Ответы Роскосмосу от советских Генеральных конструкторов

7 декабря прошлого 2020 года Роскосмос пригласил всех желающих (!) вносить на страницу в Facebook предложения по новой орбитальной станции, которая заменит МКС, — «как по составу служебных модулей, так и по облику станции, высоте и наклонению ее орбиты». В личном обращении главы Роскосмоса Д. О. Рогозина было сказано еще круче — мол, он ждет предложений еще и о том, «быть ли станции российской или международной, обитаемой или посещаемой»…

Крайне затруднительно сказать, что стоит за этим неслыханным приглашением. Хорошо, если всего-навсего иногда свойственная руководителю Роскосмоса манера произвести легкий фурор вокруг той или иной проблемы (или, как говорит молодежь, хайпануть). Потому что если это не так, то в голове всплывает самое страшное из предположений — об истощении всех творческих сил внутри нашей главной и ведущей организации, занимающейся космосом.

Потому что иначе получается, что через 58 лет после начала работ по пилотируемым орбитальным станциям и через 49 лет после начала работы первой из них руководство российской космонавтики не имеет представления, зачем нужны пилотируемые орбитальные станции и какими они должны быть?

Тем не менее желание руководства Роскосмоса узнать мнение народа, общества, о том, «куда и как лететь», можно только приветствовать. Но ведь надо же различать «КУДА» и «КАК»!

И именно на вопрос «как» (т. е. как раз на тот, который задают Роскосмос и Рогозин) читатели Facebook, они же — широкие массы любителей космонавтики, ответить никак не могут. Невозможно дать сколько-нибудь компетентный совет или предложение в области, в которой ты ничего не смыслишь. Космонавтика для подавляющего большинства населения нашей страны по-прежнему остается такой областью. И не только по причине секретности (вполне оправданной), но главным образом потому, что за последние 30 лет уровень знаний о любом предмете, выходящем за рамки повседневной жизни и выполняемой работы, у наших сограждан обрушен почти до нуля.

Поэтому ответить на вопрос «как» — должны, конечно же, специалисты. Опираясь на опыт — свой и старших товарищей — и на реальные возможности современного производства.

Но вот на вопрос «куда», т. е. для чего нужна пилотируемая орбитальная станция и что она должна делать — общество в лице активных любителей очень даже может ответить. И даже должно. По крайней мере должно показать руководителям отрасли, тем, кто принимает решения в космонавтике, чего от нее — космонавтики — общество хочет и ждет. Больше того, общество в этом крайне заинтересовано, ибо именно ему, обществу, в конце концов, придется чем-то поступаться, отдавая свой отнюдь не лишний рубль. Так ради блажи или великой цели?

За прошедшие, повторю, 58 лет в нашей стране, в нашей космической отрасли, выдающимися создателями космической техники и возглавляемыми ими конструкторско-производственными коллективами предложено немало проектов орбитальных станций, значительно превосходящих по своим возможностям то, что когда-то реально летало в космосе. Эти проекты не были реализованы по разным причинам, в том числе и по причине непонимания государственным руководством СССР их нужности. Так почему бы не поискать в архивах ракетно-космических предприятий, входящих в госкорпорацию «Роскосмос», ответы как на те вопросы, которые были заданы читателям Facebook, так и на те, до которых там (не в Facebook, а в Роскосмосе) еще даже не додумались?

Что ж, раз уж г-н Рогозин этого не сделал, попробуем сами привести здесь ряд давно имеющихся в анналах истории космонавтики ответов. Разумеется, мы можем описать только те проекты, что были опубликованы, а это, как справедливо заметил историк космонавтики И. Афанасьев, даже не надводная часть айсберга, а только снег на его верхушке. (В этом смысле у Д. О. Рогозина возможностей гораздо больше.) Но и этого достаточно для обоснования нашего недоумения по поводу желания нынешнего руководства отрасли получать предложения «от масс» по крайне специальным вопросам космонавтики. А руководство это, если кто до сих пор не в курсе, состоит не из одного Д. О. Рогозина, а включает еще множество безоговорочно квалифицированных, высокопрофессиональных и даже заслуженных специалистов, выросших внутри советской и российской космонавтики…

Итак. В 1962 году Сергей Павлович Королев набросал в рабочей тетради некий текст, который много лет спустя, будучи опубликован в сборнике «Творческое наследие С. П. Королева» (Москва, «Наука», 1980 г.), был озаглавлен «Заметки о тяжелом межпланетном корабле (ТМК) и тяжелой орбитальной станции (ТОС)». С этого документа и начинается история практической разработки в нашей стране пилотируемых орбитальных станций. Всего через год, в 1963-м, эти объекты были уже прорисованы. В частности, о том, как стала выглядеть ТОС, мы можем судить по рисунку, опубликованному в 2015 году на сайте РКК «Энергия» (см. рис. 1).

