что сопровождает запуск космических ракет
Дорога в космос: как происходит запуск ракеты с Байконура
Говорят, что космос растерял всю романтику. Запуск ракеты — это уже обыденность и рутина. Чтобы проверить эти утверждения, журналист Лайфа Михаил Котов отправился на Байконур и посмотрел, как же происходит подготовка космонавтов к запуску на Международную космическую станцию и сам старт ракеты.
Фото: © Михаил Котов
Всё начинается с чартерного рейса, заполненного по большей части американскими родственниками космонавтов и специалистами и чиновниками из NASA, громкими и постоянно смеющимися, как и все американцы. Российские специалисты уже на месте и работают или добираются другими рейсами. В хвосте самолёта пресса, операторы с разных каналов, журналисты информагентств, не вылезающие из своих планшетов и телефонов, работники пресс-службы Роскосмоса, организовывающие поездку.
Три часа полёта — и белое снежное покрывало Подмосковья сменяется всеми оттенками охры. Снег сошёл, а трава ещё не выросла, и сверху видно только огромное жёлто-красно-коричневое покрывало. Ещё немного — и самолёт приземляется в аэропорту Крайний, маленьком, зато находящемся практически вплотную с Байконуром. Поддержкой и обеспечением аэропорта занимается центр эксплуатации наземных объектов инфраструктуры (ЦЭНКИ), а таможенники на паспортном контроле казахские. Немного ожидания, и мы на Байконуре — одном из самых известных космических городов в мире.
Фото: © Михаил Котов
Полпятого утра следующего дня — автобус с прессой едет на космодром. Добираться не очень долго, всего сорок-пятьдесят минут по прямой, как стрела, асфальтированной дороге, словно разрезающей степь напополам. Несколько КПП, где нас сверяют со списками и пересчитывают по головам. Стоит отметить, что к безопасности на Байконуре относятся очень серьёзно, и это поражает, когда понимаешь огромный размер относящейся к космодрому территории. Неважно, где вы и что делаете, рядом с вами всегда находится несколько безопасников космодрома, а в узловых местах то тут, то там видишь уже вполне серьёзное полицейское подкрепление.
Темно. Температура около ноля, но поднимающийся ветерок заставляет ёжиться даже самых тепло одетых. Мы ждём, смотря на огромное здание МИК (монтажно-испытательного комплекса), где в настоящее время идёт подготовка к вывозу ракеты-носителя «Союз-ФГ», той, что доставит 55-й экипаж МКС к месту работы. Вообще, ожидание — это самая большая часть любого пресс-тура. На Байконуре это чувствуется особенно сильно.
Выезд всегда заранее, чтобы не пропустить ничего важного, время на подготовку для телевизионщиков, время на подготовку мероприятия. Всё это сливается в спокойные и медитативные часы ожидания, разбавляемые спорами журналистов о космонавтике. Тут вообще практически нет случайных людей, а потому практически каждый первый с ходу готов выступить на тему «Успехи и проблемы современной космонавтики» с кучей цифр, фактов и выводов. Тут все болеют космосом.
Ещё очень важно приехать к месту работы пораньше, чтобы успеть занять правильное место. К моменту открытия ворот МИК возле специально ограждённой территории уже больше сотни человек — журналисты, родственники и знакомые космонавтов, туристы, работники NASA и Роскосмоса, тоже жаждущие увидеть это чудо — выезд ракеты.
Подходит тепловоз, заезжает в цех и потихоньку вывозит огромную, просто поражающую воображение ракету. Несколько минут для начала термостатирования — некоторые узлы ракеты должны всё время находиться при определённой температуре, поэтому их подключают к специальному вагону обеспечения. И медленно, метр за метром ракета выплывает из здания.
Фото: © Михаил Котов
Поездка ракеты до стартовой площадки занимает несколько часов. Невысокая скорость следования, дважды приходится разворачиваться на специальных тупиках. Следующая точка съёмки — переезд в степи. Опять холодно, но уже не темно. В байконурской степи занимается оранжево-красный рассвет. Спустя полтора часа мы наконец видим ракету, медленно ползущую по рельсам неподалёку от стенда динамических испытаний для советской сверхтяжёлой ракеты-носителя «Энергия».
Сразу становятся понятны циклопические размеры этого здания — его высота более ста метров. В настоящее время оно, а также находящиеся рядом объекты — стартовая площадка «Энергии» и ракеты Н-1 — не используются, эти проекты закрыты. Медленно разрушающиеся здания так и останутся памятниками советским свершениям и возможностям.
Когда тепловоз с ракетой проходит мимо нас по переезду, становится слышно, как «поёт» ракета — она гудит и погромыхивает пустыми баками для топлива и окислителя. Весь путь ракету сопровождают полицейские с собаками.
Фото: © Михаил Котов
А вот и стартовая площадка, это Гагаринский старт, откуда будет совершаться уже 513-й запуск, согласно звёздочкам, нанесённым на обслуживающую конструкцию. Звёздочек, правда, можно насчитать на 511 запусков, но нам объясняют, что просто не успели дорисовать.
Вертикализация ракеты похожа на медленный балет. Специальное устройство переводит ракету в вертикальное положение, где её нежно и практически бесшумно подхватывают силовые балки. Всё, с этого момента ракета висит, словно в колыбели, в специальном устройстве. Она держится только за счёт собственного веса, в момент старта, когда она начнёт движение вперёд, силовые балки сами отпустят её, раскрывшись, словно лепестки тюльпана.
Ещё полчаса спустя возле ракеты, как две ладони, смыкаются технологические фермы, необходимые для завершения подготовки. Теперь работа за десятками специалистов, всё время до старта занимающихся подготовкой носителя к запуску.
Кстати, основного экипажа ракеты на этом мероприятии не бывает. Они уже видели свой будущий транспорт несколько дней назад в МИКе, а затем увидят его вторично только за пару часов перед стартом. Так заведено.
На следующий день мы едем на освящение ракеты. Тут уже нет туристов. Только представители руководства космодрома и священнослужители, проводящие обряд. Это вызывает смешанные чувства, сложно сказать, насколько это нужно и важно. С другой стороны, обряд освящения ракетной техники перед стартом проводится уже несколько лет, и если от этого становится легче и спокойнее такому большому количеству людей, то что ж в этом плохого. Выглядит действо действительно красиво.
Фото: © Михаил Котов
На третий день основное событие — пресс-конференция космонавтов перед стартом. Народу много, почти всё руководство, жёны, дети и родственники космонавтов. Помещение небольшое, всё свободное пространство заставлено камерами. Космонавты — основной и дублирующий экипаж — появляются за стеклянной перегородкой. Это из-за карантина. Дело в том, что последние две недели космонавты находятся в строжайшем карантине, чтобы не заболеть перед самым отлётом.
Члены экипажа будущей миссии МКС 55/56 — Олег Артемьев, Эндрю Фойстел и Ричард Арнольд — отвечают на вопросы прессы, рассказывают о запланированных экспериментах и выходах в космос, много шутят.
Фото: © Михаил Котов
Журналисты информационных агентств ищут ближайший интернет, с ходу договариваясь о времени эмбарго, начиная с которого можно будет публиковать эти новости, чтобы все оказались в равных условиях.
Тем временем на Байконур приходит внезапная весна. Солнце сияет изо всех сил, воздух прогревается до 16 градусов. Выдернутые из московской и питерской зимы журналисты после конференции стоят и ловят эти моменты тепла и спокойствия. Завтра будет работа на вылете и станет не до этого.
Фото: © Михаил Котов
Всё расписано до минут. Сначала встреча космонавтов, когда они садятся в автобус. К слову, автобусов два, и старенького пазика, знакомого всем по кино, среди них нет. Космонавты выходят под звуки «И снится нам не рокот космодрома», зрители приветствуют, воздух заполняется радостными криками вперемешку со стрекотанием зеркальных фотоаппаратов, выдающих одну серию за другой.
Толпа родственников и американцев такая большая, что видны в основном спины и поднятые с телефонами руки, все стараются снять этот момент, запечатлеть его. Автобусы уезжают, а космонавты стоят у окон в полный рост и улыбаются всем и каждому.
Затем пресса быстро прыгает в автобус, и мы едем на Байконур следом за экипажем. Чувствуется усиленная охрана — вдоль всей дороги, на каждом небольшом перекрёстке стоит экипаж с полицейскими. Возле здания «Энергии» останавливаемся, начинается очередная проверка с металлоискателями. Ещё немного — и вот мы уже в том самом дворе, куда космонавты выйдут на доклад главному конструктору и председателю комиссии. Там уже всё готово для этого, расчерчена дорожка, подписаны места, где кто будет стоять.
Пока же журналистов допускают увидеть предполётную проверку скафандров. Опять зал, разделённый стеклянной перегородкой, за ней улыбающиеся космонавты, одетые в скафандры. По очереди они ложатся в специальный ложемент, где специалисты тщательнейшим образом проверяют все системы жизнедеятельности. Зал небольшой, а потому через какое-то время просят удалиться, сначала с экипажем беседуют их семьи, затем технические специалисты, отвечающие за запуск.
Темнеет. Мы стоим во дворе и ждём выхода экипажа. Уже в скафандрах и с теми самыми чемоданчиками, отвечающими за вентиляцию и поддержание комфортной температуры внутри скафандра до того, как космонавты подключатся к бортовой системе космического корабля. Чемоданчики сейчас синенькие и стали гораздо меньше размером.
Церемония происходит чётко и быстро. Выходят космонавты, сообщают руководству о готовности к вылету. Журналисты снимают, туристы и сопровождающие стоят за заборчиком. Опять автобус, правда, ехать тут совсем недалеко, до стартовой площадки остаётся метров пятьсот. Остальные тоже садятся по автобусам и едут к наблюдательному пункту, находящемуся на расстоянии в 1800 метров от старта.
Что происходит до и во время пуска ракеты: разбираем на примере SpaceX
16 сентября, в 3:00 по Киеву компания SpaceX запустила на орбиту космический аппарат Crew Dragon, у него на борту — экипаж из четырех человек, который проведет в космосе трое суток. Пуск и посадку первой ступени компания транслировала в прямом эфире, такие трансляции за последние годы стали довольно популярными не только среди любителей космоса.
AIN.UA публикует небольшой гайд о том, как проходит пуск ракеты, и что означают аббревиатуры вроде MAX-Q или SECO, которые появляются на экране в это время. Разберем эту терминологию и этапы на примере последнего пуска Falcon 9.
Откуда стартует ракета
Обычная стартовая картинка для таких трансляций выглядит так:
Фото SpaceX
На фото мы видим ракету Falcon 9, ее первая ступень отличается по цвету от второй, потому что до пуска она два раза уже использовалась. На самом верху ракеты — аппарат Crew Dragon, в котором будет находиться экипаж.
Локация, где находится ракета — Космический центр Кеннеди во Флориде, одна из пусковых площадок, их по всему миру — довольно много:
Изображение National Geographic
Площадка, с которой 16 сентября 2021 года стартовал Falcon 9, выглядит так:
Фото SpaceX
Это — пусковой комплекс LC-39A в Космическом центр Кеннеди, SpaceX в 2014 году подписала 20-годичный контракт с NASA на его использование. Огромное здание на переднем плане — это ангар. В нем ракета находится до пуска в горизонтальном положении.
Этапы запуска ракеты
Почти всегда во время онлайн-трансляций пусков отмечают этапы, которые проходит ракета перед и после запуском. А после старта зрителям показывают ее телеметрию (данные о положении, скорости, высоте и т.д.). Разберем, что означают основные понятия и этапы, которые проходит двухступенчатая ракета, на примере пуска Falcon 9.
Ниже — скриншот с трансляции пуска ракеты SpaceX 16 сентября. Все этапы подготовки и запуска указывают на кривой внизу. Кто бы ни был производителем ракеты, если ее пуск транслируется онлайн, то организаторы стараются помечать эти этапы графически, чтобы зрители ориентировались, что происходит.
Какие еще обозначения могут выводиться на этот график? В случае с пуском Falcon 9 эта последовательность выглядит так:
Больше о том, как устроены и как летают ракеты Falcon 9, можно прочесть в пользовательском гайде.
Что происходит с ракетой после запуска
Проще всего понять, из чего состоит ракета, ее конструкцию и особенности разгона, можно на этом видео. Здесь несколько ракет (Saturn V, Space Shuttle, Falcon Heavy, SLS) изображены с прозрачным корпусом. Цветные наполнители — это типы топлива и охладителя. Керосин обозначен на видео красным, кислород — голубым, оранжевый — жидкий водород (LH2). Сейчас, из-за коронавируса в США есть нехватка жидкого кислорода для пуска ракет, об этом недавно заявляли в SpaceX (жидкий кислород используется в кислородных концентраторах и ИВЛ).
На видео хорошо заметно, что под топливо отводится основной объем ракеты, полезная нагрузка (если речь не идет о шаттле) помещается сверху. Ролик также показывает, как работают ступени ракеты:
Центрифуга SpinLaunch
Первый испытательный полет прототипа — так называемого суборбитального ускорителя — состоялся 22 октября в космодроме Америка в Нью-Мексико, но об этом событии компания объявила только в ноябре.
Хотя концепция довольно проста, задача обеспечения ее надежной и многократной работы является важной.
«Это радикально другой способ ускорения снарядов и ракет-носителей до гиперзвуковых скоростей с использованием наземной системы», — сказал генеральный директор SpinLaunch Джонатан Яни.
Яни основал SpinLaunch в 2014 году, но до сих пор компания оставалась в тени. Суборбитальный ускоритель, использованный в первом тесте SpinLaunch, представляет собой версию запланированного финального оборудования в масштабе одного к трем. Его высота составляет 91 метр.
Судя по видеодемонстрации, аппарат разделяется как минимум на две части.
«Поскольку кинетически запускаемые спутники выходят из атмосферы без ракеты, SpinLaunch обеспечивает будущее, в котором группировки спутников и космические полезные нагрузки могут запускаться с нулевым уровнем выбросов в наиболее критических слоях атмосферы», — говорится в сообщении компании.
SpinLaunch утверждает, что такие полеты могут начаться в ближайшее время. Стартап планирует провести около 30 суборбитальных испытательных полетов в течение следующих шести-восьми месяцев, а затем перейти на орбитальные запуски.
SpinLaunch заявляет, что завершила около 90% исследований по снижению рисков, связанных с развертыванием полномасштабной системы и работает над завершением ее дизайна.
Сегодняшние ракеты, доставляющие полезные нагрузки на орбиту, состоят в основном из топлива по массе, что уменьшит размер самой полезной нагрузки. SpinLaunch, напротив, хочет задействовать гораздо меньшую ракету с меньшей топливной загрузкой, но с пропорционально большей полезной нагрузкой.
Стартап прогнозирует, что ее аппарат доставит на орбиту полезную нагрузку весом около 181 кг. SpinLaunch заявляет, что ей придется искать прибрежный космический пусковой комплекс, который сможет поддерживать «десятки» запусков в день. Быстрый темп запусков без использования больших сложных ракет, в свою очередь, снизит затраты на вывод грузов на орбиту. Компания утверждает, что увеличение скорости, создаваемое приводом ускорителя, приводит к четырехкратному сокращению количества топлива, необходимого для достижения орбиты, и десятикратному снижению стоимости таких запусков.
Аналогичную работу ведет стартап Green Launch, который использует другой подход с наземными «импульсными пусковыми установками» для замены первой ступени традиционной ракеты. Летом Green Launch провела испытания на полигоне армии США Юма в Аризоне.
В 2020 году компания Aevum из Алабамы представила собственную систему запуска спутников под названием Ravn X. Это автономный самолет и ракета-носитель. Система предназначена для доставки спутников в космос каждые 180 минут. Беспилотник имеет полную взлетную массу 25 т. Самолет запускает ракету на высоте от 10 до 20 км. И самолет, и ракета-носитель используют в качестве пропеллента топливо для реактивных двигателей Jet-A, которое доступно почти во всех аэропортах США.
Наводчик для «Циркона». Россия запустила военный спутник на орбиту
Как Россия наращивает спутниковую группировку Единой космической системы
Космическая головная часть ракеты-носителя среднего класса «Союз-2.1б» в составе разгонного блока «Фрегат» и космического аппарата, запущенного в интересах Минобороны России, в расчетное время — 04 часа 18 минут мск — штатно отделилась от третьей ступени ракеты-носителя «Союз-2.1б», говорится в сообщении Минобороны России.
«Вероятно, был запущен пятый спутник Единой комической системы (ЕКС) «Купол» Минобороны России. Они — космический эшелон системы предупреждения ракетного нападения. Их задача – обнаруживать пуски баллистических ракет на всей территории Земли. Если сейчас был запущен пятый аппарат, то можно предположить, что эта спутниковая группировка сможет обеспечивать практически стопроцентное покрытие территории Земли», – рассказал «Газете.Ru» научный сотрудник Центра международной безопасности ИМЭМО РАН Дмитрий Стефанович.
Американское издание NASASpaceflight.com, со ссылкой на собственные источники, также отмечает, что речь идет о космическом аппарате «Тундра» («Космос-2552»), относящемся к ЕКС «Купол».
США обвинили Россию в «создании рисков для космонавтов МКС» и призвали «разработать нормы, которыми бы руководствовалось мировое сообщество при освоении космического пространства».
Министр обороны России Сергей Шойгу заявил, что боеприпас «ювелирно» поразил цель.
«Мы действительно испытали успешно перспективную систему. Она ювелирно поразила старый спутник. Никакой угрозы для космической деятельности образовавшиеся фрагменты не представляют», — сказал Шойгу.
«По спутникам Россия не лидер»
ЕКС создается Минобороны России с середины 2000-х годов как замена спутниковой системе обнаружения запусков баллистических ракет «Око-1», прекратившей функционирование в 2014 году.
В состав системы входят спутники «Тундра»: первые два — «Космос-2510» — были запущены в 2015 году, «Космос-2518» — в 2017 году и «Космос-2541» в 2019 году. К 2022 году «Купол» должен состоять из девяти спутников.
«Создание ЕКС позволит существенно снизить время обнаружения стартов баллистических ракет, а также значительно повысить достоверность и оперативность доведения информации о ракетных угрозах руководству страны, на пункты управления государством и вооруженными силами», — заявил ранее начальник Генерального штаба ВС РФ генерал армии Валерий Герасимов.
ЕКС состоит из спутников четырех видов: оптико-электронной, радио-технической и радиолокационной разведки, морской системы разведки и целеуказания, аппаратов предупреждения о ракетном нападении и спутников связи. «Это основные группы космических аппаратов, которые создаются именно по заказу военного ведомства и запускаются в основном с космодрома Плесецк. Данный пуск — не просто штатный, а проведенный в соответствии с программой развития спутниковой группировки ВС России», — рассказал «Газете.Ru» главный редактор журнала «Арсенал Отечества», член экспертного совета при военно-промышленной комиссии Виктор Мураховский.
Стефанович из ИМЭМО РАН отметил, что
развертывание новой российской системы морской космической разведки и целеуказания «Лиана» очень важно, «так как в противном случае все характеристики современных отечественных ракет оказываются неприменяемы в полном объеме».
Эти спутники смогут обнаруживать корабли противника в любой точке Мирового океана и наводить на них ракеты «Калибр», «Кинжал» и «Циркон».
«Также Минобороны РФ запускает спутники-инспекторы, которые официально используются для мониторинга состояния и обслуживания других российских спутников, но, предположительно, могут использоваться и для действий в отношении спутников вероятного противника. Их задача – проводить внешний осмотр аппарата, чтобы удостовериться, что он – не ударная система. Но, возможно, такие спутники могут выполнять и ударные миссии – поражать другие спутники тараном», — сказал Стефанович.
По количеству имеющихся на орбите спутников различного назначения Россия не в лидерах, она уступает другим странам в количестве коммерческих предприятий, занимающихся разработкой и созданием спутников, «это большой провал», считает эксперт.
«Самая большая спутниковая группировка в мире сейчас у США, быстро нагоняет Китай, у Германии отличные радиолокационные спутники. Спутников много, и Россия здесь не в лидерах, но она одна из тех немногих стран, которая обладает возможностью вывода в космос любого аппарата. Объективно — спутниковые группировки совершенно необходимы любой современной державе, как в военных целях, так и в гражданском применении», — подытожил Стефанович.
Космос цвета хаки
По мнению Стефановича, космос «в известной степени» был милитаризован всегда: с момента начала космической деятельности решались военные задачи. «Сейчас мы стоим на пороге новой волны милитаризации космоса, то есть развертывания космических и противокосмических систем. Несмотря на попытки сдержать «гонку вооружений в космосе», пока это не удается сделать в полной мере», – указал эксперт.
В связи с этим, по его словам, милитаризация космоса – это все военные разработки: и размещение орбитальной группировки специальной связи, высокодетальных систем наблюдения за потенциальными передвижениями противника, навигация.
«Другое дело, что есть мнение о том, что это все разговоры в пользу бедных, и, по большому счету, всех устраивает ситуация свободы действий в космосе», – резюмировал эксперт.
Воздушный старт: как изобретали новый способ запуска ракет с самолетов
Произошло событие, достаточно редкое для нашей страны. Выдан патент на запуск ракет с самолетов с использованием вертикальных пусковых установок. Его получили разработчики из Машиностроительного КБ «Факел» имени академика Грушина и НПП «Радар ммс». Сообщение об этом содержится на сайте Федерального института промышленной собственности (ФИПС). У наших инженеров немало прорывных изобретений. Но патентуются они очень редко.
В описании изобретения говорится, что способ вертикального воздушного запуска ракет включает вертикальный старт из пускового контейнера, размещенного на воздушном носителе. Таким образом можно будет запускать управляемые ракеты, противоракеты и баллистические ракеты.
Такой старт иногда называют «минометным». Особенность в том, что маршевый двигатель ракеты включается не в пусковой установке, а позже, когда ракета отойдет на безопасное расстояние от самолета. Первоначальный старт ракеты и выталкивание ее из пусковой установки осуществляется, например, с помощью пневмобаллона или порохового аккумулятора давления.
Все прекрасно, но радоваться особенно нечему. Получен бумажный патент на то, что отечественные «Илоны Маски» пытались практически реализовать еще в начале этого века, то есть почти двадцать лет назад. Это был проект «Воздушный старт». И о нем стоит вспомнить.
В давнем проекте, кстати, активно поддержанном существовавшим тогда Российским авиационно-космическим агентством, предусматривалось осуществлять пуски ракеты-носителя со спутниками на борту с высоты 10-11 км с воздушной стартовой платформы, В качестве самолета-носителя предполагалось использовать модификацию самого тяжелого в мире серийного транспортного самолета Ан-124-100 «Руслан».
Для реализации проекта у ВВС был приобретен Ан-124-100, находившийся в убитом состоянии. Только для очистки фюзеляжа от птичьего помета потребовалось несколько большегрузных самосвалов. Частная компания, которая взяла самолет, обязалась за свой счет восстановить огромный лайнер до рабочего состояния, а потом на его базе провести весь комплекс экспериментально-испытательных работ для реализации воздушного старта. Для этого требовались деньги. Их стали зарабатывать на перевозках крупногабаритных грузов. Одновременно шли детальные расчеты по перспективной ракете и работа по привлечению инвесторов.
В промежуточном итоге была создана ракета-носитель «Полет», в которой предполагалось использовать экологически безопасные компоненты ракетного топлива «жидкий кислород + керосин».
Было доказано, что ракета-носитель «Полет», запускаемая в режиме воздушного старта, способна выводить спутники массой до 3,5 тонны на низкие полярные орбиты, до 4,5 тонны на низкие экваториальные орбиты, до 0,85 тонны на орбиты навигационных систем «ГЛОНАСС» и «Galileo», до 0,8 тонны на геостационарную орбиту.
При оснащении геостационарных спутников апогейной двигательной установкой, обеспечивающей переход спутника с геопереходной орбиты на геостационарную, ракета-носитель «Полет» позволяла выводить на геостационарную орбиту спутники массой до 1 тонны. К Луне и на отлетные траектории система «Воздушный старт» должна была запускать космические аппараты массой 1…1,2 тонны.
Стоит повторить, что все это было детально просчитано и частично испытано почти двадцать лет назад. Об этом даже сам Илон Маск сегодня не мечтает.
Естественно, российский проект вызвал интерес за рубежом. Поскольку выгоднее всего ракеты по технологии воздушного старта было пускать с экватора, Индонезия даже предложила использовать для этих целей один из своих экваториальных островов. С условием, что она войдет в проект.
Настоящий космопорт предполагалось построить на аэродроме Frans Kaisiepo (о. Биак). Работы должны были идти при совместном российско-индонезийском финансировании. Было даже подписано межгосударственное соглашение.
Хочется верить в то, что запатентовавшие свое изобретение Машиностроительное КБ «Факел» и НПП «Радар ммс» смогут довести бумажный документ до «железа». С другой стороны, есть вопрос.