Angara adalah keluarga baru kendaraan peluncuran yang sedang dikembangkan di Rusia. Perwakilan pertamanya melakukan penerbangan pertamanya pada 9 Juli 2014. Nah, kita mengenal "data pribadi" seluruh keluarga - dengan latar belakang penampilan mereka dan dengan kerabat di luar negeri.
Rusia, seperti yang Anda tahu, tidak terlalu beruntung dengan geografi. Ini terasa bahkan di luar angkasa: kekuatan luar angkasa paling utara di dunia dipaksa untuk membuat bagian terbesar dari peluncurannya dari wilayah negara lain. Dan intinya bukan bahwa Baikonur, yang pergi ke Kazakhstan, adalah yang paling berkembang di wilayah Uni Soviet: itu hanya terletak di selatan.
Bahkan, jika kendaraan peluncur diluncurkan ke arah timur, itu akan dibantu oleh rotasi Bumi. Momentum tambahan yang diciptakannya membantu membawa lebih banyak muatan ke orbit untuk konsumsi bahan bakar yang sama. Dan semakin dekat ke khatulistiwa - semakin terlihat bantuan ini. Bukan tanpa alasan bahwa semua negara di dunia berusaha untuk menemukan platform ruang angkasa mereka sejauh mungkin ke selatan. Orang Eropa pergi terjauh di sini, dan ESA melakukan semua peluncuran skala besar dari kosmodrom Kourou, yang terletak hingga Amerika Selatan, di Guyana Prancis - tetapi hanya 500 km dari khatulistiwa.
Nilai kecepatan tambahan ini di khatulistiwa adalah 465 m / s, pada garis lintang kosmodrom Baikonur - 315 m / s, tetapi untuk kosmodrom Plesetsk, yang terletak di wilayah Arkhangelsk - hanya 211 m / s. Tidak mungkin mengirim pesawat ruang angkasa dari sini ke orbit geostasioner yang jauh. Proton Berat hanya dapat diluncurkan dari Baikonur, dan kosmonotika Rusia sebagian besar tetap terikat pada kosmodrom Kazakh.
Kosmodrom Vostochny
Bekas kosmodrom Timur Jauh Soviet Svobodny bergerak dan berkembang: kosmodrom Vostochny Rusia yang baru akan menjadi jauh lebih besar dari pendahulunya, yang terletak di dekatnya. Sejak 2007, ketika Svobodny dibubarkan, dan sejak 2011, konstruksi aktif telah berlangsung di sekitar desa Uglegorsk di Wilayah Amur.
Timur Jauh tidak dipilih secara kebetulan sebagai lokasi kosmodrom baru. Di satu sisi, daerah tersebut sudah memiliki sistem perkeretaapian dan jalan raya yang cukup berkembang. Di sisi lain, bagian awal penerbangan rudal, yang paling berbahaya dari sudut pandang kecelakaan dan pasti terkait dengan jatuhnya bagian kapal induk yang dihabiskan, akan melewati wilayah berpenduduk jarang di negara itu.
Direncanakan sudah pada tahap pertama, Vostochny akan memiliki dua peluncur untuk kendaraan peluncuran kelas ringan dan menengah, pabrik untuk produksi oksigen cair, nitrogen dan hidrogen, lapangan terbang, fasilitas untuk pelatihan pra-penerbangan kosmonot dan pra-penerbangan. uji peluncuran pesawat ruang angkasa - dan ini belum termasuk infrastruktur, perumahan dan situs lainnya.
Jadi keinginan untuk belajar bagaimana mengelola sepenuhnya kekuatan yang tersedia di dalam negeri telah menjadi salah satu alasan utama pengembangan kendaraan peluncuran baru untuk tujuan luar angkasa. Peluncuran harus dilakukan dari kosmodrom besar di wilayah Rusia - baik yang ada, pertama-tama, Plesetsk, dan yang akan datang - kita, tentu saja, berbicara tentang kosmodrom Vostochny di wilayah Amur.
Namun, aspirasi ini tidak terbatas pada landasan peluncuran: tugas lain adalah pembuatan kompleks roket yang 100% dirancang dan diproduksi oleh perusahaan Rusia, yang akan menjamin kemandirian dan keamanan industri luar angkasa negara itu.
Nikolay Moiseev: “Tidak ada proyek seperti itu di dunia (…) sehingga seluruh rentang beban dan seluruh rentang proyek kelas ringan, sedang dan berat diluncurkan dari satu peluncur - ini bukan masalahnya, ini diimplementasikan dalam proyek Angara. Ini membuat proyek lebih murah dalam arti tidak perlu membangun tiga tabel peluncuran terpisah."
Tapi seperti apa seharusnya media ini? Pertama-tama, kita dapat mempertimbangkan dua masalah utama, yang, sayangnya, diderita oleh operator yang ada di Roscosmos. Yang pertama adalah ekologis: heptil beracun digunakan baik di Proton maupun di pembawa berat lainnya yang dirancang di Uni Soviet. Mesin roket baru harus menggunakan bahan bakar "ramah lingkungan", misalnya berbasis minyak tanah (dengan oksigen cair sebagai oksidator).
