У 2011 році США опинилися без космічних транспортних засобів, здатних доставити людину на навколоземну орбіту. Зараз американські інженери конструюють більше нових пілотованих космічних апаратів, ніж будь-коли, причому лідирують приватні компанії, а це означає, що освоєння космосу стане набагато дешевшим. У цій статті ми розповімо про сім проектованих апаратів, і якщо хоча б деякі з цих проектів втіляться в життя, настане нове золоте століття в пілотованій космонавтиці.

• Тип: жива капсула Автор: Space Exploration Technologies / Елон Маск
• Дата запуску: 2015 рік
• Призначення: рейси на орбіту (до МКС)
• Шанси на успіх: дуже пристойні

Коли в 2002 Елон Маск заснував свою компанію Space Exploration Technologies, або SpaceX, скептики не бачили в цьому жодних перспектив. Проте вже до 2010 року його стартап став першим приватним підприємством, яке зуміло повторити те, що було на той час єпархією держави. Ракета Falcon 9 вивела на орбіту безпілотну капсулу Dragon.

Наступний крок на шляху Маска до космосу – розробка на базі капсули багаторазового використання Dragon апарату, здатного нести людей на борту. Він буде носити ім'я DragonRider і призначений для польотів до МКС. Використовуючи новаторський підхід як у конструюванні, так і в принципах експлуатації, компанія SpaceX заявляє, що перевезення пасажирів обійдуться всього по $20 млн за одне пасажиро-місце (пасажиро-місце в російському Союзі обходиться сьогодні США в $63 млн).

Шлях до пілотованої капсули

Удосконалений інтер'єр

Капсула буде обладнана під екіпаж із семи осіб. Вже всередині безпілотної версії підтримується земний тиск, тому її нескладно буде адаптувати для перебування людей.

Ширші ілюмінатори

Через них астронавти зможуть спостерігати процес стикування з МКС. У майбутніх модифікаціях капсули – з можливістю посадки на реактивному струмені – буде потрібний ще ширший огляд.

Додаткові двигуни, що розвивають тягу 54 т для екстреного підйому на орбіту у разі аварії ракети-носія.

Dream Chaser - Нащадок космічного човника

• Тип: космічний літак із запуском за допомогою ракети-носія Автор: Sierra Nevada Space Systems
• Запуск на орбіту: 2017 рік
• Призначення: орбітальні польоти
• Шанси на успіх: добрі

Звичайно, космічні літаки мають певні переваги. На відміну від звичайної пасажирської капсули, яка, падаючи крізь атмосферу, може лише трохи коригувати траєкторію, шатли здатні здійснювати при спуску маневри і навіть змінювати аеродром призначення. Крім того, їх можна використовувати повторно після короткого обслуговування. Проте катастрофи двох американських човників показали, як і космічні літаки зовсім на ідеальний засіб для орбітальних експедицій. По-перше, возити вантажі на тих же апаратах, що й екіпажі, дорого, адже використовуючи суто вантажний корабель, можна заощадити на системах безпеки та життєзабезпечення.

По-друге, кріплення шатла збоку до прискорювачів і паливного баку підвищує небезпеку пошкодження від елементів цих конструкцій, що випадково відвалилися, що і стало причиною загибелі човника Columbia. Проте компанія Sierra Nevada Space Systems клянеться, що зуміє виділити репутацію орбітального космічного літака. Для цього вона має Dream Chaser – крилатий апарат для доставки екіпажів на космічну станцію. Вже зараз компанія виборює контракти NASA. У конструкції Dream Chaser позбавилися основних недоліків, характерних для старих космічних човників. По-перше, тепер вантажі та екіпажі мають намір возити окремо. А по-друге, тепер корабель монтуватиметься не збоку, а нагорі ракети-носія Atlas V. При цьому всі переваги шатлів збережуться.

Суборбітальні польоти апарату призначено на 2015 рік, а на орбіту його буде виведено на два роки пізніше.

Як там усередині?

На цьому апараті до космосу можуть вирушити одразу семеро людей. Корабель стартує на вершині ракети.

На заданій ділянці він відокремлюється від носія і потім може причалити до вузла стику космічної станції.

Dream Chaser ще жодного разу не літав у космос, але вже готовий принаймні для пробіжок по злітній смузі. Крім того, його скидали з гелікоптерів, відчуваючи аеродинамічні можливості корабля.

New Shepard - Секретний корабель від Amazon

• Тип: жила капсула Автор: Blue Origin / Джефф Безос
• Дата запуску: невідома
• Шанси на успіх: непогані

Джефф Безос – 49-річний засновник компанії Amazon.com та мільярдер зі своїм баченням майбутнього – вже понад десять років втілює в життя таємні плани з освоєння космосу. Зі свого 25-мільярдного капіталу Безос вклав уже багато мільйонів у зухвале починання, яке отримало ім'я Blue Origin. Його апарат злітатиме з експериментального стартового майданчика, який побудований (зрозуміло, зі схвалення FAA) у глухому кутку Західного Техасу.

У 2011 році компанія опублікувала кадри, на яких видно підготовлену до випробувань конусоподібну ракетну систему New Shepard. Вона злітає вертикально на висоту півтори сотні метрів, зависає там на деякий час, а потім плавно опускається на землю за допомогою реактивного струменя. Згідно з проектом, у майбутньому ракета-носій зможе, закинувши капсулу на суборбітальну висоту, самостійно повернутися на космодром, використовуючи власний двигун. Це набагато економічніша схема, ніж виловлювання використаного ступеня в океані після приводнення.

