Захаров Григорий Викторович. Космическая программа России на 2025: итоги и цели

Российская программа освоения Луны

(далее российско-европейская, далее конфедеративная)

Первый этап.

Рассматривается в комплекте с дружественными программами стран БРИКС

Содержание:

1. Транспортная часть

1.1 Ракеты-носители

1.2 Многоразовые ракетно-космические системы(МРКС)

1.3 Межорбитальный транспорт

1.4 Лунный взлетно-посадочный транспорт

2. Орбитальная часть

2.1 Спутниковая группировка

2.2 Пилотируемые орбитальные корабли

2.3 Орбитальные станции

3. Планетная часть

3.1 Научные и промышленные автоматические аппараты

3.2 Оборудование для работы космонавтов на поверхности Луны

3.3 Посещаемые и обитаемые базы

4. Планируемые результаты 10-летней программы 2025-2036

1.1 Ракеты-носители

Для использования в лунной программе требуются РН среднего, тяжелого и сверхтяжелого классов.

Пригодны к использованию в лунной программе следующие ракеты-носители среднего класса:

а) Союз-СТ (ЕКА/РКА) - ~9 тонн на НОО, ~3 тонны на ГПО;

б) Ариан-6 (ЕКА) - 10-15 тонн на НОО, 2-4 тонны на ГПО (планировалось для замены Союз-СТ, первый старт в 2020);

в) Союз-2 (РКА) - 6-8 тонн на НОО, 1-2 тонны на ВЭО;

г) Ангара-3 (РКА) - 12-15 тонн на НОО, 2-4 тонны на ГПО.

РН ЕКА запускаются с площадок Гвианского Космического Центра в Куру, РН РКА - с площадок Плесецка, Байконура и Восточного.

РН среднего класса предназначены для запуска спутников и легких АМС/АЛС на низкие, высокие и отлетные орбиты, а также средних спутников и других аппаратов на низкую опорную орбиту.

Также имеются следующие ракеты тяжелого класса:

а) Ариан-5 (ЕКА) - 16-21 тонн на НОО, 6-10,5 тонн на ГПО;

б) Протон-М (РКА) - 23 тонны на НОО, 6 тонн на ГПО, 3 тонны на ГСО;

в) Ангара-5 (РКА) - 26 тонн на НОО, 5,5-6,5 на ГПО, 3-4 на ГСО.

РН Ариан-5 запускается с космодрома Куру, РН Протон-М запускается с площадок на космодроме Байконур, РН Ангара-5 - с космодромов Плесецк и Восточный.

РН тяжелого класса предназначены для запусков спутников и АМС/АЛС на низкие, высокие и отлетные орбиты, а так же для выведения на НОО пилотируемых и других кораблей, орбитальных станций, модулей и межорбитальных буксиров.

Кроме этого, для использования в лунной программе предназначена единственная РН сверхтяжелого класса Энергия-5 (70-95 тонн на НОО, до 20 тонн на ОЛО/в Лагранж-1 с использованием двухступенчатого разгонного блока Импульс). Готовность ракеты к первому пуску предполагается в 2027-м.

1.2 Многоразовые ракетно-космические системы(МРКС)

В Конфедерации разрабатываются многоразовые ракетно-космические системы тяжелого и потенциально сверхтяжелого класса, использующие сжиженный природный газ в качестве топлива. МРКС предполагают начало испытаний в 2030-х.

1.3 Межорбитальный транспорт

Межорбитальным транспортом считаются:

1) одноразовые разгонные блоки на жидкостных ракетных двигателях:

а) семейство "Фрегат" - оригинальный, МТ, СБ;

б) "Бриз-М";

в) семейство КВРБ - КВСК и КВТК;

г) семейство "Импульс" - "Импульс-В" и "Импульс-Т"

2) одноразовые разгонные блоки на электрореактивных двигателях "Двина";

3) многоразовые разгонные блоки с ядерными реакторами на электрореактивных двигателях(ЯЭРДУ) "Марс"(первый полёт 2018).

РБ на ЖРД предназначены для запуска спутников, АМС, АЛС и пилотируемых кораблей на высокие, отлетные и окололунные орбиты. РБ на ЭРД предназначены для запуска высокоорбитальных спутников и АМС.

МРБ с ЯЭРДУ позволяют применение во всех случаях, кроме случаев, критичных ко времени разгона (например, отправки пилотируемых кораблей к Луне).

