатмосферное пространство имели прямую связь с работами «гирдовцев», получивших первые результаты пуска ракеты ГИРД-Х разработки Тихонравова и методики расчета конструкций ракет, а также опыт применения жидкого кислорода в качестве окислителя с различными компонентами топлива ракетных ЖРД Глушко. Основная первоначальная задача ГИРДа состояла в том, чтобы доказать на опыте пригодность реактивных летательных аппаратов таких конструкций, как ракетоплан и крылатые ракеты, которые можно было создать, только используя высокий уровень развития техники и технологий. Эти опытные разработки были сделаны достаточно убедительно, на современном для того времени техническом уровне и в кратчайшие сроки, но спешка подвела таких разработчиков, как В. П. Глушко и С. П. Королёв, к обвинениям во вредительстве и к заключению.

Интересный доклад, посвящённый памяти наших сограждан из первого отряда космонавтов, сделал также ветеран общественной организации командно-измерительных комплексов СССР Виктор Приходько.

С идеей участия лётчиков-истребителей в пилотируемой программе лётных испытаний на начальном этапе создания техники для автоматического спутника-фоторазведчика С. П. Королёв обратился к Д. Ф. Устинову, курировавшему по линии ЦК КПСС перспективные программы в отечественной РКП, тем более что в открытой печати США уже появилась информация про отбор лётчиков-испытателей в специальный отряд астронавтов для подготовки первого полёта человека в космос.

Решение СМ СССР о разработке пилотируемого комплекса «Восток» было принято по предложению Устинова в мае 1959 г. Военно-воздушным силам было поручено отобрать и подготовить военных лётчиков ВВС к полёту на новой технике, что было реализовано врачами Центрального военного научно-исследовательского авиационного госпиталя (См. о ЦВНИАГ, например, http://aviapanorama.su/2007/12/obuslovleno-faktorami-letnogo-truda/). В итоге в период 1959–1960-х из 3461 человека полностью все этапы медицинского обследования прошли 29 человек, из которых мандатная комиссия утвердила 20 человек, вошедших в первый отряд космонавтов, и выделила авангардную шестёрку для подготовки к первому полёту. 11 января 1960 г. был образован Центр подготовки космонавтов (в. ч. 26266). В докладе был подробно рассмотрен вопрос о том, каким образом был выбран космонавт № 1 Ю. А. Гагарин и два запасных (дублёр — будущий космонавт № 2 Г. С. Титов и третий — запасной — Н. Н. Нелюбов, так и не слетавший в космос). В заключение были приведены и подробно обсуждены истории судеб всех участников первого отряда космонавтов.

Сообщение о повышении роли инженеров-космонавтов в программе пилотируемых космических полётов сделал на 1-й секции лётчик-космонавт «РКК «Энергия» Александр Калери.

Он заявил, что начало работ над созданием тяжёлого межпланетного корабля (ТМК) и подготовкой участников марсианской экспедиции началось согласно постановлению ЦК КПСС и СМ СССР от 10 декабря 1959 г.

Благодаря этому решению правительства, в ОКБ-1, среди многих прочих работ по повышению обороноспособности стратегических сил ядерного сдерживания, решались такие космические задачи, как обеспечение многомесячного пребывания экипажа из двух-трёх человек в космосе, применение искусственной силы тяжести для сохранения высокой работоспособности экипажа в течение многомесячного полёта, разработка метода стыковки кораблей экспедиционного комплекса на околоземной орбите, освоение способов работы членов экипажа в скафандрах вне космического корабля.

Исследовались методы обучения автономным способам обитания/выживания в дальнем космосе практически без поддержки Земли, но с использованием аварийно-спасательного отсека для противорадиационной защиты, оказания неотложной медицинской помощи с выполнением медицинских операций и процедур реанимации пострадавших, а также изучалась возможность введения в состояние медикаментозного гипобиоза с целью повышения переносимости таких неблагоприятных факторов, как ионизирующая радиация, перегрузки, кислородное голодание. Ожидалось, что с помощью гипобиоза будет достигнуто значительное сокращение расхода бортовых запасов пищи, воды и кислорода во всех аварийных ситуациях полёта. Руководству ОКБ-1 стало очевидно, что для перспективной работы над межпланетными экспедициями к Марсу и Венере, помимо прочего, нужны в качестве космонавтов высококвалифицированные специалисты из различных областей знания.

В начале 1962 года была подготовлена докладная записка об отборе и подготовке в качестве специалистов-космонавтов инженеров из ОКБ-1 и учёных из АН СССР, непосредственно участвующих в проектировании, конструировании, отработке и испытаниях космических аппаратов и их бортового оборудования. Подготовку специалистов-космонавтов предлагалось вести без отрыва от их производственной деятельности на базе специального сектора подготовки при ОКБ-1, который по приглашению С. П. Королёва возглавил его давний соратник по планерному спорту и выдающийся лётчик-испытатель С. Н. Анохин, уволенный в то время из ЛИИ.

