La indústria espacial és una de les més tecnològiques i el seu estat caracteritza en gran mesura el nivell general de desenvolupament de la indústria i la tecnologia del país. Els èxits espacials existents de Rússia es basen principalment en els assoliments de l’URSS. En el moment del col·lapse de la Unió Soviètica, les capacitats de l’URSS i els Estats Units a l’espai eren aproximadament comparables. Posteriorment, la situació de l'astronàutica a la Federació Russa va començar a deteriorar-se gradualment.
A part dels serveis per al lliurament d’astronautes nord-americans a l’Estació Espacial Internacional (ISS), sorgits a causa de la negativa dels Estats Units del costós programa de la llançadora espacial, Rússia és inferior als Estats Units en tot: pràcticament no hi ha grans projectes científics d’èxit comparables a l’enviament de rovers, al desplegament de telescopis orbitals o enviant naus espacials a objectes distants del sistema solar. El ràpid desenvolupament de les empreses comercials privades ha conduït a una disminució significativa de la quota de Roskosmos al mercat de llançament espacial. Els motors russos RD-180 subministrats als Estats Units substituiran aviat el BE-4 americà de Blue Origin.
Amb una alta probabilitat, l'any vinent, els Estats Units refusaran els serveis de Rússia com a "cabina espacial", després d'haver completat les proves de la seva pròpia nau tripulada (es desenvolupen simultàniament tres naus tripulades).
L’últim punt de contacte entre els Estats Units i Rússia és l’ISS, que s’acaba. Si no s’implementa cap projecte nacional o internacional amb participació russa, l’estada dels cosmonautes russos en òrbita esdevindrà extremadament episòdica.
La principal tendència establerta, que en un futur pròxim hauria de comportar una reducció significativa del cost del llançament d’una càrrega útil en òrbita, és la creació de coets reutilitzables. En certa mesura, això ja està passant: l'objectiu declarat de SpaceX és reduir el cost del llançament de la càrrega en òrbita deu vegades, i en aquest moment s'ha pogut reduir el preu aproximadament una vegada i mitja.
S'ha d'entendre que el coet reutilitzable en la seva forma actual (amb el retorn de la primera etapa) es troba en l'etapa inicial de desenvolupament. A jutjar per l'interès mostrat per altres empreses comercials en aquesta direcció, la direcció es pot considerar extremadament prometedora. Un avenç en aquesta direcció podria ser l'aparició d'un vehicle de llançament en dues etapes (BT) amb total reutilització de les dues etapes i la fiabilitat esperada del vol a nivell dels avions de línia moderns.
La indústria espacial russa també té diversos projectes de vehicles de llançament reutilitzables de diversos graus de sofisticació.
Baikal
Un dels projectes més populars de coets reutilitzables és Baikal-Angara. El prometedor mòdul "Baikal" és un accelerador reutilitzable (MRU) de la primera etapa del vehicle de llançament Angara, desenvolupat al GKNPTs im. Khrunichev.
Depenent de la classe del coet (lleuger, mitjà, pesat) s’han d’utilitzar un, dos o quatre reforçadors Baikal reutilitzables. En la seva versió lleugera, l’accelerador Baikal és, de fet, la primera etapa que acosta el concepte de coets Angara en aquesta versió al concepte Falcon-9 de SpaceX.
Una característica de l’accelerador reutilitzable "Baikal" és el retorn realitzat pels avions. Després de desacoblar, "Baikal" desplega una ala rotativa a la part superior del casc i aterra a l'aeròdrom, mentre es poden realitzar maniobres a una distància d'uns 400 km.
El disseny ha estat criticat per ser més complex i potencialment menys eficient en comparació amb la plantació vertical utilitzada en projectes d’ultramar. Segons Roskosmos, és necessari un patró d’aterratge horitzontal per garantir la possibilitat de tornar al lloc de llançament, però s’ha declarat la mateixa possibilitat per al vehicle de llançament BFR. I les primeres etapes del vehicle de llançament Falcon-9 no es troben a més de 600 km del lloc de llançament, és a dir, els llocs d’aterratge per a ells es poden equipar fàcilment a una distància relativament curta del cosmodrom.
Un altre inconvenient del concepte de vehicle de llançament Baikal MRU + Angara es pot considerar que en la versió mitjana i pesada només tornen els acceleradors, es perd la primera etapa (unitat central) del vehicle de llançament. I l’aterratge de quatre MRU al mateix temps en llançar una versió pesada del vehicle de llançament pot causar dificultats.
En el context de l’elaboració del projecte Baikal-Angara, les declaracions del dissenyador general dels míssils Angara, Alexander Medvedev, semblen estranyes. Al seu parer, el coet pot aterrar amb l'ajut de motors a reacció sobre suports retràctils, com el vehicle de llançament Falcon-9. La reforma de les primeres etapes dels vehicles de llançament Angara-A5V i Angara-A3V amb suports d’aterratge, un sistema de control d’aterratge, sistemes de protecció tèrmica addicionals i combustible addicional augmentarà el seu pes al voltant d’un 19 per cent. Després de la revisió, Angara-A5V podrà retirar 26-27 tones del cosmodrom Vostochny, i no 37 tones, com en una versió única. Si s’implementa aquest projecte, el cost de l’elevació de la càrrega mitjançant l’Angara hauria de disminuir entre un 22 i un 37%, mentre que no s’indica el nombre màxim permès de llançaments de les primeres etapes del vehicle de llançament.
