18 февраля 2018г.
МОСКВА 
-3...-5°C
ПРОБКИ
1
БАЛЛ
КУРСЫ   $ 56.36   € 70.65
НЕФТЬ  +1.73%   44.76

РАСЦЕНКИ В СТРАТОСФЕРЕ

Торгашев Алексей
Опубликовано 01:01 05 Апреля 2007г.
Вывести на орбиту космический корабль - удовольствие дорогое. Килограмм груза даже на удалении от Земли в 200 километров влетает в копеечку: от 2 до 20 тысяч долларов. Запуск спутников на высокие орбиты, а тем более к другим планетам, обходится в астрономические суммы. Именно из-за дороговизны у нас до сих пор нет ни санаториев, ни заводов в космосе, о которых столько говорилось в 60-70-е годы ХХ века, в романтическую эпоху покорения космоса.

Но есть и хорошая новость: в последнее время российские предприятия космической отрасли активно пытаются найти средства, чтобы довести до ума еще не умершие разработки 10-15-летней давности.
О "Клипере" - челноке, над которым трудится РКК "Энергия", говорят много. Гораздо меньше известно о конкурирующем проекте МАКС (многоцелевая авиационно-космическая система), еще в начале 90-х годов предложенном НПО "Молния" (создатели "Бурана").
МАКС - это система воздушного старта: на самолет Ан-225 "Мрия" крепится огромный топливный бак, а на нем сверху "сидит" пилотируемый орбитальный самолет. По замыслу конструкторов, "Мрия" исполняет роль первой ступени: система должна стартовать с аэродрома как обычный самолет, а на высоте 10 километров орбитальный самолет с топливным баком отделяется от носителя и на ракетных двигателях уходит на орбиту. После полета орбитальный самолет приземляется опять же на аэродром. Единственная немногоразовая деталь во всей конструкции - топливный бак.
На прошлой неделе в Госдуме прошли слушания о перспективах проекта. Владимир Скороделов, главный конструктор консорциума "Авиационно-космические производственные системы", рассказал нашей газете, чем же хорош МАКС.
- Мы представили не только саму систему выведения на орбиту с орбитальным самолетом, то есть не только МАКС. Мы показали всю программу, которая решает много прикладных и коммерческих задач. Самая яркая из них - промышленное производство высококачественных полупроводников в условиях орбитального полета.
- Такое впечатление, что все забыли про промышленность в космосе. Распространено мнение, что это очень дорого.
- Производство станет рентабельным, если стоимость транспортировки груза на орбиту и обратно будет не выше 3000 долларов за килограмм. МАКС, по разным оценкам, обеспечивает 1000-2000 долларов. Для сравнения: "Шаттл" возвращает 15 тонн, а стоимость пуска у него - 400 миллионов долларов. Если вы поделите одно на другое, то цена одного килограмма будет больше 20 000. У "Союза" еще выше, если считать, что летит один человек и 200 килограммов груза. Но "Союз" - это технология начала 60-х.
- За счет чего у вас получается так дешево?
- Во-первых, система многоразовая, мы рассчитываем на 80 пусков в год. Во-вторых, воздушный старт второй ступени с самолета. И еще ряд технических решений.
- С воздушным стартом понятно. А вот многоразовость... Американцы, конструируя "Шаттл", тоже собирались использовать его десятки раз в год. И промахнулись на порядок - оттого так дорого и получилось. Не боитесь ошибиться?
- Рынок производства полупроводниковых материалов огромный. Если мы возьмем всего полтора процента этого рынка, то потребуется 35-38 полетов. А у МАКСа ведь есть и другие задачи: дистанционное зондирование, снабжение орбитальной космической станции, доставка людей и грузов, вывод спутников на орбиту, аварийное спасение экипажей. 80 пусков - это столько, сколько можно сделать на российских заводских мощностях. Столько нам могут поставить топливных баков - расходных одноразовых агрегатов.
Само же производство на орбите - это невесомость и глубокий вакуум. Мы представляем это так: производственная орбитальная платформа, закрытая спереди экраном. Платформа летит с первой космической скоростью, и за экраном создается такой глубокий вакуум, который на Земле получить очень трудно. МАКС будет подвозить к платформам полуфабрикат и забирать готовый продукт. Сколько привезет, столько и отвезет обратно на Землю. Потому что отходов здесь почти никаких.
