Взгляд на космос из точки Лагранжа

Геннадий Райкунов: «У людей может складываться впечатление, что космонавтика вообще никому не нужна».
Фото ЦНИИмаш

Словосочетание «Центр управления полетами», или сокращенно ЦУП, уже давно стало привычным. Это понятно: после каждого запуска очередного спутника на орбиту или корабля с новой сменой на МКС нам показывают главный зал ЦУП с огромными многоцветными экранами, которые смотрятся как окна во Вселенную. А ведь ЦУП – одно из подразделений ЦНИИ машиностроения. Но о том, что стоит за наименованием «Федеральное государственное унитарное предприятие ЦНИИмаш», известно гораздо меньше. Об этом предприятии в беседе с журналистом Николаем ДОРОЖКИНЫМ рассказывает генеральный директор ЦНИИмаш, доктор технических наук, профессор, академик Российской академии космонавтики и Международной академии астронавтики Геннадий РАЙКУНОВ.

– Геннадий Геннадьевич, каковы основные вехи истории ЦНИИмаш?

– Начало созданию отечественной ракетостроительной промышленности было положено Постановлением Совета Министров СССР «Вопросы реактивного вооружения» от 13 мая 1946 года. К этому времени в подмосковном Калининграде основным промышленным предприятием был артиллерийский завод № 88. На его базе и был создан Государственный научно-исследовательский институт реактивного вооружения (НИИ-88) – в качестве головного научно-производственного центра по разработке баллистических и крылатых ракет дальнего действия, зенитных ракет и жидкостных ракетных двигателей. В 1967 году НИИ-88 был переименован в Центральный научно-исследовательский институт машиностроения – ЦНИИмаш. А Калининград Московской области с 1996 года известен как город Королев.

Наука и промышленность в те годы развивались стремительными темпами. Отделы института росли, преобразовывались в более крупные подразделения и становились самостоятельными организациями. В результате появились такие известные ныне предприятия ракетно-космической отрасли, как ОАО РКК «Энергия» им. С.П.Королева, КБ Химмаш им. А.М.Исаева, ФКП «Научно-испытательный центр ракетно-космической промышленности», ОАО «НПО измерительной техники», ОАО «Композит» и другие.

В разные годы на предприятии НИИ-88/ЦНИИмаш работали выдающиеся ученые – организаторы ракетно-космической промышлености. В их числе академики Сергей Королев, Михаил Янгель, Владимир Уткин, Виктор Макеев, Михаил Решетнев, члены-корреспонденты Академии наук Дмитрий Козлов, Георгий Бабакин, Вячеслав Ковтуненко.

Сегодня ФГУП ЦНИИмаш – крупнейшая научно-исследовательская организация ракетно-космической промышленности, головной аналитический центр Роскосмоса в области общесистемных исследований проблем развития космической деятельности России. При головной роли ЦНИИмаш разрабатываются Федеральная космическая программа России и федеральные целевые программы «Глобальная навигационная система» и «Развитие российских космодромов» в части создания космодрома «Восточный». ЦНИИмаш без преувеличения можно назвать уникальным предприятием отрасли.

– А какие структурные подразделения института делают его уникальным?

– По объему и государственной важности решаемых задач единственный в своем роде – Центр системного проектирования ЦНИИмаш. Когда президентом Российской Федерации было принято решение о создании космодрома «Восточный», нашему предприятию была поручена разработка системного проекта этого объекта. К его разработке были подключены более 30 организаций ракетно-космической отрасли, Российской академии наук и Минобороны. Результаты системного проекта получили положительную оценку экспертной комиссии PAH и Hаучно-технического совета (НTС) Роскосмоса и положены в основу дальнейших работ по созданию космодрома.

С участием институтов РАН и ведущих предприятий отрасли разработан системный проект «Проблемы и направления решения задач по развитию перспективных космических средств для дальнейшего исследования и освоения космического пространства». В нем заложены методологические основы освоения человеком Луны и Марса.

Уникальным делает ЦНИИмаш и наша экспериментальная база – это ядро экспериментальной базы отрасли.

В ее составе – 58 крупномасштабных стендов и установок, занесенных в «Реестр уникальной стендовой базы РКП». Только в ЦНИИмаш есть плазмотроны мощностью до 50 Мегаватт и комплекс гиперзвуковых труб, поршневых газодинамических установок ПГУ-7 и ПГУ-11, на которых воспроизводятся натурные гиперзвуковые потоки до М=10 (то есть десять скоростей звука). Удлиненные рабочие части аэродинамических труб ФГУП ЦНИИмаш, в отличие от труб ЦАГИ, позволяют проводить испытания натурных объектов с реально функционирующей системой управления.

