Отечественный и зарубежный опыт реализации космических проектов

На сегодняшний день более 70 государств активно занимаются космической деятельностью. Космическими технологиями в области связи и телевещания, метеорологического наблюдения, картографии, геодезии, научных исследований и навигации пользуются все развитые страны мира.

Космическая деятельность в настоящее время стала областью столкновения интересов и удовлетворения амбиций стран, которые осваивают околоземное пространство. В 1957 году Советский Союз запустил первый космический аппарат (КА), с того момента прошло более пяти- десяти лет. За указанный промежуток времени было совершено более 6800 успешных запусков спутников, пилотируемых кораблей, долговременных обитаемых и автоматических межпланетных станций. Первый запуск спутника Explorer-1 США осуществили в 1958 году. Первый космический аппарат Dongfanghong-1 был запущен Китаем в 1970 году [1].

На рисунке показано количество успешных запусков ракет-носителей, произведенных США, Китаем, Европой, Индией и Россией за период с 2010 года по апрель 2016 года.

Рисунок 1. Количество ракет-носителей, запущенных на орбиту за период 2010 - 2016 гг. (апрель)

По количеству запусков на конец 2015 года наибольшее число у следующих космодромов: Байконур (Казахстан, арендуется Россией) — 18 запусков; на мысе Канаверал (США) — 17 запусков; Куру во Французской Гвиане (ЕКА) — 12 запусков (из них 3 запуска ракеты «Союз-СТ» в рамках российско-европейского проекта «Союз-Куру»).

Чаще всего стартовали китайские ракеты семейства «Великий поход» (19), на втором месте — российские носители типа «Союз» (17), на третьем — американские Atlas V («Атлас-5»; 9) [2; 3].

В России намечено на 2016 год около 30 запусков ракет со спутниками. Предполагается, что с российских площадок и Байконура в 2016 году будет осуществлено 12 запусков «Протон-М»; 4 запуска «Союз-ФГ»; 3 запуска «Союз-2.1а», 1-2 запуска «Днепров» и «Рокотов», по одному запуску «Зенит» и «Союз-2.1в». Планируется 23 пуска с космодрома Байконур, 2-4 пуска с космодромов Плесецк и «Домбаровский» [4]. Данные о запусках космических аппаратов (выполненных и планируемых) представлены в таблице [2; 3].

Таблица 1. Запуски спутников (космических аппаратов) в 2016 году

Дата	Kосмические аппараты	Страна	Космодром	Назначение
15.01	Belintersat   1   (ZX   15, ChinaSat 15)	Беларусь /Китай	Сичан (Китай)	Cвязь
17.01	Jason 3	США	Ванденберг (США)	ДЗЗ
20.01	IRNSS 1E	Индия	Шрихарикота (Индия)	Навигация
27. 01	Intelsat 29e	Intelsat	Куру (Французская Гвиана)	Связь
29.01	Eutelsat 9B / EDRS A	ЕКА	Байконур (РФ)	Связь
01.02	BD-3 M3-S (Beidou 21)	Китай	Сичан (Китай)	Навигация
05.02	GPS-2F 12 (Navstar 70, USA 266, Betelgeuse)	США	Мыс Канаверал (США)	Навигация
07.02	Kosmos  2514  (Uragan-M #44)	РФ	Плесецк (РФ)	Навигация
07.02	Kwangmyŏngsŏng 4 (KMS 4)	С. Корея	Сохэ (С. Корея)	ДЗЗ
10.02	Topaz 4 (FIA-Radar 4, USA 267, NROL 45)	США	Ванденберг (США)	Радиолокационная разведка
16.02	Sentinel 3A	ЕКА	Плесецк (РФ)	ДЗЗ
17.02	Astro H (NeXT, Hitomi)	Япония	Танегасима (Япония)	Астрономия
04.03	SES 9	США	Мыс Канаверал	Cвязь
09.03	Eutelsat 65 West A	Eutelsat	Куру	Cвязь
10.03	IRNSS 1F	Индия	Шрихарикота	Навигация
13.03	Ресупс-П 3	РФ	Байконур (РФ)	ДЗЗ
14.03	TGO (ExoMars 2016)	ЕКА /РФ	Байконур (РФ)	Межпланетные полеты (Марс)
18.03	Союз-ТМА 20M	РФ	Байконур (РФ)	Полет к МКС
23. 03	Cygnus CRS-6	США	Мыс Канаверал	Полет к МКС
24.03	Барс-М №2 (14F148)	РФ	Плесецк (США)	Оптикоэлектронная разведка
31.03	Прогресс-МС 2	РФ	Байконур (РФ)	Полет к МКС
01.04	Dragon CRS-8 (SpX 8)	США	Мыс Канаверал	Полет к МКС
22.04	Sentinel 1B	ЕКА	Куру	ДЗЗ
23.04	Intelsat 31 (DLA 2, ISDLA 2)	ЕКА	Байконур (РФ)	Cвязь
25.04	MVL-300 (Михайло Ломо носов)	РФ	Восточный (РФ)	Изучение атмосферы Земли

Бурное развитие производства ракетнокосмической техники (РКТ) за последние 10 лет привело к выходу России на передовые позиции в сфере исследования околоземного пространства. За период с 2000 года по июнь 2015 года было запущено 419 ракет различного назначения, из них удачными были 397. Всего 22 неудачных старта, или чуть более 5 % от общего числа пусков - лучший показатель в сравнении со статистикой других стран, осуществляющих космическую деятельность.