- А куда падает единственная расходная деталь - топливный бак?
- Отработавший бак практически полностью сгорает в атмосфере. А несгоревшие остатки падают в океан. По этой же схеме летает "Шаттл", так что никакого криминала мы здесь не изобрели. К сожалению, создать полностью многоразовую систему пока не позволяет уровень технологий.
- Но ведь есть предложения по одноступенчатым системам. Например, гигантский космоплан, который проектировал директор Института прикладной механики Иван Филиппович Образцов. Или гиперзвуковые космосамолеты Х-43, в которые американцы вложили не один миллиард. Да и у нас подобные разработки были. Считается, что там стоимость выведения на орбиту еще упадет на порядок - до 150-200 долларов.
- Космоплан, который проектировал Иван Филиппович, светлая ему память, - это послезавтрашний день космонавтики. Думаю, что сейчас такую машину создать не удастся, технологический уровень не позволит. Мы, кстати, в 90-е годы делали расчет для нашей системы в полностью многоразовом варианте - когда топливный бак совмещается с самолетом. И у нас получилась стоимость в 500 долларов за килограмм полезного груза, то есть близкие цифры. Но было очень много нерешенных технических проблем - так же, как и с гиперзвуковыми двигателями. Работать над ними нужно. В том числе и МАКС можно использовать как гиперзвуковую лабораторию, по сравнению с ним американский Х-43 - малыш. Но пока этих двигателей нет, а МАКС уже проработан в деталях: первая ступень, Ан-225, готова. Многие узлы и покрытие опробованы на "Буране". Даже на стенде проверили, как будет выдерживать хвост носителя струю раскаленных газов орбитального самолета при его старте.
- Когда вы его запустите?
- Нужно финансирование. Мы оцениваем стоимость всего проекта в 4-4,5 миллиарда долларов. В 90-е годы потратили бы меньше, потому что были меньше зарплаты. А сейчас за те деньги специалисты не будут работать. Но из названных четырех миллиардов нужно вычесть уже сделанное - самолет Ан-225 "Мрия" создан по программе "Буран". Если деньги появятся, то испытательный полет можно провести через шесть лет. Пока мы создали консорциум, куда вошли многие заинтересованные предприятия и четыре института РАН. Обратились и к руководству Украины, чтобы в консорциум смогло войти ОКБ Антонова.
- Как относятся к проекту в Роскосмосе?
- Федеральным космическим агентством проводился конкурс проектов по созданию многоразовых кораблей второго поколения. В конкурсе принимали участие РКК "Энергия" с проектом "Клипер", ГКНПЦ имени Хруничева с проектом ТКС и наш МАКС. После двух этапов конкурса было принято решение, что ни одна система не выиграла, и конкурс признали несостоявшимся. А деньги, выделенные на создание многоразовой системы, пока заморозили.
- Мы ждем, что какое-то решение принято все же будет. Дело еще в том, что за те 15 лет, что космическая отрасль в России с трудом выживала и слабо финансировалась, чиновники стали с опасением воспринимать новое: мол, и так все есть, все работает.
Современные средства:
u "Шаттл" - американский многоразовый корабль - поднимает килограмм груза за 10 - 20 тыс. долларов (при проектировке закладывалось 3 - 4 тысячи).
u "Союз" - одноразовый советский (российский) корабль - 10 - 20 тыс. долларов.
u "Протон" - одноразовый носитель - 2 тыс. долларов (только беспилотные спутники).
Средства второго поколения:
u МАКС - 1 - 2 тыс. долларов.
u "Клипер" - около 3 тыс. долларов.
Средства будущего:
u Космоплан - гигантский космосамолет с ракетными двигателями - 150 - 200 долларов.
u Гиперзвуковой одноступенчатый космосамолет - 100 - 200 долларов.
u Космический лифт - трос длиною в 100 000 километров, натянутый от поверхности Земли в космос, по которому движется электрическая платформа, - от 1 - 2 до 15 - 20 долларов.
На кнопке вызова: "Орбита"
Космический лифт