1.4 Лунный взлетно-посадочный транспорт

К лунному ВПТ относятся:

1) посадочные платформы "Луна" на базе РБ "Фрегат", предназначенные для доставки на поверхность Луны грузов и АЛС;

2) многоразовые взлетно-посадочные платформы "Корвет", предназначенная для доставки на и с поверхности Луны различных грузов - например, станций и образцов;

3) лунные корабли ЛПК, предназначающиеся для доставки на Луну и возвращения в "Лагранж-1" 2-3 космонавтов и груза.

На данный момент (2025) готовы и неоднократно испытаны платформы "Луна" и однократно "Корвет". Корабли ЛПК готовятся к испытаниям на 2028.

Сводная таблица по российским АЛС:
Название Примечание Год запуска

Луна-Глоб лэндер	От ЕКА - помощь в данных для посадки	2019
Луна-Глоб орбитер	От ЕКА - связь	2021
Луна-Ресурс лэндер	Здесь и далее от ЕКА - наука и всякое	2023
Луна-Ресурс орбитер		2023
Луна-Грунт ровер		2025
Луна-Корвет возвратник		2025

2.1 Спутниковая группировка

Спутниковая группировка, предназначенная для использования в лунной программе, включает в себя:

а) спутники связи на околоземных и окололунных орбитах;

б) спутники контроля обстановки, координатно-временного и навигационного обеспечения;

в) автоматические лунные станции наблюдения и изучения Луны;

г) научные спутники;

д) прочие.

Некоторые аппараты выполняют сразу несколько задач, как АЛС Луна-Ресурс-Орбитальная.

Спутниковая группировка является общей для лунных программ ЕК и Китая, в её создании принимают активное участие прочие страны. Первые аппараты появились в начале 2020-х.

2.2 Пилотируемые орбитальные корабли

Из пилотируемых капсульных кораблей Конфедерация располагает только ПКК ACTV "Pegase" / ППТС "Пегас" (первый запуск в 2018).

Данный ПКК является объединением проектов грузового корабля ATV (ЕКА), от которого был взят приборно-агрегатный отсек, и пилотируемой транспортной системы ППТС (РКА).

ПКК в низкоорбитальной версии имеет вес более 15 тонн и запускается на тяжелой РН Ангара-5П. Лунная версия имеет вес около 20 тонн и должна будет запускаться к Луне/Лагранжу на РН Энергия-5.

2.3 Орбитальные станции

В программе присутствует окололунная станция в точке Лагранж-1.

Станцию, согласно проекту, начнут собирать в 2028 году. Основой конструкции послужит энергетический модуль. В 2029 году к нему добавится узловой, а еще спустя год - жилой модуль. Станция будет достроена в 2031 году после запуска складского модуля. Срок эксплуатации станции - десять лет. После этого будет проводиться замена ее модулей.

В конструкции станции предполагаются обитаемые модули с наддуваемым объемом.

Выведение модулей станции в Лагранж будет обеспечено МРБ с ЯЭРДУ.

3.1 Научные и промышленные автоматические аппараты

Создание научных и промышленных установок для Лунного Полигона и лунных баз на 2025 активно ведется. Можно выделить следующие общие направления:

1) Научные приборы и комплексы, как для изучения Луны на месте, так и для, например, наблюдения за Солнцем. Исключительно разнообразны.

2) Грунтовые работы. Суточная смена температур на поверхности Луны составляет 300 К, в то время как на глубине 1 м температура уже круглосуточно стабильна на уровне -35 С. Таким образом, погружение под поверхность для различных систем и установок может значительно упростить их теплорегуляцию. Кроме того, раскопки нужны для выравнивания поверхности, изучения грунта и подреголитного слоя, а также обеспечения перерабатывающих заводов сырьем. Установки по работе с грунтом - скреперы, грейдеры, экскаваторы, стационарные и мобильные - разрабатываются.

3) Электрогенерация. На данный момент активно соревнуются два подхода - переплавка верхнего слоя лунного реголита в примитивные солнечные батареи с помощью специальных аппаратов-роверов и использование стационарных ядерных реакторов. Оба способа имеют право на жизнь.

4) Перерабатывающие заводы и установки. Для первого этапа разрабатываются установки для получения из реголита жидкого кислорода, восстановленных металлов и кремния.

5) Фабрики на лунных ресурсах. На данный момент готовятся тринтеры по металлу и установки для получения кремниевых пластин, которые могут сырьем для электроники.

6) Мобильная универсальная робототехника - транспортные роверы, вспомогательные, робонавты.

3.2 Оборудование для работы космонавтов на поверхности Луны

Для обеспечения работы космонавтов на поверхности Луны предназначаются различные инструменты и вспомогательные механизмы, например, описанные в п.6 предыдущего раздела роботы.

