Зоряний шлях: із ким готова працювати космічна галузь України

Космос – новий виклик для людства: з одного боку, «позаземні» технології розвивають економіку світу, а з іншого – вартість космічних запусків обмежує участь у них більшості країн та компаній. Україна ж опинилася у дивному становищі: володіючи науковими, інженерними та виробничими потужностями для розвитку космічної індустрії, вона сьогодні не має на орбіті навіть власного супутника. А державні чиновники вважають за краще «не помічати» космічних перспектив вітчизняної промисловості.

Попри наявність Державного космічного агентства та Національної космічної програми, фінансування галузі відбувається за залишковим принципом або взагалі відсутнє. Наприклад, провідне космічне підприємство – конструкторське бюро «Південне» – у 2018 році отримало з бюджету 50 млн грн, у 2019-му – нічого.

Завдяки тому що КБ бере участь у різних космічних програмах за кордоном, підприємство знаходиться на плаву і навіть власним коштом будує супутник «Січ-2-1» для дистанційного зондування Землі. Супутник подарують Україні, він стане першим апаратом, який контролюватиме усю територію країни.

Космічна галузь сьогодні повністю належить державі. Свого часу до Верховної Ради подавали кілька законопроектів щодо участі приватного сектору, проте ці документи були підготовлені не надто компетентно. Представники приватного сектору прописали для себе стільки «вольностей», що жодна держава не погодилася б на це – адже саме вона несе відповідальність за наслідки діяльності своїх суб’єктів права.

Керівництво КБ «Південне» не проти залучення приватників: кількість проектів і космічних програм настільки велика, що роботи вистачить усім, зайві руки та голови не завадять. Аби дізнатися, яких саме спеціалістів потребує галузь, які перші кроки щодо співпраці вже можна робити, як повернути Україні статус «космічної держави», журналіст Mind провів один день у виробничих цехах КБ «Південне».

Як космос розвиває цивілізацію?

Провідні країни світу вже роблять другу спробу освоєння космосу. Супутникові системи на низьких орбітах забезпечують телекомунікаційний зв’язок, спостереження за кліматом, шпигування у військових цілях, стеження за океанами, річками, лісами, видобутком корисних копалин, сканування поверхні Землі з науковою метою. Усе це дозволяє бізнесу та урядовим відомствам створювати оптимальну логістику, систему лінійного контролю та обліку, оцінювати запаси в надрах, відслідковувати стан природи.

На сьогодні середня вартість запуску – $60–80 млн, а вартість супутника залежить від розміру і в середньому становить $2–3 млн. Комерційні структури гуртом будують супутник або навіть декілька і так само спільнокоштом сплачують запуск ракети, а потім використовують отримані з космосу відомості для своїх потреб. Наприклад, нещодавно Канада запустила три супутники, які спостерігатимуть за розвитком усіх сільгоспкультур країни, повідомлятимуть аграріям про стан посівів та вологість ґрунтів. Цю комерційну місію оплатили 120 канадських приватних компаній.

Крім того, на прикладному рівні вже розглядаються програми видобутку корисних копалин у глибокому космосі на астероїдах та супутниках далеких планет, через що зростає роль Місяця – не лише як місця з великими покладами цінних елементів, але й як перевалочної бази для вантажних кораблів, що працюватимуть, поки що, у Сонячній системі.

Як супутники та ракети долають земне тяжіння?

Для реалізації всіх цих програм необхідні космічні апарати, ракети різних класів та посадкові модулі. У Національному центрі аерокосмічної освіти молоді в Дніпрі діє постійна експозиція моделей космічних апаратів, вузлів та ракет, які за 55 років випускали КБ «Південне» та завод «Південмаш». За словами працівників центру, найбільший інтерес у профільних закордонних делегацій викликає саме «залізо» – двигуни, паливні блоки, захисні конструкції, автоматика. Тобто суто інженерні винаходи.

