Звездный путь: с кем готова работать космическая отрасль Украины
И какие разработки она уже готова предложить миру
Космос – новый вызов для человечества: с одной стороны, «внеземные» технологии развивают экономику мира, а с другой – стоимость космических запусков ограничивает участие в них большинства стран и компаний. Украина же оказалась в странном положении: обладая научными, инженерными и производственными мощностями для развития космической индустрии, она сегодня не имеет на орбите даже собственного спутника. А государственные чиновники предпочитают «не замечать» космических перспектив отечественной промышленности.
Несмотря на наличие Государственного космического агентства и Национальной космической программы, финансирование отрасли происходит по остаточному принципу или вообще отсутствует. Например, ведущее космическое предприятие – конструкторское бюро «Южное» – в 2018 году получило из бюджета 50 млн грн, в 2019-м – ничего.
Благодаря тому что КБ участвует в различных космических программах за рубежом, предприятие держится на плаву и даже за свой счет строит спутник «Сич-2-1» для дистанционного зондирования Земли. Спутник подарят Украине, он станет первым аппаратом, который будет контролировать всю территорию страны.
Космическая отрасль сегодня полностью принадлежит государству. В свое время в Верховную Раду подавали несколько законопроектов по поводу участия частного сектора, однако эти документы были подготовлены не слишком компетентно. Представители частного сектора прописали для себя столько «вольностей», что ни одно государство не согласилось бы на это – ведь именно оно несет ответственность за последствия деятельности своих субъектов права.
Руководство КБ «Южное» не против привлечения частников: количество проектов и космических программ настолько велико, что работы хватит всем, лишние руки и головы не помешают. Чтобы узнать, в каких именно специалистах нуждается отрасль, какие первые шаги по сотрудничеству уже можно делать, как вернуть Украине статус «космической державы», журналист Mind провел один день в производственных цехах КБ «Южное».
Как космос развивает цивилизацию?
Ведущие страны мира уже предпринимают вторую попытку освоения космоса. Спутниковые системы на низких орбитах обеспечивают телекоммуникационную связь, наблюдение за климатом, шпионаж в военных целях, слежение за океанами, реками, лесами, добычей полезных ископаемых, сканирование поверхности Земли с научной целью. Все это позволяет бизнесу и правительственным ведомствам создавать оптимальную логистику, систему линейного контроля и учета, оценивать запасы в недрах, отслеживать состояние природы.
На сегодня средняя стоимость запуска – $60–80 млн, а стоимость спутника зависит от размера и в среднем составляет $2–3 млн. Коммерческие структуры вместе строят спутник или даже несколько и также в складчину оплачивают запуск ракеты, а затем используют полученные из космоса сведения для своих потребностей. Например, недавно Канада запустила три спутника, которые будут наблюдать за развитием всех сельхозкультур страны, сообщать аграриям о состоянии посевов и влажности почвы. Эту коммерческую миссию оплатили 120 канадских частных компаний.
Кроме того, на прикладном уровне уже рассматриваются программы добычи полезных ископаемых в глубоком космосе на астероидах и спутниках далеких планет, из-за чего возрастает роль Луны – не только как места с большими залежами ценных элементов, но и как перевалочной базы для грузовых кораблей, которые пока будут работать в Солнечной системе.
Ракетный двигатель "РД-8" производства КБ "Южное"
Как спутники и ракеты преодолевают земное притяжение?
Для реализации всех этих программ необходимы космические аппараты, ракеты различных классов и посадочные модули. В Национальном центре аэрокосмического образования молодежи в Днепре действует постоянная экспозиция моделей космических аппаратов, узлов и ракет, которые за 55 лет выпустили КБ «Южное» и завод «Южмаш». По словам работников центра, наибольший интерес у профильных зарубежных делегаций вызывает именно «железо»: двигатели, топливные блоки, ограждающие конструкции, автоматика. То есть чисто инженерные изобретения.
Сегодня КБ «Южное» ведет работу по нескольким направлениям: разработка различных спутниковых систем; космического самолета, который позволит с высоты в 12–15 км запускать небольшие космические аппараты на низкие орбиты; ракет-носителей легкого, среднего и тяжелого класса; космических ракетных комплексов наземного, водного, воздушного и мобильного базирования; ракетных двигателей. Перспективные профессии будущего – инженеры машиностроения, ракетостроения, разработки двигателей и топливных систем.
Сегодня КБ «Южное» работает в основном для западных заказчиков. До 98% финансов формируется за счет экспорта продукции и услуг, преимущественно в США, доля Европы не превышает 10%. Общие финансовые показатели КБ являются коммерческой тайной, но известно, что в 2018 году компания уплатила в госбюджет Украины 650 млн грн.
Как США стали ведущей космической державой мира?
Власти США смогли создать удачный коммерческий проект, объединив интересы государства с интересами бизнеса, который допустили на низкие орбиты. Со своей стороны, NASA (Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США) получило возможность сотрудничать с частными инжиниринговыми компаниями – так сказать, привлекать «дополнительные умы».
