Роскосмос создаст многоразовую ракету-носитель

После паузы в четверть века Роскосмос решил вернуться к идее использования многоразовых носителей для выведения спутников на орбиту. В проекте Федеральной космической программы на 2016–2025 годы, разосланном на согласование в министерства, предусмотрено создание «космического ракетного комплекса с многоразовой ракетой-носителем легкого класса на космодроме Восточный». Речь идет о создании перспективной ракеты, включающей крылатую первую ступень, которая после отделения от одноразовой второй ступени совершает возврат в район старта.

Опытно-конструкторская работа под шифром ЛЭК-ВРБ будет финансироваться с 2021 года, с 2019-го планируется начать разработку технического задания. До 2025 года на создание многоразовой первой ступени предполагается потратить 12,5 млрд рублей. Авторы программы отмечают, что эти деньги планируется направить на изготовление первого образца возвращаемой ступени, а стартовая инфраструктура для него будет строиться за счет средств, выделяемых ФЦП «Развитие российских космодромов на период 2016–2025 годов». В рамках ФКП-2025 предполагается начать наземную экспериментальную отработку изделия. Соответственно первый полет и возвращение ступени планируется на срок действия уже следующей космической программы.

«Космический ракетный комплекс с ракетой-носителем легкого класса с многоразовой возвращаемой первой ступенью, обеспечивающей выведение на низкие орбиты полезной нагрузки массой до 1 т, создается с учетом эскизного проекта, разработанного в рамках ОКР «МРКС-1» до 2016 года», — отмечается в тексте проекта ФКП. 

МРКС-1 расшифровывается как многоразовая ракетно-космическая система первого этапа. Сама идея создания транспортной системы наподобие МРКС была сформулирована конструкторами Центра Хруничева в 2001 году, в 2011-м Роскосмос решил заказать эскизное проектирование такой системы, выделив на проект 250 млн рублей.

В 2013 году в Центральном аэрогидродинамическом институте имени Жуковского (ЦАГИ) по заказу «Хруничева» проводились исследования посадочных характеристик возвращаемого крылатого блока МРКС, выполненного в виде макета. Пресс-службой ЦАГИ тогда был опубликован облик аэродинамического макета, проходившего испытания. Многим он напомнил знаменитые космические челноки Space Shuttle и «Буран».

Впрочем, в Центре Хруничева не обещают, что и в дальнейшем их изделие будет сохранять черты многоразовых кораблей прошлого века.

— ОКР «ЛЭК-ВРБ» нельзя назвать прямым наследником МРКС, но это наследник по сути, — отметили в пресс-службе «Хруничева». — Последние 10 лет именно ГКНПЦ им. М.В. Хруничева занимался многоразовой тематикой в космической отрасли.

Идея возрождения суперпроекта «Энергия-Буран» с той или иной интенсивностью обсуждается в космической отрасли все последние годы. Например, бывший президент ракетно-космической корпорации «Энергия» Виталий Лопота использовал любую публичную трибуну с целью призвать отраслевое руководство не изобретать велосипеда заново, а сделать сверхтяжелый носитель (по идее он понадобится для пилотируемого полета на Луну) по испытанным лекалам «Энергии-Бурана».

Первая ступень ракеты — самая дорогая в производстве: на ней стоят маршевые двигатели, определяющие возможности ракеты. Стоимость двигателей, установленных на первой ступени, составляет от $10 млн до $70 млн в зависимости от конкретного изделия. Идея возвращать первую ступень ракеты-носителя невредимой и использовать ее снова  прорабатывается не только в России. Глава корпорации SpaceX Элон Маск ставит целью сделать возвращаемой первую ступень ракеты Falcon 9R. К сегодняшнему дню были осуществлены две попытки посадить первую ступень от Falcon 9R на баржу в Атлантическом океане. Ни одна из них полным успехом не увенчалась, но в целом прогресс очевиден: ступень ракеты садится на баржу, но пока это происходит излишне жестко — и ступень разрушается.

— Спасаемая первая ступень — это палка о двух концах, — говорит Андрей Ионин, член-корреспондент Российской академии космонавтики имени Циолковского. — Жидкостные ракетные двигатели еще пока никто не спасал и не пытался использовать повторно. Нужно тщательно смотреть, насколько затраты на создание и эксплуатацию многоразовой ступени — с дефектацией и переборкой двигателей после каждого полета — будут экономически оправданными, как многократное применение одних и тех же двигателей скажется на их надежности. Ведь если вы сэкономите 20%, но при этом ракета будет взрываться в пять раз чаще, то такая экономия никому не нужна. Плюс когда ты делаешь возвращаемую ступень, то эффективность носителя в части массы выводимой полезной нагрузки снижается минимум на 20% — нужно предусмотреть крыло, отдельную систему управления и т.д. 

По мнению Ионина, альтернативным путем снизить стоимость запусков могло бы быть удешевление двигателей, стоимость которых достигает 50% от общей стоимости носителя.