В середине сентября на Международном космическом саммите президент Франции Эммануэль Жан-Мишель Фредерик Макрон объявил о поддержке проекта многоразового космического самолёта Vortex-S компании Dassault Aviation. Она планирует отправить космоплан в первый полёт в 2028 году.

Европейские аналитики рассматривают Vortex-S как попытку Евросоюза восстановить утраченный после закрытия программы Hermes опыт в области многоразовых орбитальных самолётов и снизить зависимость от американских космических систем.

По утверждению разработчиков, Vortex-S представляет собой крылатый космоплан. Данное устройство запускается в космос на ракете-носителе, причём без размещения в традиционном головном обтекателе. Затем выполняет миссии на орбите, возвращается на Землю и совершает горизонтальную посадку на обычную взлётно-посадочную полосу.

Аналогичными разработками занимаются Соединённые Штаты и Китай, а теперь Франция и Евросоюз. Одним из пионеров крылатого космоса стал Советский Союз.

«Буран», «Спираль», МАКС

Толчком к развитию советских многоразовых транспортных космических систем (МТКС) стала американская программа Space Shuttle. В СССР внимательно следили за ней. Среди специалистов и военных бытовало мнение, что многоразовый корабль потенциально можно использовать в военных целях. Например, для захвата советских спутников или даже нанесения удара. Поэтому в СССР решили создать собственную многоразовую систему в ответ.

В 1972 году после решения США о разработке Space Shuttle проведены закрытые совещания по данной теме в СССР. Затем в феврале 1976 года вышло постановление Совмина о создании многоразовой космической системы. В итоге появилась система «Энергия — Буран». Орбитальный корабль «Буран» совершил первый и единственный полёт в ноябре 1988 года в беспилотном режиме. Событие стало венцом масштабной программы, над которой более десяти лет работало около 1200 предприятий и 2,5 миллиона специалистов.

«Буран» стал выдающимся инженерным достижением, продемонстрировавшим возможности полностью автоматизированного космического полёта. Однако программа в итоге не получила дальнейшего развития из-за политических и экономических изменений в стране.

Но свято место пусто не бывает. На смену «Бурану» пришёл разрабатываемый в НПО «Молния» проект «Спираль» — авиационно‑космическая система, состоящая из гиперзвукового самолёта‑разгонщика и орбитального самолёта. Идея была в том, чтобы выводить корабль на орбиту не ракетой с космодрома, а самолётом с высоты в десятки километров. Проект стал ответом на программу создания США космического перехватчика-разведчика-бомбардировщика X-20 Dyna Soar.

Генеральным директором и главным конструктором НПО «Молния» стал Глеб Лозино-Лозинский. Бывший министр авиационной промышленности СССР Иван Силаев отмечал глубину, сложность и дерзость замысла Лозино-Лозинского. Глава ведомства говорил, что «Спираль» — это проект, который на 50 лет опередил своё время.

По замыслу создателей, «Спираль» должна была объединить возможности самолёта и космического корабля, обеспечивая быстрый и относительно экономичный доступ на орбиту. Первоначально система рассматривалась как многоцелевая. Она могла использоваться для проведения научных исследований, наблюдения за поверхностью Земли, испытаний новых технологий и выполнения различных военных задач.

Однако проект «Спираль» не реализовался. Как вспоминал Лозино-Лозинский, его остановил волевым решением маршал Андрей Гречко, заявивший, что «нужно заниматься делом, а не фантастикой». В результате «Спираль» так и не вышла за пределы экспериментальной стадии. Однако её технологии использовались дальше.

Определённый интерес представляла и МАКС (Многоцелевая авиационно‑космическая система). Это был ещё один проект на стыке авиации и космоса, использовавший метод воздушного старта. Орбитальный корабль должен был стартовать с гигантского дозвукового самолёта‑носителя Ан‑225 «Мрия». После отделения орбитальный самолёт с помощью собственных двигателей выходил на орбиту, совершал манёвры и самостоятельно возвращался на Землю. В МАКСе двигатели интегрировались в орбитальный самолёт, а не являлись отдельной ракетной ступенью.

