L'industrie spatiale est l'une des plus high-tech, et son état caractérise largement le niveau général de développement de l'industrie et de la technologie dans le pays. Les réalisations spatiales existantes de la Russie sont principalement basées sur les réalisations de l'URSS. Au moment de l'effondrement de l'Union soviétique, les capacités spatiales de l'URSS et des États-Unis étaient à peu près comparables. Par la suite, la situation de l'astronautique dans la Fédération de Russie a commencé à se détériorer progressivement.
Hormis les services de livraison d'astronautes américains à la Station spatiale internationale (ISS), qui sont nés du refus des États-Unis du coûteux programme de navette spatiale, la Russie est inférieure aux États-Unis en tout: il n'y a pratiquement pas de de grands projets scientifiques réussis comparables à l'envoi de rovers, au déploiement de télescopes orbitaux ou à l'envoi d'engins spatiaux vers des objets distants du système solaire. Le développement rapide des sociétés commerciales privées a entraîné une diminution significative de la part de Roskosmos sur le marché des lancements spatiaux. Les moteurs russes RD-180 fournis aux États-Unis remplaceront bientôt les BE-4 américains de Blue Origin.
Avec une forte probabilité, au cours de l'année à venir, les États-Unis refuseront les services de la Russie en tant que "cabine spatiale", après avoir terminé les tests de leur propre engin spatial habité (trois engins spatiaux habités sont en cours de développement simultanément).
Le dernier point de contact entre les États-Unis et la Russie est l'ISS, qui touche à sa fin. Si aucun projet national ou international avec une participation russe n'est mis en œuvre, le séjour des cosmonautes russes en orbite deviendra extrêmement épisodique.
La principale tendance établie, qui devrait conduire dans un avenir proche à une réduction significative du coût de mise en orbite d'une charge utile, est la création de fusées réutilisables. Dans une certaine mesure, cela se produit déjà: l'objectif déclaré de SpaceX est de réduire de dix fois le coût du lancement de la cargaison en orbite, et pour le moment, il a été possible de réduire le prix d'environ une fois et demie.
Il faut comprendre que la fusée réutilisable sous sa forme actuelle (avec le retour du premier étage) est au stade initial de développement. À en juger par l'intérêt manifesté par d'autres sociétés commerciales dans cette direction, la direction peut être considérée comme extrêmement prometteuse. Une percée dans cette direction pourrait être l'apparition d'un lanceur (LV) BFR à deux étages avec une réutilisation complète des deux étages et la fiabilité de vol attendue au niveau des avions de ligne modernes.
L'industrie spatiale russe a également plusieurs projets de lanceurs réutilisables de divers degrés de sophistication.
Baïkal
L'un des projets de fusées réutilisables les plus activement promus est Baikal-Angara. Le module prometteur "Baïkal" est un accélérateur réutilisable (MRU) du premier étage du lanceur Angara, développé au GKNPTs im. Khrounitchev.
Selon la classe de la fusée (légère, moyenne, lourde), un, deux ou quatre boosters Baikal réutilisables doivent être utilisés. Dans sa version allégée, l'accélérateur Baïkal est en fait le premier étage, ce qui rapproche le concept de fusée Angara dans cette version du concept Falcon-9 de SpaceX.
Une caractéristique de l'accélérateur réutilisable "Baïkal" est le retour effectué par avion. Après le désamarrage, "Baïkal" déploie une voilure tournante dans la partie supérieure de la coque et se pose sur l'aérodrome, tandis que des manœuvres à une distance d'environ 400 km peuvent être effectuées.
La conception a été critiquée pour être plus complexe et potentiellement moins efficace par rapport à la plantation verticale utilisée dans les projets à l'étranger. Selon Roskosmos, un schéma d'atterrissage horizontal est nécessaire pour assurer la possibilité de revenir sur le site de lancement, mais la même possibilité a été déclarée pour le lanceur BFR. Et les premiers étages du lanceur Falcon-9 ne sont pas à plus de 600 km du site de lancement, c'est-à-dire que les sites d'atterrissage pour eux peuvent être facilement équipés à une distance relativement courte du cosmodrome.
Un autre inconvénient du concept du lanceur Baikal MRU + Angara peut être considéré que dans la version moyenne et lourde seuls les accélérateurs reviennent, le premier étage (unité centrale) du lanceur est perdu. Et l'atterrissage de quatre MRU en même temps lors du lancement d'une version lourde du lanceur peut causer des difficultés.
Dans le contexte de l'élaboration du projet Baïkal-Angara, les déclarations du concepteur général des missiles Angara, Alexander Medvedev, semblent étranges. Selon lui, la fusée peut atterrir à l'aide de moteurs à réaction sur des supports rétractables, comme le lanceur Falcon-9. La modernisation des premiers étages des lanceurs Angara-A5V et Angara-A3V avec des supports d'atterrissage, un système de contrôle d'atterrissage, des systèmes de protection thermique supplémentaires et du carburant supplémentaire augmentera leur poids d'environ 19%. Après révision, Angara-A5V pourra retirer 26-27 tonnes du cosmodrome de Vostochny, et non 37 tonnes, comme dans une version ponctuelle. Si ce projet est mis en œuvre, le coût de levage de la cargaison à l'aide de l'"Angara" devrait diminuer de 22 à 37%, alors que le nombre maximum autorisé de lancements des premiers étages du lanceur n'est pas indiqué.
Compte tenu des déclarations des représentants de Roscosmos sur la possibilité de créer un lanceur Soyouz-7 en coopération avec S7 Space dans une version réutilisable, on peut conclure que le projet d'un lanceur réutilisable n'a pas encore été définitivement décidé en Russie. Néanmoins, le projet Baïkal MRU s'élabore progressivement. L'usine expérimentale de construction de machines nommée d'après V. M. Myasishchev est engagée dans son développement. Un vol d'essai horizontal du démonstrateur est prévu en 2020, puis une vitesse d'environ 6,5 m devrait être atteinte. À l'avenir, la MRU sera lancée depuis un ballon, d'une altitude de 48 km.
Soyouz-7
En septembre 2018, Igor Radugin, premier concepteur général adjoint - concepteur en chef des lanceurs d'Energia Rocket and Space Corporation, qui a dirigé le développement du nouveau lanceur russe Soyouz-5 et de la fusée super-lourde Ienisseï, a quitté son poste et est allé travailler à la société privée S7 Space. Selon lui, S7 Space prévoit de créer une fusée Soyouz-7 basée sur la fusée à usage unique Soyouz-5 développée par Roscosmos, qui, à son tour, est le successeur idéologique de la fusée soviétique à succès Zenit.
Comme dans la fusée Falcon-9, le lanceur Soyouz-7 est prévu pour retourner le premier étage en utilisant une manœuvre dynamique de fusée et un atterrissage vertical à l'aide de moteurs de fusée. Il est prévu de développer une version Soyouz-7SL pour la plate-forme Sea Launch. Il est prévu d'utiliser le moteur éprouvé RD-171 (très probablement sa modification RD-171MV) comme moteur Soyouz-7 LV, qui peut être réutilisé jusqu'à vingt fois (10 vols et 10 brûlures). S7 Space prévoit de mettre en œuvre son développement d'ici 5 à 6 ans. À l'heure actuelle, le lanceur Soyouz-7 peut être considéré comme le projet le plus réaliste de lanceur réutilisable en Russie.
Teia
La société "Lin Industrial" conçoit une fusée suborbitale ultra-petite "Teia", conçue pour décoller jusqu'à la limite spatiale conditionnelle de 100 km, puis revenir.
Malgré les caractéristiques modestes du projet, il peut fournir les technologies nécessaires pour créer à l'avenir un lanceur aux caractéristiques plus élevées, d'autant plus que Lin Industrial travaille simultanément sur le projet d'un ultra-petit lanceur jetable Taimyr.
Couronner
L'un des projets les plus intéressants et les plus innovants peut être considéré comme la fusée réutilisable à décollage et atterrissage verticaux à un étage "Korona", qui a été développée par le State Missile Center (GRT) du nom de V. I. Makeev entre 1992 et 2012. Au fur et à mesure du développement du projet, de nombreuses variantes du lanceur Korona ont été envisagées jusqu'à ce que la version finale la plus optimale soit formée.
La version finale du lanceur Korona est conçue pour lancer une charge utile pesant de 6 à 12 tonnes sur une orbite terrestre basse à une altitude d'environ 200 à 500 km. La masse de lancement du lanceur est supposée être de l'ordre de 280 à 290 tonnes. Le moteur était censé utiliser un moteur-fusée à propergol liquide (LRE) calé-air sur une paire de carburant hydrogène + oxygène. La protection thermique améliorée du vaisseau spatial en orbite « Bourane » est censée être utilisée comme protection thermique.
La forme conique axisymétrique de la coque présente un bon aérodynamisme lors des déplacements à grande vitesse, ce qui permet au lanceur Korona d'atterrir au point de lancement. Ceci, à son tour, permet de lancer le Korona LV à partir de plates-formes terrestres et offshore. Lors de la descente dans les couches supérieures de l'atmosphère, le lanceur effectue un freinage et des manœuvres aérodynamiques, et au stade final, à l'approche du site d'atterrissage, il tourne vers l'arrière vers le bas et atterrit à l'aide d'un moteur-fusée sur des amortisseurs intégrés. Vraisemblablement, le lanceur Korona peut être utilisé jusqu'à 100 fois, avec le remplacement d'éléments structurels individuels tous les 25 vols.
Selon le développeur, il faudra environ 7 ans et 2 milliards de dollars pour entrer dans la phase d'exploitation d'essai, pas tant pour la possibilité d'obtenir un complexe aussi révolutionnaire.
À l'heure actuelle, les GRT leur. Makeev peut être considérée comme l'une des entreprises les plus compétentes dans le domaine des fusées, qui a conservé autant que possible son potentiel après l'effondrement de l'URSS. Ce sont eux qui ont créé l'un des missiles balistiques intercontinentaux (ICBM) les plus efficaces, le Sineva, et ils se sont vu confier la création du Sarmat ICBM, qui remplacera le célèbre Satan. L'achèvement de la création du Sarmat ICBM en 2020-2021 ouvre une opportunité d'attirer le SRC du nom Makeev pour les projets spatiaux.
Parlant des lacunes du projet Korona, on peut supposer qu'il s'agira principalement de la nécessité de créer une infrastructure pour la livraison et le stockage d'hydrogène liquide, ainsi que tous les problèmes et risques associés à son utilisation. Il est possible que la meilleure solution soit d'abandonner le schéma à une seule étape du lanceur Korona et de mettre en œuvre un complexe alimenté au méthane entièrement réutilisable en deux étapes. Par exemple, sur la base du moteur oxygène-méthane développé RD-169 ou de ses modifications. Dans ce cas, le premier étage pourrait être utilisé séparément pour amener une charge utile spécifique à une altitude d'environ 100 km.
D'autre part, l'hydrogène liquide, en tant que carburant de fusée, ne peut probablement pas être évité. Dans de nombreux projets, selon que le premier étage est au méthane ou au kérosène, des moteurs hydrogène-oxygène sont utilisés dans le deuxième étage. Dans ce contexte, il convient de rappeler les moteurs à trois composants, qui sont par exemple le moteur à trois composants bimode RD0750 développé par le Chemical Automation Design Bureau (KBKhA). Dans le premier mode, le moteur RD0750 fonctionne à l'oxygène et au kérosène avec l'ajout de 6% d'hydrogène, dans le second - à l'oxygène et à l'hydrogène. Un tel moteur peut également être mis en œuvre pour la combinaison hydrogène + méthane + oxygène, et il est possible que cela s'avère encore plus simple que dans la version à kérosène.
Baïkal-Angara, Soyouz-7 ou Korona ?
Lequel de ces projets pourrait être la première fusée réutilisable de Russie ? Le projet Baïkal-Angara, malgré sa popularité, peut être considéré comme le moins intéressant. D'une part, le tapage de très longue durée avec les lanceurs « Angara » laisse déjà des traces, et d'autre part, le concept de retour de la MRU par voie aérienne soulève également de nombreuses questions. Si nous parlons de l'option facile, lorsque le MRU est en fait la première étape, alors où qu'il soit, mais si nous parlons d'options moyennes et lourdes avec deux / quatre MRU et la perte des premier et deuxième étages, alors l'idée semble très étrange. Les discussions sur l'atterrissage vertical du lanceur "Angara" devraient le rester, ou se réaliseront lorsque le reste du monde volera déjà en antigravité ou en antimatière.
La création d'une version réutilisable du lanceur Soyouz-7 par une société privée S7 Space en coopération avec Roskosmos semble plus optimiste, d'autant plus que le projet de lanceur super-lourd Yenisei sera construit sur les mêmes moteurs, ce qui permettra potentiellement de transférer les technologies "réutilisables" à elle. … Néanmoins, se souvenir de l'épopée avec "Yo-mobile", et ce projet peut aller à la poubelle de l'histoire. Un autre problème est l'utilisation initiale de moteurs à oxygène-kérosène dans les projets des lanceurs Soyouz-5, Soyouz-7 et Yenisei. Les avantages et les perspectives du méthane comme carburant de fusée sont évidents, et il est nécessaire de concentrer les efforts sur la transition vers cette technologie - la création d'un moteur-fusée au méthane réutilisable étranglé, au lieu de créer le prochain oxygène "le plus puissant au monde" -moteur au kérosène, qui cessera d'être pertinent dans 5 à 10 ans…
Le projet "Couronne" dans cette situation peut être considéré comme un "cheval noir". Comme mentionné ci-dessus, le SRC eux. Makeeva dispose de compétences élevées et, avec un financement approprié, elle aurait très bien pu créer un lanceur réutilisable à un ou deux étages entre 2021 et 2030, après l'achèvement des travaux sur l'ICBM Sarmat. De toutes les options possibles, le projet Korona peut potentiellement devenir le plus innovant, capable de créer une base pour les prochaines générations de lanceurs.
L'apparition du lanceur réutilisable Falcon-9 a montré qu'une nouvelle bataille pour l'espace avait commencé, et nous avons rapidement pris du retard dans cette bataille. Nul doute que, ayant reçu des avantages unilatéraux dans l'espace, les États-Unis, et peut-être que la Chine les suivra, entameront leur militarisation rapide. Le faible coût du lancement de charges utiles en orbite, fourni par des lanceurs réutilisables, fera de l'espace un investissement attrayant pour le secteur commercial, alimentant davantage la course à l'espace.
Dans le cadre de ce qui précède, j'aimerais espérer que les dirigeants de notre pays réalisent l'importance de développer la technologie spatiale dans le contexte d'applications, sinon civiles, du moins militaires, et investissent les fonds nécessaires dans le développement d'espaces prometteurs technologies, et non dans la construction d'un autre stade ou parc d'attractions, assurant un contrôle approprié sur leur utilisation prévue.