Вехами в реализации предложений, содержавшихся в докладной записке, были создание Института медико-биологических проблем в 1963 г., отдела лётных испытаний ОКБ-1 для отбора и подготовки специалистов-космонавтов из инженеров ОКБ-1, что привело к созданию группы космонавтов в ЦКБЭМ в 1966 г.

Положение о космонавтах-испытателях и космонавтах-исследователях СССР принимается в марте 1967 г. В этот период все инженеры-космонавты ЦКБЭМ, вместе с С. Н. Анохиным, участвовали в лётных испытаниях «Союза», готовились к облёту Луны по программе Л1 и участвовали в работах по комплексу Л3 для высадки на поверхность естественного спутника Земли. В 1970-х межпланетная пилотируемая тематика в нашей стране была свёрнута, и начались обширные работы на долговременных орбитальных станциях.

Третья часть летавших до настоящего времени космонавтов нашей страны работала в прошлом в ОКБ-1, ЦКБЭМ, НПО «Энергия» и РКК «Энергия». С 2011 года все космонавты России объединены в один отряд космонавтов Роскосмоса.

Амбициозные задачи, стоящие перед российской пилотируемой космонавтикой в XXI веке, потребуют новой организации деятельности космонавтов России. Опыт инженеров-космонавтов РКК «Энергия» будет востребован при решении перспективных задач освоения космоса.

В числе перспективных проектов, представленных на 2-й секции, было предложение о создании космической солнечной электростанции на орбите Земли, сформулированное специалистами ЦНИИмаш (В. М. Мельников), Московского авиационного института — национального исследовательского университета (В. А. Комков) и НПО им. С. А. Лавочкина (В. К. Сысоев). По словам Мельникова, цена «космического электричества» может быть в шесть раз дешевле земного, что должно вызывать реализацию идеи не только в Японии и США, но и в РФ. Так, например, возможно быстрое завоевание Японией мирового энергетического рынка. При этом такие организации, как Газпром, Роснефть, Росатом с большими человеческими ресурсами и планами станут не востребованы. В частности, наступит конец эры углеводородов.

Современная космическая техника способна решить проблемы энергообеспечения и стабилизации погоды путем создания космических солнечных электростанций (КСЭС). Как отмечают российские ученые, в Японии после аварий на трех атомных реакторах, была принята программа создания первой КСЭС к 2025 году. Широкое поле использования КСЭС, а также значительная стоимость из-за масштабности системы, предъявляют серьёзнейшие требования к выбору наиболее рациональных схемных и проектно-конструкторских решений с учётом предполагаемых в перспективе научно-технических достижений для снижения стоимости, упрощения конструкции, надёжности и удобства эксплуатации при наличии отечественной элементной базы и научно-технического задела по центробежным лазерным КСЭС. Учитывая опыт зарубежных разработок, можно указать на российские приоритеты в области генерирования и беспроводной передачи энергии: использование волоконных лазеров, в том числе возможно с солнечной накачкой, которые будут существенно эффективнее СВЧ-метода, используемого в проектах США и Японии; использование бескаркасных центробежных крупногабаритных космических конструкций, более эффективных, чем каркасные аналоги США и Японии. Имеется уникальный отечественный опыт наземной и орбитальной отработки центробежных конструкций (космический эксперимент «Знамя 2», проведённый 04.02.1993 на ТГК «Прогресс»), а также проектно-конструкторские проработки аналогичных конструкций.

Ученые заявили, что для создания электростанции на орбите России также необходима специальная госпрограмма. Первым этапом этой программы станет создание экспериментального маломощного, порядка 10 кВт, центробежного лазерного прототипа КСЭС на ТГК «Прогресс» или специализированной платформе, но до начала эксплуатации придётся создать экспериментальный маломасштабный прототип электростанции и доставить его на орбиту с целью изучения наиболее эффективных способов передачи электроэнергии на Землю без потерь с помощью высокочастотного электромагнитного излучателя или при помощи лазера.

Российские специалисты РКК «Энергия» способны также повесить в космосе «зеркало» для дополнительного освещения земной поверхности солнечным светом ночью. Проектантами рассмотрены проблемы эксплуатации подобных спутников-зеркал, безопасность их функционирования, исследован спектр излучения, отраженного от различных металлических покрытий, которыми предлагается покрывать раскрываемое на околоземной орбите «зеркало» автоматического космического аппарата. «Системы орбитального освещения земной поверхности могут увеличивать продолжительность светового дня и изменять спектр светового потока.

Они построены на основе космических аппаратов-рефлекторов с отражателями, находящимися на околоземной орбите», — заявлено в докладе специалистов РКК «Энергия», который был представлен на Академических чтениях по космонавтике.

Учитывая, что искусственное освещение в ночное время может нарушать биологические реакции у многих живых организмов, в том числе у людей, сотрудники РКК «Энергия» предлагают при освещении Земли отраженным солнечным светом понижать количество отраженной ультрафиолетовой радиации и синего света.