А есть еще Центр прочности ЦНИИмаш – головной в отрасли по отработке прочности конструкций РКТ и ЖРД. В России только на прочностной базе ЦНИИмаш можно реализовать пневматические испытания до разрушения с энергоемкостью 10 миллионов атмосфер на литр и ударных нагрузок при воздействии от подрыва 40 килограммов взрывчатых веществ. И только на нашей экспериментальной базе возможно проведение комплексных испытаний изделий на совместное воздействие температурных, вибрационных и силовых статических и ударных нагрузок.

– Но не менее уникален и вышеупомянутый ЦУП?

– Разумеется. Ведь именно в НИИ-88 был организован вычислительный центр, на основе которого впоследствии был создан Центр управления космическими полетами. Он осуществлял управление первыми пилотируемыми КА «Восток», «Восход» и автоматическими межпланетными станциями «Венера», «Луна», «Марс», «Вега». Затем проводил управление по программе «Союз-Аполлон», орбитальными станциями «Салют-6, 7», пилотируемыми кораблями «Союз», транспортно-грузовыми кораблями «Прогресс», МТКС «Энергия-Буран», орбитальным комплексом «Мир».

Если уж вспомнили «Союз-Аполлон», должен сказать, что этот советско-американский проект стал своеобразным стартом для очень многих глобальных процессов. Отсюда и потепление отношений между СССР и США, и подписание ряда соглашений, в том числе по СНВ-1 и СНВ-2, и импульс к созданию МКС, и многое другое. Так что ЦУП ЦНИИмаш не только активно участвует в международной космической деятельности, но и причастен к политическим решениям мирового масштаба.

ЦУП на протяжении всей своей истории обеспечивал выполнение международных программ полетов «Интеркосмос», «Мир-НАСА» и «Мир-Шаттл». А сегодня участвует в обеспечении управления объектами международных партнеров по программе Международной космической станции. Одновременно ЦУП ведет научные и проектные исследования и разработку методов, алгоритмов и средств решения задач управления, баллистики и навигации космических аппаратов, обработки, анализа и хранения больших объемов информации, создания высокоскоростных сетей для обмена всеми видами информации, создания систем коллективного и индивидуального отображения информации.

Одно из основных направлений деятельности ЦУП ЦНИИмаш – создание автоматизированной системы предупреждения об опасных ситуациях в околоземном космическом пространстве. Актуальность создания этой системы обусловлена наличием угроз со стороны космического мусора для управляемых КА и населения Земли. А поскольку до 2015 года запланированы запуски космических аппаратов к Луне, а с 2016 по 2025 годы намечены запуски на Луну и в окололунное пространство, на Марс и в околомарсианское пространство, то предстоит еще много непростой и интересной работы.

В перерыве между заседаниями комиссии Райкунова-Стаффорда, июнь 2012 года. Слева направо: генеральный директор ЦНИИмаша Геннадий Райкунов, астронавт NASA Томас Стаффорд, заместитель генерального директора ЦНИИмаша по науке Николай Анфимов, астронавт NASA Дж. Энгл. Фото ЦНИИмаш

– Что можно сказать об интеллектуальной базе института?

– Сейчас во ФГУП ЦНИИмаш трудятся более 360 докторов и кандидатов наук, что составляет почти 12 процентов от общего количества таких специалистов, работающих в отрасли. Предприятие располагает достаточным количеством ученых, инженеров и техников, необходимых для решения задач практически по всем направлениям ракетно-космической техники, и ведет большую работу по подготовке кадров высшей квалификации через аспирантуру предприятия.

В институте осуществляется комплексный подход к решению кадровой проблемы по принципу «Обучение на основе науки». Он заключается в подготовке работников, начиная со школьной скамьи, обучения в университете, в аспирантуре и докторантуре. Нам нужны не просто молодые специалисты, а грамотные и инициативные работники, которые желают и способны серьезно заниматься наукой, нацелены на конечные и глубокие результаты. На предприятии организованы кафедры ведущих вузов страны МФТИ, МАИ, РУДН.

– На базе ЦНИИмаш создан Координационный научно-технический совет (КНТС) Роскосмоса. Чем он занимается?

