В соответствии с комплексным графиком подготовки к запуску 36 космических аппаратов группировки OneWeb с помощью ракеты-носителя «Союз-2.1б» и разгонного блока «Фрегат» специалисты Космического центра «Восточный» (филиал Центра эксплуатации объектов наземной космической инфраструктуры) и Научно-производственного объединения имени С.А. Лавочкина (входят в Госкорпорацию «Роскосмос») на космодроме Восточный транспортировали разгонный блок «Фрегат» из зала заправки заправочно-нейтрализационной станции в монтажно-испытательный корпус космических аппаратов.

Разгонный блок разработки и производства НПО Лавочкина заправлен компонентами топлива и установлен в стенд до начала проведения сборки космической головной части. Заключительная операция — общая сборка ракеты космического назначения «Союз-2.1б», к которой специалисты российской ракетно-космической промышленности планируют приступить 20 апреля 2021 года.

Данный пуск станет третьим полностью коммерческим с космодрома Восточный, реализуемым компанией Arianespace для компании OneWeb с этого космодрома. Главкосмос (дочернее предприятие Госкорпорации «Роскосмос») обеспечивает выполнение работ по запускам аппаратов группировки OneWeb с использованием ракет-носителей семейства «Союз-2» в рамках контрактов с французской компанией Arianespace и российско-французской Starsem.

Первый в истории полёт «Союза» на МКС по сверхбыстрой схеме состоялся 14 октября 2020 года. Россияне Сергей Рыжиков, Сергей Кудь-Сверчков и астронавт NASA Кэтлин Рубинс долетели до станции за рекордные 3 часа 3 минуты. Ракета-носитель «Союз-2.1а» стартовала с космодрома Байконур в 08:45 мск, а уже в 11:48 мск корабль «Союз МС-17» в штатном режиме пристыковался к модулю «Рассвет» российского сегмента МКС.

Для полной отработки новой схемы Роскосмос проведёт в 2021 году два пилотируемых полёта. Один из них уже состоялся 9 апреля. Корабль «Союз МС-18», получивший имя «Ю. А. Гагарин», добрался до МКС почти за 3,5 часа. Ещё один полёт «Союза МС» запланирован на октябрь. «Прогрессы» же намерены запускать по двухсуточной схеме, чтобы сосредоточить все силы на подготовку нужной фазы для «Союзов».

По словам Сергея Кудь-Сверчкова, для которого полёт по двухвитковой схеме осенью 2020 года стал первым космическим стартом в целом, острую фазу космической болезни он переносил уже на станции. «Новички, как я, заранее подготовлены, знают, как вести себя первое время в невесомости: двигаться плавно, без спешки. Работоспособность, конечно, снижается, но состояние позволяет выполнять поставленные задачи», — рассказал космонавт. После завершения всех испытаний космонавты смогут летать на МКС быстрее, чем люди на Земле добираются из одной точки в другую. Но, как известно, предела совершенству не бывает, поэтому отдел баллистики РКК «Энергия» разработал ещё более короткую схему сближения — за один виток.

В БУДУЩЕЕ ЗА ОДИН ВИТОК
Ещё быстрее

В апреле 2021 года генеральный директор Роскосмоса Дмитрий Рогозин заявил о том, что одновитковая схема полётов может быть опробована на «Прогрессе» уже в 2022 году. Концепцию такого полёта разработали в РКК «Энергия» в 2019 году. Специалисты рассчитывают, что по новой схеме корабль сблизится со станцией примерно за два часа.

По плану после старта космическому кораблю необходимо совершить два импульса, которые выведут его на коэллиптическую орбиту. Её особенность в том, что в каждой точке расстояние до трассы МКС будет одинаковым. Когда угол наблюдения станции с корабля составит 23 градуса, будет выдан третий импульс. Он и подведёт аппарат к МКС для стыковки. Но для осуществления этой схемы понадобится введение ещё одного элемента — квазикомпланарного выведения.
.......

старте с Байконура квазикомпланарное выведение помогает увеличить фазовый диапазон до 20 градусов (шанс «поймать» станцию становится выше). Суть этого метода заключается в том, что корабль выводится на орбиту с наклонением, отличным от угла наклонения орбиты МКС к экватору (51,66 градуса). Таким образом, после старта корабль и станция находятся в разных плоскостях. Чтобы исправить это, корабль должен совершить дополнительный манёвр. По словам Муртазина, технически ракета-носитель «Союз-2.1а» способна реализовать одновитковую схему.

