Испытания <Ангары-А5> прокладывают России дорогу на Луну

Boris Paleev написал(а) к All в Dec 20 23:02:02 по местному времени:

Нello All!

https://vz.ru/society/2020/12/14/1075699.html

Испытания "Ангары-А5" прокладывают России дорогу на Луну

14 декабря 2020, 18:50
Текст: Алексей Анпилогов



Второй запуск тяжелой ракеты "Ангара-А5" с космодрома Плесецк, осуществленный 14 декабря, стал событием в космической жизни России. "Она летает, черт возьми!!!" - эмоционально прокомментировал пуск "Ангары" в своем Twitter глава Роскосмоса Дмитрий Рогозин. Почему же, казалось бы, рядовой запуск "Ангары" вызвал столь бурную реакцию?


Ситуацию с тяжелыми ракетами во всем мире можно описать емкой, но честной фразой: "с ними сложно и дорого, но без них - вообще никак". Связано это с тем, что наблюдающийся вот уже практически второе десятилетие бум с миниатюризацией околоземных спутников самого различного назначения, который вызвал ровно такой же ажиотаж в вопросе создания и запусков легких и сверхлегких ракет, никак не коснулся двух других сфер космической деятельности человечества. А именно - геостационарной орбиты и дальнего космоса.

Тяжелая и мощная

Для присутствия на стационарной орбите и в дальнем космосе необходимы достаточно тяжелые аппараты. Ведь эти спутники и исследовательские станции работают на протяжении долгого периода времени, и обычно их полезная масса и объем расписаны буквально "по граммам и сантиметрам". Каждый их компонент уникален и рассчитан на многолетнюю работу.

Такой бережный подход связан еще с одной особенностью. Для вывода аппаратов на геостационарную орбиту или на траектории полета к Луне и другим планетам Солнечной системы необходимы тяжелые разгонные блоки, снабженные значительным запасом топлива для разгона или маневра. Как следствие, на сам аппарат может приходиться лишь 25-50% от веса полезной нагрузки, а оставшуюся половину, а то и три четверти груза ракеты занимает разгонный блок и его топливо.

Отсюда проистекает простой факт: для обеспечения постоянного присутствия на геостационарной орбите и для освоения дальнего космоса нужны тяжелые ракеты. Кажущаяся альтернатива, связанная со стыковками на орбите и несколькими запусками легких ракет, отнюдь не лучше.

Во-первых, на все маневры сближения и стыковки тоже нужно топливо. Во-вторых - срок жизни космического аппарата на низкой орбите составляет лишь несколько недель, а то и дней, что заставляет очень сильно усложнять пусковую инфраструктуру, например сооружая два стартовых стола вместо одного. Ну и, наконец, в-третьих, надежность многопусковой схемы падает практически по экспоненте от числа запусков.


Как следствие, все космические державы для этих задач используют тяжелые и сверхтяжелые ракеты. У США это уже летающие Falcon-9 и Delta-IV Нeavy и ожидаемый первым запуском в 2021 году сверхтяжелый носитель SLS. У Китая - уже испытанный и действующий носитель "Чанчжэн-5", с помощью которого недавно к Луне запустили первую китайскую станцию по забору лунного грунта "Чанъэ-5", и планы по созданию сверхтяжелой ракеты "Чанчжэн-9".

А вот у России после 2025 года складывалась совершенно неприемлемая ситуация. Главной российской тяжелой ракетой продолжал оставаться разработанный еще в 1960-е годы носитель "Протон", который за это время подвергался неоднократной модернизации. Однако все модернизации не могли устранить главного недостатка "Протона" - его токсичной топливной пары, несимметричного диметилгидразина и азотного тетраоксида (НДМГ + АТ). Это топливо сильно ограничивало сферу применения "Протона", а некоторые пуски, в частности пилотируемые, делало просто невозможными.