Після того, як у 2000 році інтернет-підприємець Джефф Безос заснував свою космічну компанію, він три роки зберігав у таємниці сам факт її існування. Компанія запускає свої експериментальні апарати (зразок тієї капсули, яка зображена на фото) з приватного космопорту в Західному Техасі.

Система складається із двох частин.

Капсула для екіпажу, в якій підтримується нормальний атмосферний тиск, відокремлюється від носія та летить на висоту 100 км. Маршовий двигун дозволяє ракеті здійснити вертикальну посадку неподалік стартового столу. Сама капсула потім повертається на землю за допомогою парашута.

Ракета-носій піднімає апарат зі стартового столу.

SpaceShipTwo - Піонер у туристичному бізнесі

• Тип: космічний корабель, що запускається в повітрі з літака-носія Автор: Virgin Galactic /
• Річард Бренсон
• Дата запуску: заплановано на 2014 рік
• Призначення: суборбітальні польоти
• Шанси на успіх: дуже добрі

Перший з апаратів SpaceShipTwo під час випробувального плануючого польоту. У майбутньому буде побудовано ще чотири такі ж апарати, які почнуть возити туристів. У чергу на політ записалися вже 600 охочих, включаючи таких знаменитостей, як Джастін Бібер, Ештон Кутчер і Леонардо Ді Капріо.

Апарат, збудований знаменитим конструктором Бертом Рутаном у співпраці з магнатом Річардом Бренсоном, власником компанії Virgin Group, заклав основу майбутнього космічного туризму. Чому б не катати у космос усіх бажаючих? У новій версії цього апарату зможуть розміститися шість туристів та два пілоти. Подорож до космосу складатиметься з двох частин. Спочатку авіаматка WhiteKnightTwo (її довжина – 18 м, а розмах крил – 42) підніме апарат SpaceShipTwo на висоту 15 км.

Потім реактивний апарат відокремиться від літака-носія, запустить власні двигуни та рвоне в космос. На висоті 108 км пасажири чудово розглянуть і кривизну земної поверхні, і безтурботне сяйво земної атмосфери – і це на тлі чорних космічних глибин. Квиток вартістю чверть мільйона доларів дозволить мандрівникам насолоджуватися невагомістю, але лише чотири хвилини.

Inspiration Mars - Поцілунок над Червоною планетою

• Тип: міжпланетний транспорт Автор: Фонд Inspiration Mars / Денніс Тіто
• Дата запуску: 2018 рік
• Призначення: політ на Марс
• Шанси на успіх: сумнівні

Медовий місяць (довжиною півтора року) у міжпланетній експедиції? Таку можливість хоче запропонувати обраній парі фонд Inspiration Mars, яким керує колишній інженер NASA, фахівець з інвестицій та перший космічний турист Денніс Тіто. Група Тіто розраховує скористатися перевагою параду планет, який відбудеться у 2018 році (таке буває раз на 15 років). «Парад» дозволить злітати від Землі до Марса і повернутися траєкторією вільного повернення, тобто без спалювання додаткового пального. Наступного року Inspiration Mars почне приймати заявки на експедицію тривалістю 501 день.

Корабель повинен пролетіти на відстані 150 км від поверхні Марса. Для участі в польоті передбачається вибрати подружню пару - можливо, молодят (важливе питання психологічної сумісності). "За оцінками фонду Inspiration Mars, потрібно зібрати $1-2 млрд. Ми закладаємо фундамент під справи, які раніше здавалися просто немислимими, такі, скажімо, як політ на інші планети", - говорить Марко Касерес, керівник космічних досліджень фірми Teal Group.

• Тип: космічний літак, здатний злітати самостійно Автор: XCOR Aerospace
• Дата запуску: 2014 рік
• Призначення: суборбітальні польоти
• Шанси на успіх: цілком пристойні

У каліфорнійській компанії XCOR Aerospace (штаб-квартира в Мохаві) вважають, що у них в руках ключ до найдешевших суборбітальних польотів. Компанія вже продає квитки на свій 9-метровий апарат Lynx, розрахований лише на двох пасажирів. Квитки коштують $95 000.

На відміну від інших космічних літаків та пасажирських капсул, Lynx для виходу в космос не потребує ракети-носія. Запустивши спеціально розроблені під цей проект реактивні двигуни (в них спалюватиметься гас із рідким киснем), Lynx злетить зі смуги в горизонтальному напрямку, як це робить звичайний літак, і, лише розігнавшись, круто змиє за своєю космічною траєкторією. Перший випробувальний політ апарату може відбутися протягом найближчих місяців.

Зліт: космічний літак розганяється по злітній смузі.

Підйом: досягнувши швидкості 2,9 Маха, він круто набирає висоту.

Ціль: приблизно через 3 хвилини після зльоту двигуни вимикаються. Літак слідує параболічної траєкторії, проносячись крізь суборбітальний космічний простір.

Повернення в щільні шари атмосфери та посадка.

Апарат поступово скидає швидкість, нарізуючи кола по низхідній спіралі.

