Оперативно доставлять на орбиту технику для изучения Земли, наблюдений за погодой и состоянием посевов поможет новая разработка воронежских ученых. Буксир по имени "Борис" (блок орбитального размещения искусственных спутников) потребляет экологичное топливо на основе этилового спирта и способен принять около 130 килограммов груза.
Фото: iStock
Сегодня тем, кто хочет разместить в космосе собственный спутник, приходится по полгода ждать запуска большой ракеты-носителя типа "Протона". Для более частых и дешевых запусков нужны сверхлегкие ракеты и орбитальные буксиры. Над их конструкцией бьются в разных странах. В столице Черноземья предложили свой вариант. Исследования ведет научно-производственное предприятие "Интерполярис" (Нововоронеж) совместно с Воронежским государственным техническим университетом (ВГТУ). В конце 2020 года они получили грант фонда Национальной технологической инициативы. К работе привлекли студентов, аспирантов и молодых ученых ВГТУ. Они трудятся в вузовском КБ "Аэрокосмические технологии".
"Мы сконструировали разгонный блок (буксир), способный в составе ракет-носителей сверхлегкого класса выводить спутники на высоту 800, 1500 километров и на окололунную орбиту, - рассказал технический директор "Интерполяриса", заместитель заведующего кафедрой ракетных двигателей ВГТУ Дмитрий Шматов. - Аппарат довольно компактный: метр в диаметре. Масса с заправленными топливными баками - от 65 килограммов".
Ракета поднимет груз на базовую высоту - 500 километров, а буксир передвинет его дальше на заданное расстояние. Это удобно для кластерных запусков - когда на одну платформу крепится группа разнокалиберных спутников.
Основной задачей было придумать маршевый двигатель - именно он отвечает за перемещение полезной нагрузки в космосе. Воронежцы выбрали тип жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) и использовали для охлаждения пористую вставку. Конструкция запатентована. Элементы двигателя нужно печатать на 3D-принтере - во-первых, некоторые элементы иначе и не сделать, во-вторых, такой способ производства дешевле. В Воронеже действует "Центр аддитивных технологий", там модельный образец и изготовили.
"От аналогов (например, разгонного блока "Тор" разработки КБ "Арсенал") наш аппарат отличается прежде всего маневренностью. А если сделать гибридную установку - с ЖРД и электрореактивным двигателем - то возможности для маневров в космосе значительно расширятся. Кроме того, в нашей версии более экологичное топливо: этиловый спирт плюс кислород", - говорит руководитель студенческого КБ Татьяна Башарина.
Объем инвестиций для создания и производства ракеты оценивается в 450 миллионов рублей
Выйти на предсерийное производство планируют через два-три года, вложив за это время 30 - 40 миллионов рублей. Проектный образец будет стоить почти 51 миллион, серийный - около 45.
Концепция ракеты-носителя сверхлегкого класса у воронежцев также готова. Аппарат массой 20 тонн сможет принять 150 килограммов полезного груза - по цене 16 тысяч долларов за каждый. Себестоимость пуска - с учетом изготовления ракеты, закупки материалов и оборудования, аренды космодрома - составит около 250 миллионов рублей, или 3,4 миллиона долларов. Объем инвестиций, необходимых для создания и производства ракеты, стартует от 450 миллионов рублей. При условии господдержки проект можно реализовать в течение пяти лет.
Ведутся переговоры с потенциальными заказчиками. Среди них и научные организации, и Центральная аэрологическая обсерватория, и агрохолдинги, которым нужно следить за состоянием полей, и компании, осуществляющие коммерческие пуски кубсатов - миниатюрных спутников для исследования космоса.
Кроме того, разработанный для космического буксира двигатель может быть использован в маленьких боевых ракетах для борьбы с беспилотниками. Сегодня против дронов применяют электромагнитные автоматы, которые "стреляют" излучением, сбивая работу электронных приборов. Но этот способ не слишком эффективен.