ТОС предназначалась как для отработки конструкции ТМК, так и в качестве базы для широкомасштабных исследований (частично потом реализованных на «Салютах»), а также для обслуживания автономных одноцелевых аппаратов, которые предполагалось создавать на основе «Союзов» и «Востоков».

Однако Королев на этом не остановился. Вершиной его творчества в этом направлении следует считать МКБС — «многоцелевую космическую базу-станцию». На ней предполагалось создание искусственной гравитации путем вращения части отсеков вокруг неподвижной основы и использование атомной энергетической установки. Внешний вид МКБС теперь мы можем увидеть на демонстрационном плакате, обнаруженном Вадимом Лукашевичем и опубликованном на сайте buran.ru (см. рис. 2).

Сергей Павлович предполагал, что это будет некий «орбитальный пояс» спутников, решающих различные научные и прикладные задачи. И после его смерти эта идея продолжала развиваться. Правда, все более и более «усыхая». И в конце концов МКБС превратилась в хорошо известный 17КС — базовый блок станции «Мир».

Здесь самое время разобраться, а для чего вообще существуют орбитальные станции. Появились они из двух соображений. Во-первых, еще на очень ранних этапах развития теоретической космонавтики стало ясно, что корабли для межпланетных полетов и для доставки людей и грузов с Земли на околоземную орбиту будут очень сильно отличаться. И идея некоей станции, похожей на железнодорожную, на которой можно будет пересесть с одного корабля на другой, буквально напрашивалась. Во-вторых, сразу после начала эры практической космонавтики выяснилось, что далеко не все агрегаты бортовых систем пилотируемых космических аппаратов нужны на всех этапах полета, да и ресурс имеют очень разный. А тогда зачем каждый раз таскать с собой то, что может работать долго, но совершенно не нужно при старте и посадке? Соответственно, рассматривая все девять летавших и летающих пилотируемых орбитальных станций, а также куда большее количество нереализованных проектов, по назначению их можно разделить на три категории:

• орбитальные станции для обеспечения исследования и освоения космического пространства. Именно обеспечения: исследовать и осваивать космос будут не сами станции, а те космические аппараты, которые на станциях будут собираться и обслуживаться. Их можно назвать орбитальными космодромами или верфями. На них с Земли должны доставляться — целиком или по частям — всевозможные космические аппараты и топливо (или рабочее тело: для атомных ракетных двигателей водород — рабочее тело, а топливо — ТВЭЛы ядерного реактора), на них же будет производиться сборка, проверка функционирования бортовых систем, заправка. И собранный и проверенный (а при необходимости — отремонтированный) аппарат отправится дальше в полет — на рабочую орбиту или межпланетную траекторию;

• орбитальные станции для решения конкретных узких (научных или прикладных) задач;

• многоцелевые орбитальные станции для проведения широкого комплекса самых разнообразных исследований и экспериментов.

Описанные выше королёвские проекты с некоторыми оговорками можно отнести к первой категории. А вот все пилотируемые орбитальные станции, которые летали и летают, кроме двух «Алмазов», работавших под «псевдонимами» «Салют-3» и «Салют-5», относятся к последней, третьей. Для первых подобных космических конструкций это был, по-видимому, необходимый этап развития, который нужно было пройти. Дело только в том, что именно пройти — и идти дальше, а не остановиться на нем, как получилось сейчас.

Но вернемся к истории. Примерно в это же время (официально — в 1965 году, но начало работ относят к 1963-му) к созданию обитаемых пилотируемых станций подключился и В. Н. Челомей. Принципиальным отличием семейства предложенных им орбитальных станций «Алмаз» — как пилотируемых и беспилотных, так и посещаемых — было то, что они с самого начала предназначались для решения военно-прикладных задач, а именно, разведки во всех доступных диапазонах. Вот они как раз относились ко второй категории по нашей классификации (см. рис. 3).

