Des del primer llançament de la sonda tripulada Vostok amb Yuri Gagarin a bord, la Rocket and Space Corporation Energia, que porta el nom de SP Korolev, treballa en el desenvolupament d’aquesta àrea de cosmonautica pràctica des del primer llançament a l’espai el 12 d’abril de 1961 tecnologia espacial Sergey Korolev. La corporació té una gran experiència en aquest àmbit. Durant més de mig segle, ha estat l’organització líder en la indústria espacial i de coets nacionals per a la creació de naus espacials tripulades, estacions orbitals tripulades i complexos. Des de 2008, segons l’assignació tècnica de Roskosmos, l’empresa ha desenvolupat un vehicle de transport tripulat de nova generació.
El projecte d’una nova sonda espacial russa de transport tripulat, creada per RSC Energia que porta el seu nom SP Korolev, en cooperació amb empreses de la indústria, en un temps relativament curt va passar per diverses etapes de treball, durant les quals el client va aclarir les tasques del vaixell i els requisits per a això. Fins ara s’ha publicat un projecte tècnic. Per decisió del Consell Científic i Tècnic de Roscosmos, es va adoptar amb la recomanació de passar a l’etapa d’emissió de documentació de disseny i proves experimentals per garantir la primera prova de vol no tripulat en òrbita baixa de la Terra el 2018.
En aquesta etapa de creació del vaixell, la seva tasca principal ve determinada pels vols a la Lluna i de tornada, així com pels vols en òrbites terrestres baixes (transport i suport tècnic de l’estació tripulada i, si cal, vols especials autònoms).
En volar a la Lluna, es consideren dos programes.
Un d’ells és un de dos llançaments amb una expedició de quatre persones que aterra a la seva superfície. Segons aquest programa, una nau d’aterratge sense cosmonautes s’envia primer a una òrbita lunar baixa i després un avió de transport tripulat hi lliura una tripulació, que es trasllada a aquesta nau espacial, que aterra a la superfície lunar i després torna a un transport tripulat avió, a bord del qual els cosmonautes tornen a la terra.
Un altre programa preveu l'acoblament d'una nau espacial de transport tripulada amb una estació orbital circumlunar. Té especial interès la ubicació d’una estació d’aquest tipus a una distància d’uns 60 mil quilòmetres de la Lluna, al punt Lagrange L1 o L2 del sistema gravitatori Terra-Lluna. Aquests punts es situen en una línia recta que connecta els centres del nostre planeta i el seu satèl·lit natural (el primer és davant de la Lluna en relació amb l’observador terrestre, el segon darrere d’ella).
El vaixell consta d’un vehicle reutilitzable reutilitzable i un compartiment de propulsió d’un sol ús. La longitud és d’uns sis metres, la dimensió transversal al llarg dels panells solars desplegats és d’uns 14 metres, la massa de llançament per als vols a la Lluna és d’unes 20 tones, per als vols a l’estació en òrbita terrestre baixa, aproximadament 14 tones. La tripulació és de quatre persones. S’espera el llançament de la nau espacial des del cosmodrom rus Vostochny. L'aterratge del vehicle de reentrada s'ha de dur a terme al territori de Rússia.
El model a gran escala de disseny i disseny del vehicle de reentrada de la nova sonda de transport tripulat es pot veure a l’estand de RSC Energia com a part de l’exposició conjunta de la indústria espacial i de coets russos, desplegada al pavelló D1 al MAKS-2013. La longitud (alçada) del vehicle de reentrada és d’uns quatre metres (excloent els suports d’aterratge oberts), el diàmetre màxim és d’uns 4,5 metres.
La composició del vehicle de reentrada: compartiments superiors de comandament, agregats i no pressuritzats, les superfícies laterals dels quals estan equipades amb protectors tèrmics i un protector tèrmic frontal.
El compartiment de comandament allotja la tripulació, un complex de mitjans del seu sistema de suport vital, part dels equips i instruments del complex de control a bord i el contenidor del sistema de paracaigudes. El compartiment de muntatge contindrà motors a reacció per al sistema de control de descens del vehicle de reentrada a l’atmosfera, dipòsits de combustible i un sistema pneumàtic-hidràulic per subministrar combustible a aquests motors, a més d’un sistema de propulsió d’aterratge de propulsor sòlid, quatre suports d’aterratge retràctils, instruments i equipament d'alguns sistemes de bord del vehicle.
Per al vol de la nau espacial cap a la Lluna, s’instal·len dispositius de navegació especials, un sistema de propulsió amb dos motors de propulsió amb una empenta de dues tones cadascun i un subministrament de combustible per realitzar operacions dinàmiques en una òrbita circumlunar i formar una trajectòria de retorn a la Terra. Els sistemes radiotècnics de la nau espacial han de mantenir la seva comunicació amb el centre de control i el control de la trajectòria externa del vol mitjançant punts de mesura terrestres fins a una distància de 500 mil quilòmetres.
El nou vaixell serà molt més còmode que el Soyuz. El volum lliure del vehicle de reentrada per cosmonauta gairebé es duplicarà. Les solucions de disseny desenvolupades per al disseny de l’interior han de garantir l’ergonomia i el confort de la tripulació, augmentant la competitivitat del vaixell en comparació amb desenvolupaments similars. En particular, s’utilitzaran noves cadires Cheget amb una comoditat millorada per allotjar els cosmonautes, s’implementaran noves solucions tècniques i de programari en termes d’instal·lacions d’ordinadors a bord per al sistema de control i visualització d’informació de vol per a la tripulació.
Moltes innovacions s'apliquen al disseny del vaixell. Entre ells es troben els nous aliatges d’alumini d’alta resistència, materials de protecció tèrmica amb una densitat tres vegades inferior als que s’utilitzen als vaixells Soyuz TMA, materials i estructures de tres capes de fibra de carboni, instal·lacions d’acoblament i acoblament làser, etc. L'ús múltiple del vehicle de reentrada del nou vaixell està assegurat per un conjunt de solucions tècniques implementades, incloses les aterratges verticals sobre suports d'aterratge, així com la substitució de la protecció tèrmica durant el manteniment entre vols.
Per als vols de la nau espacial al satèl·lit de la Terra, es preveu utilitzar un coet de reforç súper pesat i un escenari superior dissenyat per col·locar la nau espacial en un trajecte de vol a la Lluna i desaccelerar-la. Està previst que el seu desenvolupament comenci en un futur proper. La capacitat de càrrega del vehicle de llançament, segons estimacions preliminars, hauria de ser com a mínim de 65 a 70 tones, que inclou la massa de llançament de la nau espacial i la massa de llançament de l’etapa superior (40 a 45 tones).
Se suposa que es construiran cinc vehicles de reentrada, tenint en compte la reutilització del seu ús i el programa de vol proposat. El compartiment del motor del vaixell es fabricarà per separat per a cada vol.
