Восточный — начало: 9 лет назад состоялся первый старт с дальневосточного космодрома
Девять лет назад, 28 апреля 2016 года в Амурской области заработала новая российская звездная гавань: ракета-носитель «Союз-2.1А», взлетевшая со стартового комплекса на Первой площадке космодрома Восточный, вывела на орбиту космические аппараты «Михайло Ломоносов», «Аист-2» и SamSat-218/D.
Независимый доступ
В начале первого десятилетия XXI века в России возникла сложная ситуация с местами космических пусков. Капустин Яр завершал свою карьеру космодрома, да и стартовать из Астраханской области могли только легкие ракеты типа «Космос-3М». Северный Плесецк работал преимущественно в интересах Министерства обороны, и с него не могли осуществляться экономически выгодные запуски на геостационарную орбиту. Второй государственный испытательный космодром Министерства обороны Свободный, созданный в Амурской области в 1996 году, ограничился запусками легких твердотопливных носителей. Пусковая база «Ясный» в Оренбургской области, предназначенная для коммерческих пусков конверсионных «Днепров» (на базе межконтинентальной баллистической ракеты РС-20) так и не стала полноценным космодромом. А Байконур, способный обеспечивать запуски на любые орбиты, находился на территории другого государства.
Чтобы гарантировать России независимой доступ в космос при любом развитии международной ситуации начались поиски подходящей площадки для нового космодрома, откуда можно было бы осуществлять запуск любых полезных грузов на любые орбиты и отлетные траектории. После выбора места в ноябре 2007 года Президент России Владимир Путин подписал указ о создании космодрома Восточный в Амурской области. Его планировалось разместить недалеко от закрытого к тому времени Свободного.
На этапе разработки нового космодрома стартовал проект создания носителей «Русь-М» легкого, среднего, тяжёлого — и даже сверхтяжелого — классов. Эти ракеты должны были воплотить самые передовые прорывные технологии. Однако из-за ограниченности ресурсов и риска нарушить сроки ввода нового космодрома, а также высокой степени готовности средств выведения семейства «Ангара», в 2011 году планы скорректировали.
Предполагалось, что процесс ввода в строй нового космодрома будет происходить поэтапно. На первом этапе будут использоваться серийно производимые носители «Союз-2», в том числе с использованием опыта, полученного на космодромах Байконур, Плесецк и Куру во Французской Гвиане. На втором этапе будет создан универсальный стартовый комплекс и другая наземная инфраструктура для ракет семейства «Ангара». Третий этап позволит запускать сверхтяжёлые носители и многоразовые средства выведения.
В состав первой очереди космодрома вошли несколько крупных объектов.
Стартовый комплекс для ракеты «Союз-2», построенный на Дальнем Востоке, отличался использованием мобильной башни обслуживания. Ранее российские разработчики применили аналогичное решение в Гвианском космическом центре. Однако если там башня защищала стартовиков от жары и тропических ливней, то на Восточном — от ветра и сильных морозов.
Всего на этом стартовом комплексе было возведено 83 сооружения общей площадью 45 тысяч квадратных метров. Все они расположены на земле и находятся в непосредственной близости от пусковой площадки. На Восточном используется стационарная система заправки и автоматизированная система управления технологическим оборудованием.
Кроме башни обслуживания, для обеспечения предпусковых и пусковых работ здесь построено более десятка различных сооружений, включая командный пункт — «мозг» космодрома, технологические блоки хранения и выдачи компонентов ракетного топлива и другие.
Впервые в истории российской космонавтики в единый технологический комплекс объединены склад ракетных блоков, монтажно-испытательные корпуса ракеты-носителя и космических аппаратов, трансбордерная галерея и заправочно-нейтрализационная станция. Такое техническое решение снижает риски при транспортировке ракет, космических аппаратов и значительно экономит время на проведение работ.
При проектировании унифицированного технологического комплекса использовались последние разработки российских конструкторов. Рабочие места здесь максимально автоматизированы, установлено 138 современных систем технологического оборудования.
В монтажно-испытательном корпусе ракет-носителей есть два рабочих места для подготовки средств выведения, а в монтажно-испытательном корпусе космических аппаратов можно работать со всеми спутниками, кораблями, станциями, разгонными блоками и блоками выведения, которые используются в отечественной ракетно-космической промышленности. Два крана грузоподъёмностью 150 тонн и трансбордерная галерея — горизонтальный «лифт» между корпусами — обеспечивают хранение, сборку, испытания и подготовку к старту ракет «Союз» и «Ангара».
