Орбитальная стагнация
Что осталось у России от былого лидерства в космосе
4 октября исполнится 60 лет легендарному запуску первого искусственного спутника, которым СССР открыл человечеству космическую эру. Сегодня место на орбите активно отвоевывают американские, китайские, европейские и индийские космические аппараты. Какое место во Вселенной занимает Россия, разбирался «Огонек».
Знаменитым стал даже памятник "Создателям первого спутника Земли. 1957", установленный в вестибюле метро "Рижская" в Москве
Фото: Василий Дьячков / Фотоархив журнала , Василий Дьячков / Фотоархив журнала "Огонёк"
На электронной карте мира светятся точки — это университетские спутники, которые сейчас находятся на околоземной орбите. Большинство из них выполняет совершенно утилитарные задачи, например есть пул метеорологических спутников, есть те, которые осуществляют дистанционное зондирование Земли. Как раз последняя группа прогнозирует ураганы, подобные тому, что недавно пронесся над Майами.
«Вот американские, вот наши»,— показывает на монитор Андрей Абрамешин, заместитель директора Московского института электроники и математики (МИЭМ) и один из разработчиков центра управления полетами на базе института и Высшей школы экономики. Мы находимся в университетском центре управления полетами — стандартной аудитории с онлайн-табло и макетом Вселенной. Прожектор имитирует Солнце, вокруг огромного глобуса — Земли — индукционная рамка, имитирующая магнитный пояс Земли. У студентов есть возможность немного «побывать» в космосе и порулить спутником.
— Мало создать спутник — им нужно еще уметь управлять, задавать траекторию полета, нужное положение того или иного крыла в зависимости от стоящих перед ним задач,— говорит профессор Абрамешин.— И мы вдруг осознали, что у нас нигде не готовят операторов центра управления полетами. По сути, они обучаются уже на месте. А это профессия, которая точно будет востребована в будущем, потому что количество самых разных космических аппаратов на орбите будет только расти.
В центре ЦУПа стоит модель кубсата — так называется вид легкого космического аппарата, созданного на основе наноспутника (аппарат, который весит не больше 10 кг). Еще некоторое время назад такие маленькие спутники считались прекрасной моделью именно для студенческих разработок. Но в последнее время в России на самых разных научных конференциях можно услышать, что будущее российской космонавтики как раз за такими малышами. В итоге сегодня наноспутник стал символизировать и прогресс, и упадок спутниковой области одновременно. Такой парадокс.
С одной стороны, современные космические технологии стремятся сделать любой аппарат все более миниатюрным. Экономика в космосе, как известно, проста — 1 кг груза, выведенный на орбиту, стоит 20 тысяч евро. Поэтому вся космическая индустрия в Европе и США сейчас думает над тем, как стандартные для среднего спутника полторы тонны уложить в 300 кг, и в этой нише возникло много стартапов, которые пытаются создать маленькие космические аппараты с задачами больших. С другой стороны, особо «ужаться» ни у кого не получается. И нынешние рассуждения о том, что именно «малыши» выведут российскую космическую отрасль из стагнации — профанация и пускание пыли в глаза. Никакой серьезной нагрузки «коробка из-под обуви», как любят между собой называть наноспутники эксперты, нести не может. А если несет, то работает ее «начинка» плохо.
Если же речь идет о полноценных спутниках, то тут положение России выглядит печально. В прошлом году российская спутниковая орбитальная группировка состояла примерно из 131 спутника — при этом некоторые эксперты в приватном разговоре высказывали уверенность, что на самом деле их меньше чуть ли не на треть, так как информация о выходе из строя аппаратов не афишируется. Для сравнения, США имеет на орбите 593 спутника, а Китай 192 — это очень много, учитывая, что активно запускать аппараты на орбиту жители Поднебесной начали лишь в 1999 году после масштабной реформы космической отрасли.