Одновитковая схема сближения при квазикомпланарном выведении будет более эффективна для стартов с космодрома Восточный, который находится в Амурской области. Байконур расположен на широте 46,5 градуса, а Восточный — 51,7, что ближе к значению угла наклонения орбиты МКС. В результате квазикомпланарного выведения с Восточного можно добиться фазового диапазона около 100 градусов. Это позволит осуществлять запуски почти ежесуточно.

Сегодня все пилотируемые миссии стартуют с Байконура. Но на Восточном идёт строительство второго стартового комплекса для ракеты-носителя «Ангара». Поэтому пилотируемые миссии с Дальнего Востока возможны уже в ближайшем будущем.

Назад в будущее

Разработка одновитковых схем — это не просто спортивный интерес. Сверхбыстрые полёты необходимы для реализации других космических программ, в частности лунной.

СССР и США в 1960-х годах разрабатывали технологии стыковок как раз для пилотируемых полётов к Луне. В рамках американской миссии Apollo эта технология помогла обеспечить высадку человека на Луну. За один виток специальный облегчённый модуль с экипажем готовился к посадке и также за один виток возвращался к кораблю, который ждал на лунной орбите. По словам Муртазина, такая схема будет актуальна и для современных программ.

Выход кораблей миссии Apollo за пределы околоземного пространства обеспечивала сверхтяжёлая ракета Saturn V. В наше время Россия ведёт разработку сверхтяжёлого «Енисея», который станет основной ракетой-носителем для второго этапа Российской лунной программы, в рамках которой предусмотрены пилотируемые миссии. Но до его появления эту задачу могут решать с помощью «Ангары» и собираемых перелётных модулей на орбите. И тут без одновитковой схемы снова не обойтись.

Для того чтобы доставить пилотируемый корабль к Луне, его на околоземной орбите необходимо состыковать с кислородно-водородным разгонным блоком, старт которого будет проходить отдельно. Кораблю необходимо состыковаться с ним как можно быстрее.

В этом случае имеет значение каждая сэкономленная минута, поэтому одновитковая схема как раз должна справиться с этой задачей. Также планируется, что уже после стыковки корабль с разгонным блоком совершит ещё один виток вокруг Земли для проверки всех систем и, если всё будет в порядке, отправится к Луне.

Подобные двойные запуски кораблей и разгонных блоков будут возможны после введения второго стартового комплекса для «Ангары» на Восточном.

Больше возможностей

Мы уже рассказывали во второй главе, что быстрые схемы полётов к МКС задумывались в первую очередь для улучшения самочувствия космонавтов за счёт сокращения времени пребывания в тесном корабле. Кроме того, корабль экономит топливо и сокращает расход батареи, что влияет на безопасность экипажа. Но это далеко не все преимущества. Реализация коротких схем, особенно одновитковой, открывает дополнительные возможности.

Благодаря коротким схемам рабочий день сокращается не только на орбите, но и на Земле. Во время запуска по традиционной двухсуточной схеме ЦУП работает 24 часа практически трое суток. Короткие схемы позволяют значительно разгрузить наземные службы. Работники уже оценили это во время полётов по двухвитковой схеме.

Кроме того, короткие схемы полёта будут необходимы в случае проведения спасательных операций в космосе или во время нештатных ситуаций на МКС. Помощь с Земли сможет добраться быстрее, а когда речь идёт о человеческих жизнях, важна каждая минута.

Ещё одним преимуществом этих схем является быстрая доставка на станцию различных биоматериалов для проведения научных экспериментов. Работа в этом направлении на МКС ведётся постоянно, за 22 года существования станции члены экипажа провели более 2 тыс. экспериментов, большинство из них в области биологии и биотехнологий. Например, выращивание сложных белковых структур. Подготовка к экспериментам проводится в специальных лабораториях ещё на Байконуре, а необходимые компоненты укладываются в корабль за два-три часа до старта. Биологам важно, чтобы время доставки до МКС было минимальным.

Короткие схемы сделают космические полёты доступнее для туристов: им станет физически проще переносить путь к МКС.

Как показывает более чем полувековая практика освоения космоса, технологии стыковок будут актуальны всегда: для полётов к МКС или к будущим станциям, а также для межпланетных миссий. Поэтому можно смело сказать, что короткие схемы всегда будут оставаться востребованными.

spec.tass.ru/polet-k-mks/odnovitkovaya-skhema-poleta

В 2020 году были экспериментально подтверждены «тяговые, энергетические, ресурсные характеристики» нового двигателя «МВ СКАН 02» на перспективный пилотируемый транспортный корабль «Орел»
НИИМаш занимается созданием ракетных двигателей малой тяги и двигательных установок космических аппаратов на их основе. Разрабатывает двигатели с конца 50-х годов. На текущий момент, по информации директора, на МКС работает 174 двигателя этой организации.