Осваиваем Космос

Пуск состоялся в 21.30 мск с космодрома Ванденберг в Калифорнии. Накануне запуска все приготовления шли в штатном режиме.

Первоначально старт ракеты со спутником планировался на сентябрь, но был отложен по техническим причинам. Затем запуску помешал масштабный лесной пожар, начавшийся в непосредственной близости от стартовой площадки. В результате старт был отложен еще на три недели. Затем его дважды откладывали из-за незначительных технических сложностей с ракетой.

Спутник WorldView-4 компании DigitalGlobe создан компанией Lockheed Martin Space Systems. Аппарат предназначен для передачи многоспектральных панорамных снимков Земли высокого разрешения.

Предшественник WorldView-4, спутник WorldView-3 был запущен в 2014 году. Новый аппарат, оснащенный телескопом GeoEye Imaging System-2, станет пятым в этом созвездии спутников DigitalGlobe.

На запуске присутствовал известный российский актер Евгений Миронов, который играет прославленного космонавта Алексея Леонова в новом художественном фильме "Время первых".

Полет до МКС будет проведен по так называемой "длинной схеме" — в течение двух суток после запуска, чтобы протестировать системы, применяемые на кораблях новой серии. Стыковка намечена на 20 ноября в 1.02 мск в автоматическом режиме.

Что представляет собой "Союз МС-03"

Транспортные корабли новой модификации "Прогресс МС" и "Союз МС" разработки и производства РКК "Энергия" были созданы в результате глубокой модернизации кораблей "Прогресс М" и "Союз ТМА".

Бортовая командная радиотехническая система "Квант-В" заменена на единую командно-телеметрическую систему с дополнительным телеметрическим каналом. Новая командная радиолиния обеспечит прием сигналов через спутники-ретрансляторы "Луч-5", благодаря чему значительно увеличатся зоны радиовидимости кораблей — до 70% от длительности витка.

Корабли новой модификации комплектуются современной бортовой радиотехнической системой сближения и стыковки "Курс-НА". По сравнению с более ранней версией "Курс-А" она обладает улучшенными массогабаритными характеристиками и позволяет исключить из состава оборудования корабля одну из трех радиоантенн.

Вместо аналоговой телевизионной системы "Клёст" на кораблях будет использоваться цифровая телевизионная система, которая позволит поддерживать связь между кораблем и станцией посредством межбортовой радиолинии.

В состав бортовой аппаратуры кораблей модификаций "Союз МС" и "Прогресс МС" взамен снимаемого с производства оборудования также вошел новый цифровой блок управления резервным контуром разработки РКК "Энергия", модернизированный блок датчиков угловых скоростей БДУС-3А и светодиодная фара СФОК.

Применение новых наземных и бортовых радиотехнических систем позволило использовать современные протоколы передачи информации, в результате чего улучшилась стабильность работы системы управления корабля.

Большинство технических решений, заложенных в конструкцию кораблей "Союз МС" и "Прогресс МС", будут использованы при создании пилотируемого транспортного корабля нового поколения, который разрабатывает РКК "Энергия".

Основная научная миссия начнётся, когда TGO выйдет на рабочую орбиту. Она будет близкой к круговой и достаточно низкой, с высотой около 400 км над поверхностью. Это произойдёт лишь через год после начала торможения с помощью атмосферы, предположительно к марту 2018 года.

Но уже сейчас, когда аппарат находится у Марса, научные группы получили возможность провести калибровки приборов и провести первые наблюдения.

Российско-европейский комплекс научной аппаратуры на борту TGO состоит из четырех приборов. Один из приборов - российский нейтронный детектор ФРЕНД уже проводил научные наблюдения: вначале в ходе перелёта от Земли к Марсу, а затем после отделения модуля «Скиапарелли» и выхода TGO на орбиту был снова включён 31 октября 2016 года. Сейчас ФРЕНД проводит калибровку в полете для изучения радиационного фона на орбите вокруг Марса.

Будущая задача ФРЕНД состоит в измерении потока нейтронов от поверхности планеты, которые рождаются в результате взаимодействия с частицами космических лучей. По характеристикам нейтронных потоков можно судить о составе грунта и, в частности, о наличии в нём водорода. Поскольку водород входит в состав молекулы воды, то по данным ФРЕНД можно будет судить о том, как распределен водяной лёд в грунте Марса на глубине около 1-2 м. Первые наведения прибора на Марс состоятся уже в начале следующей недели.

Три других прибора на борту TGO проведут первые проверочные измерения на орбите вокруг планеты 20–28 ноября.