На сьогодні КБ «Південне» веде роботу за кількома напрямками: розробка різноманітних супутникових систем; космічного літака, який дозволить із висоти у 12–15 км запускати невеликі космічні апарати на низькі орбіти; ракет-носіїв легкого, середнього та важкого класу; космічних ракетних комплексів наземного, водного, повітряного та мобільного базування; ракетних двигунів. Найперспективніші професії майбутнього – інженери з машинобудування, ракетобудування, розробки двигунів та паливних систем.

Сьогодні КБ «Південне» працює здебільшого для західних замовників. До 98% фінансів формується за рахунок експорту продукції і послуг, переважно до США, частка Європи не перевищує 10%. Загальні фінансові показники КБ є комерційною таємницею, але відомо, що у 2018 році компанія сплатила до держбюджету України 650 млн грн.

Як США стали провідною космічною державою у світі?

Влада США спромоглася створити вдалий комерційний проект, поєднавши інтереси держави з інтересами бізнесу, який допустили на низькі орбіти. Зі свого боку, NASA (Національне управління з аеронавтики та дослідження космічного простору США) отримало можливість співпрацювати із приватними інжиніринговими компаніями – так би мовити, залучати «додатковий розум».

Бюджет NASA складає понад $21 млрд на рік. І коли відомству знадобилося здешевити доставку вантажів на Міжнародну космічну станцію (МКС), компанія Ілона Маска SpaceX загалом отримала $2,5 млрд на розробку принципово нових ракет-носіїв. Маск завдання виконав, запуски ракет значно здешевшали, бізнес почав активніше купувати космічні послуги, а космос знову став популярним.

«Сьогодні в США відчувається велика затребуваність ракет-носіїв, компонентів ракет, двигунів. Ми намагаємося цим скористатися, шукаємо партнерів під свої проекти. Свого часу ми успішно реалізували разом із американцями проект Sea Launch – запуск ракет з морської стартової платформи. Наразі співпрацюємо за програмою запуску американських ракет-носіїв «Антарес» – постачаємо першу ступінь ракети. Маємо замовлення на дві конструкції, очікуємо ще на шість замовлень. А далі – невідомо, бо програму збираються закривати – росіяни з 2021 року відмовляються допускати астронавтів США на МКС», – розповідає Олександр Дегтярьов, генеральний директор ДП «КБ «Південне».

Ще один проект, в якому намагається брати участь КБ «Південне», – виробництво двигунів для середніх ракет. Американці відмовилися від російських космічних двигунів РД-180 і шукають їм заміну по всьому світу. «Південне» запропонувало свій проект – двигун РД-815 тягою на 250 тонн. За словами Олександра Дегтярьова, ще три роки тому КБ сподівалося збудувати цей двигун та поставити на «відпрацьовку» в Україні. Проте через низку причин українська промисловість не змогла його виробити, хоча раніше випускала подібні системи.

Тож, сьогодні керівництво КБ шукає партнерів безпосередньо в США, щоб розпочати виробництво українських двигунів на потужностях американських заводів. Дегтярьов сподівається, що розвиток космічних програм викличе інтерес і до інших розробок КБ.

Чому Європа пішла своїм шляхом?

У Європі розвиток космічної галузі виглядає інакше. Ще у 1975 році було створене Європейське космічне агентство (ЄКА), яке реалізує спільні космічні програми. Спочатку до нього входили країни Західної та Північної Європи, у 2000-х почали долучатися і країни Східної Європи. Україна лише уклала угоду про співробітництво, проте серйозних проектів досі не започатковано.

«Там бізнес організований інакше, ніж у США: в Європі діє принцип «географічного розподілу» – загальний бюджет розподіляється між учасниками, і у них немає об’єктивного інтересу залучати сторонні компанії», – пояснює розбіжності Олександр Дегтярьов.

