Статья опубликована в журнале DISCOVERY под название "Космодром на Амуре"
Собираясь в командировку на строительную площадку космодрома «Восточный», я понимал - еду не на туманно-загадочный «порог Космоса» или в «звёздную гавань». Новый космодром - элемент экономической инфраструктуры, такой же как: дорога, трубопровод, морской порт. Теперь, размышляя о Космосе, мне следует не просто восхищаться масштабом проекта, но просчитывать все «за» и «против» этого грандиозного проекта..
1. Место
Доехать до места, которое имеет пока ещё только название – Космодром «Восточный» и географические координаты 51.816667, 128.25 51°49; с. ш. 128°15; в. д. / 51.816667° с. ш. 128.25° в. д. – не очень сложно, но долго. Особенно, если ты не VIP – персона, а обычный командировочный. Долгий перелёт Москва – Благовещенск длится 7,5 часов, а потом – автомобилем по шоссе, часа три примерно. Но опытный путешественник, никогда не теряет времени даром. Тем более мне есть, что освежить в памяти.
Итак, «Восточный», объект на сегодня не уникальный. Более чем два десятка космодромов обслуживают потребности человечества в космических пусках. (точнее – сказать трудно, ведь некоторые космодромы закрываются, консервируются и т.д.). Их статус, что называется, динамичен. Каждый космодром осуществляет космические пуски, то есть производит строго определённый набор процедур – именно поэтому, все «космические гавани» в принципе – похожи. Их различия, в основном, определяются размерами. «Восточный», будучи объектом научного, социально-экономического и коммерческого назначения, не слишком велик. Его площадь составит около 700 км. В сравнении с Байконуром, занимающим площадку в 6717 кв. км, или Плесецком, раскинувшимся на 1762 кв. км., его можно назвать компактным.
Важным аспектом места расположения космодрома, его «широтная привязка». Сейчас даже школьникам известно, что космический пуск определяется законами баллистики полета. Из этого следует, что наиболее оптимальным будет старт, произведенный с Экватора. Ракета, запущенная из района этой «воображаемой линии» в восточном направлении сразу получает дополнительную скорость в 465 м/с, просто «за счет» вращения Земли. Значит, для начала проанализируем удобство нового космодрома по этому параметру.
Итак, первый в мировой истории космодром Байконур, расположен на 45°37, с.ш. 63°15, в.д. Не очень удобно. К тому же теперь – этот объект находится на территории независимого Казахстана, и Россия только арендует его. Другая космическая гавань – Плесецк, держа абсолютное мировое лидерство по числу космических запусков, расположен на 62°42' с.ш. и 40°21' в.д.), хоть и находится на территории России, но очень далек от «удобного экватора».
В России имеется еще один космодром-полигон «Капустин Яр» (48°30,' c.ш. и 45°48' в.ш.), но на сегодня его роль ограничена незначительной долей в испытаниях военных «изделий» и потому мы не принимается его в расчет в данной статье.
Что до «остального» Мира, то с точки зрения баллистических преимуществ наиболее благоприятны космодромы «Алькантара» (Alcantara) в Бразилии и Куру (Centre spatial guyanais) во Французской Гвиане. Первый расположен 2°17; ю. ш. 44°23;. Функционирует с 1997 года, однако до сих пор не может похвастаться успешными пусками. Второй - расположен 5°14; с. ш. 52°46;, всего чуть более 500 км к северу от экватора. Это позволяет космодрому быть наиболее подходящим местом для запуска спутников на геостационарную орбиту.
Космодром Европейского Космического агентства (ЕКА) обеспечивает потребности не только Евросоюза, но и заказчиков Соединённых Штатов, Японии, Канады, Индии и Бразилии. В 2007 г. был подписан договор между ЕКА и Роскосмосом о строительстве и эксплуатации пусковых установок для российских носителей класса «Союз» и уже в этом году должен пройти их первый пуск.
Далее, по «широтному» удобству следуют Космодром Шрихарикота (Shriharikota) - Индия, с координатами - 13°47' с.ш. 80°15' в. д., китайский Сичан - 28°12' с.ш. и 102°00 в.д.
Особо выделим космический центр имени Джона Фицджеральда Кеннеди. Расположенный на 28°27' с.ш. и 80°31' з.д., на побережье в округе Бревард штата Флорида. и острове Мерритт – в Мире он известен как «Космическое побережье» (Space Coast). Размеры Центра 55 км в длину и около 10 км в ширину, занимаемая площадь — 567 км;.
