От "Востока" до "Старшипа": 6 поколений космических кораблей
Космические корабли принято делить на поколения. Но по каким критериям? Очевидно, что скорость или высота полёта не могут быть классификационными признаками – и полвека назад, и сейчас космические корабли достигают либо первой, либо второй космической скорости и летают в основном на высотах более 150 – 200 километров над поверхностью Земли. В нашем обзоре мы поделили космические корабли на поколения по их функционалу, возможностям бортовых систем, степени автономности, а также технологическому уровню. Такая классификация не подразумевает, что корабль нового поколения обязательно совершеннее предыдущего – он просто может быть другим.
Первое - экспериментальное
Очевидно, к первому поколению следует отнести самые первые космические корабли – советский «Восток» (3КА) и американский Mercury. Они решали единственную задачу – доказать, что человек может жить и работать в космосе. Экипаж состоял из одного космонавта. Аппараты не могли маневрировать (максимум, они были способны в расчётный момент прекратить полет и совершить посадку), а для подстраховки на случай аварии тормозной двигательной установки орбита выбиралась настолько низкой, чтобы как можно быстрее сойти с неё за счёт аэродинамического торможения в верхних слоях атмосферы.
Будучи заточенными на решение единственной задачи, корабли первого поколения имели небольшой ресурс систем, обладали незначительной автономностью, как в плане невозможности работы вдали от Земли, так и из-за ограничений системы управления, которая была жёстко завязана на наземные пункты, откуда на борт передавались команды управления.
Корабли первого поколения создавались в условиях космической гонки, поэтому, на них не успели отработать ни управляемого спуска, ни энергетических установок совершеннее аккумуляторов. Но задачу свою они решили, подтвердив, на что способен человек в космосе. Не имея потенциала развития, они, тем не менее, дали обильный материал для создания кораблей второго и третьего поколений.
Советский корабль «Восход» (3КВ и 3КД), созданный на основе «Востока», нес черты как своего прародителя, так и более совершенных аппаратов. В частности, в экипаж входило несколько космонавтов, спускаемый аппарат садился мягко, без удара о поверхность, системы жизнеобеспечения имели ресурс до полумесяца полёта. Наконец, именно из «Восхода-2» впервые человек вышел в открытый космос. Но маневрировать «Восходы» не могли, спуск в атмосфере был по-прежнему неуправляемым, баллистическим. Поэтому их логично отнести к поколению «1+».
Второе - промежуточное
Эти космические корабли во многом служили испытательными стендами для отработки решений, необходимых для выполнения полёта человека к Луне, вставшего на повестке дня американской и советской космонавтики к началу 1960-х. Специфика таких полётов требовала разрешения сложных проблем: орбитального сближения, встречи и стыковки, возможности выхода человека в открытый космос и работы в нём, маневрирования как на орбите, так и при спуске в атмосфере. Кроме того, требовалось отработать принципиально иную дальнюю космическую связь, повысить автономность систем управления и резко – с нескольких дней до нескольких недель – увеличить ресурс бортовых служебных систем, в первую очередь отвечающих за жизнедеятельность экипажа.
Кораблями, которые перекинули мостик к лунным пилотируемым машинам, стали советский «Союз» (7К-ОК) и американский Gemini. Они уже обладали экипажами из нескольких человек, могли изменять параметры своей орбиты, стыковаться друг с другом или с другими космическими аппаратами и выполнять точный управляемый спуск с низкими перегрузками. Бортовой ресурс обеспечивал автономность в течение двух и более недель. Увеличение длительности полёта потребовало гораздо большей энергетики, и кроме традиционных аккумуляторов в систему электроснабжения вошли солнечные батареи («Союз») и топливные элементы (Gemini).
Третье - лунное
Эти корабли были призваны решить принципиально новую задачу – полёт человека к Луне и на Луну. Они относятся к третьему поколению.
В СССР ими стали корабль для облёта Луны 7К-Л1 (в беспилотном варианте носил название «Зонд») и лунный орбитальный корабль ЛОК комплекса Н1 – Л3, предназначенного для высадки на поверхность Луны. Американцы и для облёта, и для высадки, использовали корабль Apollo.
Третье поколение кораблей имело экипаж, состоящий из нескольких человек, обладало значительной автономностью и «манёвренностью», оснащалось системами дальней космической связи и навигации, а при возвращении от Луны со скоростью, близкой ко второй космической, использовало в качестве штатного управляемый спуск в атмосфере – он обеспечивал точную посадку в расчётном месте и умеренные перегрузки. Кроме прочего, длительный автономный полёт потребовал усиления роли человека в контуре управления: задержка радиосигналов более двух секунд могла стать фатальной при автоматическом управлении с Земли в быстроменяющейся обстановке. Да и полёт в отсутствие радиовидимости (например, при нахождении корабля «за Луной») требовал активного вмешательства экипажа в управление, особенно в нештатных ситуациях.