— Наша страна, запустившая в космос первый спутник и первого человека, сегодня осталась на периферии многих космических рынков, в том числе спутникостроения,— говорит эксперт в области космической политики, член-корреспондент Российской академии космонавтики им. К.Э. Циолковского Андрей Ионин.— Но надо понимать, что космическая отрасль в целом сейчас находится в стагнации. И не только у нас в стране. Шестьдесят лет назад запуск первого спутника был достижением не только научно-техническим, но и военно-политическим. Ни Сталин и Трумэн, ни позднее Хрущев и Эйзенхауэр никогда не финансировали ракетно-комические программы ради освоения космоса. Они решали приоритетные национальные задачи, используя космонавтику и даже людскую жажду освоения космоса как эффективные инструменты. Космонавтика стала побочным продуктом создания ракетного оружия. Создание такого стратегического вооружения в наикратчайшие сроки в обеих странах считалось не просто приоритетной задачей, а вопросом жизни и смерти страны. Поэтому проблема финансирования космоса вообще не стояла. Речь шла только о сроках. Потом, на счастье космонавтики, оказалось, что успехи освоения космоса имеют колоссальный общемировой вес, наглядно доказывая превосходство социально-экономического строя. Вопрос финансирования тоже был вторичным. Так мировая космонавтика, опираясь на соревнования двух сверхдержав, прожила еще 20 «счастливых лет», не думая о деньгах. Сегодня этого нет и в помине. Как нет и ответа на вопрос, зачем нам сегодня космос. Ответа нет не только в России. Попытки дважды войти в одну и ту же реку, закрутив новую космическую гонку между США и Китаем, пока неудачны.
«Объект Д»
Интересно, что современные наноспутники ненамного уступают габаритами космическому «пионеру» — «Спутнику-1» — первому в мире искусственному спутнику, запущенному в 1957 году с пятого научно-исследовательского полигона Минобороны Тюра-Там (космодромом Байконур он официально стал лишь после полета Юрия Гагарина). Работали над созданием устройства с 1946 года, когда Сталин подписал постановление о создании в СССР ракетной отрасли науки и промышленности и назначил Сергея Королева главным конструктором баллистических ракет дальнего действия. Для вывода спутника на орбиту за основу были взяты собранные в Германии ракеты ФАУ-2, которые были модифицированы советскими конструкторами. Впоследствии на их основе создали известную межконтинентальную баллистическую ракету Р-7, которая до сих пор выводит на орбиту корабли.
«Объект Д», под таким шифром фигурировал в документах будущий спутник Земли, должен был решать массу актуальных задач: измерять ионный состав космического пространства и корпускулярного излучения Солнца, изучать магнитные поля и космические лучи, регистрировать тепловой режим спутника, контролировать его торможение в верхних слоях атмосферы, оценивать продолжительности существования на орбите и т.д. Но ничего этого сделано не было. Из-за спешки со сроками запуск научного аппарата был отменен. 1958-й был объявлен Международным физическим годом, и было вполне резонно предположить, что США тоже готовятся к запуску своего искусственного спутника. «Мы рискуем потерять приоритет. Предлагаю вместо сложной лаборатории "Объекта Д" вывести в космос простейший спутник»,— писал Королев. Так вместо серьезной научной разработки на орбиту вывели фактически «болванку» — шарик с радиопередатчиком. Но даже эта сенсация могла не состояться: во время запуска один из двигателей выходил на заданный режим с запозданием. Еще секунда — причем в буквальном смысле — и схема автоматически сбросила бы установку и отменила старт. Затем на 16-й секунде отказала еще одна система, которая приводила к повышенному расходу керосина и, как следствие, могла выключить один из двигателей на секунду раньше контрольного времени. Мелких неполадок тоже было немало, и все же они не помешали: 4 октября 1957 года стало днем величайшего триумфа нашей страны. Гонка была выиграна: свой первый спутник Explorer-1 США запустили спустя полгода в феврале 1958-го, а китайцы, о которых, впрочем, тогда речь не шла,— только в апреле 1970-го.
В разработке средств выведения нас обошли не только США, но и Индия и Китай. Последний за предыдущие три года разработал восемь (!) новых носителей.