Доставка грузов в космос является единственным сегментом космической отрасли, где Россия сохраняет лидерство – примерно 40 % ракет запущены только с иностранной полезной нагрузкой (спутники или астронавты). Причем в масштабах всей экономики космической деятельности этот сегмент рынка очень мал - менее 1 % (приблизительно 2 млрд долл.). Однако есть большая вероятность потери данного сегмента рынка с приходом новых конкурентов, ведь главным конкурентным преимуществом России является низкая стоимость вывода полезной нагрузки в космос [5].

Группа российских спутников составляет 118 штук (большая часть входят в группировку спутников ГЛОНАСС, а также военные спутники связи и навигации) – такое количество космических аппаратов меньше, чем у США в четыре раза. Число российских космических аппаратов на орбите почти не изменилось за 12 лет (в 2002 году на орбите было 111 КА), в то время как Китай увеличил свою группировку спутников в семь раз — до 117 космических аппаратов. Причем китайских спутников, предназначенных для исследования Земли, метеорологии, изучения космоса и развития собственных технологий, значительно больше, чем российских по количеству. Причем, примерно пятая часть спутников, запущенных Россией на орбиту (24 КА), превысила свой срок службы и морально устарела [6].

Наиболее наглядно проблемы отечественной космической отрасли были выявлены в результате происходящих аварий ракет-носителей «Протон». Их отказы ста- ли прямым следствием главной проблемы российской промышленности в целом, а именно, низкой культуры производства и слабого контроля качества. На предприятиях используется оборудование, давно не отвечающее современным технологическим требованиям.

Такая ситуация в космической отрасли сложилась из-за слабой кооперации предприятий и низкой эффективности управления отраслью. Многие сборочные площадки России вертикально интегрированы в производство компонентов, что сужает возможности их развития и не соответствует мировой практике повышения уровня унификации и стандартизации изделий [7]. В то время как международное сотрудничество в сфере освоения космоса и реализация межгосударственных космических проектов определяют потребность в расширении интеграционных процессов, повышении эффективности управления космическими проектами и результативности космической деятельности в целом.

Отметим существующие проблемы российского космоса:

• -    не до конца решена проблема с обеспечением космических аппаратов отечественной элементной базой достойного качества;

• -    система наземных пунктов управления космическими аппаратами не обеспечивает глобального покрытия, особенно в Южном полушарии;

• -    из-за высоких широт запуски на орбиты с низкими наклонениями (экваториальные и близкие к ним) требуют значительных расходов на топливо.

В современных условиях появились новые факторы, оказывающие значительное влияние на функционирование предприятий отрасли:

• -    существенное изменение структуры, сроков и объемов финансирования космической отрасли России, в том числе на мероприятия по обеспечению безопасности, что может повлечь снижение эксплуатационно-технических характеристик изделий ракетно-космической техники и элементов космической инфраструктуры;

• -    постоянная инфляция;

  – кардинальное изменение геополити

ческой обстановки;

– усиление конкуренции и значительное расширение в последние годы рынка коммерческих космических услуг;

– изменение правового пространства, регламентирующего космическую деятельность в РФ, расширение прав юридических и физических лиц, осуществляющих эту деятельность;

– повышение международных и российских законодательных требований по снижению неблагоприятного воздействия космической деятельности.

Создание и эксплуатация ракетнокосмической техники и космическая деятельность в целом относятся к опасным видам человеческой деятельности. Основными причинами аварийности являются ошибки при проектировании и конструировании, нарушения технологической дисциплины при изготовлении, недостаточный контроль качества и пр. [8].

Ошибки конструирования и проектирования, как правило, проявляются на первых изделиях. Нарушения технологической дисциплины при изготовлении и недостаточный контроль качества являются причиной основной массы отказов РКТ. Ускоренные темпы изготовления, незапланированные изменения технологического процесса, недостаточный объем экс- периментальной отработки, стремление снизить производственные расходы при- водят к отказам техники.

Анализ крупных аварий и катастроф показывает, что они, как правило, обу- словлены наложением ряда отказов в элементах оборудования одновременно с неадекватными действиями персонала. При этом аварии и катастрофы сопровождаются значительными материальными и финансовыми ущербами, гибелью людей и нанесением вреда окружающей природной среде.

Кроме этого, аварии ракетнокосмической техники могут повлечь тяжелые финансовые последствия для предприятий космической отрасли, т. к. приводят к потере доверия у иностранных заказчиков и партнеров и, как следствие, к сокращению заказов и прекращению финансирования.

Таким образом, вопросы обеспечения безопасности и оценки рисков космических проектов крайне актуальны, т. к. направлены на поиск путей снижения неблагоприятного влияния производственной и космической деятельности на имущество, имущественные интересы, а также окружающую среду и здоровье как обслуживающего персонала, так и населения в районах осуществления данного вида деятельности.