Самый радикальный способ удешевить взлет на орбиту - вообще не лететь, а ехать. Построить подъемник в космос предлагал еще Циолковский. А космический тросовый лифт придумал в 1960-м году Юрий Арцутанов, аспирант Ленинградского технологического института.
Сейчас есть две модели лифта: трос из углеродных нанотрубок длиной 100 000, закрепленный одним концом на поверхности Земли, а другим - протянутый в космос за счет центробежной силы вращения нашей планеты. По тросу движутся электроплатформы, получая энергию от наземного лазера. Второй вариант - закольцевать трос, как фуникулер (похоже на лыжный подъемник). Здесь платформы закреплены на тросе, а сам он движется за счет центробежной силы. Сроки создания - середина ХХI века.
Космоплан (МТВКА)
Гигантский многоразовый космосамолет, разработанный в Институте прикладной механики Российской академии наук. 6 двигателей от "Бурана", уникальная футуристическая конструкция "летающего крыла-фюзеляжа". По проекту позволит вывести на орбиту от 10 до 40 тонн груза по себестоимости в 150 долларов за килограмм. За час способен доставить из Москвы в Нью-Йорк 600 пассажиров.
Юрий Яновский, директор Института прикладной механики: "К сожалению, после смерти Ивана Филипповича лоббировать финансирование космоплана стало некому. Хотя у нас довольно много проработано, особенно в конструкции корпуса".
Гиперзвуковые системы
Альберт Латыпов, ведущий научный сотрудник Института теоретической и прикладной механики СО РАН (Новосибирск): "Прямоточные сверхзвуковые двигатели (в отличие от ракетных) используют кислород воздуха для сжигания горючего. Причем горение должно идти на очень больших скоростях - в несколько раз больше скорости сверхзвукового истребителя. В мире проведено больше 1000 испытаний таких двигателей. Но пока успеха не добились ни мы, ни американцы. Нам кажется, что сейчас мы нашли решение этой проблемы. Однако необходимы новые эксперименты. А финансирования по этой теме нет".
Дороги в пустоте
В Институте космических исследований разрабатывают транспортные магистрали космоса.
На околоземной орбите летают два космических аппарата, связанных между собой тросом из кевлара длиной в 100 - 200 километров. Вся связка вращается, как лопасть вертолета, и в один прекрасный момент с конца выбрасывает груз весом в несколько тонн. Груз вылетает, как из пращи, и удаляется от Земли. Где-то в промежутке между Землей и Луной он стыкуется с другой пращей. Та забрасывает его груз еще дальше - к Луне. Эту систему придумали в Институте космических исследований РАН.
- Ключевой момент в системе - состыковать с тросом космический аппарат,- говорит Галина Веселова, старший научный сотрудник ИКИ РАН. - Потому что вся система вращается и меняет свое положение. И эту задачу мы как раз решаем. Игорь Михайлович Сидоров, наш руководитель, разработал совершенно новый алгоритм такой стыковки. Он испытан в ИКИ на строительной платформе, подвешенной на канате и спускающейся на мишень. При этом получили очень хорошую точность. Также испытали при стыковке подводного аппарата к площадке с произвольной ориентацией.
Понятно, что для того, чтобы "стрелять" космическим кораблем из пращи, нужно сначала вывести его на орбиту. Но эта орбита может быть низкой, а выводить на нее можно будет ракетами нового поколения или космосамолетами. Вся система удешевляет, допустим, лунную программу раз в 500 (оценка ИКИ) по сравнению с традиционными ракетными двигателями. Только грузопоток должен идти в обе стороны - от Земли к Луне и обратно: мы им, например, еду. А селениты нам, соответственно, - гелий-3 для термоядерных станций.
- В следующем году мы предпологаем сотрудничать с Роскосмосом: будем разрабатывать варианты транспортной трассы от Земли до Луны. Но такая схема переброски грузов может работать и в марсианском проекте, и на других межпланетных трассах. Конечно, будут первоначальные затраты на строительство, точно так же как при строительстве обычных железных дорог.


Loading...





МОК разрешил ехать на Олимпиаду 169 российским спортсменам, запретив им выступать под национальным флагом. А может, ну её, Олимпиаду эту?