Российский баллистик предложил испытать новый маршрут до Луны при помощи грузового «Прогресса»

В России разработана новая схема полета на Луну при помощи корабля «Прогресс»

Решение весьма амбициозной задачи – экономичного перспективного полета на Луну представил на общем собрании Отделения энергетики, машиностроения, механики и процессов управления РАН начальник отдела баллистики РКК «Энергия» (входит в ГК «Роскосмос») Рафаил Муртазин. А проверить новую лунную механику ученый предложил при помощи одного из грузовиков «Прогресс» после выполнения им своей миссии на МКС. Как говорится, – дешево и сердито. Обозреватель «МК» присутствовала при презентации проекта.

Komsomolskaya Pravda/Global Look Press

Да, в российской космической программе до 2036 года нет пилотируемого полета на Луну, но это не значит, что специалисты, инженеры, баллистики, сидят, сложа руки. Не хотят они терять квалификацию из-за того, что в России пока, что «не доходят руки» до пилотируемого освоения Луны. «Весь мир нацелен на это. Ко мне подходят студенты, молодые инженеры, ученые и спрашивают: «А мы что же?»», – говорит Рафаил Фарвазович, который, являясь автором сверхбыстрых схем полёта космических кораблей к МКС, еще преподает баллистику в МГТУ им. Баумана.

И вы знаете, он и его подчиненные придумали и рассчитали, как Россия могла бы вырваться вперед с новой небесной механикой, совершить революцию подобную той, что в XV веке совершил Колумб со своими высокотехнологичными для того времени трехмачтовыми кораблями, которые пересекли Атлантику и кардинально изменили мировую историю.

Точно также новая схема полета к Луне, по словам Муртазина, могла бы решить проблему самого эффективного, по его словам, полета к Луне, а значит и наступления более скорого этапа ее освоения.

Заранее отметая аргументы тех, кто ратует исключительно за освоение земного спутника автоматами, Рафаил Муртазин сообщил собравшимся, что готов вместе со своими молодыми сотрудниками решить задачу эффективной транспортной доставки людей к Луне, что называется, поставить этот процесс на поток. Однако прежде чем подойти к объяснению своей научной идеи «Использование грависферного эффекта в задаче трех тел», он напомнил, по каким трассам летали к Луне американские астронавты и готовились лететь наши космонавты.

История вопроса

В 60-70 годах прошлого века американцы отправляли людей на Луну по программе «Аполлон» при помощи ракеты-носителя «Сатурн» грузоподъемностью 140 тонн (всего по программе было 29 запусков, 6 из них – успешно выполнили задачу по доставке астронавтов на поверхность Луны).

И использовали они, по словам Муртазина, так называемую схему Кондратюка. Выдающийся советский ученый Юрий Кондратюк еще в 1916 году опубликовал оптимальный энергетический маршрут для пилотируемого полёта к Луне. Согласно этой схеме, корабль выводится на окололунную орбиту, но не совершает на нее посадку целиком: для этого от него отделяется лишь лунно посадочный комплекс. Выполнив научные задачи, этот комплекс взлетает с поверхности на лунную орбиту и доставляет астронавтов на корабль, который отчаливает к Земле, предварительно отстыковав взлётный модуль.

Примерно такая же схема рассматривается и нашими специалистами, правда, с использованием уже двух «сверхтяжей» (сверхтяжелых ракет-носителей), раздельно доставляющих на низкую окололунную орбиту и пилотируемый корабль, и взлётно-посадочный комплекс…

Схема Кондратюка, по словам баллистика Рафаила Муртазина, вполне годилась для кратковременного пребывания американцев на Луне в прошлом веке. Тот вариант подразумевал концепцию «все свое ношу с собой». То есть, на чем астронавты прилетели на Луну, на том и улетели. В их распоряжении был маленький жилой отсек корабля, набитый на несколько суток провизией, в котором было очень сложно развернуться. По условиям лунной механики корабль мог оптимально улететь к Земле не ранее чем через три-четыре дня после прилета.

Сегодня, когда мы хотим работать на поверхности земного спутника до двух недель, время ожидания отлета к Земле увеличивается, по словам Муртазина, до 18 суток. «А представьте, что людям вдруг понадобится срочно покинуть Луну. Ведь случаи могут быть разные», – говорит специалист.

Новые вызовы

Сегодня концепция освоения Луны несколько изменилась. В США и в Китае, как наиболее эффективную, рассматривают схему с помощью длительно существующей на лунной орбите просторной станции и обитаемой базы на поверхности Луны, между которыми курсируют взлетно-посадочные модули.

Муртазин предлагает свой «лунно-орбитальный» вариант, базирующийся на успешном 55-летнем опыте эксплуатации орбитальных станций нашей страной. Его подход, на первый взгляд выглядит более затратно, – с использованием сразу двух станций – Российской орбитальной станции (РОС) и Лунной орбитальной станции (ЛОС). Зато, таким образом, говорит баллистик, можно существенно сэкономить на кораблях, которым не придется стартовать каждый раз от Земли к Луне. Достаточно будет запустить один многоразовый межорбитальный корабль, который будет курсировать от околоземной до лунной станции и обратно. Мало кто знает, но прототипом такого полета стал еще 40 лет назад единственный уникальный полет корабля «Союз-Т15» по маршруту «Мир»- «Салют-7» — «Мир», членом экипажа которого был, кстати, нынешний генеральный конструктор «Энергии» Владимир Соловьёв.

