От автора: предлагаемая статья написана по уже опубликованным материалам и преследует цель их популярного изложения. С уважением! Александр Попов

 

Программа «Спейс Шаттл» – долгая дорога в тупик

 

 

 

Это провал, это стыд — то, что мы должны платить русским

за такси на орбиту. Мы много лет знали, что так будет,

но палец о палец не ударили, чтобы переломить ситуацию.

Мы сами загнали себя в угол. Космические челноки были

 слишком ненадёжными и чрезмерно дорогими. 

2011 г. Профессор Д. Логсдон, член комиссии НАСА

по расследованию катастрофы шаттла «Колумбия» [1].

 

        «К сожалению, более семи лет мы вынуждены отправляться в космос автостопом. Мы вынуждены платить России

за доставку американских астронавтов на МКС

около $82 млн. за одно место».

       М. Пенс, вице-президент США. [2].

 

 

1. «Это провал, это стыд…» – так говорят сами американцы

 

 

12 апреля 1981 года американцы запустили на околоземную орбиту первый многоразовый Space Shuttle (космический челнок, коротко - шаттл) [3]. Шаттл выходил на орбиту с помощью своих ракетных двигателей и огромных сбрасываемых пороховых ускорителей (илл.1). При возвращении он сначала частично гасил скорость с помощью своих двигателей, а затем, войдя в плотные слои атмосферы, планировал по длинной пологой траектории на специальную посадочную полосу. Всего было построено пять шаттлов: «Колумбия», «Дискавери», «Атлантис», «Челленджер» и «Индевор». «Индевор» заменил «Челленджер», погибший в 1986 году.

 

      Илл.1. 12 апреля 1981 года. Стартует первый шаттл («Колумбия»); «Атлантис» с раскрытым грузовым отсеком на орбите;

(Из Интернета)

 

 

Шаттлы находились в эксплуатации 30 лет [3]. Впечатляющий срок. Этот факт, а также то, что НАСА очень умело рекламировало достоинства шаттлов и скрывало их недостатки, долгие годы производил впечатление космического превосходства США. И сегодня так продолжают думать многие люди. Им ничего не сказал даже тот факт, что после закрытия в 2011 году программы «Space Shuttle» США течение 9 лет закупали места в российских «Союзах», потому что только так астронавты НАСА могли попасть на МКС.

 

 

Илл.2. Слева направо [4]: профессор Д. Логсдон, член комиссии по расследованию причин катастрофы «Колумбии», директор Института космической стратегии при Университете Дж. Вашингтона в 1987 - 2008 г. г.

М. Гриффин, директор НАСА в 2005 - 2009 г. г., М. Пенс, вице - президент США в 2017 - 2020 г. г.,

А. Москаленко, специалист РКК «Энергия», координатор российского сегмента МКС. В руках у него ключ для запуска кораблей «Союз», который в течение 9 лет (2011 – 2020) открывал астронавтам НАСА путь на орбиту.

 

 

             Не думайте, что американцы поступали так просто в целях экономии денег. У них не было выбора. Об этом писал в 2011 году профессор Д. Логсдон. Об этом говорил вице-президент США М. Пенс, выступая 23 августа 2018 года в Центре по пилотируемым полётам НАСА, (Именно вице-президент США осуществляет административный надзор над НАСА). Высказывания Д. Логсдона и М. Пенса приведены в эпиграфе.

Добавим к ним мнение М. Гриффина директора НАСА в 2005 – 2009 г. г. [1]: «Если отбросить высокопарные политические заявления, ясно, что американская программа пилотируемых космических полётов остановлена на неопределённое время». 

Почему же американцы закрыли шаттлы? Для того, чтобы разобраться в этом, нам не потребуется специальных знаний в области ракетно-космической техники. Ракетные двигатели в разрезе мы изучать не будем. Нам хватит того, что публикуется в широкой печати. Потребуется также житейская логика и четыре арифметических действия.

 

 

2. Экономическая неэффективность шаттлов

 

 

Экономическую неэффективность шаттлов популярно объяснил представленный выше А. Москаленко (илл.2). Его высказывания ниже выделены тёмным фоном.