– КНТС Роскосмоса – главный орган, формирующий состав Долгосрочной программы научно-прикладных исследований и экспериментов на российском сегменте (РC) МКС, а также координирующий деятельность всех организаций постановщиков космических экспериментов. Председательствует в КНТС генеральный директор ЦНИИмаша. Членами КНТС являются видные ученые и инженеры – академики, главные конструкторы, профессора. Хотя российский сегмент МКС все еще находится в процессе строительства, сформированная КНТС программа включает в себя 217 экспериментов, более 40 из них уже завершены.

Другой важный орган, где ЦНИИмаш принимает активное участие – совместный консультативно-экспертный совет Роскосмоса и NASA. Бессменным сопредседателем совета с американской стороны является знаменитый астронавт Томас Стаффорд. В разные годы сопредседателями совета с российской стороны работали академики Уткин и Анфимов. В настоящее время – генеральный директор ЦНИИмаша. В задачи совета входят анализ и независимая экспертиза технического состояния станции и всех наиболее важных решений, принимаемых в отношении проекта МКС, в частности в сфере безопасности экипажей. В очередной раз комиссия Райкунова-Стаффорда (так сокращенно называют совет) собиралась в ЦНИИмаш в июне 2012 года и в центре Джонсона (NASA) в ноябре 2012 года.

– Вы упомянули космодром «Восточный». Какие с ним связаны перспективы?

– Новый космодром предназначен для того, чтобы обеспечить решение всего комплекса задач российской космонавтики. Но из этого спектра задач особо выделяются задачи фундаментальных космических исследований, прежде всего – Солнечной системы. По предварительным планам, сначала будут запускаться космические аппараты для работы в ближнем космосе, а затем – автоматические станции для исследований Луны, Марса, возможно, также астероидов, Венеры и Меркурия.

Имеются предложения по исследованию и использованию для наблюдений в интересах фундаментальных космических исследований так называемых точек Лагранжа, в которых гравитационные силы, действующие на космический аппарат со стороны двух массивных небесных тел, взаимно уравновешиваются. Это позволяет проводить научные наблюдения с минимальными затратами топлива на поддержание положения космического аппарата. Такие точки есть не только в системе Солнце–Земля, но и в системах Земля–Луна, Солнце–Юпитер, Солнце–Сатурн, внутри систем Юпитера и Сатурна.

Сейчас большое внимание уделяется работе космических аппаратов в точках Лагранжа системы Солнце–Земля. Одна из этих точек обеспечивает хорошие наблюдения Солнца и возможности раннего предупреждения о наступающей «солнечной буре», а вторая – возможности проведения астрофизических программ в тени Земли. Обсуждаются и возможности использования точек Лагранжа системы Земля–Луна.

– Но Космос – это не только космические аппараты. Что можно сказать о фундаментальных открытиях, связанных с изучением Вселенной?

– Сегодня такие космические телескопы, как «Хаббл», «Кеплер» и другие, буквально переворачивают казавшиеся незыблемыми теории строения Вселенной. Сейчас мы уже знаем, как рождаются звезды, как они развиваются и погибают, поэтому можем прогнозировать будущее Солнца и нашей планетной системы.

Несмотря на то что современные экспериментальные данные свидетельствуют об однородности и изотропности Метагалактики, выявленная неоднородность реликтового излучения, обнаруженные свидетельства существования «темных» материи и энергии дали основания для разработки новых теоретических моделей. Согласно некоторым из них, наша Вселенная конечна и не вечна во времени, ее структура очень сложна, и вселенных, подобных нашей, возможно, множество.

Как известно, Альберт Эйнштейн, публикуя решение задачи об эволюции Вселенной, ввел понятие космологической постоянной «лямбда». Ее назначение состояло в том, чтобы сделать Вселенную стационарной. Однако наш соотечественник Александр Фридман нашел нестационарные решения уравнений Эйнштейна, в которых Вселенная представала расширяющейся. Решения Фридмана поначалу были восприняты Эйнштейном как математическое упражнение. Но после открытия разбегания галактик, решения Фридмана прекрасно подошли для описания наблюдений и стали важнейшей и широко используемой космологической моделью. Сам Эйнштейн назвал космологическую постоянную своей «самой большой научной ошибкой». И сегодня космические исследования позволяют подтвердить справедливость теории Большого взрыва и тем самым правоту Фридмана.

Таким образом, космическая деятельность на рубеже нового тысячелетия произвела полный пересмотр картины мира. Но, кроме фундаментальных открытий, важны и прикладные результаты. У людей может складываться впечатление, что космонавтика вообще никому не нужна, что это пустая трата денег. Не надо забывать, что космонавтика – это и телевидение, и спутниковая связь, и навигация, и многое другое. Без космонавтики развитие человеческой цивилизации уже немыслимо.