Setelah kecelakaan yang dipublikasikan dengan cukup keras yang melibatkan roket Proton Rusia, orang dapat mengatakan bahwa menulis tentang keadaan sebenarnya di industri luar angkasa menjadi tidak senonoh. Namun, program luar angkasa Rusia tidak hanya tentang kecelakaan dan bencana satelit dan stasiun luar angkasa, tetapi juga proyek luar biasa yang cukup menjanjikan dan berhasil melewati jalur desain mereka. Ini akan fokus pada sistem roket dan ruang angkasa yang dapat digunakan kembali (MRKS-1), tes model yang dimulai di TsAGI.
Belum lama ini, pusat pers TsAGI menerbitkan gambar model ini. Penampilannya mengingatkan banyak pada pesawat ruang angkasa yang dapat digunakan kembali, seperti American Space Shuttle atau "Buran" kami. Tetapi kemiripan eksternal, seperti yang sering terjadi dalam kehidupan, menipu. MKRS-1 adalah sistem yang sama sekali berbeda. Ini menerapkan ideologi yang berbeda secara fundamental, yang secara kualitatif berbeda dari semua proyek luar angkasa masa lalu yang dilaksanakan. Pada intinya, ini adalah kendaraan peluncuran yang dapat digunakan kembali.
Proyek MRKS-1 adalah kendaraan peluncuran lepas landas vertikal yang dapat digunakan kembali sebagian berdasarkan tahap pertama pelayaran yang dapat digunakan kembali, blok booster, dan tahap kedua sekali pakai. Tahap pertama dilakukan sesuai dengan skema pesawat dan bersifat reversibel. Ia kembali ke area peluncuran dalam mode pesawat dan melakukan pendaratan horizontal di lapangan terbang kelas 1. Blok bersayap yang dapat digunakan kembali dari sistem roket tahap pertama akan dilengkapi dengan mesin roket propelan cair jelajah (LPRE) yang dapat digunakan kembali.
Saat ini, Pusat Penelitian dan Produksi Negara dinamai Khrunichev, pekerjaan desain dan pengembangan dan penelitian pada pengembangan dan pembuktian penampilan teknis, serta karakteristik teknis dari sistem roket dan ruang angkasa yang dapat digunakan kembali, sedang berjalan lancar. Sistem ini dibuat dalam kerangka program luar angkasa federal bekerja sama dengan banyak perusahaan terkait.
Namun, mari kita bicara sedikit tentang sejarah. Generasi pertama pesawat ruang angkasa yang dapat digunakan kembali mencakup 5 pesawat ruang angkasa jenis Space Shuttle, serta beberapa pengembangan domestik dari seri BOR dan Buran. Dalam proyek-proyek ini, baik spesialis Amerika dan Soviet mencoba membangun sendiri pesawat ruang angkasa yang dapat digunakan kembali (tahap terakhir, yang langsung diluncurkan ke luar angkasa). Tujuan dari program-program ini adalah sebagai berikut: kembalinya sejumlah besar muatan dari luar angkasa, mengurangi biaya peluncuran muatan ke luar angkasa, melestarikan pesawat ruang angkasa yang mahal dan kompleks untuk penggunaan berulang, kemampuan untuk melakukan peluncuran yang sering dari tahap yang dapat digunakan kembali.
Namun, generasi pertama dari sistem ruang yang dapat digunakan kembali tidak dapat menyelesaikan masalah mereka dengan tingkat efisiensi yang memadai. Biaya unit akses ke ruang angkasa ternyata sekitar 3 kali lebih tinggi daripada roket sekali pakai biasa. Pada saat yang sama, pengembalian muatan dari luar angkasa tidak meningkat secara signifikan. Pada saat yang sama, sumber daya menggunakan tahapan yang dapat digunakan kembali ternyata jauh lebih rendah daripada yang dihitung, yang tidak memungkinkan penggunaan kapal-kapal ini dalam jadwal peluncuran ruang angkasa yang ketat. Akibatnya, akhir-akhir ini, baik satelit maupun astronot dikirim ke orbit dekat bumi menggunakan sistem roket sekali pakai. Dan tidak ada yang bisa mengembalikan peralatan dan kendaraan mahal dari orbit dekat bumi. Hanya Amerika yang membuat sendiri kapal otomatis kecil X-37B, yang dirancang untuk kebutuhan militer dan memiliki muatan kurang dari 1 ton. Jelas bagi semua orang bahwa sistem modern yang dapat digunakan kembali harus secara kualitatif berbeda dari perwakilan generasi pertama.