Другой актуальный проект — это создание трансформируемых (надувных) крупногабаритных конструкций для перспективных пилотируемых комплексов, например, для национальной орбитальной околоземной/окололунной станции, представленный большим коллективом разработчиков из числа сотрудников РКК «Энергия», НПП «Звезда», ИМБП РАН (Н. А. Брюхановым, Л. С. Бурыловым, Ю. В. Горбуновым, Ю. А. Жук, В. С. Зарубиным, М. И. Колотевой, А. А. Ли, Н. Г. Медведевым, О. И. Орловым, И. М. Филипповым, И. И. Хамиц, А. А. Чернецовой, Е. Н. Ярмановой).

С 2012 года специалистами РКК «Энергия» в рамках инвестиционного проекта «Создание прототипа трансформируемого обитаемого космического модуля» проводились работы по проектированию надувных мягких модулей и экспериментальной отработке масштабного макета трансформируемого модуля (ТМ), с испытаниями фрагментов многослойной трансформируемой гермооболочки. В 2015 году был проведен цикл наземной экспериментальной отработки образцов многослойной трансформируемой гермооболочки и макета трансформируемого модуля в 1/3 от натуральной величины благодаря кооперации с НПП «Звезда», имеющим большой опыт испытания и создания космических надувных конструкций, начиная со шлюзовой камеры «Волга» для выхода человека в открытое космическое пространство в 1965 г. По результатам испытаний была подтверждена правильность выбранных конструктивно-компоновочных решений и намечены пути оптимизации с целью повышения технологичности и эксплуатационных характеристик трансформируемого модуля. Следующим этапом будет ТМ среднего размера для перспективных космических проектов с максимальной унификацией его конструкции с полноразмерными модулями как по жесткому отсеку, так и по мягкой гермооболочке, снабжённой теплозащитой, что поможет обеспечить высокую противорадиационную защиту пакета материалов мягкого модуля. В дальнейшем по данной технологии могут быть созданы полноразмерные обитаемые модули объёмом до 300 м3 для использования в составе орбитальных космических станций и планетных баз.

Объём и габариты гермоотсека трансформируемого модуля позволяют разместить в нем крупногабаритное медицинское и научное оборудование, в том числе центрифугу короткого радиуса (ЦКР). Тренировки на ней предназначены для предотвращения неблагоприятного влияния на организм космонавтов невесомости, в том числе во время длительных космических полетов, благодаря использованию центробежной силы в качестве инерциального эквивалента земной гравитации.

Использование трансформируемого модуля для размещения центрифуги позволит реализовать широкий спектр инерциальных нагрузок при малой частоте вращения, укрепляющих минерализацию костной ткани и её плотность. Возможно, удастся снизить градиент перегрузки по длине тела космонавта до величин в интервале 0…1 G, а также появится реальная возможность одновременно с вращением на ЦКР использовать физические тренажеры для сохранения мышечной массы тела и для выработки дополнительной электроэнергии, так необходимой для работы оборудования ЦКР.

Еще один перспективный проект — создание разгонных блоков для вывода полезной нагрузки на орбиту с солнечными тепловыми ракетными двигателями (СТРкД) — был представлен на 2-й секции учеными Московского авиационного института (С. Л. Финогенов, А. И. Коломенцев, А. А. Тутуров). Баллистическая эффективность таких разгонных блоков с солнечными двигателями, обладающими высоким удельным импульсом (700…900 с) при тяге до 100…200 Н будет в полтора-два раза превышать возможности жидкостных средств межорбитальной транспортировки.

Уровень тяговооруженности предполагает энергетически выгодные многоимпульсные схемы выведения с включениями двигателя в апсидальных участках многовитковой переходной траектории. Время выведения на геостационарную орбиту (ГСО) выбирается в диапазоне 30…60 суток как рациональное вследствие нелинейного роста размеров и массы солнечного концентратора. Предлагается разгонный блок с СТРкД, оснащенным энергетически выгодной неравнотемпературной системой «концентратор-приёмник с нагревом рабочего тела (водорода) до температур 2800…3200К. Это обеспечивает более высокий удельный импульс в сравнении с ранее рассматриваемыми схемами СТРкД. Величина удельного импульса оптимизируется совместно с уровнем концентрации солнечного излучения с целью обеспечения максимума массы полезного груза при заданном времени выведения. Тяга СТРкД, в отличие от ЖРД, не является оптимизируемым параметром, и задачу проектирования не удаётся разделить на динамическую и параметрическую составляющие. По этим причинам спецификой проектирования РБ с СТРкД является совместная оптимизация параметров аппарата, двигательной установки и траектории полета при ограничениях на время выведения и размеры концентратора. Авторами доказано, что баллистическая эффективность РБ с СТРкД в 1,5…2 раза превышает возможности жидкостных средств межорбитальной транспортировки. При этом возможно использование ракет более легкого класса для выведения на ГСО заданной массы ПГ. Например, тяжелая РН «Протон-М» с РБ «Бриз-М» может быть заменена на РН среднего класса типа «Союз-2» с «солнечным» разгонным блоком.