Четвёртое - транспортное и снабженческое
После окончания лунной гонки оба её участника переориентировались на освоение околоземной орбиты. В начале 1970-х годов трендом стали долговременные орбитальные станции. Для доставки экипажей на них потребовались корабли четвёртого поколения. В СССР это были варианты «Союза» (7К-Т), а также последующее его развитие – «Союз-Т», -ТМ, -ТМА различных модификаций. От 7К-ОК они отличались стыковочными агрегатами с внутренним переходом, повышенной надёжностью, применением бортовых компьютеров (на «Союзе-Т» и далее), а также уменьшенным ресурсом систем жизнеобеспечения – аппаратам, которые большую часть времени проводят состыкованными с орбитальными комплексами, он не нужен.
В Америке решили не мудрить, и для обслуживания станции Skylab применили «околоземную» модификацию Apollo. К этому же поколению относятся модификации «Союза» и Apollo для совместного проекта ЭПАС («Экспериментальный полёт Аполлон-Союз»), реализованного в 1975 году.
Также к четвёртому поколению относится китайский корабль «Шэньчжоу». А вот «Гаганьян», создаваемый в Индии, трудно соотнести с каким-либо конкретным поколением. По применённым технологиям и техническим решениям он сопоставим с кораблями четвёртого поколения, а вот по назначению похож на первое и второе. Собственной орбитальной станции у Индии нет и пока не предвидится, но для накопления опыта космических полётов «Гаганьян» вполне годится. Пожалуй, это всё же поколение «четыре с минусом».
Пятое - многоразовое
Первые многоразовые корабли – американский Space Shuttle и советский «Буран» – сформировали пятое поколение, принципиальным отличием которого стала новая концепция использования. Поначалу это были огромные аппараты многократного применения, сочетавшие в себе функции пилотируемого корабля и космического «грузовика». Они имели экипаж до семи человек, а в грузовом отсеке были способны выводить на орбиту 20-30 тонн груза и возвращать на Землю 14.5-20 тонн.
В силу своих габаритов и массы они без труда вмещали системы с большим ресурсом, что позволяло (если надо) выполнять многонедельные автономные полёты. С соответствующими модулями в грузовом отсеке многоразовые корабли, в принципе, могли сами становиться орбитальными станциями.
Space Shuttle внёс весомый вклад в постройку и обслуживание Международной космической станции (МКС), а «Буран», выполнив единственный полёт, себя проявить не успел. Но в целом первые корабли пятого поколения не смогли реализовать весь заложенный в них потенциал.
Им на смену пришли частично многоразовые аппараты значительно меньшей размерности, с «капсульной» конструкцией. К ним относятся американские Dragon Crew и Starliner, также предназначенные для обслуживания орбитальных станций. Они имеют экипаж, достигающий шести-семи человек, высочайшую автономность орбитального полёта (более «отвязаны» от наземных пунктов), используют новые человеко-машинные интерфейсы в информационно-управляющем поле и способны доставлять на станцию и возвращать с неё грузов порядка тонны.
Шестое - межпланетное
Первый полет корабля шестого поколения - американо-европейского Orion состоялся в конце 2022 года. В рамках проекта "Артемида-1" Orion в беспилотном режиме достиг окололунной орбиты, облетел Луну и возвратился на Землю, приводнившись в Тихом океане. Первый пилотируемый полет в рамках второго этапа программы "Артемида" в настоящее время планируется на сентябрь 2025 года.
Сюда же следует отнести и тестируемый в настоящее время американский корабль Starship. По задумке его создателя Илона Маска - это, прежде всего, марсианский корабль, призванный доставить людей на Красную планету. Кроме того, компания SpaceX разрабатывает лунный посадочный вариант Starship, который должен обеспечить высадку астронавтов на Луну. Это должно произойти в ходе третьего этапа программы "Артемида", запланированного на сентябрь 2026 года.
Также к шестому поколению относятся и создаваемые в настоящее время российский «Орёл» и китайский «Пилотируемый корабль нового поколения». Все они предназначены «для полётов к Луне и дальше». Межпланетные корабли оснащены системами, построенными на новом технологическом уровне (характерном и для пятого поколения), при этом отличаются от аппаратов третьего поколения большей надёжностью и меньшей зависимостью от связи с Землёй.
Самое популярное
