
Пилотируемое освоение космоса давалось нелегко. Достижения и свершения сопровождались потерями и трагедиями. Мрачный счет был открыт американскими астронавтами. В январе 1967 г. В. Гриссом, Э. Уайт и Р. Чаффи заживо сгорели в кислородной атмосфере космического корабля Apollo при его испытаниях. Через три месяца при испытаниях нового транспортного корабля «Союз» гибнет космонавт В.М. Комаров.
В 1971 г. первый экипаж орбитальной станции «Салют» в составе космонавтов Г.Т. Добровольского, В.Н. Волкова и В.И. Пацаева погиб, возвращаясь после успешного выполнения задания. А космос продолжал собирать жертвы. В 1986 г. катастрофа с американским многоразовым космическим кораблем Challenger унесла жизни семи космонавтов.
Одной из вех, не столь трагической, но тем не менее печальной, на этом тернистом пути стала наша пилотируемая лунная программа. Начатая в 1964 г., она изначально отставала от американской, объявленной в 1961 г. и возведенной в ранг национальной. Успех этой программы стал делом каждого американца. О существовании нашей программы широкая советская общественность могла только догадываться. Ключевым элементом как отечественной, так и американской пилотируемых лунных программ являлся сверхтяжелый носитель. Для успешного осуществления перелета к Луне, посадки и возвращения на Землю требовалось вывести на низкую околоземную орбиту более 100 т полезного груза.
Американцы начали разрабатывать сверхтяжелый носитель по программе Saturn в 1958 г., а в 1961 г. уже состоялся запуск двухступенчатого варианта такого носителя. В 1963 г. было принято окончательное решение о варианте полета к Луне и выбрана трехступенчатая ракета-носитель Saturn, позволяющая выводить на низкую околоземную орбиту 139 т полезного груза и 65 т на траекторию полета к Луне. К испытаниям отечественного носителя HI, выбранного для осуществления нашей пилотируемой лунной программы, приступили только в феврале 1969 г. Масса полезного груза, который должен был выводить на низкую околоземную орбиту этот носитель, составила 70 т.
В длившейся более четырех лет лунной гонке первыми оказались американцы. В декабре 1968 г. американские астронавты на космическом корабле Аро11о-8 совершили полет по орбите вокруг Луны. Наша попытка в феврале 1969 г. проделать то же самое, но в беспилотном варианте, закончилась неудачей (падение ракеты-носителя из-за выключения двигателей). После высадки американских астронавтов на Луне в июле 1969 г. советское руководство потеряло интерес к лунной программе, а четыре подряд аварийных пуска ее основного «локомотива» — сверхтяжелой ракеты-носителя HI — окончательно похоронили отечественную пилотируемую лунную программу.
Пилотируемая экспедиция на Марс в XX в. не получила техни-ческой реализации. Однако как в США,так и в СССР рассматривались различные проекты осуществления таких экспедиций начи-ная с 1960-х гг. Так, один из проектов предусматривал использование в качестве двигателя электрореактивной установки. Масса всего марсианского комплекса могла достигать нескольких сотен тонн. Несмотря на невостребованность эти проекты явились шагом вперед в освоении космоса человеком, а созданный при их разработке научно-технический задел безусловно будет использован при подготовке будущих марсианских экспедиций. После полета Ю.А. Гагарина отечественная пилотируемая космонавтика набирала темпы, очень быстро пройдя путь от единичных краткосрочных полетов к постоянному пребыванию экипажей космонавтов на орбите.
Легендарные «Востоки» и «Восходы» быстро были заменены космическими станциями «Салют» первого поколения,
Следствием органичного развития научно-технической мысли явилось создание станций «Салют» второго поколения, наиболее существенным отличием которых явилась отработанная система транспортного обслуживания, дающая возможность организации длительных космических полетов.
Очередным шагом в развитии советской космонавтики стало создание орбитальной станции следующего поколения — пилотируемого космического комплекса «Мир», оперативно-техническое руководство по подготовке и запуску которого осуществлял директор Машиностроительного завода им. М.В. Хруничева А.И. Киселев. «Мир» представлял собой сложную блочномодульную конструкцию, которая могла адаптироваться в полете даже к радикально изменяющимся условиям. Так, например, при проектировании комплекса «Мир» и в первые годы его полета и речи не было о стыковке комплекса с орбитальным кораблем системы Space Shuttle (в качестве основного варианта рассматривалась сты-ковка комплекса с «Бураном»), и уже в условиях космического полета комплекса были проведены его доработка и дооснащение, позволившие решить и эту задачу.