Orion - Пасажирська капсула для великої компанії

• Тип: корабель підвищеного об'єму для міжзоряних перельотів.
• Автор: NASA / Конгрес США
• Дата запуску: 2021–2025 роки

Польоти на навколоземну орбіту NASA вже без жалю поступилося приватним компаніям, проте від претензій на далекий космос агентство ще не відмовилося. До планет і астероїдів, можливо, полетить багатоцільовий заселений апарат Orion. Він складатиметься з капсули, стикованої з модулем, який, у свою чергу, складатиме в собі силову установку із запасом палива, а також житловий відсік. Перший випробувальний політ капсули відбудеться 2014 року. Її виведе в космос ракета-носій Delta завдовжки 70 м. Потім капсула має повернутися в атмосферу і приземлитися до води Тихого океану.

Під далекі експедиції, для яких готується Orion, буде, мабуть, збудовано і нову ракету. На заводах NASA у Хантсвіллі, штат Алабама, вже ведуться роботи над новою 98-метровою ракетою Space Launch System. Цей надважкий транспорт має бути готовий до того моменту, коли (і якщо) астронавти NASA зберуться летіти на Місяць, на якийсь астероїд чи ще далі. "Ми все більше думаємо про Марса, - говорить Ден Дамбахер, завідувач у NASA відділом розробки дослідницьких систем, - як про нашу головну мету". Щоправда, деякі критики кажуть, що такі претензії дещо надмірні. Проектована система настільки величезна, що NASA зможе використовувати її не частіше, ніж раз на два роки, оскільки один її запуск обійдеться у $6 млрд.

Коли людина ступить на астероїд?

У 2025 році NASA планує відправити астронавтів у кораблі Orion на один з розташованих недалеко від Землі астероїдів - 199910. Подорож має тривати п'ять місяців.

Запуск: Orion з екіпажем із чотирьох людей злетить з мису Канаверал, штат Флорида.

Переліт: після п'яти днів польоту Orion, використовуючи силу тяжіння Місяця, зробить навколо неї віраж і візьме курс на 199910.

Зустріч: астронавти долетять до астероїда через два місяці після старту. Два тижні вони проведуть на його поверхні, але про справжню посадку не йдеться, оскільки цей космічний камінь має надто слабку гравітацію. Скоріше члени екіпажу просто прикріплять свій корабель до поверхні астероїда і зберуть зразки мінералів.

Повернення: оскільки весь цей час астероїд 1999АО10 поступово наближається до Землі, зворотний шлях виявиться трохи коротшим. Діставшись навколоземної орбіти, капсула відокремиться від корабля і приводниться в океані.

Після польоту Гагаріна люди всерйоз думали, що через кілька десятиліть Людство підкорить космічний простір, колонізує Місяць, Марс і, можливо, віддалені планети. Проте ці прогнози були надто оптимістичні. Але зараз відразу кілька держав і приватних компаній всерйоз працюють над тим, щоб оживити космічну гонку, що втратила напруження. У нашому сьогоднішньому огляді ми вам розповімо про кілька найамбіційніших подібних проектів сучасності.

Американський мультимільйонер Денніс Тіто, який свого часу став першим космічним туристом, створив програму Inspiration Mars, метою якої є запуск приватної місії на Марс у 2018 році. Чому саме у 2018? Справа в тому, що при старті корабля 5 січня цього року з'являється унікальна можливість здійснити політ мінімальною траєкторією. Наступного разу такий шанс випаде лише за тринадцять років.

Американське агентство передових розробок DARPA планує запустити масштабну космічну програму, розроблену на сто років і більше. Головною її метою є бажання дослідити простір за межами Сонячної Системи щодо потенційної його колонізації Людством. При цьому саме DARPA планує витратити на це лише 100 мільйонів доларів, основне ж фінансове навантаження ляже на плечі приватних інвесторів. Подібний режим співробітництва в агентстві порівнюють із дослідницькими експедиціями 16 століття, під час яких їхні керівники, діючи під прапорами різних країн, у результаті отримували більшу частину доходів від приєднаних до Корони територій та статус королівського намісника в них.

Відомий режисер Джеймс Кемерон заснував фонд, який займеться проблемою використання астероїдів у корисних для Людства цілях. Адже ці космічні об'єкти сповнені рідкісноземельних елементів. А тієї ж платини в 500-метровому астероїді може виявитися більше, ніж було видобуто Землі за її історію. То чому б не спробувати дістати ці ресурси? До починання Кемерона приєдналися Google, The Perot Group, Hillwood та деякі інші компанії.

Японія планує у найближчому майбутньому побудувати т.зв. «сонячний вітрило» ESAIL, який завдяки тиску сонячних променів на його поверхню рухатиметься космічним простором зі швидкістю 19 кілометрів на секунду. А це зробить його найшвидшим рукотворним об'єктом у Сонячній Системі.

У квітні 2015 року Російське Космічне Агентство оголосило про свої амбітні плани, які передбачають створення баз на Луні і Марсі вже до 2050 року. При цьому всі значні спуски в її рамках будуть здійснені не з Байконуру, з нового Східного космодрому, який зараз будується на Далекому Сході.

Передбачаючи і розвиток приватних польотів на орбіту Землі, російська компанія Орбітальні Технології разом із РКК Енергія запустили проект під назвою Commercial Space Station зі створення першого готелю для космічних туристів. Очікується, що перший його модуль буде відправлено до Космосу вже у 2015-2016 роках.

Одним із найперспективніших напрямів освоєння Космосу вважається розробка ідеї космічного ліфта, який міг би піднімати по тросу об'єкти на орбіту Землі. Створити перший подібний транспорт обіцяє до 2050 японська компанія Obayashi Corporation. Ліфт цей зможе рухатися зі швидкістю 200 кілометрів на годину та нести у собі одночасно 30 осіб.