 

«Шаттлы по сравнению с «Союзами» - космические корабли другого поколения… Всё это правда. Но не вся. Сравним: 135 пусков шаттла стоили 192 млрд долларов – то есть 1,4 млрд в среднем на запуск. Запуск «Союза» в среднем – 50 млн. Почувствуйте разницу!» [5].

 

Шаттл мог доставить до 7 человек. Но на МКС по расписанию смены вахт не требуется доставлять более 3-х человек. А тогда получается, что доставка одного человека на МКС шаттлом обходится в 500 млн. долларов (1,4 млрд. долл./3).

«Союз» тоже может доставить на МКС 3-х человек. А. Москаленко указывает стоимость запуска «Союза» - 50 млн. долл., Википедия даёт близкую цифру (70 млн.) [6]. Тогда получаем для себестоимости «союзовского» билета на МКС примерно 15-20 млн. долл. (50 млн - 70 млн /3).  Это в 30 раз дешевле, чем на шаттле. Но, себестоимость – это для «своих». Поэтому «Роскосмос» берёт с американцев по 82 млн. за билет. И всё равно это примерно в 6 раз дешевле (500 млн/82 млн), чем при доставке людей шаттлами.

 

«Да, шаттлы привозили крупные конструкции и блоки американского сегмента при строительстве МКС. Но это были разовые работы. И их можно было выполнить на порядок дешевле одноразовыми ракетоносителями, что успешно делала Россия» [5].

 

С 1998 г по 2011 г. шаттлы доставили на МКС девять модулей для американского сегмента [7]. Отдельные американские модули (далеко не все!) по поперечным габаритам лишь на 10 -15% крупнее, чем наши модули «Заря» и «Звезда», которые являются базовыми модулями МКС. А по массе все американские модули проигрывают нашим главным модулям.

За все свои 135 рейсов шаттлы доставили на орбиту 1600 тонн грузов – в среднем по 12 тонн за рейс. Солидная масса, но отнюдь не поражающая воображение. Российские модули МКС «Заря» и «Звезда» (с массой в 20,3 т каждый) 20 лет назад выведены на орбиту соответственно двумя нашими ракетами «Протон». Стоимость запуска одной такой ракеты составляет 70 млн. долларов [8], то есть в 20 раз дешевле, чем стоимость запуска шаттла. Наши «Протоны» доставили бы те же 1600 т груза всего за 70 рейсов и сделали бы это примерно в 40 раз дешевле (5 млрд. – «Протонами» [8] против 192 млрд. – шаттлами).

 

В заключение, А. Москаленко делает такой вывод:

Вывод: НАСА затратила на создание американского сегмента в десять раз больше, чем Россия на свой, что говорит о вопиющей экономической неэффективности шаттлов для строительства и обслуживания орбитальных станций. Почему их использовали? Просто у США не было других космических кораблей. А «Союз» с «Прогрессом» идеально «заточены» под обслуживание орбитальных станций [5].

 

 

             Ещё на стадии одобрения программы шаттлов экономическая экспертиза, выполненная по заказу НАСА, установила «что система «Спейс шаттл» может быть рентабельной при условии не менее 30 полётов в год [3]».             Умножаем 30 полётов в год на 30 лет (1981 – 2011) и получаем, что для достижения рентабельности за это время шаттлы должны были совершить не менее 900 полётов. Но они совершили всего 135 полётов, то есть, в 7 раз меньше. Эта ситуация наглядно проиллюстрирована на илл.3.

 

 

000

 

Илл.3. Количество пусков шаттлов по годам. Слева – крупным планом, справа – с указанием планки минимальной рентабельности программы «Спейс Шаттл» (30 полётов в год)

https://ic.pics.livejournal.com/barkut0709/52237141/48371/48371_original.png

 

Действительно, в самый лучший год своей «жизни» (1985) шаттлы совершили 9 полётов, а затем от года к году число полётов было только ниже и «скакало», как скачет температура на графике, который врачи вешают у постели больного. В отдельные годы полёты не производились вообще. Так было после катастроф шаттлов 1986 и 2003 годов. В среднем шаттлы делали примерно четыре полёта в год (точная цифра – 4,5).