Сотрудники Государственного ракетного центра им. В. П. Макеева (А. В. Вавилин, В. Г. Дегтярь, С. А. Маханьков, С. Ф. Молчанов) предложили возобновить работы по созданию отечественной многоразовой одноступенчатой ракеты-носителя «Корона» с вертикальным взлётом и посадкой,
которую можно будет использовать для строительства модульных орбитальных станций или доставки грузов на МКС. Сегодня специалисты АО «ГРЦ Макеева» уже провели технико-экономические исследования и разработали эффективный график разработки ракеты-носителя, а также проанализировали перспективы и результаты создания и эксплуатации этого средства выведения.

При разработке основных агрегатов РН применён модульный принцип, позволяющий использовать элементы агрегатов РН при разработке других ракет. Основной конструкционный материал — углепластик. Эффективность его применения для одноступенчатых ракет уже проверена в проектных исследованиях. Найдена и проанализирована информация об имеющихся и перспективных конструкциях из высокопрочных металлов низкой плотности с особыми свойствами, а также композиционных и теплозащитных материалов.

РН «Корона» имеет стартовую массу 280–290 т и предназначается для выведения на низкие околоземные орбиты полезных грузов массой до 7 т при традиционном использовании или до 12 т при специальной схеме выведения (с территории России соответственно до 6 т и до 11 т). С применением многоразовых разгонных блоков, образующих с ней ракетный космический комплекс выведения, РН обеспечит выведение на орбиты с наклонением до 110° до высот 10 000 км и возвращение с них при необходимости. РН будет использовать только высокоэнергетические компоненты топлива — кислород и водород, поэтому является экологически чистой и не имеет отделяемых элементов. РН оснащается маршевым двигателем внешнего расширения с центральным телом с подачей газа в донную область. Для запуска и посадки используются упрощенные стартовые сооружения. Время подготовки к очередному пуску — около суток.

Молодыми специалистами ФГБУН ЦАГИ В. П. Плохих, В. И. Бузулуком, С. М. Михалевым в рамках работы 2-й секции была рассмотрена концепция создания гиперзвукового пассажирского самолёта (ГПС) и предложены способы оптимизации аэрокосмической системы с помощью нового метода CFD-моделирования. Была доказана возможность получения высокого гиперзвукового аэродинамического качества и глобальной дальности полета ГПС в схеме «волнолёта» на основе новых разработок вычислительной (CFD) и экспериментальной аэродинамики, с использованием комбинированных реактивных двигательных установок ВРД (ТРД, ПВРД, ГПВРД).

Предложены конструкции и оборудование, необходимое для улучшения экологических показателей ГПС (снижение звукового удара, сокращение вредных выбросов двигателей в атмосферу и др.). Докладчиками были рассмотрены пути улучшения транспортной и экономической эффективности ГПС за счет его скорости (Мкр = 8,0), сокращения полетного времени в разы по сравнению с дозвуковыми пассажирскими самолетами (ДПС) и на этой основе — увеличения частоты полета ГПС в сутки (оборачиваемости), обеспечения снижения стоимости топлива ГПС (жидкого водорода) в разы (по прогнозам европейских специалистов до стоимости керосина к 2020–2025 гг.).

Новая аэрокосмическая система может быть основана и на ракетном способе выведения на низкую орбиту. Она является трёхступенчатой и будет состоять из дозвукового самолета-носителя, гиперзвукового самолета-разгонщика на базе ГПС и воздушно-космического челнока. Для улучшения аэродинамического совершенства и изучения лётных характеристик аэрокосмической системы оптимизировались проектные параметры для трех видов горючего гиперзвукового самолёта-разгонщика (водород, метан и керосин). В работе сотрудников ЦАГИ В. И. Бузулука и С. М. Михалева проведён расчёт обтекания аэрокосмической системы при условии, что движение потока моделируется решением уравнений Навье-Стокса с применением турбулентной модели Menter SST k-. Для подтверждения численных методов расчёта было проведено сравнение с имеющимися данными, чем обеспечена валидация результата. Были также рассмотрены проблемы статической устойчивости ракетных ступеней. Для демонстрации проблем, решаемых авторами в данной работе, приведен пример, доказывающий достижение стабильности в момент сброса ракетной системы от дозвукового самолета-носителя с сохранением достаточной управляемости гиперзвукового самолета-разгонщика на режиме снижения и посадки.

Специалисты ФГУП ЦНИИмаш (А. Ю. Галактионов, Л. М. Васильев, О. Л. Васильев, О. Л. Войнова, А. С. Пименов) также провели предварительный анализ элементов, связанных с безопасностью коммерческой космической операции для систем с горизонтальным стартом и посадкой. Целью их исследования стал первичный системный анализ одновитковой коммерческой космической туристической операции, предполагающей горизонтальный старт и горизонтальную посадку многоразового орбитального корабля с туристом. В качестве первой ступени рассмотрен Ан-124 «Руслан» с возвращаемым ракетным блоком и орбитальной ступенью над фюзеляжем. Принципиальным отличием от более раннего проекта НПО «Молния» является возможность горизонтальной посадки Ан-124 с незапущенным ракетно-космическим грузом из-за сниженных нагрузок на стойку шасси. После одновитковой или частично одновитковой миссии, предполагающей избежание столкновения с космическим мусором и снижение экологического ущерба, рассматривается участок входа в плотные слои атмосферы и горизонтальная посадка.

