Внесок України у космічну галузь завжди був значним, а за майже 33 роки незалежності ми змогли прославитися унікальними досягненнями, важливими розробками та обдарованими науковцями. Саме про них у рамках проєкту "33 моменти гордості", присвяченому Дню Незалежності України, розповідає 24 Канал.
Читайте також Made in Ukraine: які українські компанії добре відомі у всьому світі
Видатні вчені, які народилися в Україні, та їхній внесок у світову космонавтику
Україна завжди була батьківщиною впливових науковців, зокрема тих, що спеціалізувалися на дослідженні космосу. Їхні новаторські ідеї залишили значний слід в історії розвитку галузі. І що важливо – кожен з них дав поштовх сучасникам, які розвивають космонавтику незалежної України. Серед імен, про які варто згадати:
- Костянтин Ціолковський. Вчений-теоретик та палкий прихильник освоєння космосу був одним з основоположників ракетобудування.
- Микола Кибальчич. Винахідник, який створив перший у світі реактивний літак.
- Юрій Кондратюк. Піонер у галузі ракетобудування та теорії космічних польотів. Розробив концепцію "маршруту Кондратюка" – траєкторії, яку використовували космічні кораблі "Аполлон" для польотів на Місяць.
- Сергій Корольов. Відомий на увесь світ вчений та конструктор, який по праву вважається батьком практичної космонавтики. Саме він створив радянську космічну програму, що стало передумовою запуску першої людини у космос.
- Володимир Челомей. Видатний конструктор ракетно-космічної техніки. Найбільше відомий завдяки розробці ракети-носія "Протон". Був генеральним конструктором і членом Міжнародної академії астронавтики.
Спадщина, залишена цими науковцями, навіть сьогодні, через багато років, стимулює людство рухатися вперед до зірок. І цим неможливо не пишатися.
Космічний політ першого українського космонавта Леоніда Каденюка
Розповідаючи про українську космонавтику, важливо згадати і про один із найзнаковіших її моментів – політ у космос Леоніда Каденюка. Ця подія стала значним досягненням для усієї нації. І навіть сьогодні подорож Каденюка на борту шатла "Колумбія" залишається визначним моментом, за яким стоїть кропітка робота. Саме про неї розповімо далі.
Унікальна підготовка
Кар'єра Леоніда Каденюка як космонавта почалася ще за часів Радянського Союзу. Спочатку його готували до польоту на космічному ракетоплані "Буран", яка була радянським аналогом американського "Спейс Шаттла".
Екіпаж "Колумбії" з українським космонавтом / Фото Вікіпедія
Місія STS-87
Доленосний космічний політ Каденюка відбувся в рамках місії STS-87. Під час цієї місії космонавт провів на орбіті понад 15 днів. За цей час йому вдалося провести низку біологічних експериментів, які поглибили розуміння, як розвивається життя в умовах мікрогравітації. Зрештою це дозволило отримати цінні дані для біологів.
Виняткове досягнення
Політ Леоніда Каденюка на борту "Колумбії" був не лише особистим, а й національним тріумфом. Він став першим (і поки що єдиним) громадянином незалежної України, який побував у космосі. І разом з цим він показав кожному, що можливо усе. Головне – не здаватися.
Українські космічні ракети: Спадщина інновацій та співпраці
Окрім персоналій українська космічна галузь може похизуватися значними досягненнями у розробці та виробництві ракет-носіїв. У цьому секторі виділимо два ключових напрямки: створення національних ракет-носіїв та участь у міжнародних ракетних проєктах.
Національні ракети-носії
Ракета-носій "Зеніт"
Сімейство ракет-носіїв "Зеніт" бере свій початок ще з радянських часів. Над розробкою працювало конструкторське бюро "Південне" у Дніпрі. А перший запуск відбувся у 1985 році.
Загалом "Зеніт" здійснив 84 запуски й лише 9 разів зазнав невдач. Ракети навіть заслужили похвалу від Ілона Маска, який зазначив, що розробка уступається лише американським Falcon 9, за виготовленням яких стоїть його компанія SpaceX.
Старт ракети-носія "Зеніт-3SL" / Фото КБ "Південне"
Циклон
Серія "Циклон" також бере свій початок у Радянському Союзі. Однак розробка пройшла значний шлях, еволюціонувавши від міжконтинентальної балістичної ракети Р-36ОРБ до надійної космічної системи.
"Циклон-2", видатний представник цього сімейства, досяг вражаючого рекорду – 106 пусків без жодної невдачі. А "Циклон-3", зі 122 пусками та 7 невдачами, закріпив за серією статус надійності.
Традицію перервав "Циклон-4", який так і не досягнув орбіти. Однак інженери швидко реабілітувалися і ракета-носій "Циклон-4М", розроблена у партнерстві з канадською компанією Maritime Launch Services, вже готова демонструвати нові вражаючі результати.