Бюджет NASA составляет более $21 млрд в год. И когда ведомству понадобилось удешевить доставку грузов на Международную космическую станцию (МКС), компания Илона Маска SpaceX получила $2,5 млрд на разработку принципиально новых ракет-носителей. Маск задачу выполнил, запуски ракет значительно подешевели, бизнес начал активно покупать космические услуги, а космос вновь стал популярным.
«Сегодня в США ощущается большая востребованность ракет-носителей, компонентов ракет, двигателей. Мы стараемся этим воспользоваться, ищем партнеров под свои проекты. В свое время мы успешно реализовали вместе с американцами проект Sea Launch – запуск ракет с морской стартовой платформы. Сейчас сотрудничаем по программе запуска американских ракет-носителей «Антарес» – поставляем первую ступень ракеты. Есть заказ на две конструкции, ожидаем еще шесть заказов. А дальше – неизвестно, потому что программу собираются закрывать: россияне с 2021 года отказываются допускать астронавтов США на МКС», – рассказывает Александр Дегтярев, генеральный директор ГП «КБ «Южное».
Еще один проект, в котором пытается участвовать КБ «Южное», – производство двигателей для средних ракет. Американцы отказались от российских космических двигателей РД-180 и ищут им замену по всему миру. «Южное» предложило свой проект – двигатель РД-815 тягой в 250 тонн. По словам Александра Дегтярева, еще три года назад КБ надеялось построить этот двигатель и поставить на «отработку» в Украине. Однако по ряду причин украинская промышленность не смогла его сделать, хотя выпускала подобные системы.
Поэтому сегодня руководство КБ ищет партнеров непосредственно в США, чтобы начать производство украинских двигателей на мощностях американских заводов. Дегтярев надеется, что развитие космических программ вызовет интерес и к другим разработкам КБ.
Ракета-носитель «Антарес»
Почему Европа пошла своим путем?
В Европе развитие космической отрасли выглядит иначе. Еще в 1975 году было создано Европейское космическое агентство (ЕКА), которое реализует совместные космические программы. Сначала в него входили страны Западной и Северной Европы, в 2000-х начали участвовать и страны Восточной Европы. Украина только заключила соглашение о сотрудничестве, однако серьезных проектов до сих пор не было.
«Там бизнес организован иначе, чем в США: в Европе действует принцип «географического распределения» – общий бюджет распределяется между участниками, и у них нет объективной интереса привлекать сторонние компании», – объясняет различия Александр Дегтярев.
В Европе также растет интерес к легкими ракетами, которые могут быстро и не слишком дорого выводить на низкую орбиту небольшие спутники. КБ «Южное» ведет переговоры с несколькими странами, но приходится действовать в рамках ЕКА. «Это выглядит примерно так: приезжают специалисты из Польши и спрашивают: «А вы можете?» Мы отвечаем, что готовы. Они получают заказ и деньги от ЕКА, и мы вместе, на субконтракте, что-то разрабатываем», – описывает специфику Дегтярев.
Как-то в КБ «Южное» прибыла делегация из ЕКА, и украинские специалисты предложили разработать для Европы отдельный космический проект – от ракеты-носителя до запуска с космодрома. Показали свои наработки, расчеты, цеха для сборки. Европейцам все понравилось, но они с сожалением вынуждены были отказаться. По словам гендиректора КБ, европейцы объяснили, что для реализации проекта потребуется изменить всю европейскую космическую программу и принципы ее реализации. «Может и преувеличили, но не принципиально, – отметил Дегтярев. – Строгие правила есть везде, если ты их хорошо знаешь, то найдешь и возможности сотрудничать».
11 июля этого года произошла авария при запуске европейской легкой ракеты-носителя Vega с военным спутником Объединенных Арабских Эмиратов. Она была оснащена серийным двигателем, спроектированным КБ «Южное» и произведенным на «Южмаше». Эти ракеты-носители с украинскими двигателями летают с 2012 года, осуществлено уже 14 успешных запусков. Авария произошла лишь на 15-й раз. Комиссия ЕКА изучает причины, их может быть множество, поэтому пока обвинений никому не выдвигают.
Ракета-носитель Vega
О канадских перспективах украинского космоса
Украина могла бы стать страной – продавцом космических услуг, так как у нее есть возможность самостоятельно строить ракеты и космические аппараты. Но для этого необходимо волевое решение властей. Ракета-носитель строится несколько лет, следовательно, государство должно выделить бюджетные средства хотя бы на три четверти работ, а остальные можно попробовать привлечь от бизнеса. Сегодня для этого есть все предпосылки.
КБ «Южное» вышло на заключительную стадию реализации проекта по строительству космодрома в Канаде и подготовке к запуску отечественной ракеты «Циклон 4М». Правительство провинции Новая Шотландия дало разрешение на строительство космодрома, который планируется построить уже к концу 2020 года. Затем по плану – установление пускового комплекса и обустройство инфраструктурных сетей. Сам запуск ракеты запланирован на вторую половину 2022 года.
Сейчас идет доработка конструкторской документации. Будут использованы некоторые узлы и агрегаты с ракеты «Циклон-4», которую собирались запускать в Бразилии еще в середине 2000-х. Но многое усовершенствовано и скорректировано, почти все комплектующие будут либо украинского производства, либо западного. КБ «Южное» решило для себя отказаться от комплектующих, доступ к которым может быть ограничен по различным политическим или экономическим причинам.