На орбіті Землі перебуває величезна кількість старих, які відпрацювали своє супутників, перетворилися на так зване «космічний сміття». І це при тому, що запуск одного кілограма вантажу туди складає в середньому 30 тисяч доларів. Ось з цієї причини агентство DARPA і вирішило розпочати розробку космічної станції Phoenix, яка займеться виловом старих супутників і збиранням із них нових, що функціонують.

Людство освоює космічний простір пілотованими кораблями вже понад півстоліття. На жаль, за цей час воно, образно кажучи, недалеко попливло. Якщо порівняти Всесвіт з океаном, ми лише бродимо біля кромки прибою по щиколотку у воді. Одного разу, щоправда, зважилися поплавати трохи глибше (місячна програма "Аполлон"), і з того часу живемо спогадами про цю подію як про найвище досягнення.

До цих пір космічні кораблі в основному служать транспортом доставки на та назад на Землю. Максимальна тривалість автономного польоту, досяжна багаторазовим човником "Спейс Шаттл", становить лише 30 днів, та й те теоретично. Але, можливо, космічні кораблі майбутнього стануть набагато досконалішими і універсальнішими?

Вже місячні експедиції "Аполлонів" наочно показали, що вимоги до майбутніх космольотів можуть разюче відрізнятися від завдань для "космічних таксі". Місячна кабіна "Аполлона" мала дуже мало спільного з обтічними кораблями і не була розрахована на політ у планетній атмосфері. Деяке уявлення про те, як виглядатимуть космічні кораблі майбутнього, фото американських астронавтів дають наочно.

Найсерйозніший чинник, який стримує епізодичне дослідження людиною Сонячної системи, не кажучи вже про організацію на планетах та їх супутниках наукових баз, – радіація. Проблеми виникають навіть із місячними місіями, що тривають від сили тиждень. А півторарічний політ на Марс, який, здавалося, ось-ось відбудеться, відсувається дедалі далі. Дослідження автоматами показали смертельно небезпечний для людини по всій трасі міжпланетного перельоту. Тож космічні кораблі майбутнього неминуче мають серйозний протирадіаційний захист у поєднанні зі спеціальними медико-біологічними заходами для екіпажу.

Зрозуміло, що чим швидше він дістанеться місця призначення, тим краще. Але для швидкого польоту потрібні потужні двигуни. А для них, у свою чергу, високоефективне паливо, яке не займало б багато місця. Тому хімічні маршеві двигуни вже найближчим часом поступляться місцем ядерним. Якщо ж вченим вдасться приборкання антиречовини, тобто переведення маси у світлове випромінювання, космічні кораблі майбутнього знайдуть У цьому випадку йтиметься вже про досягнення релятивістських швидкостей та міжзоряних експедиціях.

Ще однією серйозною перешкодою на шляху освоєння людиною Всесвіту стане тривале забезпечення її життєдіяльності. Лише за добу людський організм споживає чимало кисню, води та їжі, виділяє тверді та рідкі відходи, видихає вуглекислий газ. Брати з собою на борт повний запас кисню та продуктів безглуздо через їхню величезну вагу. Проблему вирішує бортова замкнута Проте досі всі експерименти на цю тему не мали успіху. А без замкнутої СЖО немислимі космічні кораблі майбутнього, що роками летять крізь простір; картинки художників, звичайно, вражають уяву, але не відображають реального стану справ.

Отже, всі проекти космольотів та зорельотів поки що далекі від реального втілення. І людству доведеться змиритися з вивченням Всесвіту космонавтами під прикриттям та отриманням інформації від автоматичних зондів. Але це, звичайно, тимчасово. Космонавтика не стоїть на місці, і непрямі ознаки показують, що у цій сфері діяльності людства назріває великий прорив. Отже, можливо, космічні кораблі майбутнього будуть побудовані та здійснять перші польоти вже у XXI столітті.

На Паризькому авіасалоні в Ле-Буржі, що проходить у ці дні, представники Китаю запропонували Роскосмосу брати участь у проекті Китайської космічної станції. Як заявив голова держкорпорації Ігор Комаров, будь-якої домовленості та планів немає: станції мають різний спосіб орбіти. Поки що Росія не планує приєднуватись до проекту. План станції, про яку йдеться, щодо фіналізовано. Сама пілотована китайська космонавтика молода - перший китаєць-тайкунавт з'явився менш як півтора десятка років тому.

Однак після закриття проекту МКС у 20-х роках цього століття КНР може виявитися однією – якщо не єдиною – із країн з функціонуючої станцією на орбіті Землі.

Закритий клуб МКС

Обидва проекти тягнуться майже на півстоліття тому в минуле Холодної війни. Плани міжнародної багатомодульної космічної станції під назвою «Свобода» («Фрідом») озвучили 1984 року за Рейгана. 40-й президент у США у спадок від попередника отримав один із найдорожчих орбітальних носіїв в історії «Спейс Шаттл» та жодної постійної орбітальної станції, а нове керівництво у США завжди любить призначати нові напрямки космонавтики.

На щастя «Мир-2» не залишився лише фантазією модельєрів симулятора Orbiter: через адаптер PMA-1 до американського сегменту приєднані модулі «Зоря» і базовий блок «Мир-2», що став «Зіркою».