В 1957 году СССР запустил еще два спутника — один вез на борту собаку, второй уже имел почти все системы, которые есть у современных спутников. Следующие советские околоземные научные спутники отправились на орбиту только в 1962 году, потому что на первое место для СССР вышла пилотируемая космонавтика. Некоторые эксперты уверены, что в этом тоже была стратегическая ошибка. До сих пор исторически львиная доля космического бюджета в России приходится на пилотируемые программы, в отличие от США, Китая, Индия, Японии и Европы, которые активно развивают спутниковые системы связи и навигации. Даже сейчас каждый третий спутник России запускается в интересах функционирования МКС. Китай же, например, уже не один раз отказывался от участия в работе МКС, хотя ему предлагали это на очень выгодных условиях. Китайцы уверены: за прошедшие полвека практически все проблемы, связанные с пребыванием человека в околоземном пространстве, решены. Дальше может быть или Марс, или спутники, на которых можно реально зарабатывать деньги.
По оценке директора Центра космической связи «Сколково» Александра Крылова, пик космической деятельности в нашей стране пришелся на период с 1970 по 1991 год. В эти годы СССР запускал около сотни космических аппаратов ежегодно. Затем, по известным причинам, космическая деятельность России резко снизилась. Зато в США пик запусков пришелся на конец 1990-х годов, когда они создавали низкоорбитальные спутниковые системы связи (Iridium, Globalstar и Orbcomm), и сегодня американцы стабильно запускают около 70 спутников в год. А Китай, который появился в списке космических держав мира в 70-е годы ХХ столетия, переживает пик космической активности сегодня: за первое десятилетие ХХI века китайцы запустили на орбиту 87 спутников, и все успешно. Надежность запуска отдельного спутника в Китае в последние 10 лет равна 100 процентам — такого результата за десятилетие не добивались ни США, ни Россия.
Небо в алмазах
Сегодня, спустя 60 лет после триумфа отечественной космонавтики, в словах экспертов, оценивающих современное положение дел, звучат скорбные интонации.
— С точки зрения заработанных денег на рынке запусков спутников самым мощным для России стал 2013 год. С тех пор ситуация ухудшается,— прокомментировал «Огоньку» высокопоставленный источник в космической отрасли.— Сегодня можно констатировать, что мы, во-первых, утратили первенство запусков и больше никогда не вернемся к тем результатам, которые у нас были четыре года назад. За это время 8 процентов всех запусков спутников оказалось неудачным по разным причинам: отказ техники, потеря аппаратов или аварии ракет. Во-вторых, мы безнадежно отстали в разработке средств выведения — здесь нас обошли не только США, но и Индия, и Китай. Последний за предыдущие три года разработал восемь (!) новых носителей (Россия за последние 30 лет — один, и было это в 1986 году.— "О"). Так что мы проигрываем по всем направлениям. На этом фоне все бравурные разговоры о том, что сейчас надо насытить рынок микро- и наноспутниками, являются пустой болтовней. Запустить-то мы их можем, но какой в этом толк?
Еще в 2009 году должны были ввести в эксплуатацию семейства ракет-носителей модульного типа «Ангара», чтобы заменить ими устаревшие «Прогрессы» и «Союзы». До сих пор этого не произошло, срок замены стоит в графиках на 2018 год. Но произойдет ли это, пока неизвестно.
Изначально космические спутники стояли на страже национальной безопасности и обороноспособности. Но сегодня и эти задачи отходят на задний план. Последний геостационарный российский спутник «Космос-2479», входящий в систему обнаружения стартов баллистических ракет «ОКО-1», перестал функционировать еще в 2014 году. Вообще, по мнению экспертов, из-за космической (простите за каламбур) стоимости орбиты во всем мире сейчас все чаще строят спутники двойного назначения и создают прецеденты, когда коммерческие спутники в случае необходимости могут выполнять боевые задачи. По словам Александра Крылова, именно такая схема активно применяется в США. Иллюстрацией подобного сотрудничества стал известный инцидент во время войны НАТО с Югославией, когда во время боевых действий в конце 1990-х годов коммерческий спутниковый оператор Eutelsat выключил трансляцию Югославского национального телевидения через спутники HotBird. Точно такие же отключения национального телевидения Ливии и Сирии были проведены спутниковыми операторами Eutelsat, Intelsat и Arabsat (за которым стоят государства Бахрейн и Саудовская Аравия). В октябре 2012 года спутниковые операторы Eutelsat, Intelsat и Arabsat прекратили трансляцию всех иранских спутниковых каналов после решения Европейской комиссии в рамках экономических санкций.