Masalah kedua adalah masalah unifikasi. Desainer Soviet mampu untuk "tersebar", dan sejauh ini kosmonotika Rusia menggunakan berbagai macam kendaraan peluncuran, yang elemen-elemennya tidak kompatibel satu sama lain, dan masing-masing memerlukan "pendekatan khusus", rantai dan produksi teknologi yang terpisah. "Proton" dan "Soyuz", "Zenith" dan "Rokoty", "Dnepr" dan "Cosmos" - satu roket harus menggantikan semua ini.
Sama seperti ribuan sungai dan aliran mengalir ke Baikal, dan hanya satu Angara dalam yang mengalir keluar - demikian pula keluarga Angara yang besar harus menggantikan sejumlah roket pembawa tua yang dirancang di USSR.
Yang universal, mampu meluncurkan satelit kecil ke orbit rendah bumi dengan biaya rendah, dan mengirim kapal kargo ke ISS, dan - cepat atau lambat Anda harus memikirkannya - ekspedisi berawak ke Bulan dan Mars. Bagaimana cara mencapai penyatuan komponen dan keserbagunaan operasi? Sederhananya: roket harus modular. Itu harus dirakit, seperti seorang desainer, dari bagian-bagian pra-dibuat yang terpisah, tergantung pada tugas spesifiknya. Dari satu tahap ringan hingga berat, beberapa kali lebih besar dan lebih kuat dari itu - ia harus menjadi seluruh keluarga pengangkut, yang terbuat dari modul roket universal.
Rumah sakit bersalin dinamai Khrunichev
Tugas-tugas ini diuraikan 20 tahun yang lalu, dan sudah pada tahun 1995, Presiden Rusia Boris Yeltsin menandatangani dekrit "Tentang pengembangan kompleks roket luar angkasa Angara." Awalnya, tes pertama direncanakan akan dilakukan pada awal 2005, dan blok sistem yang berbeda dipindahkan ke manajemen perusahaan yang berbeda, meskipun organisasi utamanya adalah Khrunichev Center, produsen utama roket luar angkasa Rusia.
Namun, sudah pada tahun 1997 menjadi jelas bahwa sistem masa depan harus memiliki tampilan yang berbeda. Sangat menarik bahwa segera wakil pertama dari Pusat Khrunichev, Alexander Medvedev, mempertahankan disertasi doktornya tentang metodologi pembuatan kendaraan peluncuran terpadu. Dua tahun kemudian, ia diangkat sebagai kepala perusahaan: tugas ditentukan, pemain dipilih, pekerjaan dimulai.
Nikolai Moiseev, anggota Komisi Industri-Militer di bawah Pemerintah Federasi Rusia, mengatakan kepada media: “Ini tidak berarti bahwa kami menolak untuk menggunakan lebih lanjut kosmodrom Baikonur, masih dalam permintaan, masih digunakan untuk sipil. tujuan. Tetapi saya harus mengatakan bahwa sekarang tidak ada prajurit yang tersisa di Baikonur, itu telah sepenuhnya berlalu di bawah yurisdiksi sipil, Roscosmos adalah hal utama di sana, dan militer dengan tepat menetapkan tugas kepemimpinan negara untuk dapat kapan saja, berdasarkan pada keputusan tersebut, yang diterima oleh kepemimpinan negara, kepemimpinan militernya, untuk meluncurkan satelit apa pun dari wilayah Rusia. Dalam hal ini, pertanyaannya adalah tentang kosmodrom Plesetsk”.
Pada 2008-2009, pengujian modul rudal universal URM-1, baik "dingin" dan "menembak", dilakukan, dengan peluncuran mesin jet RD-0124A-I, yang operasinya meniru siklogram penerbangan. Pada tahun 2011, uji darat mesin RD-191, yang akan menjadi "asli" untuk "Angara", telah selesai, dan URM juga diuji dengannya. Pada saat yang sama, unit untuk pengangkutan dan pemasangan Angara dikembangkan dan diuji di awal. Menurut beberapa perkiraan, total biaya pekerjaan, termasuk pembangunan situs tanah, akan menjadi sekitar 100 miliar rubel.
“Masalahnya bukan teknis,” kata Nikolai Moiseev. - Tentu saja, tugas ini, dalam kondisi kekurangan dana kronis pada 1990-an, ditunda hingga nanti … dari jumlah yang diperlukan. Pendanaan sebenarnya sudah dimulai sejak tahun 2006, jadi tidak perlu heran di sini.”
Peluncuran pertama yang telah lama ditunggu-tunggu berlangsung pada 9 Juli 2014, "Angara - 1.2PP" dua tahap diluncurkan dari kosmodrom Plesetsk di wilayah Arkhangelsk. Setelah 21,5 menit, ia berhasil mengirimkan kargonya - dengan berat 1.430 kg dari model massa keseluruhan muatan - ke TPA Kura, yang terletak di Kamchatka.