За вісімнадцять років на орбіті МКС набула свого нинішнього розмаху. Стацію, що стала однією з найдорожчих структур людства, відвідали громадяни кількох десятків держав, багато країн проводять на ній експерименти - достатньо лише бути партнером.

Але членство в проекті є тільки в США, їхніх союзників і Росії, що приєдналася. Чи не бере участь у МКС нарівні з іншими, наприклад, Індія або Південна Корея. Інші країни мають справжні бар'єри до участі. Найімовірніше, жоден громадянин КНР на борту станції ніколи не побуває. Імовірна причина подібного - геополітичні мотиви та політична ворожість. Наприклад, усім дослідникам американської космічної агенції НАСА заборонено працювати з громадянами Китаю, пов'язаними з китайськими державними чи приватними організаціями.

Швидкий старт

Тому в космосі Китай крокує поодинці. Здається, так було завжди: запозичувати досвід ранніх радянських запусків заважав радянсько-китайський розкол. Все, що встиг Китай до нього, перейняти досвід при створенні ракети Р-2, покращеної копії німецької «Фау-2». У сімдесятих та вісімдесятих роках минулого століття у рамках програми «Інтеркосмос» СРСР запускав на орбіту громадян співдружніх держав. І тут не було жодного китайця. Технологічні обміни між КНР та Росією відновилися лише до двохтисячних.

Перший тайкунавт з'явився 2003 року. Апарат «Шеньчжоу-5» вивів на орбіту Ян Лівея. Нехай і куди пізніше, але Китай став третьою нацією у світі після СРСР та США, яка створила можливість виведення людини на орбіту Землі. Відповідь на питання, наскільки незалежно була проведена ця робота, - це доля любителів посперечатися. Але корабель «Шеньчжоу» як зовні, так і внутрішньо нагадує радянський «Союз», а один із російських учених зі світовим ім'ям отримав 11 років ув'язнення за звинуваченням у передачі космічних технологій Китаю.

2008 року КНР відпрацювала вихід у відкритий космос на «Шеньчжоу-7». Від космосу тайкунавта Чжай Чжигана захищав скафандр «Фейтянь», створений на кшталт російського «Орлана-М».

Свою першу космічну станцію «Тяньгун-1» Китай вивів на орбіту у 2011 році. Зовні станція нагадує ранні апарати серії "Салют": вона складалася з одного модуля і не передбачала розширення чи стикування більше одного корабля. Станція прибула задану орбіту. Через місяць було проведено автоматичне стикування безпілотного корабля «Шеньчжоу-8». Корабель відстикувався і пристикувався знову, щоб протестувати системи зближення та стикування. Влітку 2012 року «Тяньгун-1» відвідували два екіпажі тайкунавтів.

«Тяньгун-1»

У світовій історії запуск людини - це 1961 рік, вихід у космос -1965, автоматична стикування - 1967, стикування з космічною станцією - 1971. Китай стрімко повторював космічні рекорди, які США та СРСР ставили покоління назад, він нарощував досвід та технології, нехай і вдаючись до копіювання.

Візити на першу китайську космічну станцію тривали недовго, лише кілька днів. Як можна помітити, це була не зовсім повноцінна станція – її створювали для відпрацювання технологій зближення та стикування. Два екіпажі – і її залишили.

На даний момент "Тяньгун-1" поступово сходить з орбіти, залишки апарату впадуть на Землю десь наприкінці 2017 року. Ймовірно, це буде неконтрольований сход, оскільки зі станцією втрачено зв'язок.

Базовий модуль «Тяньхе»

У конструкції 22-тонного «Тяньхе» помітні схожості з базовим модулем «Міру» та «Зіркою» МКС, які походять від «Салютів». У передній частині модуля розташований стикувальний вузол, зовні розташовані робоманіпулятор, гіродини та сонячні панелі. Усередині модуля знаходяться зона для зберігання запасів та наукових експериментів. Екіпаж модуля – 3 особи.

Науковий модуль «Веньтянь»

Два наукові модулі володітимуть приблизно тим самим розміром, що й «Тіаньхе», приблизно тією самою масою – 20 тонн. На «Веньтянь» хочуть поставити ще один менший робоманіпулятор для проведення експериментів у відкритому космосі і маленьку шлюзову камеру.

Науковий модуль «Ментянь»

У «Ментяні» розташований шлюз для виходу у відкритий космос та додатковий стикувальний вузол.

Через мізерність доступної інформації ілюстрація Bisbos.com допускає вільності в припущеннях і здогадах, але дає гарне уявлення про майбутню станцію. Тут крім модулів станції є вантажний корабель моделі «Тяньчжоу» (у лівому верхньому кутку) і корабель екіпажу серії «Шеньчжоу» (у правому нижньому кутку).

Можливо, ці плани можна було б поєднати з китайським проектом. Але 19 червня глава «Роскосмосу» Ігор Комаров заявив, що поки що таких планів немає:

Вони пропонували, ми обмінюємося пропозиціями щодо участі у проектах, але в них інший спосіб, інша орбіта і дещо відмінні від нас плани. Поки що домовленості та плани в майбутньому, конкретного нічого немає.

Він нагадав, що проект Китайської космічної станції – це національний проект, хоча інші країни можуть у ньому брати участь. З іншого боку, представникам РІА Новини директор відділення міжнародного співробітництва Китайського національного космічного управління (CNSА) Сюй Яньсун заявив, що проект може стати міжнародним.