Проблема «Алмазов» была в том, что они очень долго делались. За это время изменились пожелания главного заказчика, т. е. Министерства обороны, к тому же появились более дешевые способы решать похожие задачи. И, несмотря на то, что «Алмаз» с экипажем на борту делал это гораздо лучше беспилотных «Зенитов» и «Янтарей», значимей оказалось то, что последние шли массовой серией, а «Алмазы» оставались уникальными…

Впрочем, «Алмазы» российской космонавтике послужили, пусть и не в том виде, в каком задумывались. Большая их часть стала ДОСами (долговременными орбитальными станциями) и вошла в историю под названием «Салют».

Рассказ об этом эпизоде истории космонавтики не только интересен сам по себе, но и вскрывает некую черту эпохи, а именно: как ради, в общем-то, сиюминутных политических и репутационных интересов руководство СССР пренебрегло стратегией развития космической отрасли.

Группа высокопоставленных сотрудников ЦКБЭМ (так в тот момент называлось бывшее ОКБ-1 — будущая РКК «Энергия»), в которую входили, в частности, К. П. Феоктистов, Б. В. Раушенбах и Б.Е Черток, обратилась к секретарю ЦК КПСС «по оборонке» Д. Ф. Устинову с предложением быстро сделать пилотируемую орбитальную станцию из несколько доработанного корпуса «Алмаза» и уже готовых бортовых систем корабля «Союз». Мотивировалось это соревнованием с NASA: американцы строили орбитальную станцию Skylab и, после провала нашей пилотируемой лунной программы, проиграть еще и в этом было политически совсем уж неприлично. А изготовление «Алмазов», а главное, сложной высокоэффективной аппаратуры для них, затягивалось…

Несмотря на дружный совместный протест обоих Генеральных конструкторов (что, учитывая, мягко говоря, сложные отношения В. Н. Челомея и В. П. Мишина само по себе было уникально), Устинов, исходя из политической ситуации, предложение принял. Пикантная деталь: новая орбитальная станция была названа «Заря», но, когда она была уже на космодроме, Китай запустил свой спутник с таким же названием… И ТАСС сообщил о запуске орбитальной пилотируемой станции «Салют». Но надпись «Заря» на головном обтекателе закрасить не смогли, ее можно увидеть на некоторых исторических кадрах.

Станции «Салют» уже в силу обстоятельств своего «рождения» просто не могли не относиться к третьей группе по нашей классификации: научные приборы для первой из них собирали в срочном порядке из того, что было под рукой. Зато потом это стало редким по своей наглядности примером эволюционного развития: в конструкции «Салюта-4» учли опыт эксплуатации первой станции, а «Салют-6» обоснованно отнесли ко «второму поколению»: второй стыковочный узел и возможность дозаправки топливом в космосе стали огромным шагом вперед.

Со своим концептом модульной орбитальной станции пришел в ЦКБЭМ (так в тот момент называлось бывшее ОКБ-1 — будущая РКК «Энергия») и знаменитый Генеральный конструктор, академик, лауреат, орденоносец, Герой Соцтруда и прочая, и прочая — Валентин Петрович Глушко. Но реализовать свой новаторский концепт Валентину Петровичу не дали. Есть основания полагать, что на картине А. Соколова изображена именно орбитальная станция Глушко. Поясним: «Мир» с таким «шариком» появился гораздо позже, в те времена стыковочные узлы для целевых модулей планировалось расположить совсем в других местах базового блока (см. рис. 4).

О «Мире» сказано уже достаточно много (хотя немало осталось и в ведомственных архивах). Но, к сожалению, уже к моменту запуска базового блока орбитального комплекса «Мир» было понятно, что многоцелевые пилотируемые орбитальные станции себя исчерпали. Почему?

Полеты человека в космос — пока действительно недешевое и небезопасное дело. А значит, пребывание человека в космосе должно быть максимально эффективным. Для этого, в свою очередь, должны быть максимально эффективны те космические аппараты, на которых человек в космосе работает. И тут оказалось, что несколько разных направлений космических исследований совместить на одном аппарате просто невозможно!