Два спектрометрических комплекса, российский ACS (АЦС) и европейский NOMAD, будут исследовать состав марсианской атмосферы. Их главная задача - измерить концентрации её малых составляющих, то есть газов, присутствующих в очень малых, или «следовых», концентрациях. Особенно интересен метан, который на Земле имеет, в основном, биогенное или гидротермальное происхождение.

Оба прибора работают в нескольких режимах. Первый - режим «солнечных затмений», когда поле зрения приборов направлено на Солнце. По мере движения аппарата по орбите Солнце «заходит» за горизонт планеты и просвечивает атмосферу. Второй - режим измерения на лимбе, при этом поле зрения также направлено на край планетного диска, но Солнце находится за аппаратом. Третий - режим измерения в надир, когда прибор «смотрит» вниз, на поверхность Марса, и измеряет солнечный свет, отраженный от поверхности. По тому, как изменяется спектр солнечного излучения после прохождения через атмосферу или отражения от неё, можно судить о наличии в ней тех или иных веществ.

Во время измерений 20–28 ноября 2016 года наблюдений в режиме «солнечных затмений» не будет, но поля зрения обоих приборов будут направлены на лимб планеты, а также в надир, так что обе научные группы смогут проверить точность наведения для подготовки к будущим измерениям.

Возможно, что таким образом удастся зарегистрировать ночные свечения в верхней атмосфере Марса. Они возникают, когда на ночной стороне планеты рекомбинируют атомы, появившиеся в результате распада молекул под действием частиц солнечного ветра на дневной стороне. Рекомбинируя, атомы испускают энергию в виде фотонов, которые и регистрируются как свечения.

Также предполагается провести наблюдения Фобоса, ближайшего к Марсу спутника. Кроме этого, будут получены первые изображения Марса с помощью камер комплекса CaSSIS. Во время обоих витков CaSSIS вначале проведёт тестовые включения с наведением на звёзды, чтобы откалибровать инструмент, а затем будет наводиться на Марс. Поскольку TGO находится на высокоэллиптической орбите, у исследователей будет возможность получить изображения Марса с большего и меньшего расстояний, чем когда аппарат выйдет на рабочую орбиту. Правда, при этом скорость движения в перицентре будет выше, чем на рабочей орбите, поэтому предстоит тщательно спланировать график съёмок.

CaSSIS работает в режиме стереопар: вначале делается первый снимок, затем камера поворачиваться и делает второй снимок, как бы глядя назад. В результате один и тот же участок снимается под двумя разными углами. После обработки такой стереопары можно построить модель поверхности и судить об относительной высоте деталей ландшафта.

Пока исследователи не планировали съёмок конкретных областей. В районе перицентра TGO будет пролетать над областью под названием Лабиринт Ночи, и в это время будет предпринята попытка сделать стереопару. Во время второго витка, возможно, CaSSIS сможет снять Фобос.

Цели эксперимента CaSSIS - получить фотографии тех деталей на поверхности, которые могут иметь отношения к источникам и стокам следовых газов, а также районы, которые могут статьи местом посадки аппаратов второго этапа миссии.

Во время двух витков 20–28 ноября также будут проводиться проверки связи и передачи данных на Землю, в том числе информации от марсоходов Curiosity и Opportunity (НАСА).

Начнем с второго пункта. Согласно Федеральной космической программе (ФКП) 2016-2025, вся работа над сверхтяжелым носителем до 2025 года включает проработку его концепции и «отдельных элементов». Именно эту работу и выполнила РКК «Энергия» для Роскосмоса. Концептуально «Энергия-5В» представляет собой модульную ракету, которая похожа на разработанную Центром им. Хруничева тяжелую «Ангару-А5», но использует ракетные модули большего размера. Каждый такой модуль является эквивалентом ракеты среднего класса «Зенит» и приводится в движение двигателем РД-171. Корпорация рассчитывает, что по опытно-конструкторской работе «Феникс» эти модули будут разработаны в качестве самостоятельных ракет. Третью же «водородную» ступень сверхтяжелый носитель должен получить от планирующейся к разработке утяжеленной модификации «Ангары» – ракеты «Ангара-А5В».

ФКП включает работы и по «Фениксу», и по «Ангаре-А5В», однако это не означает, что обе ракеты будут готовы к 2025 году. Работа над ракетой среднего класса в 2025 году должна быть доведена до готовности к наземным испытаниям. С «Ангарой» ситуация, прямо говоря, совсем мутная. Во-первых, не надо забывать, что главный конструктор семейства ракет «Ангара» Юрий Бахвалов до увольнения из Центра им. Хруничева заявил, что подобная модернизация технически невозможна.