Проблема в розташуванні станції - це спосіб, одна з найважливіших характеристик орбіти будь-якого супутника. Це кут між площиною орбіти і площиною відліку - у разі екватора Землі.

Нахилення орбіти Міжнародної космічної станції становить 51,6°, що саме цікаво. Справа в тому, що при запуску штучного супутника Землі найбільше економічно додавати швидкість, яку дає обертання планети, тобто запускати з нахилом, рівним широті. Широта мису Канаверал у США, де розташовані стартові майданчики шатлів - 28°, Байконура - 46°. Тому при виборі конфігурації було зроблено поступку однієї зі сторін. До того ж з станції, що вийшла, можна фотографувати куди більше суші. З Байконура зазвичай запускають із нахилом в 51,6°, щоб відпрацьовані щаблі і сама ракета у разі аварії не впали на територію Монголії чи Китаю.

Російські модулі, що відокремилися від МКС, збережуть спосіб орбіти в 51,6°, якщо, звичайно, його не змінити, що енергетично дуже витратно - вимагатиме маневрів на орбіті, тобто палива і двигунів, ймовірно, «Прогресів». Заяви про Національну російську космічну станцію також натякали на роботу з нахилом 64,8° - це потрібно для запуску апаратів до неї з космодрому Плесецьк.

У будь-якому випадку, все це на відміну від озвучених китайських планів. Згідно з презентаціями, Китайська космічна станція буде запущена з нахилом 42-43° з висотою орбіти 340-450 кілометрів над рівнем моря. Подібна невідповідність способу виключає створення спільної російсько-китайської космічної станції на кшталт МКС.

За поточними оцінками терміну експлуатації, МКС прослужить щонайменше до 2024 року. Наступників станції немає. НАСА не планує створювати власну космічну станцію на низькій орбіті Землі та концентрує зусилля на польоті до Марса. Є лише плани створення модуля Deep Space Gateway як перевалочного пункту між Землею та Місяцем на шляху до глибокого космосу до червоної планети. Ймовірно, для нового витка міжнародного співробітництва значно різниться геополітичний клімат початку 90-х і наших днів.

Під час створення МКС російську сторону запрошували не лише заради технологій, а й досвіду. На той момент у США орбітальні експерименти проводили на короткострокових польотах багаторазової лабораторії "Спейслеб", а досвід роботи на довгострокових орбітальних станціях обмежувався трьома екіпажами "Скайлеба" у сімдесятих. СРСР та його фахівці мали унікальне знання з безперервної експлуатації станцій такого типу, життя екіпажу на борту та проведення наукових експериментів. Можливо, нещодавня пропозиція КНР брати участь у проекті Китайської космічної станції – це саме спроба запозичити цей досвід.

У цій статті буде порушено таку тему, як космічні кораблі майбутнього: фото, опис та технічні характеристики. Перед тим, як перейти безпосередньо до теми, пропонуємо читачеві короткий екскурс в історію, який допоможе оцінити сучасний стан космічної галузі.

Космос у період холодної війни був однією з арен, на яких велося протистояння між США та СРСР. Головним стимулом розвитку космічної галузі у роки було саме геополітичне протистояння наддержав. Величезні ресурси було кинуто на програми освоєння космосу. Наприклад, на реалізацію проекту під назвою "Аполлон", основною метою якого є висадка на поверхню Місяця людини, уряд Сполучених Штатів витратив приблизно 25 млрд доларів. Ця сума для 1970-х була просто гігантською. Бюджету Радянського Союзу місячна програма, якої здійснитися так і не судилося, коштувала 2,5 млрд рублів. 16 млн рублів коштувала розробка космічного корабля "Буран". При цьому йому судилося здійснити лише один космічний політ.

Програма "Спейс шатл"

Його американському аналогу пощастило набагато більше. "Спейс шатл" здійснив 135 запусків. Однак "шатл" цей виявився не вічний. Останній його запуск відбувся 8 липня 2011 року. Американці за час здійснення програми випустили 6 "шатлів". Один з них був прототипом, який ніколи не здійснював космічних польотів. 2 інших взагалі зазнали катастрофи.

Програму "Спейс шатл" з економічної точки зору навряд чи можна вважати успішною. Набагато економічнішими виявилися кораблі одноразового використання. До того ж, викликала сумніви безпека польотів на "шатлах". Внаслідок двох катастроф, що сталися в період їх експлуатації, жертвами стали 14 астронавтів. Однак причина таких неоднозначних підсумків подорожей полягає не в технічному недосконалості кораблів, а складності самої концепції призначених для багаторазового використання космічних апаратів.

Значення космічних апаратів "Союз" сьогодні

У результаті "Союз", космічні кораблі одноразового використання з Росії, які були розроблені ще в 1960-ті роки, стали єдиними апаратами, які сьогодні здійснюють пілотовані польоти на МКС. Слід зазначити, що це не означає їхньої переваги над "Спейс шатлом". Вони мають ряд істотних недоліків. Наприклад, вантажопідйомність їх обмежена. Також використання такого роду апаратів призводить до того, що накопичується орбітальне сміття, яке залишається після їх експлуатації. Незабаром космічні польоти на "Союзі" стануть історією. На сьогоднішній день немає реальних альтернатив. Все ще перебувають у стадії розробки космічні кораблі майбутнього, фото яких представлені у цій статті. Закладений у концепції багаторазового використання кораблів величезний потенціал найчастіше навіть у час залишається технічно нереализуемым.

