Концепция многоразовых ступеней ракет-носителей может оказаться неэффективной в российских условиях.
В июне президент Владимир Путин утвердил национальный проект «Космос», состоящий из восьми взаимосвязанных проектов. Роскосмосу предстоит большая работа по их реализации, однако на этом пути существуют серьезные препятствия. Одно из ключевых обстоятельств, создающих проблемы для как минимум двух проектов, связано с расположением космодрома Восточный.
В частности, речь идет о проекте «Суверенный конкурентоспособный доступ в космос». Этот проект нацелен на создание эффективных ракет-носителей для выведения на орбиту 1118 спутников за десять лет. Планируется снизить стоимость запуска 1 кг полезной нагрузки на низкую околоземную орбиту: с текущих 500 тыс. рублей до 350 тыс. к 2030 году и до 200 тыс. к 2036 году.
Однако Роскосмос не пояснил, что именно подразумевается под «стоимостью выведения» – минимальное или среднее значение. Стоимость запуска зависит от ряда факторов, включая тип ракеты, космодром и наклонение орбибиты.
Например, чем дальше от экватора расположен космодром, тем меньшую массу полезной нагрузки может вывести ракета. Наклонение орбиты (угол к плоскости экватора) также играет роль: чем оно больше (ближе к полярной орбите в 90 градусов), тем меньше полезной нагрузки выводится, и тем выше стоимость за килограмм.
Какова текущая ситуация с этими показателями? Для ракеты «Союз-2.1а» стоимость выведения составляет около 650 тыс. рублей за кг, для «Союза-2.1б» — 550 тыс. рублей. Ракета «Протон-М», использующая токсичное топливо, обеспечивает стоимость менее 300 тыс. рублей за кг.
Вероятно, национальный проект ориентирован на новые разработки. Для перспективной ракеты «Союз-5» прогнозируемая стоимость составляет 330 тыс. рублей за кг. Ракеты семейства «Ангара» пока дороги из-за мелкосерийного производства; легкая «Ангара-1.2» при вдвое меньшей полезной нагрузке имеет ту же стоимость запуска, что и «Союз-2.1а».
Предполагается, что стоимость у «Ангары-А5» составляет около 400 тыс. рублей за кг. Новая модификация, «Ангара-А5М», рассчитанная на 27 тонн полезной нагрузки на низкую орбиту, со временем может достичь показателя в 250 тыс. рублей за кг.
Таким образом, заявленные в нацпроекте показатели по стоимости выведения полезной нагрузки кажутся достижимыми по мере удешевления производства ракет. Для сравнения, компания Илона Маска SpaceX взимает за килограмм полезной нагрузки при запусках на многоразовой ракете Falcon 9 более 3,5 тыс. долларов США, что примерно соответствует 300 тыс. рублей по текущему курсу.
В России также разрабатывается ракета «Амур-СПГ» на сжиженном природном газе с возвращаемой первой ступенью, аналогичной Falcon 9. Ступень должна возвращаться, тормозя двигателем, и совершать вертикальную посадку на площадку. Технически, Россия способна создать такую ракету.
Роскосмос рассчитывает снизить затраты за счет многократного (до 30 раз) использования возвращаемой ступени. Однако экономическая выгода не гарантирована, поскольку ступень должна безопасно приземлиться и быть доставлена обратно на космодром без повреждений. Именно здесь и возникают сложности.
В отличие от США, где трассы полетов часто проходят над равнинной местностью с развитой транспортной инфраструктурой для доставки возвращаемых ступеней, в России ситуация иная из-за расположения космодрома Восточный в Амурской области. Место для него было выбрано в 1993 году, и тогда оно считалось оптимальным для поставленных целей.
Однако с Восточного ракеты летят над сложным рельефом – горами, ущельями или ненаселенной тундрой. Для одноразовых ракет это не имеет значения. При выборе места не учитывалась возможность создания многоразовых систем, поскольку такой программы тогда не существовало. К тому же, даже при наличии такой программы, альтернативных мест для космодрома фактически не было найдено.
Таким образом, использование многоразовых ракет с Восточного космодрома сопряжено с серьезными сложностями. Строительство множества посадочных площадок по траекториям полета является дорогостоящим и трудоемким. Роскосмос рассматривает возможность эвакуации ступеней с помощью тяжелого вертолета Ми-26, но успешность таких операций и отсутствие повреждений не гарантированы. В итоге, в российских условиях экономический эффект от многоразовости может быть минимальным или отсутствовать.
