Индия расширяет линейку ракет-носителей
Космическое агентство Индии (ISRO) приступило к разработке ракеты - носителя сверхлегкого класса. В декабре прошлого года эта информация была озвучена индийским новостным порталом New Delhi (IANS) со ссылкой на официального представителя агентства, а в наступившем году об этом сообщил уже государственный министр, курирующий атомную энергетику и космос Индии, Джитендра Сингх (Jitendra Singh). По всей видимости, в соответствии с традиционным подходом ISRO к наименованию своих носителей, ракета получит название SSLV (Small Satellite Launch Vehicle).
Некоторые технические подробности сообщил директора космического центра им. Викрама Сарабхаи (Vikram Sarabhai Space Centre, VSSC) К. Сивэн (K. Sivan). По его словам, стартовая масса новой ракеты сейчас оценивается примерно в 100 тонн, а длина достигнет 20-25 метров. Говоря о сроках разработки, директор выразил надежду, что первый экземпляр ракеты можно будет изготовить за два года. Таким образом, если все сложится успешно, то в распоряжении индийского космического агентства к началу третьего десятилетия века окажется ещё одна ракета космического назначения национальной разработки.
На этом рисунке, размещенном на сайте ISRO, изображены индийские ракеты-носители, использовавшеся ранее либо эксплуатируемые в настоящее время. SSLV здесь пока нет.
В настоящее время в индийской космической программе наиболее часто используется четырёхступенчатая ракета PSLV (Polar Satellite Launch Vehicle). Её стартовая масса, в зависимости от варианта исполнения (а их может быть три - PSLV, PSLV-CA, PSLV-XL), варьируется в пределах от 230 до 320 тонн, а масса полезной нагрузки, выводимой на низкую околоземную орбиту может изменяться в диапазоне от 2100 до 3800 кг. Однако в связи с тем, что в реальности эта ракета используется для выведения на солнечно-синхронную орбиту с высоким наклонением, реальный диапазон выводимых полезных нагрузок находится в пределах от 1200 до 1860 кг.
Другая сегодняшняя «рабочая лошадь» индийской космонавтики – ракета GSLV (Geosynchronous Satellite Launch Vehicle), предназначенная для выведения полезной нагрузки на геопереходную орбиту. К настоящему моменту существуют четыре её модификации – Mk.I ( a ), Mk.I ( b ), Mk.I ( c ) и Mk.II. В ходе осуществленных с 2001 года запусков масса полезной нагрузки, выводимая на геопереходную орбиту, составляла от 1540 до 2230 кг.
Наконец, 5 июня 2017 года состоялся успешный запуск ракеты GSLV Mk.III . Не смотря на преемственность в обозначении, она представляет собой не дальнейшее развитие предыдущих вариантов, а принципиально другую конструкцию. Которая спроектирована даже, пользуясь жаргоном специалистов, «в другом диаметре». Этот носитель предназначен для выведения полезной нагрузки массой до 8000 кг на околоземную орбиту высотой 600 км, и до 4000 кг – на геопереходную орбиту. С её вводом в эксплуатацию Индия получает возможность самостоятельно запускать тяжёлые геостационарные спутники и межпланетные станции, более того – есть информация о том, что следующая модификация будет использоваться для запуска пилотируемого космического аппарата.
Однако новая ракета SSLV по стартовой массе от эксплуатирующихся сегодня индийских ракет будет отличаться не в большую, а в меньшую сторону.
Интересно вспомнить, что Индия уже дважды разрабатывала свои сверхлёгкие ракеты. Первый раз – в 1970-х, когда был разработан первый индийский четырёхступенчатый носитель SLV-3 (Satellite Launch Vehicle). При стартовой массе всего 17 тонн эта ракета выводила на орбиту спутник массой до 40 килограмм. Именно с помощью этой ракеты страна в 1980 году вошла в «космический клуб», запустив спутник «Rohini RS-1».
В дальнейшем на её основе была разработана пятиступенчатая ракета ASLV (Augmented Satellite Launch Vehicle) со стартовой массе 41 т и массой полезной нагрузки 150 кг. В 1987 – 1994 г.г. было осуществлено четыре её запуска, однако полностью успешным оказался только один из них, а затем программа была и вовсе свёрнута в связи с необходимостью финансирования более перспективной в то время PSLV.
Обе этих ракеты так же, как и разрабатываемая SSLV, были полностью твердотопливные. Предполагая, что в целях экономии средств индийские разработчики будут максимально использовать предшествующий задел, то есть массовое совершенство ступеней изменится не сильно, можно предположить, что при стартовой массе 100 тонн выводимая на околоземную орбиту полезная нагрузка будет составлять около 420-450 кг.
Подтверждением такой оценки являются и слова Сивэна о том, что в настоящий момент ISRO обладает большим количеством контрактов на запуск аппаратов массой до 500 кг, и если такая тенденция сохранится, то новая ракета будет вполне оправдана.
Основанием для такой оценки явялется и то обстоятельство, что доставка на орбиту малых спутников сегодня, как правило, осуществляется методом попутного выведения - то есть малый аппарат выводится вместе с каким-нибудь крупным аппаратом, являющимся для данного запуска основной целевой нагрузкой. Но при своей относительной дешевизне, такая схема и создаёт целый ряд новых проблем.
Прежде всего, запуская спутник «попутной нагрузкой», его можно вывести только на орбиту, близкую к орбите целевого аппарата. Другим фиксированным параметром является дата старта - её также подстраивают под интересы заказчика основной полезной нагрузки.
Разработчикам малых КА приходится выполнять также множество требований по совместимости их изделий с целевым аппаратом и гарантировать отсутствие каких бы то ни было помех в полёте и при разделении. Но даже в этом случае сам факт наличия «попутчика» всегда вносит определенные риски и снижает надежность всей системы.
В связи с этим в мире возрастает интерес к созданию малых и сверхмалых ракет-носителей, для которых спутник небольшой массы мог бы быть именно целевой нагрузкой. Удельная стоимость выведение одного килограмма при этом возрастает, но поскольку масса аппарата невелика, то общая стоимость запуска может быть небольшой. Да и названные выше проблемы будут сняты.
Кроме того, разработка небольших носителей вполне по силам даже странам, делающим в космонавтике первые шаги. Так, в мае 2017 года в Новой Зеландии компания Rocket Lab осуществила запуск сверхмалой ракеты Electron, способной, по заявлениям разработчиков, выводить на околоземную орбиту нагрузку массой до 225 килограмм.
В России о разработке проекта сверхлегкого носителя заявила компания «Лин Индастриал». Предлагаемый российский сверхлегкий носитель «Таймыр» должен выводить спутники массой до 120 килограмм. Казалось бы – совсем мало? Тем не менее, даже такая ракета имеет свой спектр потенциальных полезных нагрузок, в первую очередь – среди экспериментальных ВУЗовских аппаратов, легких исследовательских спутников, технологических демонстраторов.
Однако наш проект пока так и находится на начальной стадии проработок. К сожалению, ряд российских экспертов не видят в нем экономических перспектив. Что, как показывает активность зарубежных разработчиков, может оказаться еще одной ошибкой и еще одним проигрышем в борьбе за космос.
Изображение с сайта ISRO (www.isro.gov.in)