Все работы по построению ракеты оплачивает канадский партнер – компания Maritime Launch Services. Ракеты семейства «Циклон» уже зарекомендовали себя как одни из самых надежных. И удачный запуск «Циклон-4» способен повысить интерес к проекту со стороны бизнеса: в течение пяти лет канадцы планируют выйти на запуск до восьми ракет в год.
Как КБ «Южное» готовится к расширению космических проектов?
Бюро настроено на длительную работу в космической отрасли и развитие различных проектов. Для этого за последние пару лет предприятие за свой счет обустроило новые цеха и лаборатории.
Например, цех по обработке неметаллических изделий, где решаются две задачи: происходит импортозамещение и вводятся ноу-хау. Речь идет о топливных модулях из углеродного волокна, углепластиковых желобах для ракеты «Антарес», теплозащитном материале, который наносят в специальном окрасочно-сушильном модуле. Все это – научные разработки специалистов КБ «Южное» и учебных заведений Днепра.
Развивается и испытательный центр для авионики, уже установлены первые две единицы сверхвысокоточного оборудования – лабораторная центрифуга и трехосный имитатор движения. «Любые навигационные приборы, которые определяют пространственную ориентацию, обязательно должны пройти испытания на этих стендах. Это и датчиковая аппаратура, и измерительные приборы для ракеты или спутника. У нас уже расписан план испытаний до середине 2020 года», – рассказывает Владимир Савчук, руководитель испытательного центра.
Кстати, испытывать авионику необходимо не только для космических ракет, но и для боевых. А поскольку Украина начала модернизировать свое вооружение, оборудование центра не будет простаивать.
В отдельном помещении установлен «суперкомпьютер», который на порядок повышает точность и скорость важных расчетов: аэродинамических и газодинамических; гидродинамических, тепловых и на прочность; а также осуществляет баллистическое обеспечение, то есть выбирает оптимизацию траектории полета и схемы расположения орбитальной группировки космических аппаратов. Наличие этих расчетов имеет такое большое значение, что рядом с домом «суперкомпьютера» установили два дизельных генератора, чтобы работа машин не прерывалась ни при каких обстоятельствах.
Сборочный цех КБ «Южное»
Первые шаги к восстановлению – построение спутниковых систем
У КБ появился собственный цех, где можно собирать и испытывать космические аппараты весом до одной тонны. Помещение на 300 кв. м, класс чистоты – восьмой, что соответствует европейским стандартам для сбора аппаратов дистанционного зондирования Земли. Фактически в КБ создан замкнутый цикл: разработка, изготовление и испытание спутников.
Сейчас в цеху собирают три космических аппарата. Первый – это спутник «Сич-2-1», который КБ намерен подарить Украине. Он собирает изображения с поверхности с разрешением 8 м и передает наземному информационному комплексу. Его планируют запустить до конца 2020 года. Сейчас продолжаются переговоры с потенциальными поставщиками пусковых услуг – Китаем и Индией. Запуски придется финансировать из бюджета, а если бы была своя ракета-носитель, Украина могла бы на них зарабатывать.
Второй спутник – «Сич-2М», высшего класса, его разрешение – 2,5 м. Третий – «Микросат-М», уже из линейки аппаратов научного назначения: на нем установлены некоторые новые приборы украинских производителей. Это международный проект по изучению ионосферы Земли, который поможет предсказывать землетрясения. Эти два спутника финансирует Космическое агентство Украины.
Поскольку в мире ощутима тенденция к миниатюризации, КБ «Южное» по собственной инициативе производит ряд аппаратов типа CubeSat и контейнеров для их запуска. Такие спутники весят до 3 кг, на них можно установить компактную научную аппаратуру, даже маленькую камеру. Они довольно дешевы, что позволяет быстро подготовить их к запуску в космос и быстро получить результаты.
Спутник «Сич-2-1»
Как привлекать частные компании?
Руководство КБ довольно государственным статусом предприятия, но сейчас в мире складывается очень благоприятная ситуация для развития космической отрасли, и Украина не имеет права упустить эту возможность. Описанные выше разработки – далеко не все, над чем работают в «Южном». Стоит также упомянуть проекты развития тяжелых ракет-носителей для межпланетных полетов семейств «Зенит» и «Маяк», создание транспортной системы «Земля – Луна – Земля», один из компонентов которой – лунный взлетно-посадочный модуль – уже создан, и есть его модель в реальном измерении.
Вряд ли государству, особенно сейчас, хватит средств на финансирование всех этих амбициозных проектов. Поэтому самое время привлечь к сотрудничеству частные компании. «Можно выписать оптимальные требования к потенциальным участникам, можно ввести лицензирование, можно рассмотреть варианты государственно-частного партнерства – мы должны развиваться и становиться сильнее. Опыт США показал, что все правила регулируются. Надеюсь, новая Верховная Рада примет разумный и взвешенный закон о развитии космической отрасли, потому что за этим – будущее», – резюмировал Александр Дегтярев.