А теперь поговорим о самом интересном на мой дико неискушённый взгляд – о возможности реализации более-менее приличной программы по исследованию Луны с опорой на самый тяжёлый вариант РН «Ангара» (36-40 т ПН на НОО).
Можно ли вообще осуществить сколь-нибудь приличную лунную программу, опираясь на «Ангару»? Насколько я понял из официальной программы, пока в планах осуществить такую экспедицию методом сборки на орбите Земли тяжёлого корабля по многопусковой схеме (в качестве обитаемого блока перспективный КК с дурацким названием «Федерация»).
(ПКК «Федерация»)
Возможно, для разовой и к тому же не слишком продолжительной миссии это и в самом деле наиболее экономичный из доступных нам вариантов, но мне хочется представить свой – альтернативный.
В публикациях яростных сторонников (или диверсантов) нового сверхтяжёлого РН есть интересное утверждение, что реализация современно-перспективной, не разово-престижной, а некой полномасштабной лунной программы, потребует 12 пусков сверхтяжёлого РН или… аж 40 пусков «Ангары»! Вот бы посмотреть на ту лунную программу. Едва ли она засекречена, но никаких её детальных подробностей я, увы, не нашёл. (Может плохо искал? Кто знает где лежит – подскажите!).
В общем, решил я, со всем своим профанским азартом, без всяких расчетов, придумать собственную лунную программу для российской космонавтики с опорой исключительно на «Ангару».
Начнём со стратегии. Что мы собственно от Луны хотим? Постоянно действующую станцию? А на хрена? Изучать один район месяцами – глупо. Можно доставить приборы и автоматы, определить стратегию и направления их работы. Лично провести комплекс каких-то наиболее важных исследований. Но на всё это требуются максимум недели, но отнюдь не месяцы и тем более не годы. Если очень нужно, в этот же район можно будет осуществить ещё одну высадку. Зачем строить постоянно действующую станцию, если район её дислокации можно успешно исследовать вышеприведённым способом, а чтоб расширить район исследований, придётся оснащать станцию соответствующим транспортом, системой обеспечения и даже комплексом средств для спасения исследователей, работающих на большом удалении от базы. А саму базу непрерывно снабжать, обеспечивая персоналом, расходными материалами, приборами, техникой и прочим оборудованием, что неизбежно повлечёт колоссальные расходы при громадном техническом риске.
Так вот. Я лично против постоянно действующей станции-базы на Луне до тех пор, пока это не станет жизненно либо стратегически необходимо. Пока этого нет даже в ближайшей перспективе (хотя болтают много). ИМХО – и сейчас и в ближайшие десятилетия, это просто немыслимо дорогое удовольствие с достаточно сомнительным практическим эффектом.
Разовые же экспедиции навроде полётов на Луну той же «Федерации» (хотя садиться непосредственно на Луну будет, конечно, не сама «Федерация», а опять-таки специальный лунный корабль, автономность которого, согласно предварительному проекту, не превышает 3 суток), не могут обеспечить достаточную глубину исследований. Это будет не программа серьёзных исследований, а программа серии «демонстративных набегов» с соответствующе поверхностными результатами.
Теперь о том, как я представляю себе эту самую альтернативную Лунную миссию.
Как известно, поднимающая на низкую околоземную орбиту 20 тонн «Ангара-5» уже успешно запускалась.
(Старт РН «Ангара-5»)
Модификация грузоподъёмностью 25,8 т на очереди. Тем не менее, и сам РН и стартовый комплекс будут полностью введены в эксплуатацию только к 2022 году. Срок готовности РН «Ангара-7» с полезной нагрузкой 36 т – примерно 2027 год. «Ангара» с ПН 40,5 т при нынешних объёмах финансирования космонавтики вообще пока в тумане. Поэтому, в самом начале пути, будем ориентироваться на 36 т ПН (НОО) и 2028 г. по срокам.
Что нам следует сделать в первую очередь? Разумеется, послать пилотируемый корабль в облёт Луны с задачей собрать максимум сведений о «навигации» вблизи Луны – точнее не просто собрать, а качественно дополнить информацию, которую к тому времени соберут корабли автоматические (в нашей официальной программе запланировано 8 запусков различных автоматических станций по программе изучения Луны).
На основе всей этой информации будет принято решение о том, куда собственно мы пошлём наших астронавтов.
А может ли «Ангара-7» (в версии с ПН 36 т) обеспечить облёт Луны (естественно с выходом на её орбиту) по наиболее простой и экономичной однопусковой схеме, чтоб не лепить на орбите тяжёлый составной корабль на основе той самой «Федерации»? ИМХО – безусловно!