Например, чтобы, вернувшись после длительного полета, космонавт не утратил возможности просто ходить, он должен не менее двух часов в сутки заниматься физкультурой. Как оказалось, при таких занятиях не только 30-тонные «Салюты» и «Алмазы», но и 100-тонный «Мир» и 400-тонную МКС весьма ощутимо трясет… Проведению медико-биологических исследований это не мешает, но совершенно несовместимо с работами по двум направлениям — астрофизике и космической технологии.

Для проведения астрофизических наблюдений необходима точная ориентация соответствующих телескопов, а по сути, всей станции, на объект наблюдения. При наблюдениях земной поверхности ситуация дополнительно осложняется необходимостью постоянного поворачивания станции для слежения за выбранными участками. Астрономические сеансы могут длиться по многу суток, что, естественно, с физическими упражнениями экипажа не совместимо…

Для технологических экспериментов, например, для выращивания кристаллов, нужны невесомость и вакуум. Но на околоземной орбите невесомость не статическая, а динамическая. И в чистом виде, без так называемых «приливных» сил, она имеется только в небольшой области около центра масс аппарата. Но, скажем, на «Мире» эта область оказалась как раз в районе переходного отсека, через который постоянно «проплывали» члены экипажа. И не только «физкультурные» толчки, но и повороты станции при астрономических сеансах для растущих кристаллов тоже не подарок. Пытались снять проблему за счет поворотных стабилизированных платформ для телескопов, но и они помогли только частично.

И с вакуумом тоже не просто: любой достаточно крупный космический объект быстро обзаводится собственной внешней атмосферой. Она состоит из множества компонентов: от продуктов сгорания топлива в двигателях коррекции и ориентации до живых микроорганизмов. Эту собственную атмосферу порой трудно обнаружить без специальных приборов, но вакуум, необходимый для космических технологий, она портит…

Всё это, повторюсь, было понятно уже к моменту запуска «Мира», но при его создании учтено не было, и тому были объективные причины. Возможность автономного полета целевого модуля требует наличия на нем ряда служебных систем: системы ориентации, системы управления, системы телеметрии, системы обеспечения стыковки (в те годы — радиотехнической). При тогдашнем техническом уровне агрегаты этих систем занимали значимую долю массы и объема модуля даже 20-тонного класса, и, в силу штучного или мелкосерийного производства, немало стоили. Это сегодня масса таких систем снизилась до величины планируемой погрешности в весовых расчетах!

И еще один мало кому известный, но порой решающий момент: управление таким автономным полетом требовало задействования значительной части ресурсов наземного командно-измерительного комплекса. А это — глобальная система, включающая мощнейшие в стране и не последние в мире вычислительные центры, десятки разбросанных по миру передающих, приемных и локационных станций, спутников связи, судов космической связи (когда-то у нас был целый флот, сейчас остался один «Маршал Крылов»). И каждая модернизация комплекса — очень дорогое удовольствие. Лишь полгода назад появилась информация, что в нашей стране создается система управления «роем» космических аппаратов как единым целым. Когда еще она будет доведена, а ведь мы вспоминаем события 35-летней давности!

Поэтому на «Мире» целевые модули были пристыкованы к базовому.

Но был же еще и проект станции «Мир-2»! Предполагалось, что в нем будут использоваться блоки 100-тонного класса, выводимые универсальной ракетно-космической транспортной системой (УРКТС) «Энергия». Станция задумывалась как сборочно-эксплуатационный центр. Целевые модули с Земли сначала планировалось доставлять на «Мир-2» (в частности и «Бураном»), а потом разводить по рабочим орбитам с помощью многоразовых межорбитальных буксиров, в том числе и пилотируемых. Известны по крайней мере две реконструкции проектного облика «большой» станции «Мир-2» и демонстрационный плакат с сайта buran.ru (см. рис. 5).

Но по мере «углубления» перестройки, когда расходы на космонавтику начали сокращать, перспективы УРКТС «Энергия» подергивались туманом, поэтому снова вернулись к многоцелевой станции… «Мир-2» было решено строить с использованием модулей 20-тонного класса, а может, и полегче (12 тонн под вывод «Зенитом», и даже 7 тонн с запуском на «Союзе»).

Такой виделась новая, уже российская, орбитальная пилотируемая станция к моменту начала переговоров по МКС. Но, к сожалению, вероятность постройки даже такого «Мира-2» в тех конкретных общественно-экономических условиях была даже не близкой к… а равной нулю…

Однако история проектов российских орбитальных станций на этом не закончилась!