Следует отметить, что одним из итогов развития пилотируемой космонавтики XX в. явился обоснованный вывод о невозможности дальнейшего продуктивного ее развития без широкого внедрения принципа международного сотрудничества. Поэтому следующий этап развития пилотируемой космонавтики, приходящийся на XXI в., будет ознаменован органичным соединением усилий различных стран в работе над единым проектом. Программы пилотируемой космонавтики предусматривают широкую поэтапную организационно-техническую интеграцию проводимых Россией работ с национальными космическими программами США, стран Западной Европы, Японии и Канады. Федеральной космической программой предусмотрено поэтапное внедрение России в международные программы пилотируемых полетов с широким использованием опыта создания и эксплуатации отечественной орбитальной пилотируемой станции «Мир».
Основными шагами на пути такого внедрения являлись:
-
Программы полетов иностранных космонавтов в составе экипажей комплексов «Салют» и «Мир».
-
Программа «Мир» — Shuttle (1994 — 1995 гг.), включавшая проведение совместных работ на российской станции «Мир» и американском корабле Shuttle, а также полеты российских космонавтов на корабле Shuttle и пребывание американских астронавтов на станции «Мир».
-
Программа «Мир» — НАСА (1995 — 1997 гг.), имевшая направленность на продолжение и расширение научных исследований в интересах России и США на борту станции «Мир» с использованием кораблей «Союз ТМ» и Shuttle для реализации транспортных операций.
Необходимо отметить, что стремление к лидерству отечественной космонавтики в области пилотируемого космоса, несомненно, было связано с использованием орбитального комплекса «Мир». Комплекс «Мир», первый модуль которого (базовый блок) выведен на орбиту 20 февраля 1986 г., является крупнейшим научно-техническим достижением в области пилотируемых космических полетов и освоения околоземного космического пространства. Всего по программе полета комплекса «Мир» проведено 102 успешных пуска кораблей и модулей различных типов (включая пуски американского корабля Shuttle).
Комплекс «Мир» не имеет аналогов и является абсолютным мировым рекордсменом по следующим позициям:
-
длительности эксплуатации на орбите;
-
суммарному налету космонавтов на борту комплекса;
-
многопрофильности и объемам проведенных на борту научно-технических программ и исследований;
-
числу выполненных программ в рамках международного сотрудничества, а также объему работ, проведенных на коммерческой основе.
Ресурсные характеристики и уровень международного сотрудничества комплекса «Мир» соизмеримы с соответствующими проектными характеристиками МКС. В течение почти 15 лет эксплуатации комплекса «Мир» на нем была сформирована уникальная научная лаборатория, которая вкдючала природоведческий комплекс, состоящий из блока спектрорадиометрических инструментов, астрофизическую лабораторию из шести мощных телескопов и спектрометров, технологические печи, медицинские диагностические комплексы. На базе научного комплекса проведено около 18 000 сеансов (экспериментов) по таким важнейшим направлениям исследований, как технология, биотехнология, геофизика, исследование природных ресурсов Земли и экология, астрофизика, медицина, биология, материаловедение, испытания техники и ряд других.
Реализация программы обеспечивалась многоотраслевой кооперацией работающих в области наукоемких технологий организаций и предприятий России и стран СНГ. В процессе эксплуатации комплекса «Мир» накоплен уникальный опыт, основу которого составляет долгосрочное прогнозирование технического состояния, периодическое продление срока эксплуатации и специальная, постоянно совершенствуемая технология ремонтно-восстановительных работ, включая работы в открытом космическом пространстве.
Ни в коем случае нельзя рассматривать изолированно проекты орбитального комплекса «Мир» и МКС, так как Россия делится
Принцип международного космического сотрудничества определяет необходимость полномасштабного участия России в программе Международной космической станции. В XXI в. этому направлению практически нет альтернативы, поскольку расходы на пилотируемую космонавтику в значительной степени стали превышать финансовые возможности одной отдельно взятой страны.
С использованием МКС будут решаться фундаментальные научные проблемы, проводиться прикладные исследования и эксперименты в интересах развития фундаментальной науки, социально-экономической сферы и международного сотрудничества.
