Вселенские амбиции и полёты наяву.
Развитие национальных космических программ в 2021 году
Россия планово реализует Федеральную космическую программу, рассчитанную на период 2016–2025 годов. Фото с сайта www.mil.ru
Пополняя ряды участников освоения космического пространства, ведущие зарубежные страны наряду с развитием национальных космических программ стремятся предлагать свои услуги менее развитым в технологическом плане партнерам. Искусственные спутники Земли (ИСЗ) и средства их запуска (ракеты-носители и космодромы) в XXI веке стали доступны для стран, не обладающих национальной ракетно-космической школой. В итоге к середине 2021 года космическое пространство в той или иной степени осваивают уже более 50 государств.
Развитие космической области
По мере появления новых участников результаты развития ракетно-космических технологий (РКТ) все больше влияют на международные отношения: непрерывно диверсифицируются формы и способы сотрудничества и соперничества государств-участников. Кроме того, за последние 20 лет были основаны международные и частные организации, в задачи которых входит исследование космоса путем развития РКТ.
В первой четверти XXI века отличительной чертой эволюции национальных космических программ стала необходимость учета таких факторов, как научно-технические возможности той или иной страны и одновременная целесообразность как в политической и экономической, так и в военной сфере.
Конечной целью развития национальных космических программ политическое руководство большинства стран признает гарантированное достижение целого комплекса показателей: высокого уровня безопасности за счет космической разведки, конкурентоспособности в области космических технологий, а также демонстрации флага на мировой арене. Вместе с тем цели участников освоения космического пространства, а также уровень диверсификации космических программ продолжают значительно различаться.
К ведущим государствам, достигшим значительного прогресса в деле освоения космического пространства специалисты области сегодня относят США, РФ, КНР, Европейское космическое агентство (ЕКА, организация нескольких стран ЕС), Японию и Индию. Данные страны-участники уже стали членами «космического клуба», запустив орбитальные космические аппараты без посторонней помощи. Считается, что такой подход позволяет добиться достаточного уровня независимости государства в деле освоения космоса.
По данным СМИ, на долю США, России, Японии, Китая, ЕКА и Индии ежегодно приходится наибольший процент мировых расходов на космонавтику. По оценке научно-исследовательского центра SpaceFoundation, в последние семь лет больше 65% ежегодных общемировых государственных расходов на гражданские и военные программы освоения космоса принадлежит США (в расчетах учтены как официальные, так и закрытые данные). По информации из открытых источников, доля России, ЕКА, Японии, Китая и Индии, вместе взятых, составляет около 25% от общемирового объема расходов на космонавтику.
Космическая программа США
Америка традиционно занимает первое место по количеству эксплуатируемых ИСЗ. Считается, что предприятия американского ВПК производят спутники с максимально возможным сроком эксплуатации и чуть более надежной электроникой, чем КНР и РФ. Кроме того, на США приходится более половины мирового дохода предприятий, производящих спутники.
Наиболее выраженной особенностью космической программы США является отсутствие четких границ между гражданским и военным секторами. Общеизвестно, что система глобального позиционирования (GPS) изначально разрабатывалась американскими инженерами в интересах Пентагона, ЦРУ, Национального агентства геопространственной разведки. В связи с этим можно утверждать, что значительная часть американских расходов на космическую деятельность производится в интересах национальной обороны.
Другой характерной чертой американской космической программы является использование своих возможностей для развития потенциала государств-союзников (в первую очередь ЕКА и Японии). После заключения гражданским космическим агентством NASA контрактов с частными компаниями в этой области появились новые перспективы развития. Например, в интересах гражданского сектора космических исследований проводятся НИОКР по совершенствованию компанией SpaceX двигателей для полетов на Марс. Апробируются новые подходы к запуску и возврату в автоматическом режиме на базу космического корабля CrewDragon. Планируется, что уже к 2025 году технологии многоразовых космических систем, их серийная сборка и поощрение космических стартапов сократят стоимость запуска пилотных и беспилотных космических аппаратов американского производства – например орбитального аппарата X-37В, созданного для тестирования новых технологий.
Космическая программа России
Наряду с США и Китаем Российская Федерация является «космическим лидером» – прежде всего в связи с возможностью самостоятельно осуществлять пилотируемые полеты в космос. Россия последовательно наращивает группировку своих ИСЗ: к 2025 году планируется вывод 11 спутников связи и 31 спутника дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). Специалисты отмечают, что ныне российские технологии ДЗЗ, необходимые для космической разведки, переживают важный период в своей эволюции.
