Игорь Афанасьев - Большой космический клуб. Часть 2

• Название: Большой космический клуб. Часть 2
• Автор: Игорь Афанасьев
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2006
• ISBN: 5-93345-006-5

Книга «Большой космический клуб» рассчитана на широкий круг читателей и рассказывает об образовании, становлении и развитии неформальной группы стран и организаций, которые смогли запустить национальные спутники на собственных ракетах-носителях с национальных космодромов.

---

Первый полет Ariane был намечен на 15 декабря 1979 г. Обратный отсчет прошел нормально, он транслировался в прямом эфире по радио и телевидению. В 11:30 заработали четыре двигателя Viking… но носитель остался стоять на стартовом столе. Через восемь секунд после включения двигатели были аварийно отсечены: на линии редуктора давления через 1,7 сек после зажигания произошел взрыв.

РН не была повреждена и могла быть повторно запущена, но ее следовало, как выражаются наши европейские коллеги, «реконфигурировать»… 23 декабря ракета вновь была готова стартовать.

24 декабря 1979 г. — первый старт Ariane 1 (Фото Arianespace)

Однако обратный отсчет остановился за 52 секунды до подъема РН — возникли проблемы в наземном электрооборудовании…

Наконец, 24 декабря 1979 г. первый полет Ariane завершился полным успехом. Для ЕКА это было самое счастливое Рождество за всю историю организации…

23 мая 1980 г. неустойчивость горения в камере двигателя D на 112-й секунде полета второй РН Ariane привела к ее разрушению.

19 июня 1981 г. третий полет РН Ariane был полностью успешным. Европейский носитель заступил на свою долгую «космическую вахту».

РН постепенно совершенствовалась, пройдя стадии от Ariane 1 до Ariane 4, самого успешного носителя ЕКА вплоть до настоящего времени. Ступени ракеты заменялись на новые, вокруг первой навешивались ускорители — как с РДТТ, так и с ЖРД. Эту «рабочую лошадку» Европы сменила современная и гораздо более мощная, однако во многом спорная версия Ariane 5. Но это уже совсем другая история.

Справедливости ради отметим, что, помимо разработок РН общеевропейских, французских и английских, усилия в этом направлении предпринимали также другие страны субконтинента.

В частности, итальянцы к началу 1960-х гг. запустили большое число исследовательских ракет с авиационной базы Рердасдефогу (о. Сардиния). Помимо изделий, полученных от NASA, Италия применяла также ракеты собственного производства (на базе РДТТ фирмы Bombrini-Parodi-Delphino (BPD), основанной еще в 1913 г. для производства порохов, взрывчатых веществ и боеприпасов).

Последний старт «классической» Ariane 44L. 15 февраля 2003 г. (Фото Arianespace)

Итальянское правительство в 1959 г. впервые выделило средства для национальной программы космических исследований, что позволило образовать Центр аэрокосмических исследований CRA (Centro Ricerche Aerospaziali) в Римском университете и оборудовать базу на о. Сардиния для запуска зондирующих ракет на высоту до 960 км. Цель этих пусков: определение температуры и ветров в верхних слоях атмосферы посредством создания облака паров натрия.

Накопленный опыт позволил говорить о расширении работ. Через три года Римский университет заключил с NASA договор о сотрудничестве в программе, названной San Marco. Предусматривалось создание одноименного итальянского ИСЗ и его запуск с помощью американской ракеты-носителя.

Спутник San Marco 1 на последней ступени РН Scout (справа) и общий вид итальянского морского космодрома с подготовленным к старту носителем (Фото John Ives и John Raymont)

Поскольку база на Сардинии не позволяла осуществлять запуски крупных ракет из-за высокой плотности населения и большого количества морских и воздушных трасс в этом районе, группа специалистов во главе с Луиджи Брольо (Luigi Broglio), известным в итальянской прессе как «наш фон Браун», высказала идею разместить стартовые сооружения для американской РН Scout на платформах в Индийском океане. Идея стала столь популярна в Италии, что ее даже благословил римский папа Павел VI как «пример международного сотрудничества ради прогресса науки».

Итальянский морской космодром «Сан-Марко» (San Marco) был сооружен в бухте Нгвана в 5 км от побережья Кении. Состоит из двух платформ — «Сан-Марко» и «Санта-Рита», расположенных на расстоянии около 500 м одна от другой, приводимых в стартовое положение с помощью выдвижных стальных опор на морское дно и связанных кабелем. Платформа «Сан-Марко» (длина 90 м) включает ПУ и монтажно-испытатель-ный ангар для сборки РН. «Санта-Рита» переоборудована из платформы для бурения нефтяных скважин. На ней размещен пункт управления запуском и оборудование для слежения за полетом РН.

На первом этапе программы, в апреле и августе 1963 г., с американского полигона на о. Уоллопс двумя ракетами Shotput были выведены на суборбитальную траекторию прототипы итальянского спутника. Тогда же платформа «Санта-Рита» прибыла из Италии к африканскому побережью. Во время предварительных испытаний, в марте и апреле 1964 г., с нее были запущены три зондирующие ракеты Nike Apache.