Основными задачами, решаемыми с использованием Международной космической станции, будут:
-
проведение фундаментальных исследований с целью углубления и расширения знаний о Вселенной и окружающем нас мире;
-
проведение прикладных исследований с целью получения на борту КА геофизической информации для практического использования в сельском, лесном и рыбном хозяйствах, геологии, океанографии и экологии;
-
получения опытных партий полупроводниковых материалов, сплавов, градиентных стекол для исследований и применения в электронной промышленности, атомной энергетике, лазерной технике, проекционном телевидении; получения биологически активных веществ и лекарственных препаратов для медицинской и фармацевтической промышленности, молекулярной электроники, животноводства;
-
проведение работ в рамках программ международного сотрудничества том числе на коммерческой основе;
-
проведение работ по натурной отработке элементов и систем перспективных средств ракетно-космической техники.
Ожидается, что создание этой станции позволит:
-
расширить фундаментальные научные знания в области астрофизики, геофизики и экологии, материал сведения, медицины и биологии;
-
получить высококачественные-образцы новых материалов, биологически активных веществ и медицинских препаратов для использования в электронной и радиопромышленности, оптике, медицине и биологии;
-
повысить эффективность ОКР по созданию и отработке новых видов научной аппаратуры для различных космических систем;
-
получить прирост национального продукта страны от использования новых космических технологий в промышленности и от использования информации о природных ресурсах Земли и экологической обстановке в сельском и лесном хозяйстве, геологии;
-
получить валютные поступления от реализации программ по международному сотрудничеству на коммерческой основе;
-
создать научно-технический задел для перспективных программ исследования Луны и Марса в кооперации с зарубежными странами.
В сентябре 1988 г. правительства США, государств — членов ЕКА, Японии и Канады подписали межправительственное соглашение о сотрудничестве в области разработки, эксплуатации и использования Международной космической станции. В конце 1993 г. Правительство России получило от стран, подписавших это соглашение, приглашение к сотрудничеству по МКС и приняло его.
Участие России в проекте создания и использования МКС делает программу МКС более устойчивой и реализуемой. Ключевыми элементами и технологиями, которые поставляет Россия, позволяющими существенно ускорить сборку МКС, являются: служебный модуль (СМ), обеспечивающий жизнедеятельность от 3 до 6 членов экипажа; грузовые корабли «Прогресс-М» и их модификации, обеспечивающие снабжение станции расходными компонентами, в том числе топливом; пилотируемые корабли типа «Союз ТМ», обеспечивающие доставку и возвращение экипажа, его аварийное спасение в непредвиденных ситуациях. Аналогов этих средств у других партнеров по МКС (в том числе США) на сегодня нет. В целом российский сегмент Международной космической станции включает в свой состав следующие элементы: модуль «Заря», служебный модуль «Звезда», стыковочные отсеки, универсальный стыковочный и стыковочно-складской модули, научно-энергетическую платформу, исследовательские модули, корабли «Союз ТМ» и «Прогресс». Для доставки на орбиту основных модулей российского сегмента МКС используется ракетахноситель «Протон».
США, государства — члены ЕКА, Канада, Япония — партнеры России по МКС — заинтересованы в ее участии в проекте, понимая, что в противном случае проект становится значительно дороже, а создание станции окажется проблематичным. Этот вывод соответствует мнению американских специалистов. 7 октября 1998 г. на заседании НАСА Дэниэл Голдин впервые публично сообщил, что НАСА может запросить у конгресса дополнительные средства на сохранение роли России в программе создания космической станции и одновременно предпринять меры по уменьшению зависимости программы от российских изделий. Голдин также сообщил, что послание такого содержания было передано в Белый дом во время обсуждения бюджетного запроса НАСА на 2000 г.
По оценкам НАСА, дополнительно потребуется 1,2 млрд. дол., чтобы осуществить план по снижению роли России в программе. В ближайшем будущем НАСА будет покупать российские услуги и изделия. В более отдаленном времени космическое агентство США намерено создать свои изделия и услуги — например, модифицировать МТКС Space Shuttle, чтобы не нуждаться в запусках нескольких российских грузовых кораблей «Прогресс». Участие же России в проекте создания МКС является самым дешевым решением на ближайшее будущее.