Ну а далее, по убывающей территориальные удобства еще несколько стартовых площадок выглядят так: космодром Танегасима (Tanegashima) - Япония 30° с. ш. и 131° в. д., Вумера (Woomera) - Австралия, 31° ю. ш. и 137° в. д. (закрыт как нерентабельный), космодром Палмахим (Palmachim) - Израиль, 32° с. ш. и 35° в. д., космодром Ванденберг (Vandenberg), США 34° с.ш. и 120° з.д., Аль-Анбар (АI Anbar) - Ирак, 34° с. ш. и 43° в. д. (разрушен в ходе операции «Буря в пустыне» в 1991 г.), космодром Мусудан (Musudan) - КНДР, 41 ° с. ш. и 130° в. д., космодром Цзюцюань (Jiuquan) - Китай, 41° с. ш. и 100° в. д.
Следует упомянуть и о проекте «Морской старт» (Sea Launch). Это морская стартовая платформа, производящая пуски из акватории Тихого океана непосредственно на экваторе с долготой 154° в.д. Соучредители проекта: «Боинг» (Boeing) СSC (США), корпорация «Энергия» (Россия), фирма Kvaerner Maritime А.S. (Велткобритания - Норвегия) и украинские аэрокосмические предприятия.
В свете вышесказанного мы не наблюдаем больших преимуществ нашего космодрома «Восточный». Будучи расположен, на 52 широте по наклонениям орбит он, конечно, лучше Плесецка, но не имеет практических преимуществ перед Байконуром. Единственное серьезное обстоятельство в этом плане - отсутствие ограничений по полям падения – ведь ракеты с него полетят над океаном. В Байконуре же, падение ступеней ракетоносителей в степь, часто вызывает серьезные дипломатические осложнения.
Сама площадка дислоцирована в Свободненском и Шимановском районах Амурской области в междуречье Зеи и Большой Пёры. На территории расформированного космодрома Свободный и поселка городского типа Углегорск.
От Москвы до него 6000 километров пути. И транспортные издержки на обслуживание Космодрома из-за такой дальности достаточно велики. Дело в том, что предприятия «космической отрасли» традиционно расположены в Москве, Самаре, Железногоске (это в Красноярском крае), и «отработанный» маршрут от этих городов до Байконура железнодорожным и авиационным линиям составлял от 2500 до 1500 км., путь же до «Восточного» превысит 3000 км.
Итак, месторасположение новейшего российского космодрома нельзя назвать идеальным, особенно, учитывая то, что проект изначально заявлен как коммерческий. Уж слишком много дополнительных издержек, а преимуществ, в сравнении с Байконуром, не велики.
Что же поделаешь, Россия в целом – страна северная и найти в ней чего-то более удобное с точки зрения географии – просто невозможно. Задача же перед проектировщиками стояла однозначная – космодром полностью должен находится на территории России и она была ими выполнена.
2.Проект и строительство
Проект «Восточного» не подразумевает каких-то особенных элементов, которые не присутствовали ли бы на других космических стартовых площадках. За десятилетия, прошедшие с начала «космической эры», устройство космодромов стало «традиционным».
Итак, космодром дожжен располагать транспортной инфраструктурой, по которой к нему будут доставляться компоненты космической техники. Сегодня, участок строительства космодрома обеспечен сравнительно плотной сетью железных дорог и шоссе, но современного аэропорта поблизости нет. Его только предстоит построить.
На космодроме доставленные элементы техники размещаются в логистическо-складском комплекс, элементом которого является «блок приемки и первичного контроля» доставленной техники.
Следующий обязательный компонент «стандартного космодрома» - монтажно-испытательный комплекс (МИК). Там, космический аппарат и ракета-носитель собирается в единое целое и вновь тестируется уже «в сборе». Частью МИКа является комплекс заводов по производству элементов ракетного топлива.
Затем идет система транспортировки пускового объекта от МИКа к стартовой позиции (автодороги протяженностью 115 км., железнодорожные ветки – 125 км).
Сам «стартовый комплекс» для ракеты-носителя среднего класса повышенной грузоподъемности (20 т.) в составе 2-х пусковых установок
Следует особо упомянуть, что с «Восточного» планируются пилотируемы старты, поэтому на нем создается дополнительная инфраструктура пердполетной и предстартовой подготовки космонавтов, которой нет в «беспилотных» Плесецке или, скажем, на Куру.