Ракета-носій "Циклон-4М" в розрізі / Фото 24 Канал
Дніпро
Ракета-носій "Дніпро" середнього класу, створена на базі радянської балістичної ракети РС-20, непомітно зробила значний внесок у дослідження космосу. Саме вона здійснила понад 20 орбітальних запусків, зазнавши при цьому лише однієї поломки.
Ракета-носій "Дніпро" / Фото ВО "Південний машинобудівний завод"
Маяк
Ракета-носій "Маяк" є найновішою в українському ракетному парку. Це інноваційне сімейство ракет базується на універсальних ракетних модулях (УРМ), подібно до модульного підходу до першого ступеня ракети Falcon 9.
Поєднуючи три таких модулі, "Маяк" може масштабуватися до конфігурацій, подібних до Falcon Heavy. Таким чином ракета пропонує широкий діапазон вантажопідйомності: від 8 до 70 тонн на низьку навколоземну орбіту.
Міжнародна співпраця
Antares
Antares – американська ракета-носій, яка використовується переважно для доставки вантажів на Міжнародну космічну станцію за допомогою космічного корабля Cygnus. До її розробки було долучене українське конструкторське бюро "Південне".
Vega
Vega – це європейська чотириступенева ракета-носій, для якої Україна виробляла двигун РД-843, розташований на четвертому ступені. Попри збій у листопаді 2020 року, пов'язаний не з українським двигуном, а з неправильно підключеним з'єднанням, Vega довгий час залишалася життєво важливою частиною європейських космічних місій.
Навіть з цих прикладів стає очевидно, що внесок України в освоєння космосу є значним і багатогранним. Шкода лише, що сьогодні наша країна вимушена використовувати свої інновації та фахівців для виготовлення зовсім іншого виду ракет, які використовуються не для дослідження космосу, а для захисту власних територій.
Міжнародні проєкти України
В "портфоліо" України є і кілька міжнародних космічних проєктів. Серед них – "Морський старт" та бразильський космодром Алкантара. На жаль, під час їх реалізації виникнули певні проблеми. Проте кожен виклик – це теж досвід, який важливо засвоювати для майбутніх перемог. Отож, поговоримо про ці проєкти детальніше.
"Морський старт": амбітний проєкт з непростою історією
У 1990-х роках був запущений проєкт "Морський старт". Задумка полягала в тому, аби запускати ракети безпосередньо з екватора. Для цього використовувався морський космодром, який доставляв носій морем до Тихого океану. За задумом, інерція Землі мала б збільшити ефективність запуску ракети.
До консорціуму увійшли:
- Boeing (США) – 40% акцій;
- РКК "Енергія" (Росія) – 25%;
- Aker Solutions ASA (Норвегія) – 20%;.
- ДП "Конструкторське бюро "Південне" імені М.К. Янгеля" та ДП "Виробниче об'єднання "Південний машинобудівний завод" (Україна) – 15%.
Роль України полягала у виробництві та доставці ракети-носія "Зеніт-3SL". А наші інженери з ентузіазмом узялися до справи.
Стартова платформа / Фото Вікіпедія
Однак амбіційність проєкту та перевищений бюджет на фазі розробки завадили його реалізації. Для того, щоб все спрацювало знадобилося б щонайменше сім запусків на рік. Це тягнуло за собою величезні витрати, які було неможливо покрити.
Фінансові труднощі посилювала і геополітична напруженість між Україною та Росією. А у 2011 році "Морський старт" і зовсім оголосив про банкрутство.
У 2016 році проєкт був придбаний російською авіаційною компанією S7. Участь України в проєкті завершилася у 2020 році, коли активи були передані Росії.
Бразильський космодром "Алкантара"
На початку 2000-х років Україна у партнерстві з Бразилією розбудовувала космодром "Алкантара" з метою запуску ракет "Циклон-4" з вигідного екваторіального розташування. Україна мала надати ракету-носій і побудувати майданчик, а Бразилія – розвинути інфраструктуру космодрому.
Та внаслідок політичної нестабільності, економічної кризи та дій бразильської опозиції, проєкт зіткнувся з численними викликами. Ситуацію ускладнили і напружені відносини України з Росією, яка постачала ракетні двигуни.
У 2015 році Бразилія вийшла з проєкту, поклавши край надіям України на спеціальний космодром, з якого могли літати ракети українського виробництва.
Українські супутники
Україна також має чималий досвід у сфері розвитку супутникових технологій. Наразі на орбіті Землі перебувають два українські супутники, обидва з яких – CubeSat, розроблені командою з Київського політехнічного інституту імені Ігоря Сікорського.
Перші супутники CubeSat:
- PolyITAN-1. Запущений 19 червня 2014 року ракетою-носієм "Дніпро", PolyITAN-1 є першим українським наносупутником. Завдяки розробці фахівці КПІ отримали безцінний досвід верифікації технологій та випробуванні наземної інфраструктури.