У Європі також зростає зацікавленість легкими ракетами, які можуть швидко та не надто дорого виводити на низьку орбіту невеликі супутники. КБ «Південне» веде перемовини з кількома країнами, але доводиться діяти в рамках ЄКА. «Це виглядає приблизно так: приїздять спеціалісти з Польщі і питають – а ви можете? Ми відповідаємо, що готові. Вони отримують замовлення і гроші від ЄКА, і ми разом, на субконтракті, щось розробляємо», – описує специфіку Дегтярьов.

Якось до КБ «Південне» прибула делегація з ЄКА, і українські спеціалісти запропонували розробити для Європи окремий космічний проект – від ракети-носія до запуску з космодрому. Показали свої наробки, розрахунки, цехи для складання. Європейцям усе сподобалося, та вони із жалем змушені були відмовитися. За словами гендиректора КБ, європейці пояснили, що для втілення проекту потрібно буде змінити всю європейську космічну програму та принципи її реалізації. «Може й перебільшили, але не принципово, – зауважив Дегтярьов. – Суворі правила є будь-де, якщо ти їх добре знаєш, то знайдеш і можливості співпрацювати».

11 липня цього року сталася аварія під час запуску європейської легкої ракети-носія Vega із військовим супутником Об’єднаних Арабських Еміратів. Її було оснащено серійним двигуном, спроектованим КБ «Південне» та виробленим на «Південмаші». Ці ракети-носії з українськими двигунами почали літати з 2012 року і здійснили вже 14 вдалих запусків. Аварія сталася лише на 15-й раз. Комісія ЄКА вивчає причини, їх може бути безліч, тож наразі звинувачень нікому не висувається.

Про канадські перспективи українського космосу

Україна могла б стати країною – продавцем космічних послуг, бо має змогу самостійно будувати ракети та космічні апарати. Але для цього потрібне вольове рішення влади. Ракета-носій будується кілька років, отже, держава повинна виділити бюджетні кошти хоча б на три чверті робіт, а інші можна спробувати залучити від бізнесу. Сьогодні для цього є всі передумови.

КБ «Південне» вийшло на заключну стадію реалізації проекту з будівництва космодрому в Канаді та підготовки до запуску вітчизняної ракети «Циклон 4М». Уряд провінції Нова Шотландія надав дозвіл на будівництво космодрому, який планується спорудити вже до кінця 2020 року. Потім за планом – встановлення пускового комплексу та облаштування інфраструктурних мереж. Сам запуск ракети заплановано на другу половину 2022 року.

Наразі триває доопрацювання конструкторської документації. Деякі вузли і агрегати будуть використані з ракети «Циклон 4», яку збиралися запускати в Бразилії ще у середині 2000-х. Але багато чого вдосконалено та скориговано, майже усі комплектуючі будуть або українського виробництва, або західного. КБ «Південне» вирішило для себе відмовитися від комплектуючих, доступ до яких може бути обмежено через різні політичні чи економічні причини.

Усі роботи з побудови ракети оплачує канадський партнер – компанія Maritime Launch Services. Ракети сімейства «Циклон» вже зарекомендували себе як одні з найнадійніших. І вдалий запуск «Циклон 4» здатен підвищити інтерес до проекту з боку бізнесу: протягом п’яти років канадці планують вийти на запуск до восьми ракет на рік.

Як КБ «Південне» готується до розширення космічних проектів?

Бюро налаштоване на тривалу роботу в космічній галузі та розвиток різноманітних проектів. Задля цього за останні пару років підприємство власним коштом облаштувало нові цехи та лабораторії.

Наприклад, цех з обробки неметалічних виробів, який вирішує два завдання: відбувається імпортозаміщення та запроваджуються ноу-хау. Йдеться про паливні модулі з вуглецевого волокна, вуглепластикові жолоби для ракети «Антарес», теплозахисний матеріал, який наносять у спеціальному фарбувально-сушильному модулі. Усе це є науковими доробками спеціалістів КБ «Південне» та навчальних закладів Дніпра.