В качестве одного из требований к операции рассматривается снижение механических нагрузок на космических туристов при сокращении сроков отработки изделий за счет использование действующего научно-технического задела и отказа от автономной системы аварийного спасения орбитального блока. Стоимость запуска ракеты с повторно используемой первой ступенью снижается на 20–30 % в сравнении с обычными носителями, считают молодые специалисты МГТУ им. Баумана В. Е. Миненко, Н. А. Денисенко, С. Б. Быковский, А. Г. Якушев, доклад которых представлен на 2-й секции академических чтений. Ввиду наличия напряжённого заключительного участка посадки оказалось целесообразным рассмотреть возможность использования воздушно-реактивных двигателей в составе систем аэрокосмического аппарата. Наряду с парашютно-реактивной системой посадки (ПРСП), использование авиационных турбореактивных двигателей для зависания и мягкой посадки аэрокосмических аппаратов привлекло пристальное внимание разработчиков разных стран.

Турбореактивные двигатели, по мнению исследователей, давали возможность с минимальными потерями массы совершать достаточно длительное предпосадочное маневрирование с целью поиска плановой посадочной площадки. По сравнению с жидкостно-реактивными двигателями (ЖРД) воздушно-реактивные двигатели, а именно турбореактивные (ТРД) и турбовентиляторные (ТВРД), использующие забортную атмосферу, оказались экономичнее ЖРД при значительно большей по сравнению с ними продолжительности работы. Оказалось возможным обеспечить длительное зависание аппарата у поверхности Земли и маневрирование для выбора выгодной посадочной площадки. Таким образом, введённые в состав аппарата турбореактивные двигатели могут обеспечить мягкую безударную посадку, предпосадочный маневр и многоразовость использования космического аппарата. Этот тип двигателей допускает плавное регулирование тяги. При достаточном запасе топлива на борту оказывается реальной задача перебазирования аппарата в любую выбранную точку. Внимание к системе посадки с использованием посадочных турбореактивных двигателей (ПТРД) и турбовентиляторных двигателей (ТВЛДУ) было вызвано компактностью компоновки двигательных установок в летательном аппарате и относительной безопасностью по сравнению с ЖРД, а также отличными массогабаритными характеристиками. Последнее привело к появлению специализированных, так называемых посадочных, турбореактивных двигателей, по плотности компоновки близко подошедших к показателям ЖРД.

Турбореактивные посадочные двигатели спускаемого аппарата (СА) могут быть выполнены в самых различных вариантах, многообразие которых определяется задачами, поставленными перед аппаратом. Так, наиболее популярные в 1970-е ТВЛДУ прорабатывались для сегментально-конических аппаратов класса «Союз», несмотря на явный проигрыш по массе и центровке по сравнению с аппаратами, оборудованными ПРСП. Резервирование объёмов под двигатели с малой плотностью компоновки в области лобового теплозащитного экрана негативно повлияло на эргономику кабины, вытеснив в хвостовой отсек СА оборудование повышенной плотности. Тем не менее, несмотря на эргономический недостаток такой компоновки,интенсивно проводились проектные разработки с детальной проработкой турбореактивных двигательных установок. Проектные проработки таких СА велись в целом ряде организаций (ОКБ-1 С. П. Королёва, ЦНИИМАШ, ВКА им. А. Ф. Можайского, ЦАГИ, НИИ-1) и показали свою компоновочную эффективность.

Практически удалось преодолеть трудности организации воздухозабора с доведением потерь объёмов СА до минимума. Особое внимание проектанты обратили на подъёмно-посадочные двигатели, существенный вклад в разработку которых внесли английские фирмы. По компактности данные двигатели приблизились к ЖРД, намного превосходя последние по экономичности. Широко известны английские подъёмно-посадочные двигатели RB-162 и RB-190 фирмы «Роллс-ройс». Исследования были проведены также и в США по использованию подъёмных двигателей в перспективных аппаратах класса «несущий корпус». Рассматривались биконические аппараты, а также аппараты класса HL-10 с подъёмными двигателями. В конечном итоге были приведены весомые доводы в пользу аппаратов с турбореактивными двигателями, однако выявлялись проблемы в обеспечения безопасности экипажа многоместного СА в случае отказа основного ТРД и появления необходимости введения резервной посадочной системы, например, ПРСП. При запуске ПТРД с целью повышения надёжности запуска двигателей было предусмотрено введение парашютного стабилизирующего каскада, а в аварийном случае — использование запасной парашютно-реактивной системы. Следует отметить, что привлекательными сторонами системы посадки на турбореактивных двигателях остаётся многоразовость использования спускаемого аппарата, его хорошая управляемость в автоматическом и в ручном режимах.

Вслед за американской частной фирмой SpaceX ими была разработана комплексная модель формирования затрат на запуск. Результаты испытания модели формирования затрат на запуск ракеты-носителя Falcon 9, принадлежащей американской частной компании SpaceX, показали, что стоимость запуска с повторно используемой первой ступенью снижается на 20–30 %, а при увеличении частоты запусков их стоимость может быть сокращена более чем на 50 %, что покажет самое ближайшее время.