Кроме того, на Восточном были построены новая железнодорожная станция, командно-измерительный пункт, дороги и небольшой жилой городок.
Первый пуск с нового космодрома состоялся весной 2016 года.
Спутники и ракета
В качестве полезной нагрузки для первого запуска с Восточного были выбраны небольшие космические аппараты научного назначения.
Первым стал миниспутник «Михайло Ломоносов» (МВЛ-300), разработанный по заказу Московского государственного университета и названный в честь его основателя. Этот аппарат массой 450 кг стал первым космическим проектом в России, который финансировался за счёт МГУ.
Спутник был разработан и построен ОАО «Корпорация «ВНИИЭМ» на основе платформы «Канопус-В». Среди многочисленных блоков бортовой аппаратуры главным инструментом является телескоп TUS (Tracking Ultraviolet Set Up), который предназначен для обнаружения ультрафиолетового излучения, возникающего при столкновениях космических лучей с молекулами атмосферы Земли. В телескопе используется сегментированное зеркало Френеля диаметром 1,4 м и фокусным расстоянием 150 см.
На спутнике также установлены три детектора рентгеновского и гамма-излучения в диапазоне энергий 0,01–3 МэВ, детектор гамма-всплесков, состоящий из ультрафиолетового телескопа диаметром 20 см и рентгеновской камеры, дозиметр электронов, протонов и нейтронов, детектор энергичных частиц и другие приборы.
В проекте «Михайло Ломоносов» приняли участие университеты из Южной Кореи, США, Дании, Мексики и Тайваня, а Испания участвовала через своё национальное космическое агентство.
Изначально спутник планировалось запустить с помощью ракеты «Днепр», но затем было принято решение «пересадить» его на «Союз-2».
Второй полезной нагрузкой выступил экспериментальный спутник-демонстратор «Аист-2Д», созданный Ракетно-космическим центром (РКЦ) «Прогресс» в Самаре при активном участии Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королева, НПП «Оптико-электронные комплексы и системы», Красногорского завода имени С.А. Зверева и других предприятий. В разработке «Аиста-2Д» участвовали молодые сотрудники предприятия, а также учёные, аспиранты и специалисты университета.
Если предыдущие малые аппараты ЦСКБ «Прогресс» имели на борту только научную аппаратуру, то при создании «Аиста-2Д» была поставлена более сложная задача — установить ещё и телескопический комплекс для съёмки земной поверхности с высоким разрешением.
Полная масса «Аиста-2Д» с целевой и научной аппаратурой составила 531 кг, из которых 250 кг пришлось на спутниковую платформу. В состав полезной нагрузки вошла мультиспектральная оптико-электронная аппаратура видимого диапазона «Аврора» производства Красногорского завода. Она имеет высокое разрешение и значительную полосу захвата (с высоты орбиты 490 км различает детали размером 2 м в панхроматическом режиме в полосе 39,6 км) при минимальных массогабаритных характеристиках.
В состав полезной нагрузки также вошло научное оборудование, экспериментальная инфракрасная аппаратура и пассивный радиолокатор.
Третьим аппаратом, запущенным 28 апреля 2016 года с космодрома Восточный, стал образовательный наноспутник SamSat-218D, также известный как «Контакт-Наноспутник». Его создали студенты Самарского государственного аэрокосмического университета (СГАУ, в 2016 году стал частью Самарского национального исследовательского университета).
Задачей SamSat-218D была отработка алгоритмов управления полётом наноспутников. В качестве дополнительной полезной нагрузки на SamSat-218D установили систему пассивной аэродинамической стабилизации. Аппарат действовал по принципу воланчика: тяжёлый блок электроники с одной стороны и лёгкое пластиковое оперение с другой.
Планировалось управлять аппаратом с помощью мобильного устройства, подключённого к спутниковой сети GlobalStar. Авторы эксперимента хотели «позвонить» на борт SamSat-218D через мобильное устройство и получить необходимую телеметрию.
Первым носителем, стартовавшим с космодрома Восточный, стал «Союз-2.1А» — усовершенствованная версия проверенного временем «Союза-У», который долгие годы был основой советской и российской пилотируемой космонавтики.