"Angara" dalam keluarganya
Seperti yang sudah kita ketahui, kendaraan peluncuran Angara akan bersifat modular - untuk tujuan ini, dua jenis modul roket universal sedang dikembangkan, URM-1 dan URM-2. Lampu "Angara-1.2" hanya akan terdiri dari satu URM, dan "Angara-A7" terberat akan terdiri dari tujuh. “Ini belum terjadi di dunia kosmonotika,” kata Nikolai Moiseev. - Satu kompleks teknis, satu peluncur memungkinkan untuk meluncurkan ketiga jenis "Angara". Ini adalah pengetahuan mutlak."
Selain itu, setiap modul dilengkapi dengan mesin jet cair oksigen-minyak tanah ruang tunggal RD-191, dibuat berdasarkan empat ruang RD-171, yang digunakan pada roket berat Soviet "Energia". RD-191 tidak hanya sudah diuji, ia memiliki "pengalaman" dan penerbangan nyata: mesin seperti itu digunakan dalam roket KSLV-1 Korea Selatan, lebih tepatnya, pada tahap pertama. Terlepas dari kenyataan bahwa peluncurannya pada tahun 2009 dan 2010 berakhir secara tidak normal, tahap pertama dalam kedua kasus bekerja secara normal.
Hanya versi berat Angara yang akan memiliki modul khusus sendiri - URM-2, yang akan menempati posisi sentral di kompleks dan, mungkin, akan membutuhkan mesinnya sendiri yang terpisah (atau modernisasi RD-191). Hanya modifikasi ini yang membutuhkan konstruksi landasan peluncuran khusus untuk dirinya sendiri.
Kerabat di luar negeri
Analog asing terdekat dari Angara adalah kendaraan peluncuran Ariane-5 Prancis, CZ-11 China dan, tentu saja, Falcon Amerika, yang desainnya juga menerapkan prinsip modular, meskipun tidak begitu luas.
Kendaraan peluncuran Falcon dikembangkan oleh perusahaan swasta terkenal SpaceX, yang dimiliki oleh pendiri sistem pembayaran PayPal, miliarder Elon Musk. Berbeda dengan Angara, Falcons sudah melakukan penerbangan nyata - meskipun dalam versi Falcon. Namun, modifikasi paling ringan, mirip dengan "Angara 1.1" tidak disediakan untuk itu. Dalam hal karakteristik, versi dua tahap Falcon 9 yang berfungsi sebagian besar menyerupai "Angara A5" berukuran sedang di masa depan: dengan massa peluncuran lebih dari 500 ton, ini memungkinkan Anda untuk memasukkan hingga 4,8 ton muatan ke dalam orbit geo-transfer.
Hingga saat ini, Falcon 9 telah menyelesaikan 30 peluncuran, yang sebagian besar benar-benar berhasil, dan dua - pada Oktober 2012 dan September 2016 - berakhir dengan kehilangan muatan yang lewat.
Opsi ini akan dapat diluncurkan ke orbit geo-transfer yang sama hingga 21, 2 ton, hingga terendah - hingga 53, 0 ton Ini jauh lebih besar daripada "Angara A7" di masa depan. Menurut janji Elon Musk, Falcon Heavy akan menjadi roket paling kuat di Bumi dan akan menjadi yang kedua setelah cyclop Saturn V yang terkenal, yang pernah digunakan oleh Amerika Serikat untuk terbang ke bulan.
Roket Cina CZ-11, seperti biasa untuk produk Cina, tidak cukup bersaing dengan Angara - ia menggunakan bahan bakar heptil, yang kekurangannya sudah kita ketahui. Namun, Falcon tidak akan menjadi satu-satunya pesaing asing untuk rudal baru kami: Eropa sudah menggunakan kapal induk Ariane-5 berukuran sedang. Dan meskipun kendaraan peluncuran Eropa menggunakan mesin propulsi yang ditenagai oleh bahan bakar oksigen-hidrogen, dan bahkan memiliki sepasang penguat bahan bakar padat, yang secara nyata membedakannya dari Angara, mereka secara fungsional serupa.
Itu tidak mampu mengirimkan kargo ke orbit geostasioner tinggi. Namun kapal induk seberat 777 ton ini, yang siap mengirim hingga 10 ton muatan ke orbit geo-transfer, memiliki rekam jejak yang mengesankan. Sejak tahun 1996, Ariane-5 telah membuat 90 start, 87 di antaranya berakhir dengan sukses - dibutuhkan lebih dari satu tahun bagi Angara untuk mendapatkan statistik seperti itu.
Namun, sementara "Angara" baru saja memulai hidupnya - dan kami berharap itu akan lama. Hanya waktu dan pengalaman yang akan menunjukkan bagaimana perasaan roket Rusia yang baru dalam operasi dan bagaimana tampilannya dengan latar belakang "kerabat asing" -nya. Bagaimanapun, ada setiap kesempatan bahwa kita bisa bangga dengan bayi yang baru lahir.
Artikel tersebut dimuat di majalah Naked Science #15.