Вспомним историю. Великий и незабвенный С. П. Королёв ещё в 1965 году подготовил проект миссии с пилотируемым облётом Луны (без выхода на её орбиту), на своей знаменитой «Семёрке»! Правда, для реализации миссии требовалось три «семёрки» (не путать с портвейном «три топора»!). Одна выводила в космос собственно корабль – лёгкий, одноместный, на базе «Востока», вторая разгонный блок, а третья доставляла на орбиту горючее, которым заправлялся тот разгонный блок.
Тогда, эту схему посчитали излишне сложной (стыковки в космосе ещё были уравнением с кучей неизвестных) и к детальной разработке приняли другую программу с однопусковой схемой, в которой использовался РН «Протон», а в качестве пилотируемого корабля модифицированный «Союз».
Но «Протон» всё-таки имел ограниченную грузоподъёмность (только 20 т), и чтоб уложиться в этот лимит по тоннажу, «Союз» лишился бытового отсека. Т. е. двум космонавтам пришлось бы провести несколько суток в тесном спускаемом аппарате, к тому же под завязку набитом аппаратурой! Тем не менее, даже на эту пытку нашлось немало кандидатов! ЕМНИП Алексей Архипыч Леонов (тот, который первым в мире вышел в открытый космос) должен был стать и первым командиром корабля, облетевшего Луну. Учитывая, что тот корабль был бы сродни пыточной камере, звание героев для экипажа – минимум, чего они были бы достойны!
Теперь же мы имеем возможность вывести на орбиту не 20 т, а 36. Т. е. облёт Луны по однопусковой схеме, с выходом на её орбиту, провести можно, создав при этом для двух астронавтов достаточно комфортные условия.
Причём в качестве собственно корабля можно попытаться использовать и ту же «Федерацию» в существенно облегченной двухместной версии.
Все, наверное, уже в курсе, по какой схеме предлагают исследовать Луну разработчики «Ангары» и «Федерации»?
Схема полёта на Луну (с посадкой на её поверхность) предполагает использовать для одной экспедиции, в которой участвуют 4 человека экипажа, 5 пусков «Ангары»:
1 и 2 пуски (одна «Ангара-5» и одна «Ангара-7») – для создания на орбите Земли связки «Федерации» и разгонного блока;
3 и 4 пуски (одна «Ангара-5» и одна «Ангара-7») – создание связки «лунного» корабля и разгонного блока;
Пуск №5 – это танкер для дозаправки двигательных установок разгонных блоков.
И эти две связки по отдельности стартуют к Луне.
Уже на орбите Луны «Федерация» стыкуется с «лунным кораблём», и часть экипажа переходит в «лунный корабль». После расстыковки «лунный корабль» совершает посадку на Луне, а после выполнения программы пребывания на поверхности Луны (автономность ЛК трое суток) возвращает экипаж на «Федерацию». Той остаётся только доставить астронавтов на Землю.
Вроде бы всё достаточно просто. И для России, при её «Ангаре», вполне реалистично и даже, можно сказать, оптимально.
Но, тут есть ещё два больших НО!
Во первых. Обратите внимание на некую станцию на орбите Луны, которая должна обеспечить: 1. Дозаправку. 2. Постоянное базирование специального спасательного «лунника» (лунников), которые могут быть использованы для экстренной эвакуации людей с Луны в случае отказа пилотируемого лунного корабля. Сколько ещё надо средств, чтоб создать и содержать такую станцию на орбите Луны? Наверное, немало.
Во вторых, напомню – на Луне экипаж из 2-3 человек сможет провести менее трёх суток. Это именно тот самый поверхностно-демонстративный «набег».
Поэтому я и предлагаю свой вариант. Он базируется на «лёгкой» двухместной версии «Федерации», которая будет выводится на орбиту Луны по экономичной однопусковой схеме.
Облегчение «Федерации» достигается за счёт удаления из корабля всего того лишнего, что в него предполагается напихать, чтоб обеспечить МЕСЯЦ комфортной жизни экипажу из 4-х астронавтов. Из-за этого «Федерация» вообще слишком большая и тяжёлая – мало чем уступающая американскому «Ориону», который вообще-то рассчитан на 6 человек (только при выполнении лунных миссий на 4 человека). Кстати, ЕМНИП наш перспективный ПКК «Русь» также должен был доставлять на МКС до 6 чел., а в лунных миссиях – четверых астронавтов на орбиту Луны. Странно, что прямой наследник «Руси» – «Федерация», судя по публикациям, уже сугубо четырёхместный во всех версиях.
Я же предлагаю создать значительно более компактную и лёгкую модификацию «Федерации», облегчив её ещё больше, в которой по потребности можно будет создать либо комфортные условия для двух, либо сурово «спартанские» условия размещения для всё тех же четырёх астронавтов в их полёте на Лунную орбиту по однопусковой схеме и обратно.