И, наконец, Центр управления полетом ракетоносителя (не путать с Центром управления полетом космических кораблей).
На космодроме так же, в обязательном порядке действует так же поисково-спасательная служба.
Все указанные элементы «стартовой мозаики» имеются и на «Восточном». В каждый из них заложены не только текущие потребности, но и «потенциал будущего». Однако, они не несут принципиально новых, «прорывных» технических решений. Всё выглядит достаточно традиционно.
А вот с точки зрения экономики этот проект - очень затратный.
Только первый этап строительства (протяженность в 3 года) «съест» бюджетных ассигнований на 24,7 миллиарда рублей. На эти деньги будут построены: стартовый комплекс, взлётно-посадочная полоса, завод кислородно-азотных смесей, водородный завод. Так что, деньги, выделенные на строительство космодрома уже не малые, но израсходовать их, в конечном счете, придется значительно больше.
Дело в том, что проект космодрома «Восточный» включает также строительство современного города, который обеспечит проживание персонала космодрома. Обеспечит людей передовой медициной, современными бытовыми, торговыми, развлекательными и спортивными объектами.
Для того, чтобы оценить этот «дополнительный элемент» наземного комплекса космодрома, нам придется переместиться «на время» из Свободного в Углегорск. Именно там и возводится новый город.
Учитывая то, что квалифицированный персонал космодрома невозможно набрать «на месте». В Углегорске сейчас живут не многим больше 5000 человек. Они не обладают, в большинстве, необходимым управления Космодромом умениями.
Так что более 25000 человек необходимо переместить из мест их нынешнего проживания в новый город. Вместе с членами их семей – это уже 100000 человек. Учитывая, что ближайший к строительной площадке Благовещенск – областной центр региона – насчитывает «всего» 220000 жителей – это очень много.
Так что весь гигантский комплекс космодрома, вместе с городом, «потянет» по оценкам специалистов на 400 млрд. рублей. Учтем, что стоимость аренды Байконура составляет 115 млн. долларов, то есть 3 миллиарда рублей в год. Получается, что на сумму проектных ассигновании выделенных «Восточному», старейшую «космическую гавань», можно было бы арендовать 130 лет.
При этом, реальное число пусков с казахстанского космодрома, без особенных вложений можно было бы увеличить на 50%.
Но… аренда есть аренда.
Во-первых – имеющийся договор заключен только до 2050 года, а во-вторых, для России возможные риски «политической» составляющей настоящих и будущих космических проектов просто недопустимы.
3.Корабли и ракеты
Итак, что же всё-таки можно назвать главной технической инновацией, «под которую» стоило бы идти на такие грандиозные предварительные затраты?
Такая «реальная инновация», конечно же, есть. И это новевшие ракеты-носители и космические корабли, под которые и строится этот Космодром.
На сегодняшний день мировой рынок потребляет «космических услуг» на сумму около 9 триллионов рублей. Россия из этого «пирога» получает буквально крохи.
Досье DISCOVERY
По данным International Space Business Counci на её долю приходится лишь половина процента от всего объема в эксплуатации Космоса.
Но, вместе с тем, Россия держит первое место в мире в сфере услуг по космическим пускам и производит больше всех запусков ракет-носителей. Таким образом, это приоритетное для нашей страны «поле» как раз и нуждается в оптимизации. Рынок этих специфических и высокотехнологичных услуг диктует свои условия.
Заказчики пусков требуют от «поставщиков» выполнения всё новые условий к надежности, экологичности и грузоподъемности носителей. Так что, остро встала необходимость в ракетах с принципиально новыми техническими характеристиками
Исходя из этих требований, в России уже в 2013 году пройдут первые летно-конструкторские испытания ракеты-носителя «Ангара», а через два года после этого «полетит» и ракета-носитель «Русь-М».
Ракета «Ангара» принадлежит к новому поколению космической техники и полностью разработана в России. «Модельный ряд» изделия широк и разнообразен: от легкой «Ангара 1.1» грузоподъемностью в 1,5 тонны до среднего двадцатипятитонника «Ангара А7». Этот класс носителей универсален и пригоден к эксплуатации со всех имеющихся космодромов России.
Но «главное будущее» нашей космонавтики остается за пилотируемой транспортной системой (ППТС) «Русь-М».