Di Rusia, pekerjaan sedang dilakukan pada beberapa sistem ruang yang dapat digunakan kembali sekaligus. Namun, jelas bahwa yang paling menjanjikan adalah apa yang disebut sistem kedirgantaraan. Idealnya, pesawat ruang angkasa akan lepas landas dari lapangan terbang seperti pesawat biasa, memasuki orbit rendah bumi dan kembali, hanya mengkonsumsi bahan bakar. Namun, ini adalah opsi paling sulit yang membutuhkan banyak solusi teknis dan penelitian awal. Opsi ini tidak dapat diterapkan dengan cepat oleh negara modern mana pun. Meskipun Rusia memiliki cadangan ilmiah dan teknis yang cukup besar untuk proyek-proyek semacam ini. Misalnya, "pesawat luar angkasa" Tu-2000, yang memiliki studi yang cukup rinci. Pelaksanaan proyek ini pada suatu waktu terhambat oleh kurangnya dana setelah runtuhnya Uni Soviet pada 1990-an, serta tidak adanya sejumlah komponen kritis dan kompleks.
Ada juga versi perantara, di mana sistem luar angkasa terdiri dari pesawat ruang angkasa yang dapat digunakan kembali dan panggung booster yang dapat digunakan kembali. Pekerjaan pada sistem seperti itu dilakukan di Uni Soviet, misalnya, sistem Spiral. Ada juga banyak perkembangan baru. Tetapi bahkan skema sistem ruang yang dapat digunakan kembali ini mengandaikan siklus kerja desain dan penelitian yang agak panjang di berbagai bidang.
Oleh karena itu, fokus utama di Rusia adalah pada program MRKS-1. Program ini merupakan singkatan dari Stage 1 Reusable Rocket and Space System. Terlepas dari "tahap pertama" ini, sistem yang dibuat akan sangat fungsional. Hanya saja dalam kerangka program umum yang cukup besar untuk menciptakan sistem luar angkasa terbaru, program ini memiliki tenggat waktu paling dekat untuk implementasi akhirnya.
Sistem yang diusulkan oleh proyek MRKS-1 akan menjadi sistem dua tahap. Tujuan utamanya adalah untuk meluncurkan ke orbit dekat bumi secara mutlak semua pesawat ruang angkasa (transportasi, berawak, otomatis) dengan berat hingga 25–35 ton, baik yang sudah ada maupun dalam proses pembuatan. Berat muatan yang dimasukkan ke orbit lebih besar dari pada Proton. Namun, perbedaan mendasar dari roket pembawa yang ada akan berbeda. Sistem MRKS-1 tidak akan sekali pakai. Tahap pertama tidak akan terbakar di atmosfer atau jatuh ke tanah dalam bentuk kumpulan puing-puing. Setelah mempercepat tahap 2 (yang satu kali) dan muatan, tahap 1 akan mendarat, seperti pesawat ulang-alik abad ke-20. Saat ini, ini adalah cara paling menjanjikan untuk mengembangkan sistem transportasi ruang angkasa.
Dalam praktiknya, proyek ini merupakan modernisasi selangkah demi selangkah dari kendaraan peluncuran sekali pakai Angara yang saat ini sedang dibuat. Sebenarnya, proyek MRKS-1 sendiri lahir sebagai pengembangan lebih lanjut dari GKNPT im. Khrunichev, di mana, bersama dengan LSM Molniya, booster tahap pertama yang dapat digunakan kembali dari kendaraan peluncuran Angara dibuat, yang menerima penunjukan Baikal (untuk pertama kalinya, model Baikal ditampilkan di MAKS-2001). Baikal menggunakan sistem kontrol otomatis yang sama yang memungkinkan pesawat ulang-alik Soviet Buran terbang tanpa awak. Sistem ini memberikan dukungan untuk penerbangan di semua tahapannya - dari saat peluncuran hingga pendaratan kendaraan di lapangan terbang, sistem ini akan diadaptasi untuk MRKS-1.