Причём двухместная версия будет использовать в качестве РН «Ангару» с ПН 36 т, а четырёхместная – «Ангару» с ПН уже 40,5 т. Если уж мы всерьёз нацелились на Луну, увеличение объёма финансирования неизбежно и 40-тонную «Ангару» обязательно сделают в требуемые сроки.
На будущее, эта же транспортная система (с опорой на 40-тонную «Ангару») станет нашим «такси» для доставки астронавтов на орбиту Луны и их возвращения на Землю.
Предположим, всё у нас идёт хорошо и году этак в 2028-ом Россия осуществила пилотируемый облёт Луны на такой «лёгкой» двухместной версии «Федерации», осуществлённой одним пуском 36-тонной «Ангары-7».
Что дальше? А дальше мы готовим к полёту уже лунный корабль. Как и в проекте НТК «Энергия», он будет собираться на орбите Земли по 2-х-пусковой схеме и состоять из собственно лунного корабля со стартовой ступенью, которая вернёт астронавтов на лунную орбиту (первый пуск РН «Ангара-7»), и разгонного блока (второй пуск РН «Ангара-7»). Две «семёрки» позволят отказаться от услуг «танкера».
Лунный корабль в отличие от РИ тоже более лёгкий, за счёт того, что в принципе не предусматривает проживания в нём астронавтов на поверхности Луны. Зато, за счёт такого облегчения конструкции, до максимума увеличивается его «возимый груз». Это уже не исследовательский корабль, а своего рода всего лишь одноразовый «космический лифт», предназначенный для спуска 3 астронавтов с орбиты Луны на её поверхность и их возвращения обратно на орбиту.
В итоге, следующая миссия от 2029 года выглядит так:
С Земли на орбиту Луны стартует «спартанское», четырёхместное «космическое такси», обеспечивающее межорбитальный рейс с минимальным комфортом для четверых, и вполне удовлетворительный сервис на орбите Луны для только одного астронавта (всё равно пока те трое будут работать на Луне, дежурить на орбите останется только один астронавт).
Следом за ним стартует «Лунный корабль», предварительно собранный на земной орбите из двух блоков – собственно ЛК и разгонного блока.
На орбите Луны корабли осуществляют тренировочную стыковку с тренировочным же переходом астронавтов в «Лунник». После чего астронавты возвращаются в своё «такси», происходит расстыковка и «Лунный корабль» совершает посадку на Луну в беспилотном режиме. Через несколько часов стартовый модуль покидает Луну, выходит на её орбиту и снова, в тренировочных целях, производится стыковка. Поскольку в «Лунном корабле» в качестве балласта, имитирующего вес астронавтов, находится всё необходимое для продления миссии на орбите Луны, а сама кабина возвращаемого модуля лунника обеспечивает дополнительный объём для комфортного проживания в течение ещё нескольких суток, экспедиция по исследованию Луны с её орбиты продляется ещё на 2-3 суток.
После выполнения миссии, возвращаемая кабина лунника отстыковывается и наше «космическое такси» возвращает экипаж на Землю.
Если вся программа проходит успешно, в 2030-ом году начинается выполнение основной части программы.
Для её осуществления, на орбите, опять-таки по уже хорошо отработанной двухпусковой схеме, собирается исследовательский лабораторно-жилой лунный комплекс. Он представляет из себя довольно большой модуль со всем необходимым для работы и проживания трёх астронавтов на поверхности Луны как минимум в течение недели. Выводится на орбиту одним пуском 40-тонного РН «Ангара-7». Вторым пуском такого же РН на орбиту выводится его разгонный блок.
Для дозаправки такой, довольно тяжёлой связки, если потребуется, можно дополнительно использовать один «танкер».
После этого на орбите собираются уже ДВА «типовых» ЛК и запускается пилотируемое «межорбитальное такси».
Как в предыдущей миссии, первым к Луне стартует «космическое такси» с четырьмя астронавтами на борту. Следом – лабораторно-жилой модуль и оба «лифта-лунника».
Все четыре корабля «эскадры» один за другим выходят на орбиту Луны.
Первым на поверхность Луны спускается лабораторно-жилой блок.
Если посадка проходит успешно и блок сообщает, что все его системы работают штатно, возле него совершает посадку первый лунный корабль-лифт – без экипажа!
Опять-таки, если всё идёт штатно, на втором луннике опять-таки рядышком с первыми двумя кораблями, садится второй лунник – уже пилотируемый, с тремя астронавтами на борту.