Следующим этапом программы стал запуск первого итальянского спутника San Marco 1 с о. Уоллопс 15 декабря 1964 г.

Платформа «Сан-Марко» с сооружениями, необходимыми для сборки и запуска РН Scout, была готова в 1966 г. На третьем этапе с нее 26 апреля 1967 г. успешно стартовал «рабочий» спутник San Marco 2. Через три года Explorer 42, названный «Ухуру» (Uhuru), стал первым американским ИСЗ, запущенным иностранной стартовой командой. Всего же с космодрома «Сан-Марко» на орбиту выведены девять КА (4 итальянских, 4 американских и 1 британский). Морской космодром применялся также при пусках зондирующих ракет для экспериментов по итальянским и американским программам.

С 1988 г., после вывода ракеты Scout из эксплуатации, комплекс «Сан-Марко» не используется, хотя основные его системы сертифицированы до 2014 г. Итальянское космическое агентство ASI ведет переговоры о пусках с платформы российского носителя «Старт-1».

Спутники San Marco массой 113–274 кг предназначались для исследования атмосферы и ионосферы в экваториальной зоне. КА имели сферическую форму и состояли из двух концентрических оболочек — легкой внешней и сравнительно тяжелой внутренней, скрепленных эластичными связями. Во внутренней оболочке размещались контейнеры с тензометрами, электроникой и батареями электропитания. Аэродинамическое торможение — и, соответственно, смещение внешней оболочки относительно внутренней — позволяло измерять плотность верхней атмосферы.

Стабилизация ИСЗ — вращением. Для определения пространственной ориентации служили 6 солнечных датчиков. Два телеметрических передатчика работали на частоте 136,74 МГц, командный приемник — на частоте 149,52 МГц. К корпусу спутника крепились четыре штыревые (0,48 м) и две развертываемые (2,54 м) антенны.

Итальянский спутник STV, созданный в рамках ESRO-ELDO для контроля бортовых систем РН и приобретения опыта траекторных измерений западноевропейскими станциями слежения, «участвовал» в летных испытаниях ракеты Europa. К сожалению, ни в одном из пусков аппарат на орбиту не вышел: во всех случаях подводил носитель.

Таким образом, Италия имела потенциал, чтобы войти в «космический клуб»: обладала собственным космодромом и спутниками. Оставалось создать национальный носитель.

В 1977 г. совместная группа специалистов Римского университета и проекта San Marco предложила разработать улучшенный вариант знакомой им РН Scout.

Наиболее мощный на тот момент Scout F1, который мог вывести с платформы «Сан-Марко» спутник массой около 200 кг на орбиту высотой 550 км, включал четыре твердотопливных ступени (Algol IIIA, Castor IIА, Antares IIВ и Altair IIIA), имел длину 22 м и массу 21 т. В варианте G1 (первый полет в 1979 г.) Antares IIВ был заменен на Antares IIIA, что позволило увеличить массу ПГ до 220 кг.

Легкая четырехступенчатая РН Scout (США), на базе которой разрабатывался итальянский носитель (Фото NASA)

По проекту San Marco Scout вокруг штатной первой ступени предстояло смонтировать ускоритель Santa Rita — связку из четырех двигателей Algol IIIA — и демонтировать четвертую ступень. Ракета могла бы выводить ПГ массой почти 600 кг на орбиту высотой 550 км. А в пятиступенчатом варианте (еще один Altair IIIA в качестве пятой ступени) РН могла доставить 120 кг на переходную к геостационарной орбиту.

С начала 1980-х годов компания BPD вела самостоятельное исследование возможности создания легкого носителя, используя доступные РДТТ, в том числе навесные стартовые ускорители РН Ariane 3 и 4, которые находились в разработке, и двигатель ракеты Alfa (проект отменен в 1977 г.). Рассмотрев различные конфигурации, разработчики остановились в 1986 г. на концепции четырехступенчатой РН, условно названной SB7 (Solid Booster 7). Ее первая ступень — четыре стартовых ускорителя от Ariane 4 — окружали вторую ступень (один ускоритель Ariane 4); третья ступень — ускоритель от Ariane 3. Четвертой ступенью служил двигатель IRIS, первоначально задуманный как разгонный блок при запуске итальянских спутников на шаттле. SB7 был способен выводить ПГ массой до 500 кг на орбиту высотой 500 км с платформы San Marco. РН имела высоту 23 м и стартовую массу около 50 т.

В 1987 г. два проекта были объединены, и фирмы SNIA-BPD (Италия) и LTV (США) начали совместное изучение РН под названием Scout-Eagle, с грузоподъемностью вдвое больше стандартного «Скаута», но за деньги, составляющие 150 % стоимости американского носителя. К штатной легкой ракете добавлялась «навесная» первая ступень — два стартовых твердотопливных ускорителя от Ariane 3. Четвертая ступень заменялась европейским апогейным РДТТ Mage 2.