Пара слов о многоразовых ракетах.

В этом году главным проектом Роскосмоса в области средств выведения стала ракета «Амур» (также известная как «Амур-СПГ», а до этого «Союз-СПГ»), разрабатываемая самарским РКЦ «Прогресс». Изначально ее создание не было предусмотрено Федеральной космической программой 2016-2025, однако средства на ракету были удалось выделить из статьи финансирования ОКР «Феникс» («Союз-5»), и в 2020 году началась проработка перспективного проекта ракеты на метане. Основной отличительной особенностью «Амура» является возможность повторного использования первой ступени.

Согласно задумке конструкторов, «Амур» будет производиться по той же технологии, что и «Союз-5», в тех же самых цехах. Это определяет диаметр ракеты – 4,1 м, хотя длина ее первой ступени будет уменьшена. Такой подход позволит сэкономить на создании и поддержании производственной инфраструктуры. Вместо большого кислородно-керосинового двигателя РД-171МВ, применяемого на «Союзе-5», на первой ступени «Амура» будет стоять пять двигателей РД-0169А, которые в качестве горючего используют сжиженный природный газ (метан с небольшим количеством примесей). Теоретически, это может увеличить ресурс двигателей за счет сниженного образования сажи. Первая ступень ракеты будет выполнять вертикальную реактивную посадку на раскладные опоры, как это делает Falcon 9 компании SpaceX.

«Амур» сможет выводить на низкую орбиту Земли до 10,1 т полезной нагрузки. Его основная задача – заменить «Союз-2», на который сейчас приходится львиная доля российских космических пусков.

Со многих сторон концепция «Амура» выглядит разумной. Специалисты РКЦ «Прогресс» сделали ставку на перспективное топливо и правильно выбрали размерность ракеты, чтобы обеспечить ей максимальную частоту полетов: как известно, наилучшим образом эффект многоразовости проявляется именно при активной эксплуатации ракеты. Однако у меня есть сомнения в том, что «Амур» поможет Роскосмосу вернуть лидирующие позиции в области средств выведения. Обратите внимание, что всё написанное ниже – всего лишь мое личное мнение.

По состоянию на 2025 год на ракете «Союз-2» в космос выводятся почти все российские автоматические спутники и все пилотируемые корабли. Она напрямую наследует от Р-7, которая открыла космическую эру в 1957 году. Несмотря на технологическое устаревание, ракета «Союз-2» остается совершенно актуальной и имеет очень низкую стоимость в своем классе. За это нужно благодарить не только крайне удачную конструкцию, созданную в ОКБ-1 под руководством Сергея Королева, но и малый прогресс в области средств выведения в мире на протяжении более чем полувека.

Ситуация изменилась в 2017 году, когда ракета Falcon 9 впервые осуществила полет с повторным использованием первой ступени. Этот подход оказался настолько удачным, что со временем, вкупе с другими факторами, он привел к тому, что мировой рынок космических запусков схлопнулся. Многие заказчики по политическим причинам стали привязаны к национальным средствам выведения, но для остальных Falcon 9 теперь является выбором по умолчанию, который не требует обоснования. Сейчас по интенсивности эксплуатации ракета компании SpaceX далеко обогнала все остальные.

Остановилось ли на этом развитие средств выведения? Вовсе нет, оно продолжается бурными темпами. Сейчас в США есть два перспективных проекта, которые за счет полной многоразовости могут упростить доступ в космос даже сильнее, чем это сделала Falcon 9. Первый из этих проектов – сверхтяжелая ракетно-космическая система Starship все той же компании SpaceX. Даже если «Старшип» никогда не полетит на Марс или Луну, он имеет неплохие шансы добиться успеха в качестве средства выведения спутников на орбиту Земли.

Еще один проект, за которым нужно следить – это ракета среднего класса Nova («Нова») компании Stoke Space, предназначенная для выведения до 3 т на низкую орбиту. На ее первой ступени будет установлено семь двигателей собственной разработки Zenith («Зенит»), использующих все тот же жидкий метан, а на второй ступени – один необычный кислородно-водородный двигатель с кольцом из 24 сопел. Также отличительными особенностями второй ступени будут металлический теплозащитный экран и система активного охлаждения. Обе ступени рассчитаны на вертикальную реактивную посадку.

Есть еще один «промежуточный» проект – ракета-носитель среднего класса Neutron («Нейтрон») компании Rocket Lab. Ее концепция не предполагает возврата второй ступени, однако, в отличие от Falcon 9, «Нейтрон» с самого начала проектируется как ракета, полностью оптимизированная под многократное использование первой ступени. Поэтому ее вторая ступень, насколько это возможно, уменьшена, а первая, наоборот, увеличена. Высота разделения ступеней подобрана таким образом, чтобы головной обтекатель не отделялся, а был раскрывающейся составной частью первой ступени, которая будет возвращена на Землю. Для сравнения, для компании SpaceX спасение отработавших обтекателей Falcon 9 стало серьезной проблемой.

Если же попытаться прогнозировать будущее, то можно предсказать, что следующим логичным шагом после полностью многоразовых двухступенчатых ракет станут SSTO (single stage to orbit) – системы, предназначенные для достижения орбиты в одну возвращаемую ступень.

Согласно планам Rocket Lab, первый полет «Нейтрона» состоится в следующем году (или даже в этом, но шансов на это немного). В ближайшие два года должны полететь и «Нова», и «Старшип».

Европа сейчас тоже только планирует повторить в уменьшенном виде Falcon 9.
В Китае ситуация лучше: многочисленные частные компании уже сейчас развивают ракеты-носители с возвращаемой первой ступенью, а некоторые пытаются разрабатывать и полностью многоразовые системы.

Около полутора-двух лет уйдет у Роскосмоса на создание и отработку прототипа возвращаемой первой ступени ракеты-носителя. Об этом сообщил глава госкорпорации Дмитрий Баканов.

«У нас техническое задание на отработку, в народе называется «кузнечик» — вверх-вниз прыгает, — подписано только в июне текущего года. Это заложено в национальный проект. И нам нужно, чтобы это прошло максимально качественно, где-то полтора-два года для отработки этой технологии», — сказал Баканов в интервью РБК ТВ.