Berbeda dengan proyek Baikal, MRKS-1 tidak akan memiliki pesawat lipat (sayap), tetapi dipasang dengan kaku. Solusi teknis ini akan mengurangi kemungkinan situasi darurat saat kendaraan memasuki lintasan pendaratan. Namun desain akselerator yang dapat digunakan kembali yang baru-baru ini diuji masih akan mengalami perubahan. Sergei Drozdov, kepala departemen aerothermodynamics pesawat berkecepatan tinggi di TsAGI, mencatat, para spesialis "terkejut dengan fluks panas tinggi di bagian tengah sayap, yang tidak diragukan lagi akan memerlukan perubahan dalam desain pesawat." Pada bulan September-Oktober tahun ini, model MRKS-1 akan menjalani serangkaian tes di terowongan angin transonik dan hipersonik.
Pada tahap kedua pelaksanaan program ini, direncanakan untuk membuat tahap kedua dapat digunakan kembali, dan massa muatan yang akan diluncurkan ke luar angkasa harus bertambah hingga 60 ton. Tetapi bahkan pengembangan akselerator yang dapat digunakan kembali hanya pada tahap pertama sudah merupakan terobosan nyata dalam pengembangan sistem transportasi ruang angkasa modern. Dan yang paling penting adalah bahwa Rusia bergerak menuju terobosan ini, sambil mempertahankan statusnya sebagai salah satu kekuatan luar angkasa terkemuka di dunia.
Saat ini, MRKS-1 dianggap sebagai kendaraan serba guna universal yang dimaksudkan untuk meluncurkan pesawat ruang angkasa dan berbagai muatan, kapal berawak dan kargo ke orbit dekat bumi, kapal berawak dan kargo di bawah program eksplorasi manusia ruang angkasa dekat bumi, eksplorasi ruang angkasa. Bulan dan Mars, serta planet-planet lain di tata surya kita. …
Komposisi MRKS-1 meliputi reusable rocket unit (VRB), yaitu booster tahap I yang dapat digunakan kembali, booster tahap II satu kali, serta hulu ledak ruang angkasa (RGC). VRB dan akselerator tahap II terhubung satu sama lain dalam skema batch. Diusulkan untuk membangun modifikasi MRCS dengan daya dukung yang berbeda (massa kargo yang dikirim ke orbit referensi rendah dari 20 hingga 60 ton), dengan mempertimbangkan akselerator tahap I dan II terpadu menggunakan kompleks darat tunggal. Bahwa dalam jangka panjang akan memungkinkan untuk memastikan dalam praktiknya penurunan intensitas tenaga kerja dalam posisi teknis, produksi serial maksimum dan kemungkinan pengembangan keluarga pembawa ruang angkasa yang efektif secara ekonomi berdasarkan modul dasar.
Pengembangan dan konstruksi keluarga MRKS-1 dengan daya dukung yang berbeda berdasarkan tahapan terpadu sekali pakai dan dapat digunakan kembali, yang akan memenuhi persyaratan untuk sistem transportasi ruang angkasa yang canggih, dan mampu menyelesaikan tugas peluncuran objek luar angkasa yang unik dan mahal serta yang serial dengan efisiensi dan kehandalan yang sangat tinggi.pesawat antariksa dapat menjadi alternatif yang sangat serius dalam sejumlah kendaraan peluncuran generasi baru yang akan beroperasi untuk waktu yang lama di abad ke-21.
Saat ini, spesialis TsAGI telah berhasil menilai multiplisitas rasional penggunaan tahap pertama MRKS-1, serta opsi untuk demonstran unit rudal yang dikembalikan dan kebutuhan untuk implementasinya. MRKS-1 tahap pertama yang dikembalikan akan memberikan tingkat keamanan dan keandalan yang tinggi dan sepenuhnya mengabaikan alokasi area di mana bagian yang dapat dilepas jatuh, yang secara signifikan akan meningkatkan efisiensi implementasi program komersial yang menjanjikan. Keuntungan yang disebutkan di atas bagi Rusia tampaknya sangat penting, karena untuk satu-satunya negara di dunia yang memiliki lokasi kontinental dari kosmodrom yang ada dan menjanjikan.
TsAGI percaya bahwa pembuatan proyek MRKS-1 adalah langkah baru secara kualitatif dalam desain kendaraan ruang angkasa yang dapat digunakan kembali yang menjanjikan untuk diluncurkan ke orbit. Sistem seperti itu sepenuhnya memenuhi tingkat perkembangan teknologi roket dan ruang angkasa pada abad XXI dan memiliki indikator efisiensi ekonomi yang jauh lebih tinggi.