Заява Барака Обами

Барак Обама у липні 2011 року заявив про те, що головною метою астронавтів із США на найближчі десятиліття є політ на Марс. Космічна програма "Сузір'я" стала однією з програм, які NASA здійснює в рамках польоту на Марс та освоєння Місяця. Для цього, звичайно, потрібні нові космічні кораблі майбутнього. Яка ж ситуація з їх розробкою?

Космічний корабель "Оріон"

Основні надії покладаються на створення "Оріона" - нового космічного корабля, а також ракет-носіїв "Арес-5" та "Арес-1" та місячного модуля "Альтаїр". У 2010 році уряд Сполучених Штатів вирішив згорнути програму "Сузір'я", але, незважаючи на це, NASA таки отримав можливість подальшої розробки "Оріона". Найближчим часом планується здійснити перший випробувальний безпілотний політ. Передбачається, що апарат під час цього польоту відійде від Землі на 6 тис. км. Це приблизно в 15 разів більше, ніж відстань, на якій знаходиться від нашої планети МКС. Корабель після тестового польоту візьме курс на землю. Новий апарат у повітря може входити, розвиваючи швидкість 32 тис. км/год. "Оріон" за цим показником перевищує на 1,5 тис. км/год легендарний "Аполло". На 2021 рік намічено здійснення першого пілотованого запуску.

У ролі ракет-носіїв цього корабля, згідно з планами NASA, виступатимуть "Атлас-5" та "Дельта-4". Вирішили відмовитися від розробки "Ареса". Для освоєння далекого космосу, крім того, американці проектують SLS – нову ракету-носій.

Концепція "Оріона"

"Оріон" є кораблем частково багаторазового використання. Він знаходиться концептуально ближче до "Союзу", ніж до "Шатла". Більшість космічних кораблів майбутнього є частково багаторазовими. Ця концепція передбачає те, що рідку капсулу корабля після посадки на Землю можна використовувати повторно. Це дозволить поєднати економічність експлуатації "Аполло" та "Союзу" з функціональною практичністю багаторазових кораблів. Це рішення є перехідним етапом. Очевидно, у далекій перспективі стануть багаторазовими всі космічні кораблі майбутнього. Такою є тенденція розвитку космічної галузі. Тому можна сказати, що радянський "Буран" – прототип космічного корабля майбутнього, як і американський "Спейс шатл". Вони сильно випередили свій час.

CST-100

Слова "передбачливість" і "практичність", схоже, характеризують американців якнайкраще. Уряд цієї країни ухвалив рішення не звалювати на плечі "Оріона" усі космічні амбіції. Сьогодні на замовлення NASA відразу кілька приватних фірм розробляють свої космічні кораблі майбутнього, які мають замінити апарати, що використовуються сьогодні. Компанія Boeing, наприклад, розробляє CST-100 - частково багаторазовий і пілотований корабель. Він призначений для коротких мандрівок на орбіту Землі. Основним завданням його буде доставка вантажів та екіпажу на МКС.

Заплановані запуски CST-100

До семи осіб може становити екіпаж корабля. Під час розробки CST-100 було приділено особливу увагу комфорту космонавтів. Було суттєво збільшено його житловий простір порівняно з кораблями минулого покоління. Ймовірно, запуск CST-100 здійснюватиметься з використанням ракет-носіїв "Фалькон", "Дельта" або "Атлас". "Атлас-5" при цьому є найкращим варіантом. За допомогою повітряних подушок та парашута здійснюватиметься посадка корабля. Згідно з планами фірми Boeing, CST-100 у 2015 році чекає ціла серія випробувальних запусків. Безпілотними будуть перші 2 польоти. Основне завдання їх – вивести на орбіту апарат та протестувати системи безпеки. Пилотоване стикування з МКС планується під час третього польоту. CST-100 у разі успішних випробувань дуже скоро прийде на заміну "Прогресу" та "Союзу" - російським кораблям, які монопольно здійснюють сьогодні пілотовані польоти на МКС.

Розробка "Дракона"

Іншим приватним кораблем, покликаним виконувати доставку екіпажу та вантажів на МКС, буде розроблений фірмою SpaceX апарат. Це "Дракон" - моноблочний корабель, частково багаторазовий. Планується побудувати 3 модифікації даного апарату: автономну, вантажну та пілотовану. Як і у CST-100, екіпаж може становити до семи осіб. Корабель у вантажній модифікації може брати на борт 4 особи та 2,5 тонни вантажу.

"Дракон" хочуть у майбутньому використати також для польоту на Марс. Для цього створюється спеціальна версія цього корабля під назвою "Ред драгон". Безпілотний політ цього апарату на Червону планету відбудеться згідно з планами космічного керівництва США у 2018 році.

Конструктивна особливість "Дракона" та перші польоти

Багаторазовість є однією з особливостей "Дракона". Паливні баки та частина енергетичних систем після польоту спускатимуться разом із житловою капсулою на Землю. Потім їх можна використати знову для космічних польотів. Ця конструктивна особливість вигідно відрізняє "Дракон" від більшості інших перспективних розробок. "Дракон" і CST-100 в найближчому майбутньому доповнюватимуть один одного і служитимуть як "підстрахування". Якщо один із цих типів корабля не зможе з якоїсь причини виконати завдання, поставлені перед ним, то частина його роботи візьме на себе інший.