Разработка МАКС велась в НПО «Молния» с начала 1980-х годов. Проект появился как ответ на необходимость более гибкого и экономичного доступа в космос, в том числе для обслуживания орбитальных станций, аварийного спасения экипажей и проведения научных экспериментов. МАКС задумывалась как более универсальная система. Она могла доставлять на орбиту не только пилотируемый или беспилотный орбитальный самолёт, но и крупные грузы до 18 тонн в варианте с одноразовой ракетной ступенью.

Проекты «Спираль» и МАКС действительно во многом похожи. Обе системы предполагали воздушный старт орбитального аппарата с самолёта-носителя. Однако между ними существовали принципиальные различия в концепции, задачах и уровне проработки. В проекте «Спираль» гиперзвуковой самолёт-разгонщик поднимал орбитальный самолёт с ракетным ускорителем на высоту 24–30 километров со скоростью 6 Махов. После отделения включался ракетный двигатель ускорителя, разгонявший орбитальный самолёт до орбитальной скорости. После выполнения миссии орбитальный самолёт возвращался в атмосферу и садился на аэродром, как обычный самолёт.

«Спираль» стала более радикальной концепцией с акцентом на гиперзвуковой носитель и военное применение, тогда как МАКС являлась более прагматичным решением, использующим уже имеющийся тяжёлый самолёт-носитель и ориентированным на снижение стоимости и универсальность.

Стоимость выведения авиационно-космической системой МАКС на орбиту высотой 200 километров и возвращения на Землю одного килограмма полезной нагрузки предполагалась всего в размере 1200 долларов. Аналогичный показатель для системы Space Shuttle составлял 15–20 тысяч долларов.

При этом МАКС активно опиралась на наработки «Спирали», в том числе на опыт создания орбитального самолёта БОР-4. Однако проект МАКС отменён в 1991 году.

Там, на загнивающем Западе

Не секрет, что первый действующий многоразовый орбитальный аппарат в виде шаттла «Колумбия» изготовлен в 1979 году. Его первый полёт с астронавтами на борту состоялся 12 апреля 1981 года.

Шаттл стал первой крупномасштабной попыткой сделать космический транспорт многоразовым. Она задала вектор для будущих разработок. Например, опыт с теплозащитными плитками и системами возвращения повлиял на проекты вроде SpaceX Dragon и Starship.

В составе шаттла использовалась манипуляционная рука (Canadarm), ставшая стандартом для операций на орбите, стыковок и обслуживания спутников.

Шаттлы доставляли на МКС крупные модули, фермы и оборудование. Они обеспечивали монтаж с помощью манипулятора. Без их грузоподъёмности и возможности возвращать грузы сборка станции заняла бы намного больше времени или была бы технически иной.

Пять сервисных полётов шаттлов продлили жизнь телескопу «Хаббл» и многократно улучшили его возможности. Например, в полёте STS‑61 в 1993 году устранён дефект главного зеркала, что стало одной из самых сложных и успешных операций в истории пилотируемой космонавтики.

Изначально шаттл задумывался как «космический автобус», который сделает полёты дешёвыми за счёт многоразовости. На практике обслуживание оказалось крайне дорогим, а частота запусков — ниже расчётной. Высокая стоимость и сложность эксплуатации шаттла вынуждали тщательно выбирать миссии и ограничивать их количество. Это повлияло на приоритеты NASA в 1980-х – 2000‑х годах.

Катастрофы «Челленджера» в 1986 году и «Колумбии» в 2003 году стали переломными моментами. После каждой из них программа приостанавливалась на годы. Пересматривались стандарты безопасности, процедуры принятия решений и культура управления рисками. Эти трагедии привели к более строгому анализу отказов, улучшению контроля качества и большей прозрачности в принятии решений внутри NASA.

Закрытие программы в 2011 году привело к временному отсутствию у США собственных средств для пилотируемых полётов — вплоть до запуска Crew Dragon в 2020 году.