Tenint en compte les declaracions dels representants de Roscosmos sobre la possibilitat de crear un vehicle de llançament Soyuz-7 en cooperació amb S7 Space en una versió reutilitzable, es pot concloure que el projecte d’un vehicle de llançament reutilitzable encara no s’ha decidit definitivament a Rússia. No obstant això, el projecte MRU Baikal s'està elaborant gradualment. La planta experimental de construcció de màquines que porta el nom de V. M. Myasishchev es dedica al seu desenvolupament. Està previst un vol horitzontal de prova del demostrador per al 2020, i després s’hauria d’aconseguir una velocitat d’uns 6,5 m. En el futur, la MRU es llançarà des d’un globus aerostàtic, a una altitud de 48 km.
Soyuz-7
El setembre de 2018, Igor Radugin, primer dissenyador general adjunt - dissenyador en cap de vehicles de llançament de la Corporació espacial i de coets Energia, que va liderar el desenvolupament del nou vehicle de llançament rus Soyuz-5 i el coet súper pesat de Yenisei, va deixar el seu càrrec i va anar a treballar a la companyia privada S7 Space. Segons ell, S7 Space planeja crear un coet Soyuz-7 basat en el coet d'un sol ús Soyuz-5 que Roscosmos desenvolupa, que, al seu torn, és el successor ideològic de l'èxit coet soviètic Zenit.
Igual que al coet Falcon-9, el vehicle de llançament Soyuz-7 està previst tornar a la primera etapa mitjançant maniobra dinàmica de coets i aterratge vertical mitjançant motors coets. Està previst desenvolupar una versió Soyuz-7SL per a la plataforma Sea Launch. Es preveu utilitzar el provat motor RD-171 (molt probablement la seva modificació RD-171MV) com a motor Soyuz-7 LV, que es pot reutilitzar fins a vint vegades (10 vols i 10 cremades). S7 Space planeja implementar el seu desenvolupament en un termini de 5 a 6 anys. De moment, el vehicle de llançament Soyuz-7 es pot considerar el projecte més realista d’un vehicle de llançament reutilitzable a Rússia.
Teia
L'empresa "Lin Industrial" està dissenyant un coet suborbital ultra petit "Teia", dissenyat per enlairar-se fins al límit de l'espai condicional de 100 km i després tornar.
Tot i les modestes característiques del projecte, pot proporcionar les tecnologies necessàries per crear en el futur un vehicle de llançament amb característiques més elevades, sobretot perquè Lin Industrial treballa simultàniament en el projecte d’un vehicle de llançament ultra petit d’un sol ús Taimyr.
Corona
Un dels projectes més interessants i innovadors es pot considerar el coet “Korona” d’enlairament i aterratge vertical d’una sola etapa reutilitzable, desenvolupat pel State Missile Center (GRTs) que porta el nom de V. I. Makeev entre 1992 i 2012. A mesura que es va desenvolupar el projecte, es van considerar moltes variants del vehicle de llançament Korona fins que es va formar la versió final més òptima.
La versió final del vehicle de llançament Korona està dissenyada per llançar una càrrega útil de 6-12 tones a una òrbita terrestre baixa amb una altitud d’uns 200-500 km. Es suposa que la massa de llançament del vehicle de llançament oscil·la entre les 280 i les 290 tones. Se suposava que el motor utilitzava un motor coet propulsor líquid aire-falca (LRE) en un parell de combustible hidrogen + oxigen. La protecció tèrmica millorada de la nau espacial orbitant "Buran" se suposa que s'utilitzarà com a protecció tèrmica.
La forma cònica aximètrica del casc té una bona aerodinàmica quan es mou a velocitats elevades, cosa que permet al vehicle de llançament Korona aterrar al punt de llançament. Això, al seu torn, permet llançar el Korona LV tant des de plataformes terrestres com offshore. En baixar per les capes superiors de l’atmosfera, el vehicle de llançament realitza frenades i maniobres aerodinàmiques i, en la fase final, quan s’apropa al lloc d’aterratge, gira a popa cap avall i aterra amb un motor coet sobre amortidors incorporats. Presumiblement, el vehicle de llançament Korona es pot utilitzar fins a 100 vegades, amb la substitució d’elements estructurals individuals cada 25 vols.
Segons el desenvolupador, trigaran uns 7 anys i 2.000 milions de dòlars a entrar en l'etapa d'operació del judici, no tant per la possibilitat d'obtenir un complex tan revolucionari.