При стартовой массе 310–313 т «Союз-2.1А» способен вывести на низкую околоземную орбиту груз массой более 7 т, а на геопереходную — около 1,5 т при запуске с Байконура и более 2,7 т при запуске с Гвианского космического центра.
Ракета-носитель производится в самарском РКЦ «Прогресс». На всех ступенях используется экологически чистое топливо — жидкий кислород в сочетании с углеводородным горючим. Система управления цифровая, основана на современных датчиках и бортовом компьютере. Это главное отличие от «Союза-У» с аналоговым бортовым оборудованием. Кроме того, на ракете установлен новый головной обтекатель увеличенного размера.
Особенность «Союза-2» — возможность использования двух типов разгонных блоков в головной части: для высокоэнергетических орбит и траекторий применяется «Фрегат» НПО имени С.А. Лавочкина, а для формирования низких и средних орбит — блок выведения «Волга» РКЦ «Прогресс». Для первого запуска с космодрома Восточный выбрали конфигурацию с блоком «Волга», который служит для разведения космических аппаратов по рабочим орбитам.
Первый пуск
К концу апреля 2016 года ракета-носитель и её полезные нагрузки были полностью готовы к первому запуску с нового российского космодрома. Однако старт был отложен на сутки из-за технических проблем и состоялся 28 апреля 2016 года в 05:01:21 мск.
Белоснежная ракеты с рёвом ушла со стартового стола и легла на «северный» азимут для выведения спутников на солнечно-синхронную орбиту с наклонением около 97,3°. Двигатели первой и второй ступеней работали штатно, и примерно через две минуты после старта четыре боковых блока отделились и упали в тайге в заданном районе в Амурской области.
Головной обтекатель, который защищает полезную нагрузку на атмосферном участке, отделился от ракеты через 3,7 минуты после старта. Его створки упали в выделенном районе в Республике Саха (Якутия).
Спустя 4,8 минуты после старта четко включился двигатель третьей ступени. В момент выхода его на полную тягу произошло «горячее» разделение второй и третьей ступеней. Ещё через несколько секунд отделился ненужный более хвостовой отсек третьей ступени. Вторая ступень и створки хвостового отсека упали в заданном районе Республики Саха.
Через девять минут полета третья ступень вывела головной блок на низкую опорную орбиту. Настало время для «Волги», и она не подвела! Более 40 минут космический буксир и его груз находились в пассивном полёте, пока двигатель блока не заработал. За три минуты двигатель вывел «Волгу» на эллиптическую орбиту с высотой апогея 500 км. Через полчаса полёта он снова включился, чтобы скорректировать орбиту.
Менее чем через полчаса после второго включения двигателя отделился крошечный SamSat-218D. Ровно через 10 минут от «Волги» отошли «Михайло Ломоносов» и «Аист-2Д».
Избавившись от своего груза, «Волга» запустила двигатель в третий раз — для свода с орбиты. Выполнив свою задачу, а заодно и международные обязательства по незасорению космического пространства, «Волга» завершила свою жизнь огненным метеором над южной частью Тихого океана.
С этого момента «Союзы-2» стали единственным в мире средством выведения, стартовавшим с четырёх космодромов мира: Байконура, Плесецка, Гвианского космического центра и Восточного.
Рождение нового космодрома
Таким образом, первый запуск с нового космодрома оказался полностью успешным и подтвердил работоспособность систем наземной космической инфраструктуры.
Космодром Восточный стал одним из самых масштабных инфраструктурных проектов России XXI века. Над решением сложной инженерно-технической задачи по строительству огромного объекта в условиях Амурской области работали лучшие специалисты страны.
С 28 апреля 2016 года по 30 ноября 2024 года с дальневосточного космодрома было проведено 19 пусков ракет-носителей, которые вывели на околоземные орбиты и отлётные траектории 421 космический аппарат.
В это же время начался ввод в эксплуатацию второй очереди космодрома, предназначенной для пуска ракет семейства «Ангара». Также продолжается строительство других объектов инфраструктуры.
Космодром Восточный постепенно становится основной космической гаванью России, наряду с северным Плесецком. В перспективе отсюда будут осуществляться запуски спутников на геостационарную орбиту, автоматических станций к планетам и полеты пилотируемых кораблей, в том числе к будущей Российской орбитальной станции.