На смену шаттлам пришёл Х-37 — беспилотный аппарат самолётного типа. Устройство выводится на орбиту ракетой, а возвращается как самолёт — приземляется на взлётно-посадочную полосу в автоматическом режиме.

Первый испытательный полёт версии X-37A (путём сбрасывания) состоялся в 2006 году. В 2010 году начался первый орбитальный полёт X-37B (миссия OTV-1). С тех пор прошло несколько миссий, аппараты ставили рекорды по длительности пребывания на орбите. Например, в одном из полётов X-37B провёл там 780 дней. Запуски выполняли разные ракеты-носители, в том числе Atlas V и Falcon 9.

Поскольку программу курируют военные, многие детали остаются засекреченными. В прессе и экспертном сообществе обсуждаются и другие возможные сценарии использования Х-37. Среди версий — разведывательные задачи или роль «космического инспектора», способного кинетически воздействовать на чужие аппараты. Встречаются и более спекулятивные гипотезы. Например, о возможности вывода в космос определённых видов вооружения. Однако они не подтверждены официально.

А в это время в коммунистическом Китае

Седьмого февраля Китай успешно вывел на орбиту экспериментальный космический аппарат многоразового использования. Запуск состоялся с космодрома Цзюцюань с помощью ракеты-носителя «Чанчжэн-2 F» (Long March-2 F).

Это четвёртая официально подтверждённая миссия в рамках китайской программы по развитию возвратных космических систем. Детали полёта вроде продолжительности, орбиты и проводимых экспериментов не раскрываются. По мнению китайских разработчиков, многоразовый космический челнок, часто называемый в Китае «Шэньлун» («Божественный дракон»), может находиться на орбите месяцами и даже годами.

Согласно официальным данным, целью миссии является проверка технологий многоразового использования космических аппаратов для мирного освоения космоса.

Россия может проектировать только мини-шаттлы

В России примерно с середины нулевых годов разрабатывается проект Единой многоразовой космической системы. Это концепция целого комплекса в виде связки «ракета плюс корабль», где оба элемента рассчитаны на многократное использование.

Идея состояла в том, чтобы создать универсальное транспортное средство, способное выводить грузы или экипаж на орбиту и возвращаться, а потом снова идти в рейс. Это должно было заметно снизить стоимость космических полётов в перспективе.

В отличие от многих других подходов с многоразовым кораблём и одноразовой ракетой-носителем, здесь ставка делалась на повторное использование и ступени выведения, и орбитального аппарата. Предполагалось, что система подойдёт для разных задач: гражданских (доставка грузов, обслуживание станций) и для военных.

В некоторых внутренних обсуждениях и СМИ новый корабль в рамках данной концепции иногда назывался «Беркут». При этом в официальных документах такое название не закрепилось. Однако на пути реализации возникло несколько серьёзных барьеров.

Создание такой комплексной системы — гигантский и очень дорогой проект. В условиях ограниченных бюджетов это станет серьёзным вызовом. Поскольку система задумывалась как универсальная (и для гражданских, и для военных задач), в её разработке и эксплуатации будет задействовано сразу несколько ведомств. Это усложняет управление проектом и повышает риски задержек.

Нужно с нуля отработать целый ряд сложных инженерных решений: надёжное возвращение и восстановление ракеты, теплозащиту корабля для множества циклов полёта и другие факторы. Поэтому высока вероятность, что проект так и не выйдет на стадию полномасштабной разработки и лётных испытаний, оставшись на уровне проработки концепций и отдельных эскизов.

Единая многоразовая космическая система — это скорее страница из истории попыток построить по-настоящему замкнутый космический «транспортный узел», где ничего не выбрасывается после полёта.

Зато в России разработан в особой экономической зоне «Технополис Москва» первый в мире беспилотный мини-шаттл, способный самостоятельно возвращать с орбиты на Землю материалы и результаты научных экспериментов. Аппарат не сгорает при входе в атмосферу. Это позволяет доставлять на планету не только образцы материалов, но и микробиологические организмы с космической станции. Запускать мини-шаттл можно не только с орбитальных станций, но и с небольших спутников. Дёшево и сердито!

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.