Госкомиссия допустила первую ракету-носитель «Ангара-А5» к предстоящему пуску с космодрома Восточный. Ее дебютный полет состоится уже завтра в 12:00 по московскому времени. Ракета будет нести разгонный блок «Орион» и испытательную полезную нагрузку. Для чего России понадобилась такая ракета, в чем ее главное отличие от «Протона» и в каких запусках ее планируется задействовать, читайте в новых карточках Pro Космос.
Зачем нужны ракеты, подобные «Протону» и «Ангаре»?
Страна, считающая себя космической державой, должна иметь полный спектр ракет-носителей для выведения любых космических аппаратов. В настоящее время это ракеты легкого, среднего и тяжелого классов. В России есть полный набор требуемых для запуска носителей.
Сегодня российские ракеты легкого класса — это «Союз-2.1в» и «Ангара-1.2ПП». В качестве ракеты среднего класса используются две модификации ракеты-носителя «Союз-2»: это две очень похожие версии «Союз-2.1а» (она в том числе используется и для пилотируемых пусков) и «Союз-2.1б», в которой в качестве двигателя третьей ступени используется РД-0124 разработки КБ Химавтоматики с повышенным удельным импульсом и улучшенной управляемостью за счет возможности изменения вектора тяги основных камер.
В качестве ракеты-носителя тяжелого класса традиционно использовался «Протон».
Для чего предназначены ракеты тяжелого класса?
Ракеты-носители тяжелого класса — это класс ракет, способных выводить на низкую околоземную орбиту от 20 до 50 тонн по классификации NASA и от 20 до 100 тонн по российской классификации. При помощи таких ракет выводятся на орбиту модули космических станций, например, практически весь российский сегмент, за малым исключением, был отправлен в космос при помощи ракеты «Протон». Большинство лунных и межпланетных миссий тоже требуют для запуска ракету тяжелого класса (например, «Экзомарс»). «Луна-25», отправленная в 2023 году на «Союзе», скорее, исключение.
Также одна из важнейших задач для ракет тяжелого класса — запуск спутников связи и других тяжелых космических аппаратов на высокоэнергетические орбиты — геостационарную и геосинхронную. Дело в том, что ракеты других классов с подобной задачей просто не справятся. За счет установки разгонного блока даже «Протон» может вывести на геостационар всего 3,7 тонны. А именно на этой орбите находятся спутники связи и ретрансляторы.
Почему уходит «Протон»?
В России долгое время основной тяжелой ракетой-носителем была «Протон». Однако единственная площадка для ее старта находится в Казахстане, на космодроме Байконур. Иметь единственную площадку для запуска тяжелых ракет в космодроме, расположенном на территории другой страны, стратегически опасно. В случае изменения политической ситуации он может оказаться недоступен для использования.
Кроме того топливная пара «Протона» — несимметричный диметилгидразин «гептил» и тетраоксид азота «амил» — очень токсична.
Несимметричный диметилгидразин (НДМГ или «гептил») — это высокотоксичное канцерогенное вещество, которое требует особо осторожного обращения. У топливной пары «гептил+амил» большой плюс в возможности самовоспламенения смеси, что упрощает конструкцию и обеспечивает легкий запуск и возможность многократного включения ракетных двигателей. Но в результате вдыхания паров или проникновения через кожу гептила возможно серьезное отравление.
При легком отравлении симптомами могут быть головная боль, тошнота, головокружение, повышение артериального давления и др. В этом случае возможно полное выздоровление через 5-6 дней после отравления. При более сильном отравлении выздоровление может занять две недели. В худшем случае отравление гептилом может вызвать многочасовые судороги, потери сознания, отек легких и др. и в результате привести к смерти.
Амил не сильно лучше. Воздействие этого вещества разъедает глаза, кожу и дыхательные пути. Воздействие вещества при высоких концентрациях может привести к асфиксии из-за отека в горле. Вдыхание газа и пара может вызвать отек легких.
Чем заменить «Протон»?
На замену «Протону» приходит «Ангара» — ракета, имеющая для российской космонавтики и безопасности страны в целом стратегическую важность. Именно она будет основной тяжелой ракетой России в ближайшем будущем. С ее помощью предполагается запуск модулей национальной орбитальной станции РОС, тяжелых научных станций «Луны-26» и «Луны-27», а также перспективного российского пилотируемого корабля ПТК НП.
В отличие от «Протона», она использует экологически чистое топливо — керосин. Кроме того, «Ангара» — это не одна ракета-носитель, а целое семейство ракет, среди которых есть легкая, средняя и — наиболее важная — тяжелая. Именно она будет запускать на высокоэнергетические орбиты тяжелые гражданские и военные космические аппараты, отправлять на орбиту модули будущей станции РОС и использоваться для лунных миссий.
Отдельно предполагается создание ракеты-носителя повышенной грузоподъемности «Ангара-А5В», в состав которой войдет кислородно-водородная третья ступень. Это дополнительно повысит ее грузоподъемность. Также есть предложения создать возвращаемые первые ступени для этой модификации ракеты.
Зачем «Ангаре» нужны сразу две такие большие стартовые площадки на Плесецке и Восточном?
В настоящее время для «Ангары» построены две стартовых площадки на космодромах Плесецк и на Восточном. С Плесецка более энергетически выгодно запускать ракеты на полярную орбиту, а с Восточного — на геостационарную. Это обусловлено скоростью вращения Земли и ее использованием при запуске.
На каждой площадке для ракеты создана модульная кабель-заправочная башня (КЗБ) — стационарная башня высотой 54 метра, оборудованная лифтами и лестницами для подъема обслуживающего персонала к местам работ, средствами аварийной эвакуации персонала, шумоизолированными помещениями для установки оборудования и специальными коробами для прокладки собственных и транзитных (идущих на борт ракеты через бортовые разъемы) трубопроводов и кабелей.
Это требуется для более комфортной работы специалистов, обеспечивающих запуск. Кроме того, одна кабель-заправочная башня — для всего семейства ракет «Ангара» от легких до тяжелых. Это избавляет от необходимости иметь несколько разных площадок и уменьшает время подготовки между запусками. На космодроме Восточный к кабель-заправочной башне будет добавлен модуль для обслуживания пилотируемых пусков, а также для работы с наиболее мощной версией ракеты «Ангара-А5В», повышенной грузоподъемности.