Советская система спутниковой навигации ГЛОНАСС, над которой начали работу еще в 1976 году, так и не доведена до оптимальной космической группировки. А Федеральная космическая программа - 2015 не исполнена практически по всем пунктам. Например, в системе фиксированной космической связи и телевещания работают 11 спутников вместо 13. Ни одна из анонсированных систем спутниковой связи («Гонец», «Луч» и «Арктика»), которые разрабатываются в России не первое десятилетие, так и не доведена до ума. Особо показательна в этом смысле история со спутниковой связью «Гонец», которая должна была обеспечивать связь на отдаленных территориях России. На нее были потрачены десятки миллионов рублей, пока в 2013 году не выявились хищения средств. Сейчас систему взялся возрождать Роскосмос, но технологии, которые применяются в этих аппаратах, успели устареть. По информации Александра Крылова, из 13 выведенных на орбиту спутников в настоящее время в системе работает только один — «Гонец-М» N 2. Система переживает нелегкие времена, число пользователей за последние годы сократилось до 70-80 абонентских терминалов. «Основная причина плачевного состояния отечественной орбитальной группировки спутников связи и вещания связана с отсутствием единой концепции создания российской космической системы связи и вещания,— считает эксперт.— Существующая методология построения спутниковой группировки связи и вещания разработана в 70-е годы прошлого столетия, в эпоху аналогового вещания и маломощных бортовых ретрансляторов и безнадежно устарела».
Не лучше обстоят дела и с научными спутниками. Для сравнения, в последние 15 лет и Россия, и Китай запустили около 15 космических аппаратов с научной начинкой. Но результаты запусков кардинально разнятся. Только четыре российских спутника, «Коронас-Ф», «Фотон-М» N 2, «Фотон-М» N 3 и «Чибис», отработали положенный им срок. Остальные сломались в первые недели или месяцы после запуска. При этом пять запущенных в космос спутников из 11 не проработали на орбите и дня. Другие погибли из-за аварий ракет-носителей.
Сами ученые, которые с каждой аварией теряют дорогостоящую аппаратуру, видят причину проблем отрасли в катастрофическом урезании бюджетов.
— C фундаментальными научными исследованиями сейчас действительно складывается не очень хорошая ситуация,— рассказывает «Огоньку» заместитель директора Института космических исследований РАН Олег Кораблев.— В прошлом году уже было несколько сокращений бюджета, и они продолжатся. Самый неопределенный период с этой точки зрения — 2018-2019 годы. Поэтому мы сами пока не знаем, какие проекты в какой срок будут запущены. Ясно, что с наибольшим приоритетом идет программа ExoMars, которую Роскосмос осуществляет вместе с Европейским космическим агентством (ЕКА). Это очень важно, потому что у России в этой миссии примерно 50 процентов научной нагрузки. Несмотря на то, что посадочный модуль «Скиапарелли» потерпел неудачу, основная часть научной аппаратуры — на спутнике TGO. Сейчас он находится в процессе аэроторможения, и у него формируется научная орбита. Весной следующего года мы начнем получать данные с него в полном объеме. Космический аппарат включает два очень достойных российских прибора, которые будут исследовать атмосферу и поверхность Марса. В 2020 году в рамках миссии планируется доставка на поверхность Марса роллера и посадочной платформы, которые нацелены на поиск следов внеземной жизни.
Судьба остальных проектов, связанных с запуском научных спутников и аппаратов к Луне и Венере, неизвестна.