Макет этого космического комплекса можно было увидеть еще на авиасалоне «МАКС – 2009». Он имел следующие параметры: длина 19 метров, диаметр 4,35 метра. С тех пор РКК «Энергия» получила на ее разработку 800 млн. рублей и гарантирует, что новая пилотируемая космическая система совершит первый старт в пилотируемом режиме в 2018 году. После этого, все пилотируемые космические полеты в России, будут осуществлять с только с космодрома «Восточный», и только с использованием комплекса «Русь».
Пока «острой необходимости» в выведении грузов свыше 50 тонн нет.
В ближайшей перспективе стоит лишь «околозем¬ная» хозяйственная деятельность, в том числе создание производственных космических систем, транспортировка автоматических космических аппаратов и грузов на высокие околоземные орбиты, «очистка» ближнего Космоса от «мусора».
Но уже среднесрочный прогноз развития этой работы, проведенный лет на 20 вперед, дает серьезный рост космических пусков, до 10 – 15% в год. И, главными в развитии космонавтики будут уже: энергоснабжение космических и планетных баз, защита Земли от глобальных уг¬роз исходящих из Космоса (астероиды, кометы и т.д.), транспортировка грузов на Луну и к иным планетам, в том числе, полеты экспедиционных комплек¬сов на Марс. Для этого к ракетам среднего класса добавятся сверхтяжелый стотонник «Русь-МТ».
Именно «Восточный» дает России обеспечит себе ведущую роль в экспедиции на Марс. Так что эксперимент, в котором шестеро землян из России, Европы и Китая имитируют в мельчайших деталях полет к Красной планете «туда и назад» имеет в своей основе и строительство нового космодрома.
Ведь для успешной «марсианской экспедиции» количество и качество космических пусков должно увеличиться уже не на проценты, а буквально «в разы».
Посчитаем сами. Исследования дальнего Космоса строятся на «принципе модульности». Этот принцип «откатывался» и совершенствовался от первых космических полетов, лунных экспедиции американцев, орбитальных комплексов и станции, в том числе МКС. Теперь, на основе имеющегося опыта, мы можем строить планы по сборке пилотируемо¬го межпланетного экспедиционного комплекса (МЭК) на околоземной орбите. Расчеты показывают, что общая масса МЭКа для полёта на Марс, достигнет 500 тонн.
Этот груз потребует от земных космодромов огромных «серии» космических пусков для вывода на орбиту: во-первых: многоразового орбитального буксир массой 120 т; трехсоттонного межпланетного корабля. В «довесок» к ним необходимо послать на орбиту и баки с горючим.
Во-вторых, нужен складской модуль, минимум двадцатитонный. Необходим пилотируемый марсианский взлетно-посадочный комплекс, который потянет на 40 т. Экипаж для экспедиции к Марсу будет доставляться с Земли орбитальным кораблем с массой минимум в 14 тонн. Потом, такой же корабль потребуется для возвращения космонавтов на Землю и т.д и т.п..
Так что пусков ожидается много.
Еще больше «космических взлетов» потребует поэтапное создание и эксплуатация марсианской инфраструктуры в составе: автоматических аппаратов связи, навигации и мониторинга на околомарсианской орбите и планетарной поверхности; база массой минимум в 50 т. с транспортными кораблями и «марсоходами», энергетическими установками и прочими целевыми «примочками». Нужны будут и агрегаты по добыче и переработке марсианских полезных ископаемых. Для нужд «космического мониторинга» потребуется для начала сорокатонный марсианский «сателлит» и т.д..
Итак, космическая отрасль на сегодняшний день, несомненно, одна из самых технологичных и инновационных в Мире, а освоение Космоса, становится новой геополитической парадигмой Человечества.
Так что, строительство объектов космической инфраструктуры должно быть не только стратегически оправдано, но экономически выгодно. Это уже не вопрос будущего «престижа», но ежедневная, поступательная работа сегодняшнего дня. Достаточно сказать, что уже сейчас НАСА платит Роскосмосу за доставку на МКС одного астронавта 56 млн. долларов, с 2014 года – эта плата возрастет до 63 млн. долл.
Так что 12 запланированных до 2016 года стартов принесут Российскому Космическому агентству 753 млн. долл.
Значит, расчет на дальнейший рост спроса на рынке «космических услуг» вполне оправдан и «Восточному» предстоит много новой и хорошо оплачиваемой работы.