Розбудовується і випробувальний центр для авіоніки, вже встановлено перші дві одиниці надвисокоточного обладнання – лабораторна центрифуга та трьохосьовий імітатор руху. «Будь-які навігаційні прилади, які визначають просторову орієнтацію, обов’язково повинні пройти випробування на цих стендах. Це і датчикова апаратура, і вимірювальні прилади для ракети або супутника. У нас вже розписаний план випробувань до середини 2020 року», – розповідає Володимир Савчук, керівник випробувального центру.

До речі, випробовувати авіоніку треба не лише для космічних ракет, але й для бойових. Оскільки Україна розпочала модернізацію свого озброєння, обладнанню центра не доведеться простоювати.

В окремому приміщенні встановлено «суперкомп’ютер», який на порядок підвищує точність та швидкість важливих розрахунків: аеродинамічних та газодинамічних; гідродинамічних, теплових та на міцність; а також надає балістичне забезпечення, тобто обирає оптимізацію траєкторії польоту та схеми розташування орбітального угруповання космічних апаратів. Наявність цих розрахунків настільки важлива, що поруч із будинком «суперкомп’ютера» встановили два дизельні генератори, щоб робота машин не переривалася за жодних обставин.

Перші кроки до відновлення – побудова супутникових систем

У КБ з’явився власний цех, де можна збирати та випробовувати космічні апарати вагою до однієї тонни. Приміщення на 300 кв. м, клас чистоти – восьмий, що відповідає європейським стандартам для збирання апаратів дистанційного зондування Землі. Фактично в КБ створено замкнений цикл: розробка, виготовлення та випробування супутників.

Наразі в цеху збирають три космічні апарати. Перший – це супутник «Січ-2-1», який КБ має намір подарувати Україні. Він збирає зображення з поверхні з роздільною здатністю 8 м і передає наземному інформаційному комплексу. Його планується запустити до кінця 2020 року. Зараз тривають перемовини з потенційними постачальниками пускових послуг – Китаєм та Індією. Запуски доведеться фінансувати з бюджету, а була б своя ракета-носій, Україна могла б заробляти на цих запусках.

Другий супутник – «Січ-2М», вищого класу, його роздільна здатність – 2,5 м. Третій – «Мікросат-М», вже з лінійки апаратів наукового призначення – на ньому встановлені деякі нові прилади від українських виробників. Це міжнародний проект із вивчення іоносфери Землі, який допоможе передбачати землетруси. Ці два супутники фінансуються Космічним агентством України.

Оскільки у світі відчутна тенденція до мініатюризації, КБ «Південне» за власної ініціативи виготовляє низку апаратів типу CubeSat та контейнерів для їхнього запуску. Такі супутники важать до 3 кг, на них можна встановити компактну наукову апаратуру, навіть маленьку камеру. Вони доволі дешеві, що дозволяє швидко підготувати їх до запуску в космос і швидко отримати результати.

Як залучати приватні компанії?

Керівництво КБ задоволене державним статусом підприємства, але зараз у світі складається дуже сприятлива  ситуація для розвитку космічної галузі, і Україна не має права згаяти цю можливість. Описані вище розробки – далеко не все, над чим працюють у «Південному». Варто ще згадати проекти розвитку важких ракет-носіїв для міжпланетних польотів сімейств «Зеніт» та «Маяк», створення транспортної системи «Земля – Місяць – Земля», один з компонентів якої – місячний злітно-посадковий модуль – вже створений, і є його модель у реальному вимірі.

Навряд чи державі, особливо зараз, вистачить коштів на фінансування усіх цих амбітних проектів. Тож саме час залучити до співпраці приватні компанії. «Можна виписати оптимальні вимоги до потенційних учасників, можна ввести ліцензування, можна розглянути варіанти державно-приватного партнерства – ми повинні розвиватися і ставати сильнішими. Досвід США показав, що всі правила регулюються. Сподіваюся, нова Верховна Рада ухвалить розумний та виважений закон про розвиток космічної галузі, бо за цим – майбутнє», – резюмував Олександр Дегтярьов.