Поскольку весь флот шаттлов состоял из 4-х единиц, то среднее значение «4 полёта в год» означает, что каждый шаттл в среднем летал по разу в год. Дело в том, что как показала практика полётов шаттлов, подготовка к повторному полёту занимала от полугода до года [9]. Разве это «многоразовость»? Но экономика – это ещё не всё!

 

3. 14 смертей – это слишком!

 

 

            В 1986 году на глазах у тысяч зрителей вскоре после старта взорвался «Челенджер» [10]. Погибли 7 астронавтов. Только через 5 лет на замену «Челенджеру» был построен шаттл «Индевор». Настолько дорогим и сложным было строительство каждого шаттла.

В 2003 году во время возвращения на Землю после входа в плотные слои атмосферы сгорел шаттл «Колумбия» [11]. Жители многих штатов наблюдали, как горящие обломки шаттла чертят свой траурный след в голубом небе. Погибли ещё 7 астронавтов. Всего же в двух катастрофах шаттлов погибло 14 человек (илл.4).

 

 1 гибель 14-и укор

Илл.4.  Четырнадцать астронавтов погибли в катастрофах «Челленджера» (а) и «Колумбии» (б) [10, 11]

https://cdn-images-1.medium.com/max/2000/1*HsKkFMtcS0hCtxm4VLiNvA.jpeg взрыв Челленджера

https://live.staticflickr.com/7409/16308613307_0a5b5754b3_h.jpg

https://pbs.twimg.com/profile_banners/853949718136856579/1511881910/1500x500 горит Колумбия

https://a.d-cd.net/e1d8a01s-960.jpg

 

Совершенно иначе обстояли дела у «Союзов». Увы, за первые 4 года своей эксплуатации «Союзы» тоже потерпели две катастрофы (1967 г. и 1971 г.), в которых погибли 4 человека. Но за последующие 50 лет «Союзы» ни разу не погубили экипаж, хотя число кораблей «Союз», побывавших на орбите, уже приближается к полутора сотням.  (По русской привычке в этом месте полагается трижды сплюнуть).

Гибель «Челленджера» на 6-м году эксплуатации шаттлов можно было бы списать на «детские болезни роста», свойственные новой технике. Однако «Колумбия» сгорела на 22-м году эксплуатации шаттлов.

Замену «Колумбии» уже не строили. Видимо уже тогда, в 2003 году в США возник серьёзный скепсис в отношении шаттлов. «Детство» шаттлов опасно затянулось, и то, что сторонним наблюдателям долго казалось блестящей перспективой, оказалось дорогой в тупик.

 

Они «сами загнали себя в угол!»

 

 

            В заключение прочитаем ещё раз высказывание профессора Д. Логсдона:

            «Это провал, это стыд — то, что мы должны платить русским за такси на орбиту. Мы много лет знали, что так будет, но палец о палец не ударили, чтобы переломить ситуацию. Мы сами загнали себя в угол. Космические челноки были слишком ненадёжными и чрезмерно дорогими» [1]. А профессор «знал предмет» не понаслышке. Не зря же его назначили членом комиссии по расследованию причин катастрофы «Колумбии». Так что они сами говорят и о тупике, и о ненадёжности, и о дороговизне шаттлов.

            А в конце этого тупика американцев ожидал, по выражению, профессора, «стыд» зависимости от русских «Союзов». Наконец, в мае 2020 года период «автостопа» в американской пилотируемой космонавтике вроде бы закончилось, и на американской ракете – носителе к МКС отправился американский пилотируемый корабль «Crew Dragon».

            В общем, после весьма эффектного старта в 1981 году программа «Space Shuttle» от полёта к полёту шла к своему более чем скромному финишу и пришла к нему в 2011 году.

 

P.S. Защитники концепции реальности полётов американских астронавтов на Луну довольно часто в их обоснование ссылаются на программу шаттлов. Дескать, страна, успешно решившая такую задачу, могла и на Луну человека послать.

Но как раз успеха - то программы шаттлов и не видно! А вот то, что незамедлительно последовало за их закрытием, высветило любопытную ситуацию. Сколько нам рассказывали о чудесных кораблях «Аполлон», в которых 24 астронавта полвека совершили ни много ни мало, а 10 полётов на Луну. Но МКС гораздо ближе Луны. Почему же, когда шаттлы были закрыты, вдруг оказалось, что американцам больше не на чем летать на МКС?