Во-вторых, в связи с сокращением бюджета было принято решение оставить на космодроме Восточный всего один стартовый стол для ракет «Ангара». Это означает, что с одного стола должна стартовать ракета в пилотируемой конфигурации с кораблем «Федерация» («Ангара-А5П»), обычная «Ангара-А5» в конфигурации с керосиновым блоком ДМ и с водородным блоком КВТК и ракета «Ангара-А5В» с теми же пилотируемыми и непилотируемыми нагрузками. Конструкция стартового комплекса получается монструозной, сложной в проектировании, дорогой и не менее сложной в строительстве. Вероятно, именно в связи с этим работы «второй очереди» на космодроме Восточный до сих пор не начались.

Наконец, не надо забывать, что в ходе кризисной коррекции ФКП ее расходная часть была весьма существенно урезана. При этом финансирование отдельных направлений сократилось, а задачи остались прежними. Как они будут выполнятся при урезанном финансировании – непонятно. Кроме того – и это не менее важно – фактически на реализацию ФКП выделяется меньше средств, чем планировалось. Например, согласно принятой программе, в 2017 году Роскосмос должен получить 104,6 млрд рублей. Реально будет выделено 92,5 млрд.

А теперь о Луне. В 2006 году тогдашний гендиректор РКК «Энергия» Николай Севастьянов сказал, что, при наличии государственного заказа, корпорация смогла бы начать строительство обитаемой базы на Луне в 2015 году. Финансирования, конечно же, не было, и никакой станции на Луне сейчас нет. РКК «Энергия» является головным предприятием Роскосмоса по пилотируемым программам, но она – исполнитель (и, по сути, квазичастная компания), а не заказчик. Она не определяет стратегию расходования средств, а только выполняет полученные от Роскосмоса заказы.

У Роскосмоса же четкая программа действий заканчивается в 2025 году вместе с ФКП. Стратегии на 2030-е и на 2040-е годы, и без того описанные весьма общими словами, принимались во времена грандиозных планов 2013-2014 годов и уже устарели, т. к. не соответствуют утвержденной версии ФКП. Можно ли утверждать, что простая экстраполяция динамики ФКП за 2025 год позволит осуществить полет на Луну в 2031 году? Ну-у-у-у, давайте посмотрим.

Для того, чтобы выполнить полет на Луну по предлагаемой РКК «Энергия» схеме – а это единственная официально рассматриваемая схема в России, – понадобятся:

1. Тяжелый пилотируемый корабль ПТК НП («Федерация»). Ожидается, что первый беспилотный полет корабля состоится в 2021 году, пилотируемый – в 2023. Для выполнения этих планов необходимо, чтобы государство полностью финансировало ФКП (условие уже не выполняется) и чтобы в срок была готова «Ангара-А5В» (о сложностях с ней написано выше).

2. Сверхтяжелая ракета. До 2025 года проектирование такой ракеты не начнется. В качестве альтернативы можно рассматривать четыре пуска «Ангары-А5В», но, помимо сомнений в будущем этой ракеты, возникают вопросы к возможности осуществления четырех подряд пусков с одного стартового комплекса в течение нескольких дней.

Надо уточнить, что именно четырехпусковая схема пока остается официально принятой, но представители РКК «Энергия» последние месяцы уже выражали желание перенести ее на сверхтяжелую ракету. Можно предположить, что это желание связано именно со сложностью реализации, стоимостью одной экспедиции и другими проблемами «четырехпуска» на «Ангаре».

Если говорить проще, полет на Луну четырьмя пусками «Ангары-А5В» с одного стартового стола – экспедиция, которую можно нарисовать на бумаге, подписать и объявить устраивающим всех планом, но вряд ли она когда-нибудь будет осуществлена в реальности.

3. Межорбитальные буксиры: водородный (на основе разгонного блока КВТК) и керосиновый (на основе блока ДМ). Разработка обоих буксиров была изъята из ФКП в процессе ее сокращения. испытаний КВТК перенесено с 2021 (до этого – 2019) на 2024 год. Сомнений в том, что блок будет готов до конца 2025 года, более чем достаточно.

4. Посадочный аппарат. Работа над ним в ФКП не предусмотрена.

Получается, что в ближайшие 9 лет предполагается создать один из четырех элементов необходимой для полета на Луну инфраструктуры. Планы эти, еще раз подчеркну, требуют полного финансирования ФКП, а его уже нет. Можно ли предполагать, что за шесть лет после 2025 года будут созданы и испытаны оставшиеся элементы? Можно. Теоретически это возможно. Также возможным является прибытие доброжелательно настроенных инопланетянок-гуманоидов из звездной системы Проксима Центавра. Я, во всяком случае, на это надеюсь.