3.3 Посещаемые и обитаемые базы

Разработку обитаемых лунных баз на данный момент ведут с прицелом на изготовление основных конструкций для ЛБ непосредственно на Луне и из лунных ресурсов. Доставлено должно быть только специальное оборудование. Соответственно, разворачивание ЛБ произойдет только после налаживания промышленности Лунного Полигона.

4. Планируемые результаты 10-летней программы 2025-2036

Общей конечной целью программы освоения Луны является создание лунной промышленной зоны(ЛПЗ), обеспечивающей, как минимум в некоторой мере, собственное существование и развитие, а так же поставки минерального сырья на Луну, окололунные и околоземные станции, и Землю в любых возможных количествах, и, в общем, обеспечение дальнейшего освоения космоса. Предположительным сроком готовности ЛПЗ являются 2070-2080-е.

Цели текущего этапа таковы: на 2036-й год программа освоения Луны должна достигнуть следующих результатов:

-- должна быть проведена разведка ресурсных месторождений(минеральных концентратов) в легкодоступных областях Луны;

-- должны быть опробованы, проверены, доведены и запущены в серийное производство:

-- платформы для автоматических лунных станций различного назначения;

-- робототехника, приборы и механизмы для работы на лунной поверхности(экскаваторы, скреперы);

-- научно-производственные комплексы, предназначенные для добычи, обработки и переработки доступных лунных ресурсов, а так же производства из них различных продуктов (жидкий кислород, кремниевые пластины, металлические конструкции);

-- транспортные системы пилотируемых полётов на Луну;

-- обитаемые базы на Луне и близких орбитах(ОС в точке Лагранж-1);

-- должны быть проверены следующие технологии:

-- грузопотока Луна-ОЛО, обеспечиваемого лунными производствами (ракеты, электромагнитные катапульты, прочее)

-- дозаправки лунным кислородом кораблей и снабжения им обитаемых баз;

-- производства на Луне/около Луны из лунного сырья/полуфабрикатов;

Пилотируемые программы околоземных космических полётов - 2025

-- Ситуация с пилотируемой космонавтикой, не относящейся к лунной программе.

-- Пилотируемые орбитальные корабли

-- Орбитальные станции

-- Суборбитальные полёты

1. Ситуация с пилотируемой космонавтикой, не относящейся к лунной программе.

Полёты в зоне низких околоземных орбит и к орбитальным станциям, бывшие на протяжении более чем полувека основным рабочим полем пилотируемой космонавтики, в 2025 не имеют такого важного значения, пусть и до сих пор полёты за пределы земной орбиты не совершались, за исключением программы Сатурн-Аполло и пилотируемого облёта Луны китайскими космонавтами в 2020-х.

Из тенденций начала века стоит упомянуть тенденцию частной космонавтики и туристических полётов к частным орбитальным станциям. Частная космонавтика, частью которой предполагался космический туризм, оказалась вполне достойной частью экономики и космонавтики: нано- и пикоспутники, наноАМС, частные орбитальные станции из надувных модулей, ракеты-носители малых классов. Но как таковой космический туризм, за исключением единичных случаев, оказался такой ж частью больших государственных космических программ, как, например, снабжение орбитальных станций.

2. Пилотируемые орбитальные корабли

На 2025-й год летающих пилотируемых космических кораблей (ПКК) для околоземных полётов насчитывается несколько.

-- SpaceX Dragon(частная компания, США/Содружество)

-- Шэньчжоу(Китай)

-- Союз-ТМА-М(Россия)

-- ППТС "Пегас"(Россия/Европа)

-- OrbitalVehicle(Индия)

Американские проекты CST-100 и MPCV проиграли Дракону по стоимости и надежности и были отменены во второй половине 10-х.

Все эти корабли относятся к классу капсульных кораблей, а SpaceX Dragon и "Пегас" - к частично-многоразовым.

Многоразовый корабль DreamChaser(США) отменен в 2014. Китайский многоразовый корабль Шэньлун и индийский Avatar не готовы или не применяются в пилотируемой программе.

3. Орбитальные станции

Орбитальных станций на околоземной орбите насчитывается также несколько:

-- международная космическая станция МКС;

-- высокоширотная орбитальная станция ВШОС;

-- малые коммерческие орбитальные станции ККС и Bigelow.

МКС на 2025 является частично выведенной из эксплуатации по выработке ресурса модулей, но по-прежнему используется для проведения различных экспериментов международными экипажами. Станция обслуживается ПКК Dragon и Союз-ТМА-М, снабжение обеспечивают грузовые корабли Dragon и Cygnus.