Включение России в 1998 г. в число партнеров по МКС способствовало в определенной степени укреплению ее позиций на
Предусмотрено коммерческое использование ресурсов российского сегмента МКС. Цель коммерческой космической деятельнсти в этом направлении — компенсация части расходов на создание российского сегмента МКС, минимизация эксплуатационных расходов, использование научно-технической продукции, полученной при разработке МКС и ее эксплуатации, в других отраслях экономики для обеспечения создания и развития передовой конкурентоспособной продукции.
Коммерческий интерес для бизнеса в XXI в. также могут представлять:
-
научно-техничеёкая продукция, полученная при разработке МКС на основе последних достижений космической науки и техники;
-
всесторонняя и своевременная подготовка членов экипажа МКС (помимо российских) в Центре подготовки космонавтов им. Ю.А. Гагарина;
-
выполнение заявок партнеров по МКС на доставку полезных нагрузок;
-
подготовка наземного оборудования и персонала для обеспечения запланированных экспериментов (работ) на МКС;
-
выполнение коммерческих заказов на разработку и изготовление материальной части в обеспечение проектов, реализуемых на технической базе российского сегмента МКС.
Интеграция России в международную космическую деятельность способствует укреплению ее позиций в мировом сообществе, усилению авторитета, влияния и понимания российских интересов другими государствами. При анализе отношений с ведущими государствами в области космической деятельности необходимо все время учитывать, что совместные научные проекты, реализация российских возможностей на рынке космических услуг и выполнение Россией принятых обязательств по ограничению и контролю за распространением ракетных технологий рассматриваются зарубежными партнерами как единое целое. Нарушение любой составляющей неминуемо ведет к сокращению (или прекращению) совместных работ не только в области космоса, но и в других областях экономического сотрудничества. В этих условиях в целях сохранения и развития космического потенциала России, расширения международного сотрудничества и привлечения значительных объемов зарубежных средств в ракетно-космическую промышленность страны необходимо обеспечить своевременное выполнение международных обязательств в области космоса (в том числе по созданию МКС).
Прогнозируемый срок функционирования МКС — до 2013 г. Для ее создания требуется 100 млрд. дол., доля России в этой сумме — 6,5-6,8 млрд. дол. Вложив свою долю в создание станции, наша страна получает право на треть ее ресурсов, в том числе: 43 % от времени пребывания и численности экипажа, 20 % энергетических ресурсов, 35 % объема гермоотсеков и 44 % рабочих мест.
Создание МКС успешно реализуется: уже находятся на орбите три элемента МКС, и первый из них — функционально-грузовой блок, разработанный ГКНПЦ им. М.В. Хруничева с привлечением кооперации в составе более 240 предприятий. Его название — «Заря» — символизирует начало нового этапа сотрудничества в области международной космонавтики.
Создание модуля, который по праву можно назвать «переходным отсеком в XXI в.», проходило в сложных условиях формирования конфигурации и изменения требований к МКС. Из сформированных изначально 1100 требований к МКС более трети претерпели изменения в процессе проектирования, изготовления и испытаний.
В ходе работы специалистами ГКНПЦ им. М.В. Хруничева были решены сложные научно-технические и организационные проблемы, связанные с адаптацией ФГБ к международным стандартам и выполнением функций, обеспечивающих необходимые условия для развертывания и функционирования МКС:
-
поддержанием орбиты и управлением ориентацией МКС на начальных стадиях развертывания;
-
энергоснабжениеж Международной космической станции на начальном этапе развертывания;
-
обеспечением стыковочных работ;
-
выполнением функций хранилища расходуемых материалов;
-
поддержанием функций жизнеобеспечения.
Ожидается, что в XXI в. большое внимание будет уделено развитию технологий и технических средств для осуществления «малых» орбитальных полетов. Примером такой программы является программа «Орел», предусматривающая создание малогабаритного орбитального корабля для небольших космических экипажей (в составе одного-двух человек) для решения задач по спасению космонавтов, техническому обслуживанию орбитальных средств и ряда других.
Можно также предполагать пилотируемые полеты к планетам Солнечной системы, прежде всего к Марсу, температурные условия которого наиболее близки земным. Экспедиция на Марс возможна в уже первой четверти XXI в.
Следует отметить, что пилотируемые полеты к другим планетам представляются весьма проблематичными в связи с их высокой стоимостью, сложностью реализации и с прогнозируемым к середине XXI столетия резким обострением глобальных земных проблем. Поэтому исследование планет Солнечной системы и дальнего космоса, повидимому, будет продолжаться с помощью автоматических межпланетных космических аппаратов и зондов.