«Земля и Вселенная» 2001 №1, с.9-18

Космонавтика как новая, постоянно растущая сфера деятельности в интересах всего человечества, является одним из средств решения глобальных проблем — выживание и устойчивое развитие мирового сообщества (Земля и Вселенная, 1996, № 1). К числу этих проблем относятся:

— обеспечение безопасной жизнедеятельности;

— создание систем глобального мониторинга природной среды с целью контроля погодных и климатообразующих факторов, определения состояния и источников загрязнения атмосферы, воды, почвы; оперативного прогноза и контроля чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера;

— осмысление роли и места человечества во Вселенной, закономерностей развития планет Солнечной системы;

— защита человечества и нашей планеты от воздействия неблагоприятных природных и техногенных явлений, удаление особо опасных долгоживущих радиоактивных отходов (Земля и Вселенная, 1993, №5).

Основные элементы космической деятельности России

Несмотря на существующие в последние годы социально-экономические трудности, Россия тем не менее решает эти проблемы, используя свой мощный ракетно-космический потенциал. Он обеспечивает замкнутый цикл работ по осуществлению независимой космической деятельности: от разработки и создания космических средств до получения информации для удовлетворения потребностей внутри страны и участия на мировом рынке космической техники и услуг. Применение космических средств в развитых и развивающихся странах к началу XXI столетия стало общемировой тенденцией. Уже более 120 стран мира осуществляют космическую деятельность, около 20 из них — весьма активную.

Развитие прикладной космонавтики особенно актуально для России с ее огромной территорией, протяженными границами, разнообразием природных и климатических условий. Геополитическое положение России диктует жизненную необходимость приоритетного развития космических средств. Результатами космической деятельности пользуются практически все министерства и ведомства Российской Федерации, государственные и частные организации, значительная часть населения России, включая жителей удаленных районов Севера, Сибири и Дальнего Востока.

Динамика финансирования космических программ в странах мира

XX в. называют "космическим", но космонавтика, с исторической точки зрения, проходит только начальный этап своего становления. Изучаются околоземное и околосолнечное пространство, Солнце, Луна, планеты и Вселенная, демонстрируются все новые и порой неожиданные возможности космических приборов, орбитальных станций, ракетно-космических транспортных систем.

Доля расходов на космическую деятельность от внутреннего валового продукта России

Космическая техника в таких направлениях, как спутниковая связь, обеспечение теле— и радиовещания, навигационные услуги, метеорология, стала незаменимым помощником человека. Надежные средства связи и точное определение местоположения необходимы, например, в автомобильном, железнодорожном и авиационном транспорте, а электронно-вычислительная техника применяется везде. Решение многих задач предстоит в третьем тысячелетии, когда космонавтика проникнет во все сферы жизни. Ученые считают, что постоянное улучшение уровня жизни на Земле и совершенствование знаний невозможны без выхода человечества в космос. Концепции освоения космоса в XXI в., рассматриваемые во многих странах, основаны на предложениях по реализации широкомасштабных космических проектов.

Эффективное использование космического потенциала России значительно ускорит реформирование нашей экономики, поднимет на качественно новый уровень решение оборонных задач и международного сотрудничества, что в конечном счете обеспечит сохранение ее позиций в мировом сообществе. Уровень государственного финансирования российской космической деятельности в интересах социально-экономической сферы и науки в настоящее время существенно снизился, стал сопоставим лишь с Индией. Он в 6-15 раз ниже, чем в Германии, Италии и Китае, в десятки раз ниже, чем в США.

Несмотря на низкий уровень финансирования космической деятельности, Российскому авиационно-космическому агентству в рамках Федеральной космической программы России в период до 2000 г. удалось избежать кризиса производства космической техники и сохранить на минимально допустимом уровне все важнейшие направления космической деятельности — связь, телевещание, мониторинг природной среды, метеорологический прогноз, исследование природных ресурсов, поиск и спасение терпящих бедствие людей, фундаментальные космические исследования и пилотируемые полеты. Сложность и, в значительной степени, непредсказуемость экономической обстановки в нашей стране затрудняют оценку полноты реализации основных положений концепции развития космонавтики. В оптимистическом варианте развития Россия сохранит ракетно-космический потенциал и в дальнейшем поднимет его до уровня передовых космических держав. В этом случае перспективные проекты можно рассматривать как временно отложенные. Такой подход обусловил цели и задачи развития, уровень технических характеристик космических средств и проектов Федеральной космической программы России на 2001-2005 гг.