Как итог, в декабре 2019 года было принято решение о прекращении производства двигателей для первой ступени "Протонов", в результате чего Россия могла бы лишь использовать существующий задел на 13 запусков в период до 2025 года. После чего в распоряжении нашей страны просто не было новой тяжелой ракеты на замену "Протону".

Из этого становится понятной и эмоциональная реакция Рогозина. Действительно, черт побери, хорошо, что она полетела!

Даже "Ангары" будет мало

Конечно, стоит пожелать, чтобы и оставшиеся запуски тяжелой "Ангары-А5" прошли без сучка без задоринки. Летные испытания ракеты, которые включают шесть пусков, по плану должны завершиться в 2021-2022 годах - так что в последующие два года нам предстоит еще четыре раза увидеть испытательный запуск "Ангары-А5".


Кроме Плесецка, новой "Ангаре" еще предстоит освоить космодром Восточный. Дело в том, что Плесецк хорош для запусков спутников на полярные орбиты - в высоких широтах не приходится бороться с паразитным в этом случае вращением Земли. А вот для запусков на геостационарную орбиту, которая лежит в экваториальной плоскости нашей планеты, вращение Земли, наоборот, помогает, так что в этом случае лучше иметь космодром как можно южнее и ближе к экватору. Поэтому-то и сооружается второй стартовый стол для "Ангары-А5", уже на Восточном.

Кроме этого, Роскосмос еще должен будет адаптировать для "Ангары" новый разрабатываемый сегодня космический корабль "Орел". Эти работы планируют завершить к апрелю 2021 года, после чего можно будет говорить о возможности возврата к пилотируемым полетам к Луне. Ведь главной функцией "Орла" должна стать именно лунная программа, хотя этот корабль сможет осуществлять и миссии снабжения МКС, сегодня возложенные на "Союзы", стартующие на одноименных ракетах среднего класса. Первый испытательный запуск "Орла" на "Ангаре-А5" ожидается в конце 2023 года, уже с нового стартового стола на космодроме Восточный. На 2024 год в случае успеха запланирован беспилотный, в 2025 году - пилотируемый полет "Орла" к МКС.

Однако ситуация с новой лунной пилотируемой программой у России выглядит уже не столь радужно и однозначно. Возможностей "Ангары-А5" в стартовавшем 14 декабря варианте для этих целей все-таки недостаточно. Фактически российские наметки по лунному проекту страдают от тех же ограничений, что и опубликованная перспективная китайская лунная программа, а именно - от отсутствия сверхтяжелой ракеты, по размеру сопоставимой с американским "сверхтяжем" SLS, с которой можно было бы разом решить массу проблем в освоении дальнего космоса.

Пока что озвученная схема российского пилотируемого полета к Луне - это четырехпусковая схема с использованием четырех ракет "Ангара-А5В" с криогенным разгонным блоком и с двумя рандеву на околоземной и одним рандеву на окололунной орбите.

То есть, смотрим выше в тексте все, что было сказано касательно схем со стыковками - это напряженно по инфраструктуре, необходимо два стартовых стола на Восточном, недостаточно надежно, с потерями топлива на околоземные маневры. Кроме того, криогенного блока на "Ангару-А5" пока что нет, его еще надо разработать и испытать.

Аналогичная схема для своей пилотируемой миссии к Луне была продекларирована и китайцами, которые пока что только создают сверхтяжелый "Чанчжэн-9" и намерены использовать четыре запуска "Чанчжэн-5" для возможного полета тайконавтов к Луне. Однако проблема "Ангары" в базовом варианте состоит еще и в том, что ее грузоподъемность хоть и ненамного, но ниже, чем у китайского "Чанчжэн-5". При четырех пусках обычной "Ангары-5" на низкую орбиту можно вывести лишь 96 тонн груза против 100 тонн у четырех запусков китайского "Чанчжэн-5". Ну а американцам с их SLS вообще беспокоиться не о чем - их ракета в перспективном варианте выводит сразу 100 тонн одним пуском. Теперь осталось лишь посмотреть, насколько удачно она первый раз стартует в 2021 году.