Ни узнать, ни заработать
Помимо работающих спутников, на орбите находятся десятки тысяч деталей космических аппаратов и другого мусора, составляющие ореол вокруг Земли
Фото: ESA / NASA
Впрочем, большая наука в космосе теряет позиции не только в России. Во всем мире космос все чаще рассматривают как рынок по оказанию услуг. Все, что связано с космическим «железом» — строительством, запусками и обслуживанием,— находится в тяжелом положении, прибыльны только услуги сервиса. На околоземной орбите сформировался свой рынок, состоящий из спутниковых услуг. Он не требует ни дорогостоящих технологий, ни высококвалифицированных специалистов, он не дает движения вперед, но при всем этом, пользуясь наработками прошлых лет, ежегодно растет в среднем на 5 процентов (на сегодня рынок спутникового телевидения составляет около 100 млрд долларов в год, рынок навигаторов и чипов в смартфонах — еще примерно 70 млрд). Ожидается, что к 2025 году будет создано и запущено еще около 1400 новых спутников, и объем космического рынка тогда превысит 1 трлн долларов.
Россия на этом рынке занимает место «космического извозчика», где основная функция — транспортировка космонавтов и летательных аппаратов на орбиту. Однако на глобальном рынке космических технологий и услуг доля нашей страны сегодня — не более 2 процентов, в сфере коммерческих услуг и того меньше — 0,6 процента.
Во всем мире все чаще строят спутники двойного назначения и создают прецеденты, когда коммерческие спутники в случае необходимости могут выполнять боевые задачи.
Выйти из этого затяжного пике трудно. Да и возможно ли, если, например, большую часть электронной начинки до последнего времени мы закупали за рубежом, а тут еще и санкции подоспели? Казалось бы, вопрос лукавый, ведь наш ответ — импортозамещение. По словам профессора Абрамешина, подвижки тут действительно есть: наша электронная промышленность получила импульс к развитию, проектам, которые до санкций считались дорогостоящими и затратными, дали новую жизнь, их стали дальше разрабатывать. «Нас заставили перестать лениться»,— говорит Андрей Абрамешин. Все замечательно, но это, увы, только одна сторона медали. Другая — в том, что мы доводим до ума проекты, которые уже давным-давно в мире разработаны. Тратим на это и деньги, и силы, и время, вместо того чтобы создавать что-то абсолютно новое.
А главным новатором в космической отрасли стал сегодня Илон Маск, который придумал, как сделать ракеты в 3-4 раза дешевле. Его завод сравнивают с корпорацией Форда, который в свое время догадался собирать машины не в гараже, а на конвейере. Это совершенно другая производственная модель, чем была принята до сих пор, и с этим придется считаться всем.
— Конкуренцию с ним проиграли не только мы, но и компании США и Европы, то есть вся космическая отрасль, производственная модель которой была создана в 1950-е,— говорит эксперт в области космической политики, член-корреспондент Российской академии космонавтики им. К.Э. Циолковского Андрей Ионин.— Сначала он серьезно потеснил российский «Протон» и европейский Arian 5 на рынке коммерческих запусков, а теперь отбирает заказы на запуски в интересах Пентагона и НАСА у Airbus, Boeing и Lockheed Martin. Многие обоснованно считают, что пытаться догнать Маска бесполезно. Соглашусь. Невозможно в рамках инерционной логики, а если разорвать, как это сделал сам Маск, шансы есть. Возможно, нам стоит поставить вопрос иначе: если мы как человечество хотим двигаться в дальний космос, то почему возлагаем траты на национальные государства? Космос, особенно дальний — сверхзатратная отрасль. Хочешь полететь на Луну — вкладывайся сам. Давайте создавать глобальные общественные фонды. Но сейчас такого мышления нет.
И правда — нет. Несмотря на разговоры о международном сотрудничестве, каждое государство надеется «застолбить» Марс или Венеру и тем самым совершить технологическую революцию. А лидерство в космосе, уверены многие, будет именно за той страной, которая сумеет совершить этот прорыв. Подобный тому, какой совершил СССР в 1957 году...
Они были первыми
Из космоса удобно наблюдать за планетой и изучать ее. И вслед за искусственными спутниками Земли такие наблюдатели появились и у других планет