De moment, els GRT els fan servir. Makeev es pot considerar una de les empreses més competents en el camp del coet, que va mantenir el seu potencial el màxim possible després del col·lapse de la URSS. Van ser ells els que van crear un dels míssils balístics intercontinentals (ICBM) més eficaços, Sineva, i se'ls va confiar la creació del Sarmat ICBM, que substituirà el famós Satanàs. La finalització de la creació del Sarmat ICBM el 2020-2021 obre una oportunitat per atraure el SRC que porta el seu nom Makeev per a projectes espacials.
Parlant de les deficiències del projecte Korona, es pot suposar que aquestes seran principalment la necessitat de crear una infraestructura per al lliurament i emmagatzematge d’hidrogen líquid, així com tots els problemes i riscos associats al seu ús. És possible que la millor solució sigui abandonar l’esquema d’una sola etapa del vehicle de llançament Korona i implementar un complex de gas metà completament reutilitzable en dues etapes. Per exemple, sobre la base del motor desenvolupat oxigen-metà RD-169 o les seves modificacions. En aquest cas, la primera etapa es podria utilitzar per separat per portar una càrrega útil específica a una altitud d’uns 100 km.
D’altra banda, l’hidrogen líquid, com a combustible per a coets, és molt probable que no es pugui evitar. En molts projectes, depenent de si la primera etapa és de metà o de querosè, en la segona etapa s’utilitzen motors d’hidrogen-oxigen. En aquest context, és apropiat recordar motors de tres components, que, per exemple, és el motor de tres components de dos modes RD0750 desenvolupat per l'Oficina de Disseny d'Automatització Química (KBKhA). En el primer mode, el motor RD0750 funciona amb oxigen i querosè amb l'addició d'un 6% d'hidrogen, en el segon, amb oxigen i hidrogen. Aquest motor també es pot implementar per a la combinació hidrogen + metà + oxigen, i és possible que això resulti encara més senzill que en la versió amb querosè.
Baikal-Angara, Soyuz-7 o Korona?
Quin d'aquests projectes podria ser el primer coet reutilitzable de Rússia? El projecte Baikal-Angara, malgrat la seva popularitat, es pot considerar el menys interessant. En primer lloc, l’enrenou a llarg termini amb els vehicles de llançament “Angara” ja deixa la seva empremta i, en segon lloc, el concepte de retornar la MRU per via aèria també planteja moltes preguntes. Si parlem de l’opció fàcil, quan la MRU és en realitat la primera etapa, allà on anés, però si parlem d’opcions mitjanes i pesades amb dos / quatre MRU i la pèrdua de la primera i segona etapa, la idea sembla molt estrany. És probable que les converses sobre l'aterratge vertical del vehicle de llançament "Angara" continuïn sent-ho, o es realitzaran quan la resta del món ja estigui volant sobre antigravitat o antimatèria.
La creació d’una versió reutilitzable del vehicle de llançament Soyuz-7 per una empresa privada S7 Space en cooperació amb Roskosmos sembla més optimista, sobretot perquè el projecte de llançament súper pesat Yenisei es construirà amb els mateixos motors, cosa que possiblement permetrà la transferència les tecnologies "reutilitzables" … Tot i això, recordant l’èpica amb "Yo-mobile", i aquest projecte pot anar a la brossa de la història. Un altre tema és l’ús inicial de motors oxigen-querosè en els projectes dels vehicles de llançament Soyuz-5, Soyuz-7 i Yenisei. Els avantatges i les perspectives del metà com a combustible per a coets són òbvies i cal concentrar els esforços en la transició a aquesta tecnologia: la creació d’un motor de coet de metà reutilitzable, en lloc de crear el següent oxigen "més potent del món" motor de querosè, que deixarà de ser rellevant d'aquí a 5-10 anys …
El projecte "Corona" en aquesta situació es pot veure com un "cavall fosc". Com es va esmentar anteriorment, el SRC ells. Makeeva té altes competències i, amb el finançament adequat, podria haver creat un vehicle de llançament reutilitzable en una o dues etapes en el període comprès entre el 2021 i el 2030, després d’acabar els treballs del Sarmat ICBM. De totes les opcions possibles, el projecte Korona pot esdevenir potencialment el més innovador, capaç de crear bases per a les properes generacions de vehicles de llançament.
L’aparició del vehicle de llançament Falcon-9 reutilitzable va mostrar que havia començat una nova batalla per l’espai i que estàvem quedant enrere ràpidament en aquesta batalla. No hi ha dubte que, després d’haver rebut avantatges unilaterals a l’espai, els Estats Units i, possiblement, la Xina el seguiran, començaran la seva ràpida militarització. El baix cost del llançament de càrregues útils a l’òrbita, proporcionat pels vehicles de llançament reutilitzables, farà que l’espai sigui una inversió atractiva per al sector comercial, alimentant encara més la cursa espacial.
En relació amb l’anterior, voldria esperar que el lideratge del nostre país s’adonés de la importància de desenvolupar la tecnologia espacial en el context, si no civil, de les aplicacions almenys militars, i invertís els fons necessaris en el desenvolupament d’espais prometedors. tecnologies, i no en la construcció d’un altre estadi o parc d’atraccions, garantint un control adequat sobre el seu ús previst.
