Индийский «Мир» и "Небесный корабль": особенности пилотируемой космонавтики Индии
Индийская организация космических исследований (ISRO) сообщила о предстоящих в ближайшие дни испытаниях системы аварийного спасения экипажа разрабатываемого космического корабля «Гаганьян». Первый в истории полет индийца в космос намечен на конец будущего года. А к 2028 году на орбите должна быть построена первая очередь индийской станции, напоминающей советский "Мир".
«Гаганьян» готовится к полетам
Индия хочет стать четвертой страной на Земле, способной самостоятельно отправить человека в космос, разрабатывая для этого пилотируемый корабль «Гаганьян» (गगनयान, «Небесный корабль» на хинди). Индийская организация по космическим исследованиям начала эту программу почти пятнадцать лет назад под тривиальным названием «Орбитальный аппарат» OV, но только в 2018 году премьер-министр страны Нарендра Моди решительно поддержал проект. В том же году программа получила свое нынешнее название и было объявлено, что первый пилотируемый полет состоится в 2022 году (75-я годовщина независимости Индии). Бюджетные проблемы и пандемия ковида привели к тому, что дата несколько раз переносилась. На сегодня, по оценкам ISRO, на программу «Гаганьян» потрачено чуть более миллиарда долларов.
27 февраля 2024 года на официальной церемонии, состоявшейся в Космическом центре имени Викрама Сарабхая (штат Керала) в присутствии премьер-министра страны были объявлены имена четырех летчиков-испытателей ВВС, отобранных для выполнения полетов на этом корабле. Ими стали Прасант Балакришнан Наир, Аджит Кришнан, Ангад Пратап и Шубханш Шукла.
Напомним: первым индийским космонавтом был Ракеш Шарма, который совершил полет на советскую космическую станцию «Салют-7» на борту корабля «Союз Т-11» в апреле 1984 года. С тех пор ни один гражданин Индии не бывал в космосе, представляя свою страну (астронавты НАСА индийского происхождения официально представляют США).
«Гаганьян» рассчитан на экипаж из трех человек, но в первый полет (намечен на конец 2025 года) отправится лишь один. Остальные войдут в состав дублирующего экипажа и последующих миссий.
Имя первого индийского астронавта будет объявлено официально в ближайшие месяцы. «В этом году у нас запланированы три важные миссии с кораблем «Гаганьян», — сообщил в интервью NDTV председатель ISRO Шридхара Паникер Соманатх. — Первая и главная — это беспилотный запуск, пребывание на орбите и возвращение на Землю; вторая — проверка оборудования и алгоритма; третья — это тест системы аварийного спасения на стартовой площадке».
На 2025 год намечены две беспилотные и одна пилотируемая миссия. Соманатх не назвал конкретных дат, но сказал: «Первый испытательный полет «Гаганьяна» [с человеком на борту] запланирован на конец следующего года, если все пойдет хорошо. Но все зависит от достигнутого нами прогресса».
По словам председателя ISRO, первый пилотируемый полет может продолжаться сутки: 16 витков вокруг Земли позволят эффективно проверить системы жизнеобеспечения и управления.
Наблюдатели отмечают, что, выполняя полет одного астронавта в трехместном корабле, Индия идет по пути создателей российских «Союзов» и китайских «Шэньчжоу», которые последовательно дебютировали сначала в автоматическом режиме, а потом с одним человеком на борту. Во всех миссиях корабль будет запускаться ракетой LVM3 (ранее известной как GSLV Mk. III). В октябре 2023 года ISRO провела суборбитальный тест TV-D1 системы аварийного спасения «Гаганьяна», и дальнейшие испытания в этом направлении ожидаются перед первой пилотируемой миссией.
Очевидно, что польза космического корабля для автономных полетов — даже многоместного — ограничена, о чем свидетельствует китайская программа «Шэньчжоу», в рамках которой перед стыковкой с космической лабораторией было выполнено всего три одиночных пилотируемых миссии. Очевидно, именно поэтому ISRO хочет построить космическую станцию.
На очереди «Бхаратия Антарикш»
В ноябре 2023 года премьер-министр Индии Нарендра Моди заявил, что цель его страны — создание постоянно действующей космической станции к 2035 году и высадка астронавта на Луну в 2040 году. На тот момент предполагалось, что индийская станция будет иметь конечную массу 25 тонн и состоять из двух основных модулей, похожих по форме и размеру. Первый — это командно-двигательный, для размещения двигательных установок и основных служебных систем, второй — жилой, с системами жизнеобеспечения. Два модуля соединяются сферическим узлом с четырьмя точками стыковки; к нему крепиться надувной модуль и будут стыковаться корабли «Гаганьян».
За время, прошедшее с заявления, проект «Индийской космической станции» (Bharatiya Antariksh Station, BAS) претерпел значительные изменения. Разработчики отказались от создания скромной двухмодульной лаборатории массой 25 тонн, и решили сразу перейти к станции массой 52 тонны, включающей как минимум пять основных модулей. Поскольку дата ввода в строй осталась прежней, первый модуль станции должен стартовать в 2028 году. Индийских астронавтов доставит на BAS модифицированный корабль «Гаганьян».