Существуют альтернативные пути. Например, участие в строительстве космодрома в другой стране с более подходящим (равнинным) рельефом для многоразовых ступеней. Или, возможно, более перспективный вариант – возвращение к концепции морского старта (наподобие проекта «Морской старт», реализованного ранее Россией и Украиной). Последний вариант может оказаться менее затратным, чем создание посадочных площадок и организация доставки ступеней с Восточного.
Второй проект, зависящий от расположения Восточного – это строительство Российской орбитальной станции (РОС) и запланированный перенос пилотируемых запусков с Байконура. О проблемах, связанных с такими запусками с Восточного, было известно заранее, но эта тема не получила широкой огласки.
В мае 2025 года начальник отдела баллистики РКК «Энергия» Рафаил Муртазин в интервью «МК» открыто заявил об ограничениях для пилотируемых полетов с Восточного. По его словам, для запусков с Восточного, куда планируется перенести все старты после завершения эксплуатации МКС, выгоднее орбита РОС с наклонением 97 градусов. Запуски на орбиты с меньшим наклонением привели бы к падению отработавших ступеней над Тихим океаном или территориями США/Канады, требуя дежурства 12-13 спасательных судов для страховки экипажа. Запуски на орбиту с наклонением 97 градусов гарантируют падение ступеней над российской территорией, снимая международные претензии и упрощая страхование космонавтов.
Таким образом, объективным ограничением становится возможность пилотируемых полетов с Восточного преимущественно на орбиту с наклонением 97 градусов. Возникает вопрос, почему из этого неудобства выводятся некие преимущества. Рафаил Муртазин утверждает, что орбитальное наклонение РОС свыше 90 градусов – значительный прогресс для России. Если МКС с наклонением 51,6 градуса позволяет наблюдать лишь 10-15% территории страны, то с приполярной орбиты будет видна вся ее территория.
Но возникает вопрос: действительно ли космонавтам необходим такой полный обзор? Россия уже располагает автоматическими спутниками дистанционного зондирования Земли на приполярных орбитах, которые предоставляют всю необходимую информацию значительно чаще, чем это могла бы делать одна РОС.
Среди других «преимуществ» приполярной орбиты называют формат посещаемой, а не постоянно обитаемой станции. Утверждается, что это позволит отработать технологии, применимые в будущих межпланетных полетах, и снизить эксплуатационные расходы по сравнению с МКС. Также упоминается возможность развития космического туризма и привлечение космонавтов из других стран.
Однако насколько выгодна приполярная орбита для РОС на самом деле? Следует учитывать повышенный уровень радиации над полярными областями. Кроме того, на такие орбиты ракета-носитель может вывести значительно меньшую полезную нагрузку. По словам Рафаила Муртазина, «потеря массы» при запуске на эту орбиту составит 15–20%, что может быть оптимистичным прогнозом. Это ограничение неизбежно приведет к постоянным высоким затратам на пилотируемую программу.
Возникает логичный вопрос: если станция будет посещаться лишь эпизодически, имеет ли смысл размещать ее именно на этой орбите?
На самом деле, не было бы необходимости искать сомнительные преимущества, если бы пилотируемые запуски продолжались с Байконура. Почему от этого отказались? Россия активно работает над ракетой «Союз-5», которая планируется к запуску именно с Байконура в рамках совместного проекта с Казахстаном «Байтерек».
Если разработка «Союза-5» для Байконура идет, почему бы не создать РОС для орбиты с наклонением 50-60 градусов? При 60 градусах с орбиты была бы видна вся территория России южнее широты Санкт-Петербурга. Задачи, которые сейчас декларируются для космонавтов на приполярной орбите, вполне могут выполнять автоматические спутники, которые можно запускать с Восточного или Плесецка на любые необходимые орбиты.
Похоже, Роскосмос уже принял решение о размещении РОС на приполярной орбите. И это дорогое решение. По данным газеты «Коммерсантъ», на программу «Пилотируемая космонавтика» планируется потратить почти 1583 млрд рублей.
Для сравнения, на три других проекта в рамках того же нацпроекта – «Развитие космической ядерной энергетики России», «Производственно-технологическая система» и «Кадры для космоса» – суммарно выделено 701 млрд рублей. Это в 2,25 раза меньше, чем на пилотируемую программу.
Возникает вопрос: оправданы ли такие колоссальные затраты?