ВШОС является международной станцией с участием Роскосмоса, ЕКА, CNSA(Китай) и ISRO(Индия). На 2025-й год полностью укомплектована, включая российский (МЛМ, НЭМ, ОКА-Т, Узловой и Стыковочный модули) и китайский (модуль Тяньгун-3, малые модули на базе Тянгун-1 и -2) сегменты. На станции используется оборудование ЕКА и ISRO. Станция посещается кораблями "Пегас", "Шэньчжоу" и OV. Снабжение ведется перечисленными кораблями, грузовыми кораблями серии "Тянгун-1" и грузовым многоразовым кораблем ISV-PRIDE (ЕКА).

Можно сказать, что ВШОС оказалась таким же химерным проектом, как и МКС, собирая часть программы предыдущей станции и сторонних проектов воедино.

Малые коммерческие станции ("надувные") используются для различных заказных космических миссий. Станция Bigelow обслуживается SpaceX и кораблями Dragon, станция ККС - Роскосмосом и кораблями Союз-ТМА-М. Станция ККС так же является станцией-спутником МКС.

4. Суборбитальные полёты

Программы суборбитальных полётов исходно рассматривались как туристические, для доставки пассажиров за линию Кармана, в юридический космос.

Всего существовало несколько компаний, занимающихся суборбитальными полётами:

-- Virgin Galactic(SpaceShip);

-- SpaceDev(DreamChaser);

-- Reaction Engines Limited(Skylon);

-- КосмоКурс.

Кроме этого, суборбитальные полёты космонавтов входили в космическую программу Ирана как элемент подготовки к полноценным орбитальным полётам.

На настоящий момент корабли для суборбитальных прыжков Virgin Galactic и КосмоКурса используются для скоростных экстремальных перелетов, в частности, в военных целях. Корабль DreamChaser отменен в середине 10-х, космоплан Скайлон на данный момент находится в стадии разработки.

Сводка по АМС ЕКА/РКА на 2015+

Естессно, помимо уже работающих.

И телескопов.

Курсивом выделены будущие АМС.

РКА

ЭкзоМарс-2016	Орбитальник и лэндер для Марса(совместно с ЕКА)	2016
ЭкзоМарс-2018	Орбитальник и ровер для Марса(совместно с ЕКА)	2018 или 2020
Луна-Глоб лэндер	От ЕКА - помощь в данных для посадки	2019
Луна-Глоб орбитер	От ЕКА - связь	2021
Интергелиозонд-1	Орбитальник на ЭРД к Солнцу	2022
Лаплас-П	посадочная станция и реактор на Европу(совместно с ЕКА)	2022
Интергелиозонд-2	Орбитальник на солнечном парусе к Солнцу	2023
Луна-Ресурс лэндер	Здесь и далее от ЕКА - наука и всякое	2023
Луна-Ресурс орбитер		2023
Луна-Грунт ровер		2025
Луна-Грунт возвратник	(многоразовый Корвет?)	2025
Фобос-Грунт-2		2025
Венера-Д	долговременная станция на Венеру	2030+
Меркурий-П	посадочная станция на Меркурий	2030+

ЕКА

ExoMars-2016	Орбитальник и лэндер для Марса(совместно с РКА)	2016
BepiColombo	Два орбитальника к Меркурию(совместно с японцами)	2016
Solar Orbiter	Орбитальник к Солнцу	2017
ExoMars-2018	Орбитальник и ровер для Марса(совместно с РКА)	2018 или 2020
Asteroid Impact & Deflection Assessment (AIDA)	Перехватчик астероида	2019
Jupiter Ice Moon Explorer(JUICE)	Орбитальник к спутникам Юпитера(с Лаплас-П от РКА)	2022
Mars Sample Return Mission	Возврат грунта с Марса(совместно с НАСА)	2022
Titan Saturn System Mission(TSSM)	Орбитальник и посадочник к Сатурну и Титану	В 2020-х

Комментарии: 16, последний от 31/12/2014. © Copyright Захаров Григорий Викторович (mlsv@rambler.ru) Размещен: 18/12/2014, изменен: 18/12/2014. 26k. Статистика. Статья: Космос всё ещё рядом Скачать FB2		Ваша оценка:
Аннотация: Луна, орбита и АМС. Таблички. То, что должно было бы появиться по программе 2014-го...

Захаров Григорий Викторович : другие произведения.

Космическая программа России на 2025: итоги и цели