000

Инженерия Космоса         Недавно в СМИ появилась эдакая вселенская жалоба (не будем уточнять авторство) на трудности освоения космоса, названная «Изготовление космических аппаратов в 2025 г.», начинающаяся так: «Создание космических аппаратов – это сложнейший процесс, требующий не только высоких технологий, но и невероятной точности, осторожности и ресурсов»... В ней в 4-х параграфах – «сложность проектирования космических аппаратов»; «строительство космических аппаратов: материалы и технологии»; «трудности при запуске и эксплуатация в космосе» и «многофункциональность и долговечность аппаратов» – весьма убедительно показано, что «Создание космических аппаратов – это сложный и многогранный процесс, включающий в себя не только высокие технологии и инженерные решения, но и огромную точность в расчётах. Каждый этап – от проектирования и выбора материалов до запуска и эксплуатации – требует максимальной ответственности и опыта».
         Этого, видимо, не знали С.П. Королёв и его сотрудники и вышли в космос, устроили там обитаемые станции, засняли обратную сторону Луны и покатались по ней... Короче говоря, Россия (тогда СССР) были признанным лидером, на трудности не жаловалась, хотя впереди идущий с ними сталкивается прежде всех... Что же стряслось с космической державой? Беда в том, что власть захватила экономика и во главу угла стала отдача «быстрых» денег и теперь опередить РосКосмос сможет даже Ватикан, если этого захочется римскому папе! «Быстрые деньги» и самоокупаемость это хорошо, но фундаментальные исследования принципиально затратны!
        Авторы «жалобы» почему-то забыли, что космонавтика состоит, по меньшей мере, из 3-х кластеров: прикладной космонавтики, космонавтики «жилого» освоения (обсерватории, биомодули и модули высоких технологий, мастерские) и кластер фундаментальных исследований. «Быстрые деньги», окупаемость, тем более, прибыль может дать только первый кластер, два других могут быть результативны только при соответствующем финансировании. Для того и привлекали экономистов, чтобы финансировать второй и третий кластеры за счёт первого, но совсем не для того, чтобы «распродавать» российские достижения во всякого рода совместных предприятиях. Учитывая специфику кластеров они, даже под общей «административной крышей» должны иметь «суверенные финансы» как в смысле обеспечения, так и расходования. Кластер прикладной космонавтики не только должен быть самоокупаемым, но и доходным. Кластер «жилого» освоения дотационен за счёт обслуживаемых отраслей. Что же касается кластера фундаментальных исследований, то в нём должны быть строго бюджетные объекты с соответствующим обеспечением, расходованием и контролем.
        Кластер прикладной космонавтики расположен в ближнем космосе, полностью ориентирован на потребности социума и должен быть максимально дешёв в эксплуатации. Он должен обеспечивать зондирование земной поверхности, навигацию, связь, метеорологию, чрезвычайные ситуации и другие «земные» потребности. В этом кластере уже работают GPS, ГлоНаСС, множество военных и несколько гражданских систем наблюдения и связи. Элементы этого кластера должны быть предельно дешёвыми и унифицированными. В качестве примера может служить «кубсат», элементы которого могут быть максимально стандартизованы, производиться серийно на роботизированных заводах и отличаться только устанавливаемыми на них датчиками. Именно в этом кластере нужны экономисты, обеспечивающие максимум прибыли от космических услуг.
        Кластер «жилого» космоса должен быть привязан к точкам Лагранжа систем Земля-Луна и Солнце-Земля. Это необходимое условие организации Орбитальных станций длительного обитания (ОСДО) с центробежным обеспечением нормальной силы тяжести и станции Вахтового метода использования (СВМИ), которые должны располагаться там, где их орбиты будут стабильны, обеспечивая хотя бы в минимальном объёме жизненные условия «командированных». Уже сейчас это весьма сложные сооружения:

Прототипом СВМИ может стать создаваемая РОС* (Российская орбитальная станция), если удастся уберечь её от международного статуса. В дальнейшем РОС должна стать космической мастерской и должна обеспечивать приоритеты разработок. Ожидать коммерческой отдачи в этом кластере вредно для любых, планируемых в этом кластере работ, минимизировать затраты, в том числе и за счёт доходов от прикладного кластера – уже достаточно серьёзно. Наконец, третий кластер– фундаментальные исследования – кластер сугубо затратный, он должен финансироваться напрямую из госбюджета, минуя финансовые инстанции Роскосмоса. В нём снова появляется возможность зарабатывать на разгонах иностранных зондов нашим ядерным буксиром.
Последние новости из Роскосмоса дают основания надеяться, что «инженерия» в Роскосмосе начинает теснить «экономику». Так, в «Российских космических системах» разработали технологию изготовления и обслуживания космических аппаратов в космосе, с помощью которой предполагается решить вопрос быстрого развертывания отечественных спутниковых группировок. С её помощью компания предлагает развернуть такие группировки, а также продлить срок активного существования уже функционирующих космических систем. В холдинге подчеркнули, что обеспечение технологического суверенитета России в вопросах освоения космического пространства, планы по строительству Российской орбитальной станции и построение перспективных группировок спутников требует от космических инженеров разработки новых способов и технологий создания «космической инфраструктуры. «За счёт унификации комплектующих, совершенствования массы и габаритов сборка космических аппаратов должна двигаться по пути переноса завершающего этапа работ на орбиту», – заявили в РКС.

В организации уточнили, что первоначально под строительством спутников можно понимать сборку методом стыковки функциональных блоков, подготовку любого аппарата перед эксплуатацией и поддержание его в рабочем состоянии: «Впоследствии возможен переход к полноценной системе «заатмосферного строительства», где системы будут развёртываться и собираться автоматически или с помощью роботов и дистанционно управляемых манипуляторов. В основе метода, предлагаемого РКС, лежит принцип доставки на орбиту готового остова космического аппарата – его конструктивно-силовой основы – и блоков полезной и служебной нагрузки, выполненных в виде законченных унифицированных модулей, зафиксированных на специальном каркасе – крейте». Планируется размещение на станции 3D-принтера для печати из пластика необходимых деталей приборов и интерьера. Модули РОС будут «одеты» в своеобразную многослойную броню – противометеороидные экраны. Планируется восстановить утраченные технологии, которые не использовались при строительстве РС МКС – силовые гироскопические комплексы, высокомощное энергопитание.
В холдинге также подчеркнули, что оригинальность решения заключается в использовании технологии цифрового двойника – виртуальной копии будущего спутника, предварительно созданной на Земле. «В нём фиксируются основные параметры работы служебного и целевого оборудования, модели и алгоритмы изготовления, тестирования и дальнейшего обслуживания. Таким образом, при сборке и модернизации аппаратов оператор в космосе будет устанавливать системы по чётко заданной последовательности, испытывать их с помощью визуального и функционального контроля, при необходимости проводить верификацию и валидацию цифровых двойников», – отметили в организации.

* Российская орбитальная станция (РОС) – планируемая российская орбитальная станция, которая должна прийти на смену постоянному участию Российской Федерации в проекте МКС. Проект РОС (РОСС) разрабатывается специалистами РКК Энергия. Национальная российская орбитальная станция будет создаваться на основе модулей, изначально предназначавшихся для МКС: «НЭМ», «МЛМ» и «УМ» (последние два – аналоги запущенных в 2021 году модулей МКС), затем будут добавлены ещё два модуля: шлюзовой (ШМ) и трансформируемый (ТМ). Таким образом, всего станция будет состоять из пяти модулей, её масса составит 60 т. Станцию планируется впервые в истории земных ОС вывести на высокоширотную орбиту, чтобы она смогла работать в интересах России, накрывая траекторией весь земной шар, включая Арктику. Для этого придётся пойти на повышение энергозатрат при выводе на орбиту и повышение уровня радиации при пролёте станции через полярные области. Наклон орбиты новой станции будет составлять 97°. Станция будет создаваться с применением новых материалов и сплавов, а также аддитивных технологий, в том числе для изготовления сложных металлических деталей конструкции модулей.

В оглавление