Шестидесятилетний «филёвский тяжеловоз» по-прежнему полон сил
За 60 лет космические ракеты семейства «Протон» стартовали более 400 раз
В середине декабря Роскосмос должен осуществить запуск тяжёлой ракеты-носителя «Протон-М» с космодрома Байконур. «Протон-М» отправит на геостационарную орбиту высотой почти 36 тыс. км метеоспутник «Электро-Л» №5. Этот старт станет 430-м в истории ракет семейства «Протон», которые используются для полётов в космос с 1965 года. И это юбилей – 60 лет эксплуатации.
Гидрометеорологические спутники «Электро-Л», находясь на геостационарной орбите, делают многоспектральные снимки облачности и поверхности Земли в пределах всего наблюдаемого диска планеты, а также выполняют их обработку. Помимо этого, они собирают гидрометеорологическую информацию на орбите, осуществляют телекоммуникационные функции для распространения и обмена гидрометеорологическими и гелиогеофизическими данными, ретранслируют сигналы от аварийных радиобуев системы спасения КОСПАС-САРСАТ.
Ракеты-носители семейства «Протон» имеют славную историю. И, конечно, хочется сказать несколько слов об этой «рабочей лошадке». Вернее, «филёвском тяжеловозе», поскольку изготавливался он в Москве, в Филях. И долгие годы «Протон» был единственной советской тяжёлой ракетой-носителем, выводящей в космос аппараты самого разного назначения.
Немного истории
«Протон» — это название советской ракеты-носителя тяжелого класса, предназначенной для выведения больших космических аппаратов на околоземные орбиты и в дальний космос. После прекращения существования СССР была выполнена её модернизация, и прежде всего это коснулось системы управления.
Ракета создавалась в ОКБ-23 (теперь это ГКНПЦ имени Хруничева), а первый её старт был в 1965 году. Первый запуск последней модификации «Протон-М» состоялся в 2001 году.
Двигатели ракеты-носителя работают на ядовитых компонентах. Горючим является несимметричный диметилгидразин, а окислителем — азотный тетраоксид. Это её единственный недостаток, но он определил судьбу «Протона». Изготовление его прекращено, а после запуска нескольких последних изделий эта ракета останется только в музеях.
Разработка «Протона», он же УР-500 (универсальная ракета), началась в 1961 году в филиале №1 ОКБ-52 под руководством Владимира Челомея. УР-500 создавалась как межконтинентальная баллистическая ракета (МБР) для доставки к цели сверхмощных ядерных боеголовок. Собственно, поэтому были выбраны токсичные компоненты. Ведь они находятся в жидком виде при нормальных условиях, поэтому ракета стоит на боевом дежурстве, готовая к запуску в любой момент.
А на боевых ракетах Р-9 и Р-9А разработки конструкторского бюро Сергея Королёва использовался в качестве окислителя жидкий кислород. Это стало причиной отказа от них, потому что сжиженный кислород не подходил для боевых ракет из-за эксплуатационных сложностей.
Однако ракеты УР-500 были признаны оружием, излишне мощным и непомерно дорогим в изготовлении, строительстве шахтных пусковых установок для них и эксплуатации. Поэтому от их использования в качестве МБР пришлось отказаться.
Но было решено, что эти ракеты подойдут для выведения на орбиту космических аппаратов. Изготовителем изделий был определен завод имени Хруничева.
Первый запуск УР-500 в двухступенчатом варианте состоялся в июле 1965 года, ракета вывела на орбиту исследовательскую станцию «Протон-1» массой 12 тнн. В течение 1965–1966 годов УР-500 отправила в космос еще два спутника этой серии, на которых были установлены мощные гамма-телескопы, предназначенные для измерения космического излучения.
Впоследствии название «Протон» получила и сама ракета-носитель. В1967–2012 годах летала модификация ракеты «Протон-К».
Последний герой семейства «Протонов»
С 2012 года уже использовался «Протон-М» — усовершенствованная версия «Протона-К» с бортовым цифровым вычислительным комплексом, разгонным блоком «Бриз-М» и увеличенной грузоподъемностью.
«Протон-М» это трёхступенчатая ракета. Её высота около 58 метров, диаметр центрального блока — 4,1 метра, стартовая масса — 705 тонн. Выводимая масса полезного груза на орбиту высотой 200 км – до 23 тонн, на геостационарную, при использовании разгонного блока «Бриз-М» — до 3,7 тонны.
На «Протоне-М» применяются два типа разгонных блоков. Кислородно-керосиновые блоки «Д» разных модификаций используются в основном для запуска навигационных спутников ГЛОНАСС. А «Бриз-М», двигательная установка которого работает на долгохранимых токсичных компонентах (несимметричный диметилгидразин и азотный тетраоксид) чаще используется для запусков геостационарных спутников.
Эффективность ракеты-носителя характеризуется относительной величиной доставляемой на орбиту полезной нагрузки. Для «Протона-М» она составляет 3,3% от стартовой массы при выведении на орбиту высотой 200 км и при наклонении 51,6 градуса.
А вот для новой ракеты «Ангара-А5» этот показатель — 3,2%, для её модификации «Ангара-А5М» — 4%. При этом, надо учесть, что энергетическая эффективность топлива для «Протона» значительно меньше, чем кислорода и керосина, на котором работают двигатели «Ангары».
Так что, хорошо спроектированный «Протон-М» вполне эффективен и по нынешним меркам. Но век его недолог, потому что слишком вредны компоненты его топлива. А это значительно увеличивает опасность его эксплуатации при возникновении аварий, загрязняется земля на полях падения ступеней.
С помощью разных модификаций ракеты-носителя «Протон» в космос были выведены, прежде всего, многочисленные спутники серии «Космос» (под этим обозначением скрываются все наши военные космические аппараты), а также спутники «Экран», «Радуга», «Горизонт», космические аппараты для исследования Луны, Марса, Венеры, кометы Галлея.
Кроме того, благодаря «Протонам» в космосе оказались пилотируемые орбитальные станции «Салют». А затем и станция «Мир», состоявшая из тяжелых специализированных модулей «Квант», «Квант-2», «Кристалл», «Спектр», «Природа». И после этого — российские модули для Международной космической станции.
В 2024 году сообщалось, что у нас осталось десять носителей «Протон-М». Предполагалось, что запуски ракет этого семейства завершатся в 2025 году. Однако возможно продление сроков их эксплуатации.
Почему же нет? Ракета очень надёжная. И, потом, пока у нас нет носителя для запуска тяжёлых спутников. «Ангара-А5» находится на стадии лётных испытаний, а «Ангары-5М» ещё нет.
Можно надеяться, что с учётом всех обстоятельств, полёты «Протона-М» продолжатся, пока не израсходованы изготовленные изделия. А за это, совсем небольшое время, надо обязательно перейти на «Ангару-5» и «Ангару-5М».
И, может быть, «Протону-М» ещё удастся вывести на орбиту с наклонением 51,6 град. первый научно-энергетический модуль Российской орбитальной станции РОС, который в основном изготовлен. Проведение его электрических испытаний намечали на конец 2025 года.