Казалось бы, вышел просчёт с шаттлами, ну так возвращайте в строй «Аполлоны»! Пусть на время ожидания «Crew Dragon» они доставляют астронавтов НАСА на МКС. Так нет: в течение без малого десятилетия видные американские учёные и политики стенали об унизительной зависимости от русских, но об «Аполлонах», как о возможности избежать этой зависимости, и не вспоминали.

Очень похоже на то, что «Space Shuttle» на самом деле был ПЕРВЫМ в истории США пилотируемым космическим кораблём. Вот и получается, что у США в активе есть только неудачная программа многоразовых Шаттлов, закрытая по соображениям как экономики, так и безопасности, и новый Crew Dragon, у которого, возможно, период детских болезней еще не преодолен. Как он себя покажет? – «поживём – увидим». Опыт шаттлов научил.

 

 

Благодарности

 

Автор выражает глубокую признательность В. Буджичу, А. Булатову, А. Бурганову, Л. Коновалову, Д. Кропотову, А. Кудрявцу, В. Насеннику, Ю. Соломонову, А. Фальковскому и А. Харченкову за помощь в работе над этой статьёй.

 

 

Ссылки:

1. Америка осмысляет окончание программы «Space Shuttle». 28 Июля 2011

http://www.bazaluk.com/news/america-comprehends-the-end-of-space-shuttle-program.html   скоп. 5.09.2018

2. Пенс уверен, что США вскоре не будут нужны услуги РФ по доставке астронавтов на МКС. ТАСС.23.08.2018

https://news.rambler.ru/usa/40635238-pens-uveren-chto-ssha-vskore-ne-budut-nuzhny-uslugi-rf-po-dostavke-astronavtov-na-mks/

3. Спейс шаттл.   https://ru.wikipedia.org/wiki/Спейс_шаттл  « РАЗДЕЛ ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ»

4. Портреты:

http://govinfo.library.unt.edu/caib/images/photos/people/board_members/view/JohnLogsdon.jpg

https://ru.citaty.net/media/authors/20248_michael-douglas-griffin.jpeg

https://news.rambler.ru/usa/40635238-pens-uveren-chto-ssha-vskore-ne-budut-nuzhny-uslugi-rf-po-dostavke-astronavtov-na-mks/

https://photo-vlad.livejournal.com/106388.html?thread=10948756#t10948756

5. А. Москаленко. https://photo-vlad.livejournal.com/106388.html?thread=10948756#t10948756

6. Стоимость ракеты «Союз», включая пуск – 70 млн. долларов.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Р-7_(семейство_ракет-носителей).

https://cosmos.d3.ru/kalkuliatsiia-tseny-na-kosmicheskii-korabl-soiuz-1288593/?sorting=rating КК Союз примерно 1 млн. долларов

7. https://ru.wikipedia.org/wiki/Американский_сегмент_МКС   и

https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1703756/pub_5f92a30606ce5139ee0d9672_5f92aa051cb04c636bde71f1/scale_1200

8. https://ru.wikipedia.org/wiki/Протон_(ракета-носитель)

9. 9 декабря 2019 г. Space Shuttle. Как провалилось будущее.

https://zen.yandex.ru/media/space_for_you/space-shuttle-kak-provalilos-buduscee-5de4e9878d5b5f00b251b953?&utm_campaign=dbr

10. Катастрофа шаттла «Челленджер»    https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D1%82%D0%B0%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%84%D0%B0_%D1%88%D0%B0%D1%82%D1%82%D0%BB%D0%B0_%C2%AB%D0%A7%D0%B5%D0%BB%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B4%D0%B6%D0%B5%D1%80%C2%BB

11. Катастрофа шаттла «Колумбия».    

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D1%82%D0%B0%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%84%D0%B0_%D1%88%D0%B0%D1%82%D1%82%D0%BB%D0%B0_%C2%AB%D0%9A%D0%BE%D0%BB%D1%83%D0%BC%D0%B1%D0%B8%D1%8F%C2%BB

 

 

Доктор физико-математических наук Попов А.И., декабрь 2020