Одним из требующих разрешения вопросов советских, а потом и российских спутников является низкий срок службы электроники, произведенной отечественным ОПК. Достоверно известно, что ее тактико-технические характеристики в условиях космического излучения по некоторым показателям уступают американским. В итоге укороченные сроки эксплуатации ИСЗ определяют необходимость увеличения числа их запусков.
В отечественном ОПК сохраняется монополия российских компаний на производство ИСЗ. Однако в ряде случаев в интересах заказчика привлекались и европейские производители. Например, компания ThalesAleniaSpace произвела для РФ спутник связи «Ямал-402». В современных условиях производство российских спутников затруднено тем, что их производители до введения экономических санкций опирались на импорт зарубежной электроники. В связи с этим в плане поставок элементной базы зачастую существовали целые цепочки посредников, из-за которых средняя стоимость ИСЗ увеличивалась.
Благоприятно для России складывается ситуация в области пилотируемых полетов в космос. В 2018 году был разработан новый корабль «Орел» (прежние названия ПТК НП и «Федерация»). Это российский перспективный многоразовый пилотируемый космический корабль разработки РКК «Энергия» им. С.П. Королева. Его предназначение – доставка людей и грузов за пределы околоземной орбиты, в том числе к Луне. Для данного корабля был разработан специальный робототехнический комплекс – человекоподобный робот-пилот.
Планово реализуется Федеральная космическая программа, рассчитанная на период 2016–2025 годов. Ее цель – обеспечение политики государства в области космической деятельности на основе поддержания необходимого состава орбитальной группировки космических аппаратов, предоставляющих услуги в интересах социально-экономической сферы, науки и международного сотрудничества. В том числе для защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.
Программа структурно разделена на два этапа. На первом этапе (2016–2020) происходило наращивание орбитальной группировки космических аппаратов социально-экономического и научного назначения до минимально необходимого состава (преимущественно аппаратами, созданными в предшествующий программный период), опережающее создание ключевых технологий, элементов и целевых приборов для космических комплексов, модернизация и техническое перевооружение в минимально необходимом объеме производственно-технологической и экспериментальной баз ракетно-космической отрасли.
На втором этапе (2021–2025) планируется осуществить поддержание минимально необходимого состава орбитальной группировки, частичное переоснащение ее космическими аппаратами нового поколения с ТТХ, соответствующими либо превышающими характеристики лучших мировых аналогов, опережающее создание отдельных ключевых технологий, элементов и целевых приборов для наиболее приоритетных космических комплексов, появление которых ожидается после 2025 года.
Космическая программа ЕКА
Руководители европейских стран отчетливо понимали, что поодиночке достичь прорывных результатов в космонавтике будет проблематично, поскольку требовались слишком большие бюджеты. Составить конкуренцию СССР и США – двум космическим сверхдержавам – не было никакой возможности. Поэтому в 1960-х годах были основаны две международные структуры.
Первая занималась разработкой систем запуска ELDO («Европейский старт»). Второй стала ESRO («Европейская организация космических исследований»). В 1975 году оба ведомства были объединены в Европейское космическое агентство. Изначально в его состав вошли десять государств: Бельгия, Дания, Франция, Германия, Италия, Нидерланды, Испания, Швеция, Швейцария, Великобритания. Ныне их уже 22 (не считая Канады, которая также принимает участие в некоторых европейских космических инициативах).
Приоритетным направлением развития ЕКА остаются прикладные программы наблюдения за Землей. Основное достижение организации – создание семейства ракет-носителей «Ариан», спроектированных французскими инженерами в 1979 году. По статистике наиболее часто запускаемой в космос стала тяжелая ракета-носитель «Ариан-5». Всего было осуществлено более 100 запусков с достаточно высокой степенью надежности. После появления ракеты Falcon 9 от SpaceX «Ариан-5» стала обслуживать исключительно европейский рынок, что объясняется большими затратами на пуск одной ракеты.
В настоящее время на последних стадиях разработки находится ракета-носитель «Ариан-6». Предполагается, что она будет исполнена как минимум в двух вариантах – облегченном и тяжелом. На данную ракету уже существует более шести законтрактованных запусков, среди которых старт со снаряженными спутниками от компании OneWeb. Первые коммерческие запуски ракеты ожидаются в 2022 году с космодрома Куру (Французская Гвинея), оснащенного новым стартовым комплексом.
У ЕКА существует собственная пилотируемая программа: организация участвует в программе Международной космической станции (МКС) и пользуется кораблями-носителями РФ и США для доставки своих астронавтов. В программе МКС европейцы тесно сотрудничают с американцами, а потому летают в составе экипажей NASA.
ЕКА и «Роскосмос» связывает давнее и плодотворное сотрудничество. Часть проектов «Роскосмос» ведет через ЕКА, а часть – напрямую с каждой конкретной страной в отдельности. Среди последних – российско-германский проект телескопа «Спектр-РГ». На запущенном в точку Лагранжа в 2019 году «Спектре-РГ» находятся два рентгеновских телескопа – российский ART-XC и немецкий eROSITA.
Другим примером сотрудничества РФ и ЕКА можно назвать миссию ExoMars. Миссия началась в 2016 году и удалась только наполовину. Орбитальный модуль Trace Gas Orbiter успешно вышел на орбиту Марса и начал работу по изучению атмосферы Красной планеты. Спускаемый модуль Schiaparelli не смог мягко приземлиться на поверхность и разбился. В 2020 году к Марсу должен был полететь второй космический аппарат программы. Старт был отложен из-за пандемии COVID-19, значительно усложнившей общение между специалистами двух стран. Миссия была перенесена на 2022 год.
Космические программы стран Северо-Восточной Азии
Руководство КНР рассматривает реализацию национальной космической программы как одну из приоритетных задач на 14-ю пятилетку. Однако, несмотря на пристальное внимание китайских руководителей к данной области, до сих пор имеет место технологическое отставание космических аппаратов Китая от американских и российских аналогов.
Вместе с тем космическая отрасль в практическом преломлении является критически важной для обеспечения национальной обороны и безопасности, а ее развитие способствует повышению научно-технического и экономического потенциала китайского государства. Космическая программа Китая основывается на стремлении к мировому лидерству в космосе и отличается высокими темпами реализации.
Достижения страны в этой сфере включают создание пилотируемых космических аппаратов и ИСЗ. Получили развитие все направления космической деятельности, включая исследования Луны (доставка лунного грунта на землю модулем «Чанъэ-5Т1»), создание национальной орбитальной космической станции «Тяньгун-1» к концу 2022 года, глобальной радионавигационной системы, спутникового теле- и радиовещания, радиосвязи и ДЗЗ.
В соответствии со «Стратегией научно-технического развития космической деятельности КНР до 2050 года» планируется создание научно-исследовательской, технологической и производственной базы космической промышленности, которая позволит без внешней помощи исследовать космос, ежегодно осуществлять запуск двух-трех многоцелевых ИСЗ и закрепиться в ряду ведущих космических держав мира. По заявлениям китайского руководства, до 2050 года Китай намерен добиться результатов в исследовании проблем возникновения Вселенной и жизни на Земле, других фундаментальных научных проблем. И обеспечить переход КНР от «крупной космической державы» к «великой космической державе».
Тайвань также предпринимает усилия для развития национальной ракетно-космической промышленности. В 2017 году американская компания SpaceX осуществила пуск первого ИСЗ, построенного Тайванем самостоятельно. Существует также подтвержденная информация о проекте создания тайваньской ракеты-носителя полностью национального производства (TSLV).
Для Японии до сих пор характерна сильная зависимость от пусковых услуг иностранных поставщиков (в основном США и ЕКА). До 2008 года (год принятия «Закона о космосе») пуски японских космических ракет-носителей представлялись руководству страны финансово нецелесообразными. Но, несмотря на малое общее количество пусков, японские ракеты-носители обладают высоким уровнем надежности: в 2005–2015 годах все 22 пуска прошли успешно.
С другой стороны, в Японии наиболее успешно реализуется научно-исследовательский компонент космической деятельности. Страна обладает развитой системой спутников оптической и радиолокационной разведки, выводит в космос космические аппараты для изучения атмосферы, океана и космических тел.
Испытания собственных ракет-носителей проводят КНДР и Республика Корея. Как отмечается в южнокорейских СМИ, недостаточный уровень развития собственной космической программы препятствует участию Южной Кореи в престижных международных программах сотрудничества.
Документально подтверждено, что Северная Корея осуществила более двух успешных орбитальных запусков, но выведенные спутники так и не вышли на связь. Гражданский компонент космической программы КНДР развит незначительно и объективно уступает южнокорейскому. В настоящее время усилия северокорейских инженеров сосредоточены на самостоятельных запусках ИСЗ. Для этого вопреки резолюциям СБ ООН модернизируются космические ракеты-носители с использованием технологий баллистических ракет. Сам факт данных разработок используется северокорейскими руководителями в интересах политической пропаганды.