Для читателей «Авиапанорамы» специалисты МГТУ уточнили, что их модель применима не только на начальной стадии разработки с целью определения эффективной стоимости запуска, но и в процессе эксплуатации, позволяя учесть фактические затраты прошлых периодов и скорректировать стоимость прогнозируемых в будущем запусков. «В модели естественным образом учитываются затраты на модификацию ракеты-носителя. В случае многократного использования ракет-носителей в модель включается стоимость возвращения на Землю и стоимость ремонта», — пояснили молодые специалисты МГТУ редактору журнала. Все эти фантазии молодёжи про аэрокосмические летательные аппараты (АКЛА) похожи на «Клипер» как близнецы-братья. Оба доклада описывали известные способы посадки капсулы на 6 персон при вертикальной траектории спуска на вертолётном роторе или при помощи ПТРД (как у Як-38) с двухнырковым торможением в верхних слоях атмосферы. В 1990-х проектантов «Клипера» из специалистов РКК «Энергия» консультировали очень серьёзные конструкторы, а именно: самолётостроитель Михаил Петрович Симонов и вертолетостроитель Марат Николаевич Тищенко, а теперь это же пересказывает молодёжь из МГТУ, т. е. эстафету она приняла. Осталось только реализовать идеи на практике!

Специалисты ФГУП «Организация «Агат» Е. А. Лаппо, В. Д. Оноприенко, А. М. Кирюшкин, А. Н. Титов на секции 9 представили проект создания орбитальных станций вблизи Земли и Луны, на которых смогут останавливаться и заправляться топливом корабли, совершающие полеты к естественному спутнику нашей планеты и обратно. Не исключено, что в будущем окажется целесообразным использовать орбитальную платформу не только для запуска кораблей к Луне, но и для приёма кораблей, которые возвращаются с орбиты Луны или с базы на Луне. Таким образом, эти корабли будут сохраняться для последующих полётов.

Обеспечение такого маневра требует огромных энергетических затрат, но задача может быть упрощена, если топливо для экспедиций будет накоплено на орбитальных станциях вблизи Земли и Луны, считают специалисты «Агата». По их мнению, главной особенностью траекторий полета человека на Луну и на Марс является то, что они должны быть пролётными, а не траекториями попадания. Траектория должна проходить на расстоянии нескольких десятков километров от Луны илиМарса. Вблизи Луны и Марса тормозной импульс должен перевести корабль на окололунную или околомарсианскую орбиту ожидания. Этот маневр дает свободу в выборе места посадки, позволяет еще раз проверить надежность систем перед тем, как начнется спуск на Луну или на Марс, считают представители «Агата».

Сделавшие доклад на секции 9 представители ФГУП «НПО им. С. А. Лавочкина» А. В. Багров и В. А. Леонов утверждают, что создание постоянной космической базы на Марсе преждевременно и неоправданно затратно для России, поэтому основное внимание нужно уделить строительству базы на Луне. Свое видение полигона для лунной базы представило НПО им. С. А. Лавочкина, где и создаются все автоматические межпланетные и лунные космические станции России. Так же, как коллеги из Европейского космического агентства, специалисты НПО им. Лавочкина предлагают строить лунную базу под поверхностью с помощью автоматического солнечного 3D-принтера непосредственно из лунного грунта задолго до посылки на Луну пилотируемых экспедиций. Причем на начальном этапе возведение обитаемых и лабораторных построек должно вестись исключительно автоматами полигона задолго до прибытия первой пилотируемой экспедиции. «Исследования в лунных лабораториях, связанные с обеспечением жизни космонавтов и продуктивным функционированием сельскохозяйственных искусственных плантаций — неизбежный шаг дальнейшей колонизации Луны, требующий безотлагательной проработки», — предполагают авторы из НПО им. Лавочкина.

Ими уже предлагается общий план работ по созданию долговременной лунной станции, т. к. в условиях достаточно скромного финансирования НПО им. С. А. Лавочкина, как и всей космической тематики России, следует избегать затрат на амбициозные, но малоэффективные направления. Самые значимые исследования в космосе наша страна в настоящее время выполняет совместно с другими космическими державами (ДЗЗ, коммуникация, разведка и др.). Изучение удалённых тел Солнечной системы не является приоритетным для страны, т. к. в этих направлениях НПО им. С. А. Лавочкина отстало от NASA и ESA, даже несмотря на участие России в таких амбициозных проектах как «ЭкзоМарс», «Фобос-Грунт» и «Луна-глоб», которые входят в Федеральную космическую программу.

