За шесть десятилетий космические ракеты серии «Протон» совершили более 400 успешных запусков.
В середине декабря «Роскосмос» планирует осуществить запуск тяжелой ракеты-носителя «Протон-М» с космодрома Байконур. На геостационарную орбиту, расположенную на высоте около 36 тысяч километров, будет выведен метеорологический спутник «Электро-Л» №5. Этот старт станет 430-м в истории ракет семейства «Протон», которые используются в космических полетах с 1965 года, отмечая, таким образом, 60-летний юбилей их эксплуатации.
Гидрометеорологические спутники серии «Электро-Л» выполняют критически важные функции: они получают и обрабатывают мультиспектральные снимки поверхности Земли и облачности в пределах видимого диска планеты. Кроме того, они собирают гидрометеорологическую информацию, обеспечивают телекоммуникационный обмен данными и ретранслируют сигналы системы спасения КОСПАС-САРСАТ.
Ракеты-носители семейства «Протон» обладают выдающейся историей. Этот «филёвский тяжеловоз», названный так по месту изготовления в Филях (Москва), долгие годы оставался единственной в Советском Союзе тяжелой ракетой, способной выводить в космос крупногабаритные аппараты различного назначения.
История создания
«Протон» — это тяжелый класс советских ракет-носителей, разработанных для доставки массивных космических объектов на околоземные и дальние орбиты. После распада СССР ракета прошла значительную модернизацию, в первую очередь коснувшуюся системы управления. Изначально ракета разрабатывалась в ОКБ-23 (ныне ГКНПЦ имени Хруничева). Первый старт состоялся в 1965 году, а последняя модификация, «Протон-М», впервые стартовала в 2001 году.
Двигатели ракеты используют высокотоксичное топливо: несимметричный диметилгидразин (НДМГ) в качестве горючего и азотный тетраоксид (АТ) как окислитель. Этот недостаток, связанный с экологической опасностью, в конечном итоге предопределил судьбу «Протона». Производство носителей прекращено, и после последних запланированных запусков ракета перейдет в разряд музейных экспонатов.
Разработка «Протона», известного также как УР-500 («универсальная ракета»), началась в 1961 году под руководством Владимира Челомея. Изначально УР-500 предназначалась для использования в качестве межконтинентальной баллистической ракеты (МБР), способной доставлять сверхмощные ядерные боеголовки. Именно эта военная цель обусловила выбор токсичных, но долгохранимых жидких компонентов топлива, позволяющих ракете находиться в постоянной боевой готовности.
В отличие от боевых ракет Р-9 и Р-9А, использовавших жидкий кислород (что создавало эксплуатационные сложности), УР-500 была готова к немедленному запуску. Однако система УР-500 была признана избыточно мощной и чрезмерно дорогой для производства и строительства шахтных пусковых установок. В итоге, от ее использования в качестве МБР отказались, перепрофилировав для космических нужд.
Завод имени Хруничева был назначен изготовителем. Первый двухступенчатый УР-500 запустил на орбиту 12-тонную исследовательскую станцию «Протон-1» в июле 1965 года. Впоследствии ракета получила название «Протон». С 1967 по 2012 год активно использовалась модификация «Протон-К».
«Протон-М»: последний из тяжеловозов
С 2001 года используется «Протон-М» — усовершенствованная версия, оснащенная цифровым вычислительным комплексом, разгонным блоком «Бриз-М» и увеличенной грузоподъемностью.
«Протон-М» представляет собой трехступенчатую ракету высотой около 58 метров. Диаметр центрального блока составляет 4,1 метра, а стартовая масса достигает 705 тонн. Ракета способна вывести до 23 тонн полезного груза на низкую опорную орбиту (200 км) или до 3,7 тонны на геостационарную орбиту при использовании разгонного блока «Бриз-М».
На «Протоне-М» применяются два типа разгонных блоков: кислородно-керосиновые блоки «Д» (в основном для спутников ГЛОНАСС) и «Бриз-М», работающий на тех же токсичных компонентах (НДМГ и АТ), который чаще используется для выведения геостационарных аппаратов.
Эффективность «Протона-М» по полезной нагрузке составляет 3,3% от стартовой массы при выведении на опорную орбиту. Этот показатель остается высоким даже по современным меркам, особенно учитывая меньшую энергетическую эффективность токсичного топлива по сравнению с кислородно-керосиновым топливом, которое использует новая ракета «Ангара-А5» (3,2%) и будущая «Ангара-А5М» (4%).
Несмотря на свою надежность и эффективность, век «Протона-М» подходит к концу из-за высокой токсичности его компонентов, что создает серьезные экологические риски в районах падения отработавших ступеней.
С помощью различных модификаций ракеты «Протон» были выведены на орбиту многочисленные военные спутники серии «Космос», телекоммуникационные аппараты («Экран», «Радуга», «Горизонт»), а также межпланетные станции для исследования Луны, Марса, Венеры и кометы Галлея.
Кроме того, «Протоны» доставили в космос пилотируемые орбитальные станции «Салют», затем станцию «Мир» с ее тяжелыми модулями («Квант», «Кристалл», «Природа») и, наконец, российские модули для Международной космической станции (МКС).
В 2024 году было объявлено, что в запасе осталось около десяти носителей «Протон-М», и предполагалось завершить их эксплуатацию в 2025 году. Однако существует вероятность продления их использования. Это связано с тем, что «Ангара-А5» пока находится на стадии летных испытаний, а модификация «Ангара-А5М» еще не введена в строй, и Россия пока не имеет полностью готового носителя для запуска тяжелых спутников.
Можно надеяться, что полеты надежного «Протона-М» будут продолжаться до тех пор, пока не будут израсходованы все произведенные экземпляры, что даст время для полноценного перехода на эксплуатацию ракет «Ангара-А5» и «Ангара-А5М». Возможно, «Протон-М» даже успеет вывести на орбиту первый научно-энергетический модуль Российской орбитальной станции (РОС), который находится в высокой степени готовности.
