От «Бури» до «Спектра»: «Марсианские» хроники длиной в 70 лет

9 июня отмечает юбилей самое космическое предприятие «Росатома» — ​Московское опытно-конструкторское бюро (МОКБ) «Марс». В разговоре с «СР» его научный руководитель Владимир Соколов напомнил о роли «Марса» в истории крылатой ракеты «Буря» и многоразового орбитального корабля «Буран», перешел к современным разработкам для спутников и космических обсерваторий и поделился лунными планами.

— Какие факты о «Марсе» стоит знать нашим читателям?

— Факт первый — ​со дня основания мы занимаемся системами управления космическими аппаратами и атмосферными изделиями. «Марс» учредили в 1955 году и сразу поручили разработать астронавигационные комплексы для межконтинентальной крылатой ракеты «Буря». Ракета прошла летные испытания, но в 1960 году проект заморозили.

Факт второй — ​в 1960–1970‑е годы мы поставляли аппаратуру для автоматических лунных станций. У нас был хороший задел, и НПО им. Лавочкина привлекло «Марс» к созданию астронавигационных комплексов. Мягкая посадка, доставка грунта, луноходов — ​во все это мы внесли весомый вклад.

Факт третий — ​специалисты «Марса» разработали автоматическую систему посадки для первого советского многоразового орбитального корабля «Буран». В 1988 году она приземлила «Буран» на Байконуре. Американцы смогли повторить автоматическую посадку из космоса на Землю только в 2010‑е. Увы, в 1990‑е годы программу «Буран» свернули.

Четвертый факт — ​в 1994 году мы выиграли конкурс на создание системы управления для разгонного блока «Бриз­-М» ракеты­-носителя тяжелого класса «Протон». Ракета летит всего 10 минут, дальше действует разгонный блок. В течение 9–15 часов он выводит тяжелые космические аппараты на высокие целевые орбиты. Систему управления мы разработали за три года и продолжаем совершенствовать. Было уже более сотни успешных пусков «Протона» с «Бризом­-М» и два тестовых пуска новой ракеты тяжелого класса «Ангара­-А5» с ним же.

И наконец, факт пятый — ​для спутников различного назначения с 1999 года «Марс» разрабатывает бортовые ­комплексы управления, БКУ. Они обеспечивают управление угловым и траекторным движением космического аппарата, в том числе доставку на целевую орбиту, управление работой смежных бортовых систем — ​энергоснабжения, двигательной установки, средств обеспечения температурных режимов и т. д. На орбитах сейчас семь спутников с нашими системами управления и еще два — ​с нашими электронными блоками.

На ближних и дальних орбитах

— Расскажите об этих спутниках.

— Первую разработку, систему управления для аппарата дистанционного зондирования Земли «Монитор­-Э», мы сделали по заказу Центра им. Хруничева. Спутник запустили в 2005 году и до 2011‑го получали с него снимки высокого разрешения для различных приложений, включая картографирование, геодезию, экологический мониторинг и дистанционное зондирование. Также с Центром им. Хруничева мы создавали телекоммуникационные спутники: «Экспресс­-МД» для России и KazSat для Казахстана. KazSat‑2 на орбите уже 14 лет и до сих пор работает.

Мы выполняем большой комплекс работ для НПО им. Лавочкина. Это БКУ геостационарных спутников серии «Электро­-Л», которые ведут съемки облачного покрова Земли для метеопрогнозов. Сейчас в космосе три таких аппарата: над Индийским океаном, над Тихим и над Атлантикой. Срок эксплуатации спутников — ​порядка 10 лет, ресурс двух аппаратов приближается к концу, и мы разрабатываем бортовые комплексы управления для «Электро-Л» № 5 и 6. Запуск пятого ждем уже в этом году.

Чтобы снимать полюса и арктические регионы, нужны аппараты на высокой эллиптической орбите. Там сейчас два метеоспутника «Арктика­-М» с нашими БКУ. В разработке еще четыре.

БКУ «Марса» установлены на «Спектре­-РГ», международной (Россия и Германия. — ​«СР») астрофизической лаборатории с двумя рентгеновскими телескопами. Она запущена в 2019 году на орбиту в район точки Лагранжа 2 системы Земля — ​Солнце в полутора миллионах километров от Земли. К сожалению, с началом СВО немцы свой телескоп eROSITA отключили. Российский ART-XC провел уже восемь обзоров всей небесной сферы. Астрофизики сделали десятки открытий, но главным результатом будет детальная карта звездного неба.

Кроме того, в космосе летают два спутника радиолокационного зондирования Земли «Кондор­ФК‑1» и «Кондор­ФК‑2» с нашими блоками силовой автоматики.

— Эти разработки получат развитие?

— Да, мы участвуем в проекте серии «Электро­-М», которая сменит «Электро­-Л» после 2030 года. Эти гидрометеорологические спутники должны обладать улучшенным разрешением и увеличенным числом спектральных каналов. Задача «Марса» — ​модернизированные системы управления.

Разрабатываем БКУ для новых астрофизических обсерваторий «Спектр». Напомню, с 2011 до 2019 года исследования в радиодиапазоне электромагнитного спектра на орбите вела «Спектр-­Р». Сейчас Вселенную в рентгеновском диапазоне изучает «Спектр-­РГ». Следующая, «Спектр-­УФ» с ультрафиолетовым телескопом, нацелена на исследования космических объектов в миллиметровом, субмиллиметровом и дальнем инфракрасном диапазоне. И недавно мы получили техническое задание на комплекс управления для «Спектра­-РГН». Это оптимизированный вариант рентгеновской обсерватории — ​ученые придумали, как сделать аппарат подешевле, чем «Спектр-­РГ».

Для Луны и для землян

— Вы упомянули, что «Марс» привлекали к советской лунной программе. В российской участвуете? Правда, стартовала она не очень удачно.

— Да, запущенная в космос в августе 2023 года автоматическая станция «Луна‑25» спустя несколько дней разбилась. Но эту миссию нельзя назвать неудачной. Я считаю, «Луна‑25» — ​величайшее достижение российской космонавтики. Те победы, давние, принадлежат советским ученым. Российская станция впервые вышла на окололунную орбиту и испытала множество инновационных приборов. К сожалению, на посадке отказали акселерометры навигационной системы, тормозной импульс выдали больше необходимого. И аппарат вместо того, чтобы сесть аккуратно, буквально врезался в Луну.

Следующая планируемая экспедиция — ​орбитальная. Спутник должен составить актуальную карту Луны для выбора мест посадки. Мы участвуем в разработке алгоритмов и бортового программного обеспечения для управления полетом «Луны‑26». Если все получится, думаю, нас привлекут и к другим проектам изучения и освоения спутника Земли. «Луна‑27» попробует прилуниться в южном полушарии. Говорят, там может быть вода.

— Некосмические проекты у вас есть?

— В 1990‑е наш тогдашний директор и главный конструктор Анатолий Сыров, чтобы сохранить предприятие, искал заказы в разных отраслях. Чем мы только не занимались: автоматизировали кирпичный завод, проектировали установку для сортировки картофеля и системы управления скоростными лифтами, выпускали компьютерные мышки. Опыт в диверсификации у нас большой, и сейчас мы его тоже применяем. Например, разрабатываем бесконтактные моментные двигатели. Ими оснащают промышленные роботы, беспилотные летательные аппараты, системы вентиляции и кондиционирования воздуха, глубоководную технику, медицинскую — ​приводы ножничного подъемника терапевтических столов. Даже на Международной космической станции эти двигатели есть — ​пардон, в туалете.

Сейчас как никогда актуальны системы навигации, не завязанные на ГЛОНАСС — ​ее сигналы глушат средствами радиоэлектронной борьбы. Наверняка вы попадали в ситуацию, когда навигатор в телефоне внезапно сходил с ума и показывал, что вы идете по морю со скоростью 200 км/ч? Мы предлагаем лазерные бесплатформенные инерциальные навигационные системы. В основе — ​лазерный гироскоп. Это оптический прибор для измерения угловой скорости. Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по гироскопу завершаем, готовимся выйти на рынок.

И наконец, роботизированные системы перемещения и позиционирования в лучевой терапии — ​медицинские столы и многолепестковые коллиматоры. Они должны обеспечить высокую точность позиционирования пациента. В России таких не делают, а цена импортных, даже китайских, сейчас кусается.

Три нереализованных проекта

Многоразовая авиационно­-космическая система (МАКС)

Разрабатывалась в НПО «Молния» на базе самолета Ан‑225 «Мрия» сверхвысокой грузоподъемности (250 т), построенного для транспортировки многоразового космического корабля «Буран» от места производства и сборки к месту запуска. Ан‑225 рассматривался в качестве первой ступени системы воздушного старта космического самолета с экипажем из трех человек. МОКБ «Марс» разрабатывало систему управления полетом с момента отделения от «Мрии» и далее на всех этапах: выведение на орбиту, полет по орбите, спуск и автоматическая посадка на аэродром. С распадом СССР проект был закрыт. Ан‑225 работал в коммерческих грузоперевозках.

Авиационно­-космический комплекс «Бурлак»

Проектировался как экономичная альтернатива строительству и эксплуатации космодромов и предназначался для запуска на низкие околоземные орбиты (500–2000 км) легких (300–800 кг) космических аппаратов. Комплекс состоял из самолета­-носителя Ту‑160, двухступенчатой легкой ракеты-­носителя, самолетного командно­-измерительного пункта. МОКБ «Марс» разрабатывало систему управления выведением ракеты-­носителя. Дальше эскизного проекта «Бурлака» дело не пошло: финансирование прекратили.

Многоразовый пилотируемый космический корабль «Клипер»

По замыслу разработчиков Ракетно-­космической корпорации «Энергия», эта серия должна была прийти на смену «Союзам». «Клипер» мог доставить на орбиту шесть человек и 700 кг полезного груза («Союз» — ​только трех человек и 200 кг груза). Примечательно, что корабль имел возвращаемую крылатую капсулу. Разработка системы посадки возлагалась на МОКБ «Марс». Финансирования проект не нашел. В начале 2009 года «Энергия» переключилась на проект корабля, известного сегодня как «Орел».