Участие в пилотируемых экспедициях к Марсу представляется авторам, знакомым с техническими возможностями собственного предприятия, преждевременной тратой ресурсов России, обещает низкую научную и народнохозяйственную отдачу. Необходимо выбрать только Луну как перспективное тело для создания постоянной космической базы и подготовки к дальнейшей экспансии в космическое пространство. Аналогичные работы на поверхности Марса выглядят для РФ совершенно бесперспективными, т. к. проблемы с обеспечением безопасности долговременной станции на Марсе на несколько порядков более сложны и затратны, чем пошаговое создание лунной посещаемой платформы, затем лунной орбитальной станции и, наконец, долговременной лунной базы. Исследования в лунных лабораториях, связанные с обеспечением жизни космонавтов и продуктивным функционированием сельскохозяйственных оранжерей или искусственных плантаций — это неизбежный шаг к колонизации Луны, требующий безотлагательной проработки. Развитие тех преимуществ, которые достигла российская наука в обеспечении длительных пилотируемых полетов в открытом космосе в условиях заглубленной в реголит лунной станции, создаст дополнительные преимущества нашей стране для экспансии в пока никем не освоенное пространство естественного спутника Земли при продолжении освоения дальнего космоса уже с базы на его поверхности.

Специалисты ФГУП «НПО им. С. А. Лавочкина» С. П. Буслаев В. А. Воронцов, О. С. Графодатский, А. М. Крайнов и другие на секции 18 рассмотрели перспективные программы полётов на Луну и предложили определить роль автоматических луноходов в научно-исследовательских задачах и пилотируемых экспедициях, чтобы задать направление развития технического совершенствования луноходов, подразумевая их применимость во всех беспилотных и пилотируемых программах без существенных изменений конструкции.

Под автоматическими планетоходами здесь понимаются луноходы без водителя, не предназначенные для перевозки людей. Можно полагать, что при работе космонавтов на поверхности Луны автоматические луноходы смогут найти широкое применение для транспортировки научного оборудования, для его замены, для доставки и замены носителей информации, для проведения научных исследований. Луноходы могут также использоваться в аварийных ситуациях. Следует также учесть, что всякий выход космонавтов на поверхность Луны будет сопровождаться увеличением опасности для их жизни вследствие космического излучения, метеорной опасности. Кроме того, при каждом выходе членной экипажа экспедиции на поверхность Луны будут тратиться материальные ресурсы экспедиции. Следовательно, луноходы должны обладать способностью полностью автономного движения, включая принятие решения на борту о маршруте движения без участия человека и при различных внешних условиях — освещении Солнцем, характере рельефа, при отсутствии связи с группой управления.

Разработка подобной бортовой системы технического зрения для автономного движения проводилась ранее в НПО им. С. А. Лавочкина в рамках марсохода международной марсианской программы. Такая система технического зрения была основана на бортовых стерео-телекамерах, специальном процессоре, датчиках пространственного положения марсохода и положения камер относительно конструкции марсохода. Подобная система позволяет создать универсальную платформу для движения по Луне в качестве транспортного средства обеспечения работы будущих непилотируемых и пилотируемых экспедиций.

На 20-й секции по космической биологии и медицине стало известно, что запуск биоспутника «Бион-М» № 2 с экипажем из мышей и виноградных мушек-дрозофил будет отложен до 2023 г. Об этом сообщил руководитель секции, заместитель директора Института медико-биологических проблем (ИМБП) по научной работе В. Н. Сычев. Помимо мышей, в космос на следующем «Бионе» отправятся мухи, которые не летали на первом биоспутнике. Ученые ИМБП также намерены повторить на «Бионе-М» № 2 эксперименты по микробиологии и экзобиологии для изучения эволюции и распространения жизни во Вселенной.

Запуск в 2013 году «Бион-М» № 1 показал ученым, что в невесомости у живых существ меняется экспрессия, или синтез мышечных белков в разных тканях организма. Сычев предполагает, что это ведет к уменьшению мышечной и костной тканей. «И, главное, понять, что является триггером, который включает эти процессы, какая роль в этом отсутствия гравитации, какова роль радиационного фактора, является ли он дополнительным фактором, который усиливает эти воздействия», — добавил Сычев.

От своего предшественника «Бион-М» № 2 будет отличаться большей высотой полета, которая будет достигать 800–1000 км, т. е. выходить за пределы защитного эффекта от радиационных поясов Земли, поэтому уровень ионизирующей радиации солнечных лучей и галактических космических лучей на данной орбите будет в десятки раз выше по сравнению с первым «Бионом». Одна из стоящих перед новым биоспутником задач –обнаружить различия между результатами первого и второго «Биона», что позволит оценить воздействие радиации на живой организм. «Экипаж» биоспутника составят более 70 мышей против 45 в 2013 году, а вот от других грызунов — песчанок и ящерок-гекконов — в этот раз решили отказаться, чтобы избежать их гибели. Количество мышей решили увеличить, поскольку, с одной стороны, 10–15 % из них неизбежно погибнут, с другой стороны, исследователи хотят иметь больше подопытных и часть операций совершить с ними еще на Земле. Например, удалить вестибулярный аппарат. Вообще о пушистых «членах экипажа» в этот раз обещают позаботиться лучше, чем в прошлом полёте, когда очень многие погибли.