Вперше "Дракон" було виведено на орбіту у 2010 році. Успішно завершився випробувальний безпілотний політ. А 2012 року, 25 травня, цей апарат пристикувався до МКС. До того моменту на кораблі системи автоматичного стикування не було передбачено і довелося для її здійснення скористатись маніпулятором космічної станції.

"Дрім Чейзер"

"Дрім Чейзер" - ще одна назва космічних кораблів майбутнього. Не можна не згадати про цей проект компанії SpaceDev. Також у його розробці взяли участь 12 партнерів компанії, 3 університети США та 7 центрів NASA. Цей корабель істотно відрізняється від інших космічних розробок. Він нагадує зовні "Спейс шатл" у мініатюрі і може здійснювати посадку так само, як і звичайний літак. Основні його завдання схожі на завдання, що стоять перед CST-100 і "Драконом". Апарат призначений для доставки екіпажу та вантажів на навколоземну орбіту, а виводитись туди він буде за допомогою "Атласу-5".

А що ж у нас?

А чим може відповісти Росія? Які російські космічні кораблі майбутнього? РКК "Енергія" у 2000 році розпочала проектування космічного комплексу "Кліпер", що є багатоцільовим. Цей космічний апарат багаторазовий, що нагадує чимось зовні "шатл", зменшений у розмірах. Він призначений для вирішення різних завдань, таких як доставка вантажу, космічний туризм, евакуація станції екіпажу, польоти на інші планети. Певні сподівання покладалися цей проект.

Передбачалося, що космічні кораблі майбутнього Росії незабаром будуть сконструйовані. Однак через відсутність фінансування довелося з цими надіями розпрощатися. Проект закрили у 2006 році. Технології, розроблені за ці роки, планується використовувати для проектування ППТС, відомої також як проект "Русь".

Особливості ППТС

Найкращі космічні кораблі майбутнього, як вважають фахівці з Росії, – це ППТС. Саме цій космічній системі судилося стати новим поколінням космічних апаратів. Вона буде здатна замінити "Прогреси" та "Союзи", що стрімко застарівають. Розробкою цього корабля, як минулого "Кліпера", займається сьогодні РКК "Енергія". ПТК ПК стане базовою модифікацією цього комплексу. Основне завдання його, знову ж таки, полягатиме в доставці екіпажу та вантажів на МКС. Однак у віддаленій перспективі знаходиться розробка модифікацій, які будуть здатні літати на Місяць, а також виконувати різні дослідні місії тривалі за часом.

Сам корабель має стати частково багаторазовим. Буде повторно використана рідка капсула після посадки, а ось рухово-агрегатний відсік - не буде. Цікавою особливістю даного корабля є можливість посадки без парашута. Реактивна система буде застосовуватися для гальмування та приземлення на земну поверхню.

Новий космодром

На відміну від "Союзів", які злітають з розташованого в Казахстані космодрому "Байконур", нові кораблі планується запускати з космодрому "Східний", що будується в Амурській області. 6 людей складе екіпаж. Апарат може брати вантаж вагою до 500 кг. Корабель у безпілотній версії може доставляти вантажі до 2 тонн вагою.

Проблеми, які стоять перед розробниками ППТС

Однією з основних проблем, що стоять перед проектом ППТС є відсутність ракет-носіїв з необхідними характеристиками. Основні технічні моменти космічного апарату сьогодні опрацьовані, однак у дуже скрутне становище ставить його розробників відсутність ракети-носія. Передбачається, що вона буде близька за характеристиками до Ангари, яка була розроблена ще в 90-і роки.

Іншою серйозною проблемою, як це не дивно, є мета проектування ППТС. Чи Росія сьогодні може дозволити собі здійснення амбітних програм з освоєння Марса і Місяця, аналогічних тим, які втілюють у життя Сполучені Штати. Навіть якщо космічний комплекс буде успішно розроблений, швидше за все, єдиним його завданням залишиться доставка екіпажу та вантажів на МКС. До 2018 року відкладено початок випробувань ППТС. Перспективні апарати зі США до цього часу, швидше за все, вже візьмуть на себе функції, які сьогодні виконують російські кораблі "Прогрес" і "Союз".

Туманні перспективи космічних польотів

Фактом є те, що світ сьогодні залишається позбавленим романтики космічних польотів. Йдеться, звичайно, не про космічний туризм і запуск супутників. Можна не перейматися цими сферами космонавтики. Польоти на МКС дуже важливі для космічної галузі, проте термін перебування на орбіті самої МКС обмежений. 2020 року планується ліквідувати цю станцію. А пілотовані космічні кораблі майбутнього є складовою конкретної програми. Не можна розробляти новий апарат у разі відсутності уявлень про завдання, що стоять перед ним. Не лише для доставки екіпажів та вантажів МКС проектуються нові космічні кораблі майбутнього до США, але також для польотів на Місяць та Марс. Однак ці завдання від повсякденних земних турбот настільки далекі, що нам навряд чи варто очікувати найближчими роками значних проривів у сфері космонавтики. Космічні загрози залишаються фантастикою, тому немає сенсу конструювати бойові космічні кораблі майбутнього. І, звичайно, у держав Землі безліч інших турбот, крім боротьби один з одним за місце на орбіті та інших планетах. Будівництво таких апаратів, як військові космічні кораблі майбутнього, тому також є недоцільним.