Кстати, сверхтяжелой ракеты для доставки экипажа, по проекту Муртазина, тоже не понадобится, – чтобы сформировать пилотируемый взлётно-посадочный комплекс на лунной орбите, понадобится всего лишь четыре запуска ракеты «Ангара-А5В». «По технической эффективности новая схема в 1,7 раза превосходит принятую на сегодня схему с двумя сверхтяжёлыми носителями», – говорит разработчик. Сверхтяж, конечно, создавать придется, но запускать его надо будет только для доставки тяжелого оборудования для лунной базы.

Второй вопрос, который ставит Муртазин, – надо ли лунной станции располагаться на низкой окололунной орбите высотой 200 километров, как это принималось в схеме Кондратюка? «Низкая орбита это настоящий «гравитационный колодец», требующий более мощного тормозного импульса и сопоставимого импульса для возвращения к Земле, повышенных затрат топлива», – говорит он.

Не лучше ли, по словам баллистика, разместить ЛОС повыше, на круговой орбите на расстоянии в 10-12 тысяч километров над Луной. «Мы сможем отправить наш лунный комплекс при помощи грависферного эффекта, то есть, «бесплатной» помощи гравитационного поля Земли, – говорит Муртазин. – С ним, тормозной и отлетный импульсы будут почти в три раза меньше, чем при полете на низкую окололунную орбиту».

Итак, как могут выглядеть пилотируемые полеты на Луну при помощи новой схемы?

На станцию РОС прилетает корабль с космонавтами, на первых этапах, это может быть даже всем знакомый «Союз». Космонавты ждут баллистического окошка для полета к Луне, затем пересаживаются на многоразовый межорбитальный корабль, пристыкованный к РОС. Для отлета к Луне потребуется разгонный блок, который будет запущен с Земли на ракете-носителе «Ангара-А5», и после стыковки с ним межорбитального корабля эта связка стартует к Луне. На подлете у Луны космонавтов ждет лунная орбитальная станция – ЛОС, к которой прилетает межорбитальный корабль, благодаря новой лунной механике.

«Это устойчивая орбита, с которой посадки на поверхность Луны (как и возвращение обратно) возможны в любое время. При этом вернувшись на станцию, космонавты могут спокойно жить и работать в безопасном орбитальном доме, имеющем все необходимые запасы воды, кислорода, еды. Так мы реализуем принцип гарантированной безопасности для людей, долгосрочно работающую станцию, многоразовость корабля, который будет курсировать между РОС и ЛОС, и взлётного модуля, выполняющего полёты от ЛОС к лунной базе и обратно», – говорит Муртазин.

Прогресс требует испытания с «Прогрессом»

Как известно, 11 апреля американцы совершили первый за полвека пилотируемый облет Луны. «Ко мне обратились молодые сотрудники и предложили: «Давайте мы облетим Луну на нашем грузовике, выполнившем миссию по доставке грузов на МКС», – рассказывает Рафаил Муртазин. – А у меня родилась встречная идея: зачем просто так облетать, в этом не будет ничего нового. «Давайте лучше запустим тот же корабль «Прогресс» по рассчитанной нами новой траектории с возвращением к МКС и возможной стыковкой с ней, моделируя перелет межпланетного корабля между будущими станциями РОС и ЛОС», – говорю я им. – Понадобится только одна ракета-носитель «Ангара-А5», которая выведет к МКС разгонный блок для отработавшего «Прогресса», и мы вместо того, чтобы затопить, отправим его выше, на облет Луны». Это будет, по словам баллистика, не пассивный облет спутника, который продемонстрировало в апреле NASA, а первое в мире целенаправленное использование грависферного эффекта при переходе на орбиту в 10 тысяч километров и возвращение обратно в нужную нам плоскость орбиты, в идеале, со стыковкой к МКС.

«По сравнению с тем, что продемонстрировали американцы, – рассуждает Муртазин, – мы скажем новое слово, покажем возможность курсирования между орбитальными станциями, причем не только своими». По словам специалиста, с использованием новой лунной траектории можно перелетать со станции с наклонением в 51,6 градуса, к примеру, к китайской, которая находится на орбите с наклонением в 42 градуса. Если полеты станут регулярными, с необходимостью доставки людей на земной спутник, наши специалисты смогут доставлять их туда и возвращать обратно куда угодно с наименьшими затратами.

Кстати, высокоорбитальная лунная станция может, кроме всего прочего, стать идеальным местом для сборки в будущем марсианского корабля.

«Проект по запуску грузового корабля «Прогресс» по лунной траектории – амбициозный, – говорит Рафаил Муртазин. – Но и запрос на новые проекты у молодёжи огромный, – можно было бы привлечь к разработке такого демонстрационного облета студентов российских космических кафедр».

В завершении своего доклада спикер добавил еще один пример, на этот раз из спортивной сферы: «В 1984 году американский лыжник Билл Кох впервые использовал коньковый стиль в лыжных гонках, и это был единственный раз, когда американец стал обладателем кубка Мира. В 85-м году этот стиль довёл до совершенства другой, известный лыжник Гунде Сван, который выигрывал у своих соперников, как говорили, «несколько трамвайных остановок». Еще через год, в 86-м году норвежская лыжная федерация требовала запретить коньковый стиль, но прогресс не остановить, – сейчас он присутствует во всех соревнованиях! Можно и наш грависферный эффект в лунной механике сравнить с тем самым коньковым стилем, который только ждет внедрения, чтобы совершить свою революцию в механике космических полетов. Будет очень обидно, если полезную идею перехватят за рубежом и поставят на службу для развития своих космических программ».

Предположим, что в 2036 году в Федеральной космической программе все же появится строка про пилотируемое освоение Луны… Если к этому времени у нас не будет своих технологий, то догнать в этом передовые космические державы нам удастся в лучшем случае, только через десяток лет. Баллистик Муртазин призвал начать готовиться к таким полетам уже сегодня, чтобы в будущем не допустить критического отставания.

Источник: www.mk.ru