ВОЗМОЖНОСТИ КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ

Уникальные космические системы позволяют:

в промышленности — повышать уровень технического оснащения и качества продукции, применяя технологии, оборудование и материалы космической отрасли; при этом используются новые технологии сварки, упрочнения инструмента, нанесения износостойких покрытий, высокопрочные сплавы, керамика, металлокерамические и композитные материалы;

в сельском и лесном хозяйстве — контролировать урожайность, состояние почв, посевов, лесных массивов, составлять и уточнять земельные кадастры;

в телевещании и связи — расширять виды и типы услуг связи (мобильная связь, телефакс, электронная почта), повышать ее оперативность и глобальность, охватывать население России цифровым телевещанием, в т.ч. региональным;

на транспорте — обеспечивать требуемый ритм перевозок и сокращать энергозатраты, автоматизировать процесс управления транспортом за счет использования космических средств связи, навигации, гидрометеорологии и наблюдения, организовать оперативный поиск терпящих бедствие объектов;

в энергетике — прогнозировать и открывать месторождения топливно-сырьевых запасов, создавать новые компактные энергоустановки, внедрять в экономику страны энергосберегающие технологии;

в строительстве — планировать крупномасштабные проекты, прокладку трасс на основе топогеодезической космической информации;

в здравоохранении — создавать современные медицинские инструменты на основе космических технологий, получать в космосе особо чистые лекарства, осуществлять высококвалифицированные медицинские консультации с использованием телемостов;

в образовании, культуре, науке — обеспечивать глобальный охват населения информацией, расширять фундаментальные знания по астрономии, физике, солнечно-земным связям, биологии, материаловедению и другим областям исследований.

На международном рынке космической техники и услуг привлекают внимание изделия и технологии ракетно-космической промышленности. Особым спросом пользуются российские транспортные средства — РН "Протон" и "Союз", ракетные двигатели, техника и методы обеспечения пилотируемых полетов.

Активное участие в международной космической деятельности гарантирует дополнительную загрузку мощностей ракетно-космической промышленности. Несмотря на то, что продукция создается для зарубежных заказчиков, выполнение контрактов с иностранными фирмами позволяет поддерживать в работоспособном состоянии отечественную производственную и экспериментальную базу, сохранить рабочие места и кадры, смягчить социально-экономическое положение на предприятиях, получать значительные налоговые поступления.

Сложившиеся направления космической деятельности сохранятся и в начале XXI в., но техническая реализация отдельных ее видов, наряду с традиционными, будет аккумулировать новейшие достижения науки и техники и базироваться на новых прогрессивных технических решениях. Это оптимальное сочетание модульности космических аппаратов, универсализации и унификации их систем, многоразовости и комплексности применения, микроминиатюризации, новейших технологий, включая искусственный интеллект, роботизацию, сверхбыстродействующие ЭВМ.

Приоритетные задачи развития российской космонавтики

Главная задача в настоящее время — сохранение имеющихся достижений и последующее развитие космической деятельности в России, внедрение высоких космических технологий в другие отрасли нашей экономики на основе структурной перестройки и адаптации ракетно-космической промышленности к новым экономическим условиям, активного участия на мировом рынке космической техники и услуг.

АСПЕКТЫ ФЕДЕРАЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ

Федеральная космическая программа (ФКП) России охватывает основные направления космической деятельности нашей страны, обеспечивающие более эффективное решение общегосударственных задач.

Усложнение целей и задач, решаемых с помощью ракетно-космической техники в интересах социально-экономической сферы, науки и обороны, а также изменение динамики политических, правовых, научно-технических и экономических факторов, возрастание требований к создаваемым и перспективным космическим системам придают особую значимость эффективному планированию процесса развития космических средств. Это — согласование запросов заказчиков космической техники с имеющимися и требуемыми для их реализации научно-техническими, экономическими и кадровыми ресурсами, своевременным созданием научно-технических и технологических разработок перспективных средств.

ФКП — основополагающий планово-перспективный документ, формирующий сбалансированное развитие отечественных космических средств в интересах социально-экономической сферы, науки, международного сотрудничества и безопасности страны. В основу разработки ФКП положены Федеральный закон "О космической деятельности" и утвержденная Правительством РФ "Концепция национальной политики Российской Федерации", определяющая главные цели, принципы, приоритетные направления и первоочередные задачи космической деятельности России на 10-летний период.

Телекоммуникационный спутник нового поколения "Экспресс-М", созданный на базе унифицированной платформы

Перечислим главные направления развития космических средств, заложенные в новую ФКП на 2001-2005 гг. (утверждена постановлением Правительства Российской Федерации от 30 марта 2000 г., № 288), а также в разрабатываемую программу на период до 2010 г.:

— концентрация усилий на конкурентоспособных на мировом и внутреннем рынках космических проектах;

— переход к малым КА различной размерности и целевого назначения с частичным использованием в разработках иностранной элементной базы, бортовой и наземной аппаратуры для достижения мирового технического уровня;

— объединение усилий многих стран для решения проблем освоения и использования космического пространства, в т.ч. применение широкой международной интеграции в фундаментальных космических исследованиях (проекты "Интеграл", "Спектр" и "Фобос-грунт") и пилотируемых полетах (создание Международной космической станции);

— модернизация средств выведения и объектов наземной инфраструктуры, обеспечение их соответствия повышенным экологическим требованиям, потребностям внутреннего и мирового рынков, перевод снимаемых с вооружения боевых ракет в состав средств выведения КА;

— реструктуризация ракетно-космической промышленности.

ПРИКЛАДНЫЕ И НАУЧНЫЕ ПРОГРАММЫ

Предпринятые нашим Правительством и Росавиакосмосом меры позволили в значительной степени стабилизировать положение в ракетно-космической промышленности. Сочетание российского опыта создания высокоэнергетических с большим ресурсом работы космических платформ и зарубежных технологий ретрансляции информации позволит России уже в ближайшее время иметь конкурентоспособные на внутреннем и мировом рынках космические системы связи.

Сравнивая планируемые спрос и предложение, необходимо отметить, что имеющийся совокупный ресурс фиксированной спутниковой связи (125 ретрансляторов — приемо-передающих стволов на космических аппаратах) может вырасти к 2005 г. до 290 стволов за счет ввода в эксплуатацию спутников связи нового поколения на базе унифицированных модулей и платформ серии "Экспресс-М" и "Ямал".

Чтобы расширить сеть спутникового телевещания (государственного и коммерческого), проводится разработка нового 16-ствольного спутника непосредственного телевещания "Галс-Р16". Спутник способен передать 60-100 телепрограмм в цифровой форме на сети малогабаритных приемных установок непосредственного телевещания, а также в распределительные кабельные и радиорелейные сети. Ввод в действие этих спутников обеспечит решение важнейшей задачи — организации в России многопрограммного спутникового теле— и радиовещания.

Российская промышленность разрабатывает несколько проектов подвижной персональной спутниковой связи (индивидуальные приемо-передающие устройства), основные из них — "Ростелесат", "Сигнал" и "Молния-Зонд". Кроме указанных проектов на российском рынке услуг найдут применение международные связные спутниковые системы, в которых принимает участие Россия, — "Globalstar" и "LMI".

Входя в число членов Всемирной метеорологической организации, Россия взяла на себя обязательства по взаимному обмену космической метеорологической информацией, получаемой с метеорологических КА "Метеор-3М". Кроме того, по "Международной программе исследований глобальных атмосферных процессов" (ПИГАП) Россия должна запустить один метеорологический КА "Электро" на геостационарную орбиту из 5 КА, развертываемых по этой программе (США — 2 спутника, Япония-1 и ESA-1).

Один из проектов КА дистанционного зондирования Земли. НПО машиностроение разработало универсальный блок малого спутника 'Кондор" для установки радиолокационной (вверху) и оптической аппаратуры (внизу)

Основной путь повышения технического уровня российских космических средств дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) в ближайшем будущем — увеличение сроков их активного существования до нескольких лет и повышение разрешающей способности приборов. До 2005 г. в России планируется ввести в эксплуатацию более совершенные КА, в т.ч. микроспутники, входящие в перспективную космическую систему ДЗЗ. Эти КА будут оснащены бортовой аппаратурой с повышенным пространственным и спектральным разрешением в ультрафиолетовом, видимом, инфракрасном и микроволновом диапазонах. Система позволит решать задачи экологического мониторинга основных источников загрязнения атмосферы, воды и почвы на локальном, региональном и федеральном уровнях. Увеличится коммерческий характер использования КА, разработанных для других целей. С их помощью предполагается создать самый большой цифровой атлас планеты (электронная версия географических карт).

Одним из приоритетных направлений практического использования космических средств в XXI в. должен стать краткосрочный прогноз землетрясений. Актуальность и важность решения этой проблемы очевидны. Наиболее эффективно прогнозировать землетрясения можно на основе комплексной обработки информации, получаемой от различных источников наземного и космического базирования, объединенных в интегрированную наземно-космическую систему (Земля и Вселенная, 2000, № 2). Первоочередной этап в создании такой системы — проведение целевых космических экспериментов для дальнейшего изучения литосферно-ионосферных связей, накопления банка данных по ионосферным и электромагнитным предвестникам явлений, уточнения параметров околоземного космического пространства, подлежащего мониторингу, отработки методов спутниковых измерений и методологии прогноза землетрясений. Предстоит также уточнить принципы построения и состава бортовой научной аппаратуры специализированной космической системы. Такая система может решать задачи глобального масштаба.

Российский спутник "Ураган", входящий в систему "ГЛОНАСС"

В 1988 г. подписано Соглашение о Международной спутниковой системе поиска и спасения терпящих бедствие людей "КОСПАС-САРСАТ", в которой Россия играет одну из основных ролей, запуская входящие в систему КА "Надежда" (Земля и Вселенная, 1983, № 6). Эта система помогла спасти жизни свыше 10 тыс. человек в ходе более 2500 поисково-спасательных работ.

Российская космическая навигационная система "ГЛОНАСС" (глобальная навигационная спутниковая система) охватывает всю поверхность планеты и околоземное пространство, определяя местоположение потребителя с точностью до 50-70 м (скорость до 15 см/с и время до 1 мкс). Вместе с аналогичной американской системой "GPS" она может использоваться мировым сообществом. Навигационная информация применяется на транспорте, в геодезии и картографии, в сельском и лесном хозяйстве. После 2000 г. система "ГЛОНАСС" может стать основой разрабатываемой европейской навигационной системы.

В рамках международной кооперации российские научные спутники при реализации проектов "Спектр", "Интеграл", "Коронас" и "Интербол" смогут обеспечить астрофизические наблюдения источников рентгеновского и гамма-излучений, комплексные исследования Солнца и магнитосферы Земли, физических механизмов солнечно-земных связей, околоземной плазмы. Астрофизическая программа "Спектр" (орбитальные обсерватории "Спектр-РГ", "Спектр-УФ" и "Радиоастрон") является приоритетной международной и национальной космической программой в области фундаментальных исследований. В состав исполнителей данного проекта помимо институтов Российской академии наук, предприятий и организаций ракетно-космической промышленности входят организации и фирмы 20 стран, которые уже вложили в создание и поставку научной аппаратуры для российских космических комплексов более 350 млн долл. (Земля и Вселенная, 1997, № 2; 1999, № 2; 2000, №4). В первом десятилетии наступившего века предполагается возобновить активные работы по планетным программам. Это проекты изучения Марса и Фобоса — "Марс Сервейер" и "Фобос-грунт".

ТРАНСПОРТНЫЕ СРЕДСТВА И УСЛУГИ

Россия обладает уникальным научно-техническим опытом в области длительных полетов человека в космосе, подготовки космонавтов, создания систем и средств жизнеобеспечения, проведения сборочно-монтажных и ремонтных работ на борту космической станции и в открытом космосе. Освоены операции стыковки и дозаправки космических аппаратов на орбите, перелета с одного космического объекта на другой и обратно. Создана надежная транспортная система из кораблей "Союз ТМ" и "Прогресс М" для обслуживания Международной космической станции.

По оценкам зарубежных экспертов, российские транспортные средства остаются наиболее надежными. Ведущаяся сейчас их модернизация призвана и в перспективе обеспечить конкурентоспособность таких систем на мировом рынке запусков космических аппаратов. Успешному осуществлению космической деятельности России и других стран будет способствовать увеличение квот на запуски зарубежных КА российскими ракетами-носителями. Планируется увеличить использование конверсионных боевых ракет для выведения спутников.

Наземная космическая инфраструктура подготовки и запуска космических аппаратов включает космодромы Байконур, Плесецк и Свободный (Земля и Вселенная, 1991, № 5; 1998, № 4). Выполнение Федеральной космической программы России ориентировано на полномасштабное использование российских космодромов.

В настоящее время Россия уверенно выходит на мировой рынок космической техники и услуг (Земля и Вселенная, 1989, № 4; 1995, № 5). Наиболее активна деятельность российских предприятий в области средств доставки полезных нагрузок на орбиту и пилотируемых полетов. Значительным опытом работы располагают головные предприятия — создатели этих средств: РКК "Энергия" им. С.П. Королёва, ГКНПЦ им. М.В. Хруничева, НПО "Энергомаш" им. В.П. Глушко, ГНПРКЦ "ЦСКБ-Прогресс", НПО им. С.А. Лавочкина.

Таким образом, российская космонавтика к началу XXI в., сохранив свой космический потенциал, становится открытой для зарубежных инвестиций и передовых технологий. Она ориентирована на интеграцию с космическими потенциалами других стран, прежде всего в решении глобальных проблем человечества.

Основными задачами ФКП являются удовлетворение потребностей в космических средствах, достижение мирового уровня их технико-экономических показателей, обеспечение достойного места на мировом космическом рынке, свободного для России доступа в космос, выполнение международных обязательств и развитие международной интеграции при решении жизненно важных проблем человечества. Направления работ, включенные в Федеральную космическую программу России на 2001-2005 гг., охватывают социально-экономические, научные и оборонные задачи, способствуют развитию международного сотрудничества.