Согласно презентациям, BAS будет иметь размеры 27 х 20 метров и расположится на орбите с наклонением 51.6°, как Международная космическая станция (МКС) и будущая коммерческая станция проекта Axiom. Такое наклонение гарантирует, что к BAS смогут летать все космические державы, имеющие пилотируемые корабли, в том числе Китай. Однако такое наклонение очень необычно для Индии, поскольку Космический центр имени Сатиша Дхавана расположен на широте 13.7°. Если индийское космическое агентство ISRO захочет, чтобы BAS мог посетить американский корабль, стартующий из Флориды, то достаточно, чтобы наклонение орбиты составляло 28°.
Наклонение 51.6° позволяет России запускать на BAS «Союзы» или даже перспективные транспортные корабли нового поколения (ПТК НП). Кроме того, появляется возможность перелетов на BAS со станции Axiom.
Индийская станция будет включать модули массой около 10 тонн каждый, чем сильно отличается от китайской станции «Тяньгун», три основных модуля которой имеют массу 23 тонны каждый и образуют комплекс общей массой около 70 тонн, включающий кроме того грузовики «Тяньчжоу» и пилотируемые транспортные корабли «Шэньчжоу». Это связано с тем, что самой мощной на сегодня индийской ракетой является LVM3, ранее называвшаяся GSLV Mark III — она может вывести на низкую орбиту максимум 10 тонн, то есть более чем вдвое меньше китайского «Чанчжэн-5».
Из других особенностей BAS можно назвать гибкие панели солнечных батарей типа ROSA (как на Китайской космической станции) и андрогинную стыковочную систему (пока неизвестно, будет ли она совместима со стандартом NDS (NASA Docking System), используемым на американском сегменте МКС, или станет ближе к системе стыковки китайской станции, созданной на базе советского андрогинно-периферийного агрегата стыковки АПАС-89 — эти стандарты не совместимы друг с другом из-за небольших конструктивных различий.
«Сейчас мы только проектируем [BAS], — сказал Соманат в интервью NDTV. — Первая очередь станции должна быть построена к 2028 году. Мы завершили, точнее, разработали рабочий проект для запуска на ракете-носителе LVM3. В 2028 году мы приступим к запуску первого модуля».
Глава ISRO также сообщил, что его команда подготовила полный отчет по проекту и смету расходов на утверждение правительства. Космическая станция сначала будет работать в автоматическом режиме.
«Начнем с робототехники, потому что этот процесс должен увенчаться успехом, и создать возможности для пилотируемых полетов, — сказал председатель ISRO. — Чтобы работать на станции в течение длительного времени, надо быть уверенным в ее надежности. Это произойдет только в 2035 году. До тех пор космическая станция будет работать в автоматическом режиме, как робот».
Интересные аллюзии
Схема, которую ISRO выбрало для строительства BAS, уникальна. В то время как СССР, США и КНР начинали с запуска моноблочных лабораторий, прежде чем делать ставку на многомодульные станции, Индия решила пропустить этот этап, и сразу перейти к созданию постоянно действующего комплекса, состоящего из нескольких модулей. Учитывая предстоящие летные испытаний корабля «Гаганьян» и необходимую отработку стыковки, такой метод кажется необычным.
Согласно одной из презентаций, BAS видится как некий вариант российского «Мира», состоящего из состыкованных базовых блоков, согласно другой, индийская станция будет построена из комбинации жестких и надувных модулей, снабженных солнечными батареями.
Прежде чем строить постоянную станцию, в период с 2026 по 2028 год планируется провести экспериментальные полеты корабля «Гаганьян» с пристыкованными к нему надувными отсеками. Наблюдатели отмечают, что это хорошая стратегия для пилотируемого аппарата, отличающегося от «Шэньчжоу» и «Союза» отсутствием орбитального отсека: индийские астронавты во время длительных автономных миссий смогут иметь больше места для работы и жизни.
Кроме того, перед началом строительства станции ISRO хочет отработать стыковку «Гаганьяна» с пассивными целями. В любом случае «Бхаратия Антарикша» будет значительно меньше китайского «Тяньгуна». Возможно, если бы Китай располагал меньшими ресурсами и не имел такой ракеты-носителя, как «Чанчжэн-5», был бы выбран аналогичный путь.
При этом один из средне- и долгосрочных приоритетов ISRO — создание более мощного средства выведения грузоподъемности порядка 20 тонн на замену LMV3. Пока такая ракета видится как вариация масковского Falcon-9 с многоразовой первой ступенью.
Соманатх также упомянул, что Индия может не участвовать в работах по замене МКС после окончания эксплуатации последней: «Мы ограничены нашими ресурсами и необходимыми усилиями, — сказал он. — Мы должны быть на равных, чтобы говорить о таких работах».
Глава Индийского космического агентства также заявил, что закончить программу МКС будет нелегко: «Мы слышали о выводе МКС из эксплуатации много раз, но этого не происходит, потому что это огромная инфраструктура, имеющая большую ценность; вывести из эксплуатации МКС в любой момент непросто. Однако, если ее состояние ухудшится, это создаст проблемы… Ее срок службы продлен до 2030 года. А до этого у нас будет первый модуль собственной космической станции. Поэтому мы хотели бы пока сосредоточиться на независимой космической деятельности, например, на проекте «Гаганьян», — добавил он.
Упоминая о том, что НАСА планирует заменить МКС в конце 2030 года новой космической станцией, принадлежащей, построенной и управляемой частной компанией, Соманатх отметил, что Индия «конечно, будет сотрудничать с другими странами, разрабатывающими космические станции», «но в рамках совместных миссий».