«И сейчас, с теми проблемами, которые есть в нашей стране, проблемами, которые связаны с экономикой,… тем, что идет урезание денег на федеральную космическую программу, существует вероятность переноса сроков запуска «Биона» с 2021 на 2023 год, чему мы активно противимся, ведем соответствующие переговоры с руководством Роскосмоса, с головной организацией, которая делает аппарат», — сказал Сычев.

Впрочем, он добавил, что ученые всё равно ждут полета биоспутника, даже если сроки будут перенесены, поскольку исследование влияние невесомости на живые организмы в настоящее время — одно из ключевых направлений для развития пилотируемой космонавтики. Так, американские астронавты проводят эксперименты с грызунами на борту МКС. «Они нацелены на те же примерно задачи, на которые нацелен «Бион», но в отличие от американской программы, «Бион» нам даёт больше возможностей в связи с тем, что мы получаем доступ к биологическим объектам буквально через три часа после посадки и можем увидеть весь процесс изменений в организме и процесс адаптации после полета. А у американцев, в связи с логистикой, поскольку они сажают корабль в океане, доступ к биологическому материалу наступает только через трое суток, когда очень многие изменения, которые были в космосе, уже нивелировались», — отметил Сычев.

Ранее Сычев сообщал на конференции по космической биологии и медицине (см. Авиапанорама, № 6–2016), что планируется модифицировать аппаратуру, в которой содержатся мыши, и полностью переделать систему подачи еды и воды. На первом «Бионе» мышей кормили пастообразным кормом, 60–70 % которого составляла вода. Но это приводило к сильной обводненности организмов грызунов. Возможно, вместо него эксперты ИМБП предпочтут использовать гидрогель и давать мышам сухой корм. Кроме того, планировалось решить проблему с телеметрической информацией, чтобы транслировать видео с космического аппарата на Землю в режиме реального времени.

На секции 22 представитель ГКНПЦ им. М. В. Хруничева Владимир Денисов представил уникальный по своей смелости обзор по созданию моноблочного экспедиционного космического комплекса (МЭКК), в основу которого положена концепция гиперзвукового самолёта «МГ-19» разработки В. М. Мясищева, пригодного для суборбитального полёта.

Автор использовал технологию опережающего проектирования В. М. Мясищева и идеи основоположников космонавтики К. Э. Циолковского (в части создания искусственной гравитации) и Ф. А. Цандера (по производству продуктов питания во время экспедиции из материалов космического комплекса). Он ожидает, что, несмотря на все неудачи Германии по созданию бомбардировщика Зенгера в период с 1939 по 1945 и попытки ОКБ В. М. Мясищева и А. Н. Туполева по созданию в период с 1960 по 1990 годы гиперзвукового самолета-носителя, а также закрытия программы космических ракетопланов и лёгкого космического самолёта в ОКБ В. Н. Челомея, современный российский уровень технологий авиапрома и РКП всё же позволит в ближайшем будущем реализовать проект многоразового космического корабля, способного взлетать в моноблоке со стартовой массой 500 т. Проект МЭКК позволил бы без использования ракет совершить экспедицию на Марс или Луну, облёт Венеры.

Для выведения на орбиту Земли и в межпланетное пространство потребуется комбинированная ядерная реактивная двигательная установка (ЯРДУ), а в межорбитальном полете бортовая ядерная электростанция будет активировать электроракетные двигатели. Для сокращения времени перелета автор не исключает возможности реализации в межпланетном полете прорывных технологий на базе двигателя Леонова, Серла, а также энергоустановок Рощина-Година или Николы Тесла. Для дозаправки потребуются аналогичные корабли-заправщики или спасатели, по тому же техническому решению В. М. Мясищева, а для использования попутных ресурсов будет создан напланетный горнодобывающий комбайн, основы которого ранее разрабатывали в НИИ геохимии им. Вернадского.

Обсуждение радиационной безопасности и методов противорадиационной защиты членов экипажа ЯЭРДУ на борту МЭКК при наличии сильных потоков ионизирующей радиации в виде тяжёлых ионов в межпланетном полете ещё предстоит, и вряд ли итоги обрадуют автора. Но он очень надеется на достижение приемлемых доз облучения при массово-габаритных характеристиках защиты, допускающих отрыв МЭКК от взлетно-посадочной полосы длиною в десятки километров. Он также уповает на оптимальные параметры искусственной силы тяжести, создаваемой в межпланетном перелете с помощью безрасходного устройства, обеспечиваемого энергией с помощью мышечной силы членов экипажа при выполнении физических тренировок. Автором приводятся совершенно фантастические расчёты экономической эффективности МЭКК в межпланетной экспедиции по сравнению с многопусковыми схемами использования ракет, необходимыми для орбитальной сборки межпланетных комплексов. Стоимость экспедиции на Марс по проекту МЭКК ожидается вдвое дешевле традиционной с применением ракетной техники.

С этим и другими перспективными проектами развития отечественной космонавтики можно ознакомиться на сайте www.korolevspace.ru.

Основные темы докладов представлены по следующему адресу: http://www.korolevspace.ru/sites/default/files/uploads/Program_2017_new.pdf

Ваш комментарий будет первым

Написать ответ

Выш Mail не будет опубликован


*


Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика