Автор: МАРКОВ Ю. М.

стр. 38

Ракета космического назначения: носитель "Союз" + блок "Фрегат" + спутник "Амос-2".

Ю. М. МАРКОВ, писатель

28 декабря 2003 г. состоялся запуск телекоммуникационного спутника "Амос-2" (Израиль). Специалисты этой страны гордились: они считают данный аппарат более совершенным, чем его предшественник, поднятый в 1996 г. Доставила "Амос-2" на околоземную орбиту российская ракета- носитель.

До меня, как и других жителей утопающего в снежных сугробах заполярного города Игарса, в начале 50-х годов стали доходить слухи о развитии в Москве телевидения, высказывались предположения, что со временем оно появится и в нашей северной глубинке. Позже из популярного журнала "Техника - молодежи" узнал: телевизионный сигнал может приниматься лишь в пределах прямой видимости. А что если через каждые 100 км построить приемопередающие башни? Тогда московские телевизионные картинки дойдут и до моей Игарки! И я написал в журнал, изложив свою "гениальную" идею.

Ответ мне, школьнику, пришел довольно быстро. Оказалось, о возможности и необходимости сооружения ретрансляционных станций речь идет давно. Было дано и описание общей схемы подобных устройств. Но повзрослев, сделал нехитрые расчеты и понял: таким способом столичное телевидение через тысячи километров не дойдет до нас никогда.

Помощь пришла... из космоса. Наш студенческий отряд уезжал с алтайской целины под звуки оркестра. Спать легли поздно. Проснулся от сильного стука в дверь.

- Вставайте! Спутник в небе!

Включил поездное радио и слышу: 4 октября 1957 г. в СССР произведен запуск первого искусственного спутника Земли. В затаенной тишине звучали сигналы - бип-бип-бип. Конечно, студенты радиофакультета института живо обсуждали это событие. И утвердились в одном: раз радиоволны доходят до Земли, значит, с ней возможна космическая связь. Стало ясно, что вместо сотни земных ретрансляторов достаточно иметь один - космический. Забрезжила надежда. Но в целом мы, как и большинство жителей планеты, смутно представляли, что принесет людям выход человека в космос.

Однако вскоре в центральной газете страны "Правде" была напеча-

стр. 39

тана статья "Исследование космического пространства" (10 декабря 1957 г.) за подписью профессора К. Сергеева. В ней говорилось: "Полученные данные позволяют практически оценить распространение радиоволн в ионосфере". Затем появились и другие публикации того же автора, где подводились итоги "космического" года, давались кратко- и долгосрочные прогнозы относительно освоения Вселенной. Так, он писал: "Появятся искусственные спутники Земли для различных народнохозяйственных целей. Они будут предназначены, например, для ретрансляции радиопередач и телевидения, для службы погоды, для астрономических наблюдений... Так называемые "суточные искусственные спутники" обеспечат всеобщую радиосвязь и телевидение".

Лишь спустя несколько лет страна узнала, что под псевдонимом К. Сергеев выступал академик Сергей Павлович Королев (1907 - 1966) - Главный конструктор космических кораблей, на одном из которых впервые в истории совершен выход человека в космос, началось практическое его освоение.

Ну а на что же намекал К. Сергеев, когда писал о будущих суточных спутниках всеобщей радиосвязи? Имел он в виду аппараты, работающие на геостационарной орбите.

Как известно, правила движения спутника устанавливаются небесной механикой, в основе которой лежит закон всемирного тяготения И. Ньютона. В труде "Система мира", изданном в 1731 г., великий англичанин описал выведение с поверхности Земли на ее орбиту спутника с заданной скоростью движения. Если сила тяжести будет уравновешена центробежной силой, то он не упадет. И. Ньютон рассчитал, что, скажем, для высоты 300 км значение круговой скорости (первая космическая) для тела составит 7,73 км/с, а период обращения вокруг нашей планеты -1,5 часа. Далее, чтобы время обращения спутника вокруг Земли составило 23 ч 56 мин 4 с (одни звездные сутки), то его надо "подвесить" в экваториальной плоскости на высоте 35880 км. Тогда угловые скорости его вращения вокруг Земли и ее вокруг собственной оси будут равны. Спутник сможет "неподвижно" (стационарно) и постоянно находиться в одной точке "стояния".

Это геостационарное тело постоянно находится в пределах прямой видимости из района Земли, площадь которого равна 1/3 ее поверхности. В итоге, оснащая спутник системой активной ретрансляции, можно в таких регионах получить надежную радиосвязь. Вот почему в целях развития телекоммуникаций и получения метеорологических данных, в интересах геологоразведки во второй половине XX в. мировая космонавтика начала бурное освоение стационарных орбит. Наша страна приступила к систематическому выводу соответствующих аппаратов после того, как определилась надежность ракет-носителей тяжелого класса "Протон", созданных под руководством академика В. Н. Челомея (1965 г.), и разгонного блока "Д" - детища королевской фирмы (1967 г.). Один за другим стали появляться в различных точках "стояния" отечественные спутники связи: "Молния-1С" (23.07.1974 г.), "Радуга" (22.12.1975 г.), "Экран" (26.10.1976 г.), "Горизонт" (6.07.1979 г.).

Ныне идет жесткая конкуренция мировых космических компаний за получение места на геостационарных орбитах, за частоты и рынки между операторами различных государств. В связи с дефицитом точек стояния сейчас приняты строгие

стр. 40

международные положения, согласно которым право нахождения на стационаре выдается (с большим трудом) Международным союзом электросвязи в штаб- квартире в Женеве.

При существующей ситуации стоит какому-то оператору в отведенный срок не освоить разрешенную точку, как другой вправе использовать ее. И если последний не мешает работать соседним аппаратам, то эта точка считается занятой. По таким правилам действовали и специалисты Израиля, намереваясь запустить в космос телекоммуникационный спутник "Амос-2", гораздо более совершенный, чем его предшественник "Амос-1", выведенный на орбиту еще в 1996 г.

Предприятие "Мабат" аэрокосмического концерна "Таасия авирит" изготовило новый аппарат точно по графику. Масса его - 1372 кг, оснащен современнейшей системой ориентации и стабилизации, двигательной установкой, активным ретранслятором. Планируемый срок активного существования на орбите - 11 - 12 лет. Он должен был обеспечивать информацией не только Ближний Восток и Центральную Европу, но и северо-восток США.

Кстати, указанные израильские спутники названы в честь древнееврейского пророка Амоса, жившего в VIII в. до н.э. и обличавшего чиновников, ростовщиков, судей. Его яркие и гневные проповеди вошли в Библию. И создатели телекоммуникационных аппаратов стремились подчеркнуть: информация, распространяемая с их помощью, будет правдивой, полезной людям.

Пуск "Амоса-2" рассчитывали осуществить с помощью мощной европейской ракеты "Ариан-5" с космодрома Куру, что во Французской Гвиане (Южная Америка), близ экватора. Однако из-за дефекта в системе охлаждения маршевого жидкостного ракетного двигателя первой ступени авария этого носителя 11 декабря 2002 г. спутала все карты. Работу приостановили, чуть позже пересмотрели всю программу.

Словом, израильский бизнес-план трещал по всем швам. И взоры его составителей устремились к России. Но и у нашего "Протона" случилась неприятность (отключение двигательной установки разгонного блока ДМ-3), в итоге график его запусков на 2003 г. оказался полностью загруженным. Перспектива для "Амоса-2" рисовалась неблагоприятной: он мог потерять выделенную на орбите точку стояния. И тогда отечественные специалисты вспомнили о российской ракете среднего класса "Союз-ФГ", дополненной разгонным блоком "Фрегат". Она изготавливается Государственным научно- производственным ракетно-космическим центром (г. Самара). Это одна из модификаций легендарной "Р-7" (конструкции С. П. Королева), а ФГ означает, что двигатели носителя обладают новыми форсуночными головками, благодаря чему его тяга увеличивается на 10%. Ракетный же разгонный блок "Фрегат" создается Научно-производственным объединением имени С. А Лавочкина*.

После успешного запуска 2 июня 2003 г. европейской межпланетной станции "Марс-Экспресс" ракетой-носителем "Союз-Фрегат"** был заключен российско-израильский контракт. Он предусматривал запуск "Амоса-2" в декабре 2003 г. К слову сказать, данный контракт достоин Книги рекордов Гиннесса: ранее неофициально он принадлежал США - срок от заключения контракта до запуска спутника составлял одиннадцать месяцев, здесь же речь шла о шести.

Следует особо подчеркнуть: впервые в отечественной практике именно благодаря "Фрегату" носитель "Союз" предназначался для доставки полезного груза на геостационарную орбиту. Вместе с тем необходимо было в кратчайшие сроки разработать и изготовить специальный адаптер для сочленения спутника "Амос-2" с блоком "Фрегат". Наконец, предстояло пересмотреть всю баллистическую схему выведения космического аппарата на расчетную орбиту. Ведь при запланированном ранее старте с космодрома Куру условия несравненно благоприятнее, чем с Байконура: там сказывается близость к экватору - наклонение переходной орбиты составляет всего 7° против "байконуровских" 48°, импульс скорости для перевода с переходной орбиты на стационарную должен был равняться 1500 м/с, а "байконуровского" в 1,63 больше.

* См.: Ю. М. Марков. "Фрегат": скоро в полет. - Наука в России, 1995, N 2; Фрегат поднимает паруса. - Наука в России, 2001, N3 (прим. ред.).

** См.: Ю. М. Марков. Станция назначения - Красная планета. - Наука в России, 2003, N 5 (прим. ред.) .

стр. 41

Схема выведения спутника "Амос-2" на расчетную орбиту.

Сам же "Амос-2" способен "выжать" лишь 1500 м/с. Поэтому ему может помочь только "Фрегат", который обеспечивает недостающую часть импульса. Отсюда - стратегическая и тактическая схема выведения запроектированного спутника в разрешенную точку стояния. Она выглядит следующим образом.

Прежде всего три ступени ракеты "Союз" и разгонный блок "Фрегат" первым включением своего двигателя выносят головной блок на круговую опорную или, как говорят англичане, парковочную орбиту. Затем следует пассивный полет. Далее разгонник выводит головной блок на промежуточную орбиту, по ней он опять же осуществляет пассивное движение. Третье же включение "Фрегата" доставит груз на заданную геопереходную орбиту, после чего произойдет разворот и трехосная стабилизация головного блока, который затем разделится на "Фрегат" и "Амос-2", иначе говоря, произойдет отделение космического аппарата. Потом российский разгонный блок уйдет на орбиту несоударения с израильским спутником. Последний же переместится с геопереходной орбиты на геостационарную, в отведенную точку стояния. Вот такая сложная предстоит баллистика!

Запуск ракеты стороны запланировали на 18 декабря 2003 г., и эта дата была объявлена официально. В первой половине ноября "Амос-2" прибыл на космодром Байконур, а во второй - "Фрегат". Для подготовки спутника предприятие "Стареем" выделило свои чистовые камеры на площадке 112. "Фрегат" и "Союз" готовились, как всегда, на штатных рабочих местах технического комплекса площадки 31.

Впоследствии некоторые замечания специалистов, возникшие в процессе предполетных испытаний "Фрегата", сдвинули дату его пуска. А затем возникли барьеры, далекие от технической сферы: 25 декабря стартовать не стали - Рождество по грегорианскому календарю, с 20-го по 27-е включительно (целых восемь дней) - Ханука, большой праздник в честь победы еврейских повстанцев Маккавеев над греко-сирийскими завоевателями-язычниками в 164 г. до н.э., когда был отвоеван и заново освящен Иерусалимский храм. К тому же 27 декабря - шабат (суббота) - непререкаемый выходной день израильтян, когда всякая работа с восхода до заката солнца запрещена. Поэтому пуск ракетного комплекса "Союз-Фрегат-Амос" запланировали на 28 декабря, в 2 ч 30 мин по местному времени. А непосредственную подготовку к нему начали в субботу, после захода светила. Накануне же, как повелось еще со старта первого "Фрегата", собранную к полету машину освятил православный священник отец Сергий. Все прошло, как по нотам. Телекоммуникационный израильский спутник "Амос-2", выведенный российской ракетой "Союз-Фрегат" в космос, приступил к выполнению целевой задачи.

Автор благодарит главного конструктора "Фрегата" В. А. Асюшкина, проектанта и начальника сектора СВ. Ишина, ведущего инженера Т. И. Адраеву за помощь в работе над материалом.

Permanent link to this publication: