Український модуль на МКС, знову «Либідь» та «Січ». Огляд другої космічної програми України – 1998-2002 роки

З 1991 до 1997 ракетно-космічна галузь встигла втратити більшу частину фінансування і понад половину з більш ніж 200 000 спеціалістів. Проте після перших років невизначеності та необхідності братись за будь-яку роботу, підприємства отримали перші іноземні ракетні замовлення. Почалась активна роботи на проектом «Морський старт», що приніс більше $600 млн галузі. Країною керував колишній працівник флагманів галузі КБ «Південне» та «Південмашу» Леонід Кучма. Останній він очолював у 1985 – 1991 роках. Здавалося, друга п’ятирічка космічної програми має видатись продуктивною. 

Якщо порівняти всі космічні програми України, то друга – написана найбільш професійно. Вона займає 170 сторінок, решта – по декілька десятків. При цьому, на них викладена аналітика, цифри, економічний аналіз із посиланнями на західних експертів, порівняннями української продукції із міжнародними конкурентами. 

«Головна мета космічної галузі на сьогоднішній день – просування космічної продукції і послуг як на зовнішній, так і на внутрішній ринок», – пишуть автори. І дійсно, кожен напрямок космічної діяльності аналізується з точки зору того, наскільки українські наробки можуть бути конкурентними і прибутковими на міжнародному ринку. 

У такого підходу є причина. Аналіз економічних показників галузі за 1993 – 1996 роки показав, що галузь витратила $388,215 млн. З них з державного бюджету – $123,5 млн, тобто 31,8% від загальних витрат. Тож без експорту продукції і послуг підприємств індустрія б не вижила. 

На період другої програми – 1998-2002 роки — мінімально необхідний обсяг коштів з бюджету складає $150 млн, вважали автори. Їх би вистачило, щоб «утримати галузь у функціональному стані». Щоб завантажити виробничі потужності та «ефективно використати технологічний потенціал» потрібно були знайти замовлення на $300 млн. 

Основну ставку у програмі робили на українські ракети-носії. Вони мали б завоювати до 15% світового ринку комерційних послуг по запуску космічних апаратів. Його до 2000 року, посилаючись на західних експертів, оцінювали у $9,6 млрд. Тобто запуски «Зенітів», «Циклонів» та перероблених міжконтинентальних балістичних ракет мали б принести до $1,44 млрд виручки українським підприємствам.

Проте ракети та експортний потенціал – не єдиний фокус. Загалом, підхід авторів другої програми можна назвати найбільш системним. Бо в документі мова йде не просто про створення окремих супутників, ракет чи станцій, а про їх розробку у єдиній зв’язці. Великий розділ присвячений створення Єдиної супутникової системи передачі інформації. Вона включає в себе використання іноземних, і українських супутників та наземних станцій для навігації, теле- та радіомовлення, зв’язку, передачі даних та дистанційного зондування Землі.        

Це — другий матеріал з циклу текстів про український космос. Редакція AIN.UA поставила собі за мету розібратись, як розвивався і куди рухається космічна індустрія країни через огляд космічних програм, проектів, планів. Детальніше про ідею проекту та огляд першої космічної програми можна почитати за посиланням нижче.

Основні пріоритети

У планах на 1998-2002 роки визначили три пріоритетні напрями:

• Сприяння сталому соціально-економічному розвитку, щоб підвищити якість життя громадян України. Зокрема автори планували розвивати космічні технології, забезпечити доступ в космос (ракети-носії та космодром), розвивати експортний потенціал, застосовувати космічні технології у інших сферах. 
• Розвиток космічної науки, дослідження Землі та космічного простору. 
• Забезпечення довгострокових інтересів держави у сфері національної безпеки та оборони. Завдяки даними з космічних апаратів автори планували «своєчасне попередження про загрозу і ознаки підготовки військових дій проти України», надзвичайні ситуації та екологічні лиха.  

Цифри

• 19 ключових напрямів;
• 64 проекти та задачі;
• $706,6 млн у цінах 1997 року або $1,028 млрд у цінах 2020 року;
• 13,67% – відсоток отриманого фінансування;
• 24 запуски українських ракет-носіїв, з яких 4 – невдалі;
• 4 запущених супутників розробки КБ «Південне», 1 – для України.

Ключові проекти

«Либідь» – геостаціонарний телеком-супутник

Терміни: 2000 – запуск та льотно-конструкторські випробування. 

Бюджет: $250 млн за рахунок кредиту міжнародних банків (тут і далі ціни 1997 року).

Результат: не реалізовано.

Геостаціонарний супутник для державного зв’язку та телетрансляцій перекочував у другу космічну програму з першої. Тоді на нього закладали $35 млн бюджетних коштів (у цінах 1993 року), а запустити мали у 1996 році. Технічних деталей про проект тоді в документі не зазначали.

Цього разу «Либідь» вже мав прописані у програмі характеристики. Так сам супутник мав би працювати 12-15 років і коштувати $80 млн. Автори програми порівнювали його із європейським Eutelsat-2, який коштував $85 млн і мав служити 7-10 років. Проте аналог був запуск і експлуатація аналога виходила значно дешевшою – $61 млн проти $150 млн для українського апарата. 

У 1998-2000 роках КБ «Південне» разом з іншими підприємствами (хоча у програмі на вказані виконавці, саме КБ мало займатись проектом як основний розробник супутників в Україні) спроектувати, виготовити та протестувати апарат. Запускати планували на ракеті «Зеніт-3SL» в рамках «Морського старту». До кінця 2000 року супутник мав би вже працювати на орбіті.   

Результати і спадщина: у 1998-2000 роках за 1 млн грн КБ «Південне» змогло лише «сформулювати технічний вигляд апарату  «подати пропозиції щодо міжнародної кооперації». Будь-які інші роботи «призупинили» через відсутність коштів, свідчать результати перевірки Рахункової палати за 2001 рік. 

Подальша доля «Либіді» невтішна. У 2009 році супутник вирішили замовити супутник у канадської компанії MDA, взявши кредит на $292 млн у Канадського експортного агентства. Підрядником, який фактично виготовляв супутник, було російське підприємство «Інформаційні супутникові системи» ім. академіка М.Ф. Решетнева». Врешті апарат виготовили, але він досі лежить на складі в РФ. AIN.UA у 2018 році випустило великий матеріал про історії проекту. В 2021 році Верховна рада створила тимчасову слідчу комісію з розслідування ситуації навколо «Либіді». 

Отложенный полет: печальная история украинского спутника «Лыбидь»

«Січ» – система супутників для спостереження Землі

Терміни: запуск Січ-1М – 1999 рік, запуск Січ-2 – 2001 рік.

Бюджет: 41 млн грн.

Результат: не виконано.

Як і «Либідь», система спостереження Землі «Січ» перейшла у другу програму з першої. Проте з більшим успіхом. У 1995 році в рамках першої програми вдалося запустити супутник «Січ-1». За задумом космічного агентства на орбіті постійно мав бути справний супутник системи «Січ», щоб безперервно отримувати знімки території країни. Для цього у 1998-2002 роках планували запустити – «Січ-1М» ( «Січ-1» модернізований) та «Січ-2». Це дозволило б слідкувати за сільськогосподарськими культурами та використанням землі, вирубкою та пожежами у лісах, створювати точні карти та проводити георозвідку. Так у США використання супутникових знімків для виявлення пожеж допомагало зекономити $600 млн, аргументують автори програми. В Україні ж за допомогою супутникової інформації планували підвищити продуктивність аграрного сектору на 10-15% – $300-400 млн.

«Січ-1М» мав зайняти пост на орбіті у 1999 році. Порівняно з попередником він мав працювати 5 років, а не 1,5, і мав значно кращий сканер з просторовим розрізненням у 20 м на піксель про 350 м для «Січ-1». Нова комунікаційна система дозволяла приймати з нього дані іноземним станціям. За рахунок цих двох покращень в агентстві розраховували продавати знімки з «Січ-1М». 

Паралельно мали розробляти нові апарати. «Січ-2», згідно програми, повинен був працювати на орбіті з 2002 року. Він мав працювати вже понад 5 років і знімати із розрізненням 2-10 м на піксель. Розробку, виробництво, запуск і експлуатацію оцінювали в $101 млн. Співставні за характеристиками іноземні апарати США, Канади, Франції та Індії, за оцінками авторів, коштували у 3-8 разів більше. 

Результати і спадщина: «Січ-1М» не вдалось запустити в рамках другої програми у 1999 році. Він дістався космосу лише в грудні 2004. Через проблему із третім ступенем ракети «Циклон-3» супутник, разом з експериментальним апаратом «Мікрон» (МС-1-ТК), опинились на неплановій орбіті. Через це «Січ-1М» припинив роботу через вісім місяців після запуску – у серпні 2005 року. В квітні 2006 він згорів у верхніх шарах атмосфери над Іспанією.  

Для «Січ-2» у 1998-2000 роках КБ «Південне» змогло розробити лише аванпроект за 2,06 млн грн, йдеться у аудиті Рахункової палати за 2001 рік. Замість запланованого запуску у 2002 році, супутник вийшов на орбіту у 2011. Він також не відпрацював запланований термін. Замість запланованих п’яти років, зв’язок з апаратом втратили через рік і чотири місяці. Причиною називають вихід з ладу батареї російського виробництва. 

Наступний запуск «Січі» довелося чекати ще 10 років. «Січ-2-1» («Січ-2-30) запустили 13 січня 2022 року на ракеті Falcon 9 після майже семи років від початку робіт. 27 січня розробник і виробник апарата КБ «Південне» повідомило, що через «ряд зовнішніх чинників» апарат має проблеми з орієнтацією і не отримує достатньо сонячного світла для генерації електроенергії. «Січ-2-1» перейшов у енергозберігальний режим. Інженери стверджують, що під впливом магнітного поля та аеродинамічних сил, супутник зможе вирівнятися протягом одного-двох місяців. 

У наступну космічну програму наразі заклали сім супутників сімейства «Січ» за 3,94 млрд грн. Документ очікує на розгляд парламенту.

«Попередження» – науковий супутник для дослідження іоносфери

Терміни: 2000 рік – запуск апарату.

Бюджет: 67,3 млн грн.

Результат: не виконано.

«Попередження» – міжнародний науковий проект, яким мали б керувати українські вчені. Розроблений КБ «Південне» науковий супутник повинен був досліджувати іоносферу Землі, щоб прогнозувати землетруси. 

Результати і спадщина: в рамках другої програми проект не реалізували. Фінансування розділу наукових досліджень, де «Попередження» мало найбільший бюджет, у 1998-2000 роках склало 10,81 млн грн або 40,9% від запланованого. 

Проект перенесли до наступної програми на 2003-2008 роки – не допомогло. Хоча деякі напрацювання частково реалізували у космічних експериментах «Варіант» та «Потенціал», пише у книзі «Космічна діяльність» директор Інституту космічних досліджень (ІКД) Олег Федоров. «Варіант» запустили разом із супутником «Січ-1М».

У третій і подальших програмах спадкоємцем «Попередження» став науковий супутник «Іоносат». Станом 2021 рік, за словами старшого наукового співробітника ІКД, який безпосередньо працював над «Іоносатом», супутник готовий на 95%. Апарат складений і знаходиться у КБ «Південне». Його потрібно випробувати.

«Модуль» – український науковий модуль Міжнародної космічної станції

Терміни: 2002 рік.

Бюджет: 320 млн грн.

Результат: не виконано.

У кінці 1998 році, незадовго після прийняття другої програми, на МКС пристикували другий модуль і станцію вперше відвідали астронавти. У 2000 році вона почала працювати із постійним екіпажем на борту. Українські підприємства долучилися до створення першого модуля МКС «Заря», який будував російський Державний космічний науково-виробничий центр імені М.В. Хрунічева. Так харківське НВП «Хартрон» розробило систему автоматичної стиковки.    

Автори другої програми вирішили не зупинятися на контрактах на розробку і виробництво окремих систем. Так з’явився найдорожчий проект всієї космічної програми – розробка і виготовлення українського «пілотованого науково-технологічного модуля» МКС. На ньому планували встановити обладнання для:

• технологічних експериментів по зварюванню, паянню та нанесенню покриттів;
• томографічного дослідження іоносфери і зондування поверхні Землі;
• біологічних та біотехнологічних досліджень;
• одержання кристалічних матеріалів методами електроннопроменевого зонного плавлення;
• дослідження можливостей приймання і передачі енергії в умовах космосу. 

Результати і спадщина: проект не отримав фінансування, його так ніколи і не реалізували. Українські вчені змогли долучитись до одного експерименту на борту російського сегменту МКС. В рамках «Обстановки» українські вчені з Інституту космічних досліджень разом із Російської академією наук розробили методики, програмне забезпечення та обладнання для іоносферних вимірювань електричного і магнітного поля. Апаратуру доставили і підключили на МКС у лютому-квітні 2013 року.

Відновлення виробництва та модернізація ракети «Циклон-3»  

Терміни: 2002 – експериментальне відпрацювання модернізованої РН.

Бюджет: 200 млн (100 млн – відновлення виробництва, 100 млн – модернізація).

Результат: виконано частково.

Окрім ракети «Зеніт», яку успішно модернізували і використовували у комерційному «Морському старті», КБ «Південне» розробило, а ВО «Південмаш» виготовляло ракети сімейства «Циклон». Вони базувались на міжконтинентальній балістичній ракеті Р-36. «Циклон-2» – друга найнадійніша ракета у світі. З 1969 по 2006 рік її запустили 106 разів і лише один був невдалим. Її модернізована трьохступенева версія «Циклон-3» до 2009 року здійснила 116 запусків із п’ятьма невдачами. Один запуск «Циклон-3» коштував $12 млн, йдеться у програмі.  

Автори заклали 200 млн грн за двома напрямами: 

• відновлення серійного виробництва; 
• модернізація ракети. 

Щодо першого, то за 100 млн фактично планували виготовити п’ять «Циклонів» для запуску у рамках програми космічних апаратів «Січ-1М», «Січ-2», «Попередження», «Мікросупутник» та «АУОС». Це допомогло б зберегти виробничі лінії та фахівців до початку виготовлення оновленого варіанту ракети.

Модернізувати «Циклон» планували, щоб конкурувати за запуски супутників на міжнародному ринку. У програмі проект назвали найважливішим у напрямі ракет-носіїв. Що саме планували покращити? 

• Збільшити головний обтікач, щоб розміщувати більш громіздкі супутники; 
• зменшити навантаження на космічні апарати під час запуску; 

• забезпечити багаторазове включення двигуна третього ступеня, щоб розводити декілька супутників під час одного запуску на різні орбіти;
• забезпечити маневрування усіх ступенів ракети.

Всі покращення допомагали «Циклону» задовольнити більше потреб у запуску для власників супутників. 

Результати і спадщина: роботи із відновлення виробництва «Циклонів» профінансували лише частково. Так у 1998 році уклали контракти на 10,93 млн. По ним виконали робіт на 4,74 млн, а заплатили за роботу 1,79 млн, йдеться в аудиті Рахункової палати за 2001 рік. Врешті на двух «Циклон-3» полетіли три з п’яти запланованих супутників: науковий «АУОС» – у 2001, «Січ-1М» та «Мікросупутник» разом – у 2004 році.

Модернізацію «Циклону» у рамках другої програми спіткала схожа доля. Роботи виконали і профінансували лише частково: у 1998 році уклали контракти на суму 886 000 грн, а оплатили 107 000 грн. Проте проект із оновлення «Циклон-3» на цьому не закінчився. Фактично, він триває і досі. 

У 1999 році Україна та Бразилія підписали рамкову угоду щодо співпраці у космічній сфері, а в 2003 – договір про використання модернізованої ракети «Циклон-4» на базі космодрому Алкантара. Ця співпраця завершилась одним із найдорожчих космічних провалів для України. Протягом 12 років з моменту підписання договору і до його одностороннього розірвання Бразилією у 2015 році проект переслідували постійне недофінансування та переноси. Врешті ні ракету, ні космодром так і не закінчили. З 2004 по 2010 роки Україна витратила $75 млн в цінах 2010 року. Вартість всього комплексу оцінювали у $488 млн. У 2021 році бразильський «Циклон», разом із іншим великим провалом українського держкосмосу – супутником «Либідь», став предметом розслідування Тимчасової слідчої комісії Верховної ради.

Після втрати космодрому у Бразилії, КБ «Південне» знайшло інший варіант стартового майданчика. Підприємство у 2016 році домовилось із новоствореною канадською компанією Maritime Launch Services (MLS), яка планує побудувати космодром на західному узбережжі Канаді, неподалік міста Кансо. З нього планують запускати ракету «Циклон-4М». У якості першого ступеня вона використовує напрацювання «Зеніту» та «Антаресу» із новим двигуном, а другим ступенем має стати третій ступінь бразильського «Циклон-4». Як космодром, так і «Циклон-4М» затримується на декілька років і ще не готові. Перший старт, за словами гендиректора MLS Стівена Матьє, має відбутися у 2023 році.

Інші здобутки

Під час другої космічної програми, 27 березня 1999 року відбувся перший успішний запуск «Зеніт-3SL» в рамках «Морського старту». До 2002 року компанія виконала ще сім місій. Одна з них, у 2000 році, зазнала невдачі через помилку в програмному забезпеченні передстартової підготовки, за яке відповідала російська РКК «Енергія».

У 1997 році Україна, Росія та Казахстан сформували спільну компанію «Космотрас». Вона надавали послуги із запуску супутників на переробленій балістичній ракеті Р-36, що в рамках проекту стала «Дніпром». Вартість запуску, згідно інформації у другій космічній програмі, становила $10 млн. У 1999 році українські підприємства доопрацювали «Дніпро», отримавши 1,51 млн грн від Міжнародною космічної компанії РФ. Того ж року відбувся перший успішний запуск, а до 2002 року вдалося здійснити ще два. 

• 

• 

• 

У 1999 році в рамках спільного проекту між українським та російським космічними агентствами на орбіту вивели супутник дистанційного зондування Землі «Океан-О». 

Його розробило КБ «Південне» на платформі супутника радіорозвідки «Целіна-2», а виготовив «Південмаш». На другу добу після запуску з ладу вийшла система орієнтації апарата через «сильні варіації щільності атмосфери під час підвищеної сонячної активності», писали в журналі «Земля і Всесвіт» 2002 року. Інженери КБ «Південне» і НВП «Хартрон» (розробляло систему управління) змогли знайти вихід із ситуації. «Океан-О» успішно пропрацював більше двох років. За цей час він зміг передати декілька десятків тисяч знімків. Робота супутника допомогла прогнозувати стан морів, забезпечувати безпеку судноплавства, типи ґрунтів та зони лісових пожеж. Супутник і зараз знаходиться на орбіті.

У 1997-2002 роках Україна почала розробляти систему координатно-часового та навігаційного забезпечення (СКНЗУ). Воно дозволяє підвищувати точність систем GPS та ГЛОНАСС для користувачів. До кінця 2000 року встигли розробити ескізний проект та план з розгортання системи. В подальшому її побудували і продовжують підтримувати і розширювати. Так на кінець 2008 у системі було вісім, у 2018 – 15, а 2022 – 49 контрольно-коригувальних станцій. 

Висновки

Друга космічна програма була однією із найбільш амбіційних, із другим в історії бюджетом у доларовому вираженні і найбільш недофінансованою. Хоча у тексті закону, яким затверджено програму, встановили фінансування у розмірі 0,2% ВВП на рік (в середньому 263 млн грн, всього 1315,5 млн грн), фактично за п’ять років виділили 179,8 млн грн – лише 13,67%. 

Такого фінансування за розрахунками авторів не вистачило б навіть для підтримки ракетно-космічної галузі. Мінімально необхідний рівень у документі визначили у $150 млн. Отримали – менше третини. 

Більшість основних, на думку авторів програми, проектів не реалізували взагалі чи реалізували пізніше. Із запланованих до запуску у 1998-2002 році восьми супутників вдалося запустити лише один. Тим більше не вистачило грошей на український модуль МКС чи модернізацію РН «Циклон».