Первый – непилотируемый лунник – это в одном лице и запасной спасательный корабль и транспортник с расходными материалами, позволяющими существенно продлить миссию. Астронавты переносят расходники из беспилотного лунника в лабораторно-жилой блок и сами «заселяются» в него же.
Таким образом, они могут комфортно проработать на поверхности Луны от 10 до 15 суток. Когда наступит пора улетать, астронавты погрузят большую часть материалов в беспилотный «запасной» корабль, законсервируют лабораторно-жилой блок и сами стартуют на орбиту на своём «лифте».
Перейдя в транспортный корабль и отстыковав взлётную кабину лунника, астронавты принимают стартовавшую с Луны следом беспилотную «спасательно-грузовую» кабину. После стыковки, материалы экспедиции переносят в «космическое такси», лунная кабина сбрасывается, и неперегруженный комфортом корабль-такси немедленно стартует к Земле.
Если посчитать, всего, такая программа требует:
1. Миссия по пилотируемому облёту – один пуск 36-тонной РН «Ангара-7», один корабль «Космическое такси» в двухместной версии.
2. Миссия по испытаниям лунного корабля:
Один пуск РН «Ангара-7» – один корабль «Космическое такси».
Два пуска РН «Ангара-7» – один «Лунник».
Всего: 3 пуска 40-тонных РН «Ангара-7».
3. Непосредственно Лунная миссия.
Два пуска РН «Ангара-7» – Лабораторно-жилой посадочный лунный модуль. (Тут, возможно, потребуется дополнительный запуск корабля-танкера).
Два пуска РН «Ангара-7» – первый «Лунник» (транспортно-спасательный).
Два пуска РН «Ангара-7» – второй «Лунник» («космический лифт» для экипажа).
Один пуск РН «Ангара-7» – один корабль «Космическое такси».
Всего: 7 пусков РН «Ангара-7» (не считая доп. танкера).
Таким образом, непосредственно лунная программа – это 7 пусков РН «Ангара-7».
А ВСЯ лунная программа-«минимум» – это 11 запусков РН «Ангара-7».
Программа «максимум» вполне может предусматривать ещё одну пилотируемую миссию к тому же самому лабораторно-жилому модулю. Это ещё три запуска «Ангары-7». Если все «лунники» отработали штатно, транспортно-спасательный лунник запускать заранее уже необязательно – хотя он, безусловно, должен быть готов к старту «на всякий случай». (Вообще, при наличии средств, хорошо бы иметь в запасе корабль каждого типа, участвующего в программе).
В сумме, программа «максимум» – 14-15 пусков, которые позволят нам фактически досконально изучить один конкретный район Луны.
Для кого-то – этого мало. Но, я думаю, даже в 2030-ом у России наверняка будут другие задачи и проблемы, не менее важные, чем «доскональное изучение» ещё одного-двух районов Луны. Конечно, это совершенно не исключает того, что до того же 2030-го года космическая программа России не претерпит каких-то изменений. Но даже если Луна вдруг окажется неким «клондайком», куда к тому времени ломанутся все кто может, ради неких пряников, оправдывающих эту экспансию, Россия: а) Уже имеет инструмент для своей лунной экспансии в лице предложенной выше транспортной системы на базе «Ангары».
б) После успешного перехода программы «Ангара» в коммерческое русло, получает возможность «вложиться» (если, конечно, оно того стоит!) в тот самый сверхтяжёлый носитель – благо Луна – не ограниченная географически по наличию и по объёмам золота Аляска – её человечество может «осваивать» непредсказуемо долго.
Ну и напоследок ещё один существенный вопрос – эффективность.
Если посмотреть соотношение груза, выводимого на НОО с человекочасами, проведёнными астронавтами на поверхности Луны, совершенно очевидно, что советская программа, Н-1, Л-3 даже в случае успеха реализации была бы самой неэффективной.
Американская лунная программа «Аполлон» тоже не так чтоб очень уж…
По крайней мере, официально предлагаемая программа полётов на Луну с использованием «Ангары» и «Федерации», должна быть эффективнее программы «Аполлон» почти втрое.
Альтернативный вариант, который я предлагаю, втрое (как минимум!) эффективнее нашей официальной программы.
Почтенные коллеги – я не скрываю, что в данной области полный дилетант и с удовольствием выслушаю любую критику, безропотно посыпав голову пеплом, если всё что я тут понаписал – полная чушь (а скорее всего так оно и есть). Прошу только об одном – помимо разгромной критики – предложите свои, более реалистичные варианты. Поскольку если таковые есть – это будет уж, наверное, поинтереснее, чем мои дилетантские потуги и возможно «спровоцирует» дискуссию уровня намного превышающего мой в данной теме.
В общем, те, кто в пилотируемой космонавтике «рубят нипадецки» – считайте мой опус толстым троллингом…