Во-первых, идея автономных, но стыкуемых с базовой станцией для обслуживания целевых модулей нашла свое развитие в проекте «ОКА-Т» (см. рис. 6).

На этом аппарате предполагалось не только проводить технологические эксперименты, но и развернуть уже опытно-промышленное производство с использованием таких факторов, как глубокий вакуум и невесомость (правильнее — микрогравитация). Но к 2015 году, после двух десятков лет мытарств, «ОКА-Т» совсем исчезла из Федеральной космической программы России.

И раз уж, как говорит Дмитрий Олегович, будущая станция планируется «многофункциональной, с заправочно-, ремонтно-, сборочным комплексом», то, может, «ОКА-Т» имеет перспективы вернуться в Федеральную космическую программу?

Упоминавшийся историк космонавтики Вадим Лукашевич раскопал проектное изображение посещаемого орбитального завода, предлагавшегося Генеральным конструктором НПО «Молния» Г. Е. Лозино-Лозинским для взаимодействия с многоразовой аэрокосмической системой МАКС (см. рис. 7).

И кстати, буквально отвечая на нынешний призыв Роскосмоса, с конца «нулевых» в РКК «Энергия» без особого шума, но и не особенно скрывая, проектировали ОПСЭК — орбитальный пилотируемый сборочно-эксплуатационный комплекс. Собственно и предназначенный для сборки, ремонта и заправки. Один из вариантов ОПСЭКа показан на рисунке (см. рис. 8).

Подчеркнем еще раз: всё рассказанное — это только то, что рассекречено и опубликовано! И это не просто нафантазировали художники (да, в одном случае действительно есть картина художника — но художника «приближенного» и весьма информированного), а то, что прорабатывали конструкторы, с учетом конкретных производственных и логистических возможностей… И это практически неизвестно большей части даже любителей и энтузиастов космонавтики.

Но неужели это неизвестно и руководству российской космонавтики? Или в ЦНИИмаш нормальную техническую справку уже написать некому? Ведь там-то всё это и многое другое имеется в гораздо более полном и подробном изложении! А ежели архивы отчетов о научно-исследовательских работах 1960-1970-х годов уничтожили (ходили такие неприятные слухи в начале 1990-х годов), так у предприятий-разработчиков запросить можно, благо их тут всего три упомянуто, — ну еще в отделившемся от «империи Челомея» КБ «Салют» кое-что должно остаться…

Впрочем, мы отнюдь не ставили своей целью в этой статье умалить достижения Роскосмоса и его руководителя. Даже напротив. Мы вовсе не хотим присоединиться к тем многим, которые от души посмеиваются над Д. О. Рогозиным с его журналистским образованием и противопоставляют ему «настоящих профессионалов, прошедших все ступени…» Нам кажется, что делать этого не стоит, иначе получится конфуз. Ведь, как оказалось, вовсе не «заслуженные и уважаемые профессионалы», а именно этот журналист, ставший в 2011 году вице-премьером и председателем воссозданной Военно-промышленной комиссии при правительстве РФ, оказался первым в истории СССР и России государственным деятелем, который открыто поставил вопрос о целях космонавтики, о том, зачем она вообще нужна обществу. И что характерно, за восемь прошедших лет внятного ответа от «настоящих профессионалов» так и не прозвучало.

А то, что было ими сказано, как выяснилось, совсем не учитывает современное состояние российской космической отрасли — в том смысле, что она (отрасль) сегодня масштабнее и мощнее по потенциалу тех целей и задач, которые были сформулированы «настоящими профессионалами». Процентов на 50! И это притом, что сейчас она далеко не та, что во времена Устинова. А мы ведь уже знаем (чай, не раннеперестроечные времена на дворе!), что в современной России такие разговоры обычно заканчиваются «оптимизацией» (то есть сокращением) предмета обсуждения до тех размеров, которые кому-то (и хорошо, если Рогозину, а не Силуанову или Набиуллиной) покажутся достаточными…

И раз уж «настоящие профессионалы» не видят за деревьями леса, упираются в частности и не могут ответить, в чем же все-таки стратегия развития нашей космической отрасли, тогда, может быть, действительно, стоит ожидать этого ответа от общества? Правда, вопрос все-таки нужно правильно поставить.