Страны Ближнего Востока
Ближневосточные участники космических программ реализуют лишь некоторые аспекты ракетно-космической деятельности. Например, Израиль обладает собственным космодромом и единственным типом ракеты-носителя «Шавит». С ее помощью с 1988 года на регулярной основе запускаются ИСЗ гражданского и военного назначения.
Иран запустил спутник национальной разработки в 2009 году с помощью ракеты-носителя «Сафир». По оценкам американских экспертов, она предположительно является продолжением баллистической ракеты «Шахаб-3», модифицированной для запусков на орбиту. С 2008 года Иран проводит суборбитальные запуски при помощи твердотопливной ракеты «Сафир-2». В 2019 году Иран предпринял неудачные попытки космических запусков, которые привели к американским санкциям в отношении космического ведомства страны.
Объединенные Арабские Эмираты в начале XXI века заинтересовались развитием космических технологий. В апреле 2017 года во время визита в Национальный космический центр руководителя эмирата Дубай шейха Мохаммеда бин Рашид аль-Мактума объявили о начале работ над национальной космической программой. Достаточно амбициозная программа включает в себя отправку посадочного зонда на Марс и строительство первого города на Марсе к 2117 году. Частью этой столетней программы является подготовка собственных астронавтов и создание «с нуля» собственной школы производства космических аппаратов.
Другие участники космической деятельности
Ракетно-космическая отрасль Индии находится в самом начале своего формирования, преследуя цель социально-экономического развития страны. В стране на постоянной основе ведется дискуссия о необходимости интенсификации пилотируемых полетов в космос. Одним из факторов ее формирования являются растущие амбиции и конкретные успехи КНР в данной сфере.
Космическая программа Индии включает создание отечественных ИСЗ и ракет-носителей, а также научные проекты по освоению космического пространства и небесных тел при поддержке России и ЕКА. В интересах программы работает около 16 000 человек (для сравнения: коллектив NASA насчитывает около 17 300 человек). По данным зарубежных СМИ, программу развития индийской ракеты-носителя тяжелого класса GSLV преследуют проблемы технологического характера. Поэтому Индия сохраняет зависимость от поставщиков европейской ракеты-носителя «Ариран-5» для запуска тяжелых космических аппаратов – например, ИСЗ системы GSAT. В 2013 году Индия стала четвертой страной (после США, СССР и ЕКА), отправившей зонд на орбиту Марса.
В современных условиях производством и экспортом ракетно-космических систем занимается и Украина. Ее основными партнерами в данной сфере являются КНР, Бразилия, ЕКА, США. С учетом сложившейся в стране военно-политической обстановки и попыток украинского ВПК реализовать накопленный в СССР научно-технический задел не исключен украинский экспорт ракетно-космических технологий в развивающиеся страны, в том числе и в КНР.
Активно развивает космическую программу и принимает участие в ряде космических проектов Бразилия. Крупным проектом для Бразилии является сотрудничество с КНР в сфере проектирования ИСЗ ДЗЗ в рамках программы CBERS. Запущено шесть китайско-бразильских спутников CBERS для наблюдения за земельными ресурсами в интересах мониторинга сельскохозяйственной деятельности и экологической ситуации.
К китайско-бразильским спутникам открыт бесплатный доступ для государств – участников китайской инициативы «Один пояс, один путь» в странах Африки и Латинской Америки. Данный проект позиционируется как один из ярких примеров сотрудничества развивающихся стран в сфере освоения космического пространства.
Выводы
Таким образом, все государства, участвующие в освоении космического пространства, преследуют не только национальные интересы в сфере безопасности, но и пытаются использовать сильные стороны международного сотрудничества.
В современных условиях только США, Россия и Китай способны проводить полный спектр научных изысканий в космическом пространстве. Вместе с тем «второй эшелон» постепенно наращивает свои возможности в ракетно-космической области.
Так, существуют страны, которые не имея развитой космической отрасли, импортируют космические услуги для запуска и эксплуатации собственных ИСЗ. В рамках китайской космической программы уже построены и запущены ИСЗ в интересах Нигерии, Пакистана, Венесуэлы, Лаоса. Некоторые развивающиеся страны, такие как Шри-Ланка, для решения задач позиционирования и автоматизации систем управления арендуют сегменты китайских ИСЗ. По прогнозным оценкам, список государств – операторов космических технологий к 2025 году продолжит увеличиваться за счет освоения этих технологий развивающимися странами...