В силу вышесказанного в существующем российском проекте запуска "Орла" к Луне с помощью "Ангары" делается упор на криогенную вторую ступень, которая позволит поднять нагрузку на низкой орбите до 34-38 тонн и довести общий вес четырехпускового проекта до 136-152 тонн.

В таком варианте на лунной орбите можно иметь сцепку весом в 36,2 тонны - не хуже, чем в историческом варианте американского проекта "Аполлон", а в чем-то даже и лучше: в российском варианте четырехпускового запуска массу посадочного лунного модуля можно иметь 18,2 тонны против 15 тонн в проекте "Аполлон".

Впрочем, если мы оставим за скобками амбиции о пилотируемых миссиях к Луне, даже стартовавшая 14 декабря "Ангара-А5" закрывает очень опасную "дыру" отсутствия у России тяжелого носителя после 2025 года. Ее существующая грузоподъемность в 24,5 тонны на низкой околоземной орбите вполне достаточна, чтобы выводить любые спутники на геостационарную орбиту и автоматические станции на траектории полета к Луне и другим небесным телам Солнечной системы.

Так что, еще раз: "Она полетела!" И это есть хорошо.


Best regards, Boris

--- Ручка шариковая, цена 1.1.5-021027

alexander koryagin написал(а) к Boris Paleev в Dec 20 08:56:36 по местному времени:

Нi, Boris Paleev!
I read your message from 14.12.2020 23:02

BP> https://vz.ru/society/2020/12/14/1075699.html
BP> Испытания "Ангары-А5" прокладывают России дорогу на Луну
BP> 14 декабря 2020, 18:50
BP> Текст: Алексей Анпилогов
BP> Второй запуск тяжелой ракеты "Ангара-А5" с космодрома Плесецк,
BP> осуществленный 14 декабря, стал событием в космической жизни
BP> России. "Она летает, черт возьми!!!" - эмоционально
BP> прокомментировал пуск "Ангары" в своем Twitter глава Роскосмоса
Дмитрий
BP> Рогозин. Почему же, казалось бы, рядовой запуск "Ангары" вызвал столь
BP> бурную реакцию?

<skipped>

Большая статья, но так и не нашел вес выведенного на орбиту спутника. ;-)

Bye, Boris!
Alexander Koryagin

fido7.ru.space 2020

--- FIDOGATE 5.1.7ds

Boris Paleev написал(а) к alexander koryagin в Dec 20 23:11:02 по местному времени:

Нello alexander!

Tue Dec 15 2020 08:56, alexander koryagin wrote to Boris Paleev:

BP>> https://vz.ru/society/2020/12/14/1075699.html
BP>> Испытания "Ангары-А5" прокладывают России дорогу на Луну
BP>> 14 декабря 2020, 18:50
BP>> Текст: Алексей Анпилогов
BP>> Второй запуск тяжелой ракеты "Ангара-А5" с космодрома Плесецк,
BP>> осуществленный 14 декабря, стал событием в космической жизни
BP>> России. "Она летает, черт возьми!!!" - эмоционально
BP>> прокомментировал пуск "Ангары" в своем Twitter глава Роскосмоса

ak> Дмитрий

BP>> Рогозин. Почему же, казалось бы, рядовой запуск "Ангары" вызвал столь
BP>> бурную реакцию?

ak> <skipped>

ak> Большая статья, но так и не нашел вес выведенного на орбиту спутника. ;-)

https://www.gazeta.ru/science/2020/1...13398823.shtml

Как и в прошлый раз, ракета запущена с "болванкой" - макетом космического аппарата. Его предстоит доставить на геостационарную орбиту высотой 36 тысяч километров. Как сообщил в ноябре главный конструктор космического ракетного комплекса "Ангара" Дмитрий Петров, макет будет иметь массу 2,4 тонны. Это максимальная масса, которую может поднять "Ангара-А5" на эту высоту при помощи разгонного блока "Бриз-М".

Как сообщил РИА "Новости" источник в ракетно-космической отрасли, время полета ракеты должно составить 12,5 минут, после чего от третьей ступени "Ангары" отделится разгонный блок "Бриз-М" в связке с массо-габаритным макетом. Выведение груза на целевую орбиту займет около девяти часов. Сразу после имитации отделения макета космического аппарата "Бриз-М" в связке с ним отправятся на орбиту захоронения - туда, куда отправляют спутники после завершения их эксплуатации. На данной орбите они могут находиться тысячелетиями.


Best regards, Boris

--- Ручка шариковая, цена 1.1.5-021027

alexander koryagin написал(а) к Boris Paleev в Dec 20 09:22:59 по местному времени:

Нi, Boris Paleev!
I read your message from 15.12.2020 23:11

BP> Как сообщил РИА "Новости" источник в ракетно-космической
BP> отрасли, время полета ракеты должно составить 12,5 минут, после
BP> чего от третьей ступени "Ангары" отделится разгонный блок
BP> "Бриз-М" в связке с массо-габаритным макетом. Выведение груза
BP> на целевую орбиту займет около девяти часов. Сразу после имитации
BP> отделения макета космического аппарата "Бриз-М" в связке с ним
BP> отправятся на орбиту захоронения - туда, куда отправляют спутники
после
BP> завершения их эксплуатации. На данной орбите они могут находиться
BP> тысячелетиями.

Орбита захоронения это наверно диапазон орбит? Интересно есть данные
сколько на этой орбите аппаратов сейчас?

Bye, Boris!
Alexander Koryagin

fido7.ru.space 2020

--- FIDOGATE 5.1.7ds

Boris Paleev написал(а) к alexander koryagin в Dec 20 19:40:42 по местному времени:

Нello alexander!

Wed Dec 16 2020 09:22, alexander koryagin wrote to Boris Paleev:

BP>> Как сообщил РИА "Новости" источник в ракетно-космической
BP>> отрасли, время полета ракеты должно составить 12,5 минут, после
BP>> чего от третьей ступени "Ангары" отделится разгонный блок
BP>> "Бриз-М" в связке с массо-габаритным макетом. Выведение груза
BP>> на целевую орбиту займет около девяти часов. Сразу после имитации
BP>> отделения макета космического аппарата "Бриз-М" в связке с ним
BP>> отправятся на орбиту захоронения - туда, куда отправляют спутники

ak> после

BP>> завершения их эксплуатации. На данной орбите они могут находиться
BP>> тысячелетиями.

ak> Орбита захоронения это наверно диапазон орбит?

Да, конечно.

"Для геостационарных спутников орбитой захоронения считается орбита, высота которой на 200 километров превышает высоту геостационарной орбиты. На орбиту захоронения отправляются отработавшие орбитальные аппараты для уменьшения вероятности столкновений и освобождения места на геостационарной орбите.

Для каждого аппарата орбита рассчитывается отдельно, минимальный перигей над геостационарной орбитой высчитывается по формуле..."

ak> Интересно есть данные сколько на этой орбите аппаратов сейчас?

Несколько сотен:

==============
https://www.interfax.ru/russia/648763

Первый спутник был запущен на ГСО в 1964 году, выработал свой ресурс примерно 50 лет назад.

Он напомнил, что в соответствии с международными рекомендациями от 2003 года, КА должны освобождать свои места на ГСО путем уведения на орбиту захоронения. Это - вверх или вниз на высоту порядка 235 км относительно высоты ГСО и по широте плюс - минус 15 градусов. "За прошедшее время порядка 500 объектов было уведено вверх, вниз - около 100", - сказал Аверьянов.
==============

Best regards, Boris

--- Ручка шариковая, цена 1.1.5-021027