- PolyITAN-2-SAU. Другий український CubeSat, PolyITAN-2-SAU, був запущений на орбіту у квітні 2017 року. Він був доставлений на Міжнародну космічну станцію (МКС) ракетою Atlas V. Згодом – відправлений у вільний політ в рамках проєкту QB50.
На відміну від свого попередника, PolyITAN-2-SAU – більш досконалий. А його задача – вимірювати характеристики атомарного та молекулярного кисню в атмосфері Землі.
Восени 2023 року уряд України підтримав програму Київського політехнічного університету щодо запуску PolyITAN-12U. Тож вже найближчим часом на орбіту можуть вивести значно більший за попередні моделі супутник. Його призначенням буде дистанційне зондування Землі в оптичному діапазоні. Для цього розробка володітиме роздільною здатністю 0,56 – 0,73 м. Це зробить супутник найчутливішим "спостерігачем", запущеним Україною за всі роки незалежності.
Історичні супутники та їхні місії
Успіх PolyITAN був би неможливий без своїх легендарних попередників. Серед них:
- "Січ-1". Запущений у 1995 році ракетою "Циклон-3", "Січ-1" працював протягом шести років, здійснюючи моніторинг Землі, контроль стану рослинності, вивчення іоносфери та проведення різних наукових спостережень.
- "Січ-1М". Цей супутник дистанційного зондування Землі, запущений у 2004 році та знятий з орбіти у квітні 2006 року, сприяв прогнозуванню землетрусів.
- "Січ-2". Вийшовши на орбіту у 2011 році, "Січ-2" займався картографуванням земної поверхні. На жаль, зв'язок із супутником було втрачено у грудні 2012 року.
- "Мікрон". Невеликий супутник дистанційного зондування Землі, запущений у 2004 році, "Мікрон" працював до 30 вересня 2005 року. Він брав участь в експерименті зі створення нової системи космічної орієнтації за допомогою магнітометра.
- "Січ-2-30" – український супутник оптико-електронного спостереження Землі запущений 13 січня 2022 року з мису Канаверал у Флориді (США) ракетою-носієм Falcon 9 компанії SpaceX. Спочатку супутник розроблявся під назвою "Січ-2-1", потім був перейменований у "Січ-2-30", оскільки його планували запустити у 2021 році – у рік 30-річчя незалежності України. Сьогодні супутник працює в обмеженому режимі неорієнтованого польоту.
Супутник “Січ-2-30” під час підготовки до запуску / Фото SpaceX
Ера сучасного українського космосу
Українські фахівці продовжують робити значний внесок у космічну галузь і зараз. Окремо хочеться згадати про Firefly Aerospace та Promin Aerospace. Обидві компанії досягли значних успіхів у ракетних технологіях.
Firefly Aerospace: відродження з попелу
У 2014 році групою ентузіастів було засновано компанію Firefly Space Systems. Вона базувалася у США та мала на меті виводити на орбіту невеликі супутники за допомогою інноваційних технологій.
На відміну від багатьох інших стартапів, натхненних SpaceX і Blue Origin, Firefly прагнула розробити ракету-носій Alpha з унікальним аерокосмічним двигуном. Він повинен був забезпечувати високу ефективність як біля поверхні Землі, так і на великих висотах, вимагаючи менше палива, ніж традиційні двигуни.
Попри свій інноваційний підхід, Firefly Space Systems зіткнулася зі фінансовими труднощами. У 2016 році основний інвестор припинив підтримку, що вже через рік призвело до банкрутства.
Компанія отримала нове життя, коли український бізнесмен Максим Поляков придбав більшість активів Firefly через свою EOS Launcher. Перейменована на Firefly Aerospace, компанія швидко розквітла. Ба більше – вона завоювала довіру NASA, отримавши контракти на доставку наукових приладів і демонстраційних технологій на Місяць.
Firefly Aerospace прямо стосувалася України та наших фахівців, адже центр досліджень і розробок компанії базувався у Дніпрі та працював під керівництвом Олександра Дондика. Тут виготовляли окремі компоненти ракетного двигуна та інші частини ракети-носія.
Роботизований зварювальний комплекс / Фото 24 Канал
У лютому 2022 року через занепокоєння уряду США щодо національної безпеки Максим Поляков продав свою 58%-ву частку в Firefly Aerospace своєму партнеру та співзасновнику за номінальну суму в один долар.
Водночас компанія продовжила роботу і навіть змогла вперше успішно запустити свою ракету Alpha на орбіту в рамках тестового польоту. І Україна має до цього успіху безпосереднє відношення.
Promin Aerospace: інноваційний ракетний дизайн
Компанія Promin Aerospace, заснована дніпровським вченим Віталієм Ємцем та київським підприємцем Мішею Рудомінським, вже три роки займається розробкою інноваційних ракетних технологій. Ємець зосереджується на наукових аспектах, а Рудомінський займається фінансуванням та комерціалізацією. Їхня головна мета – різко знизити вартість запуску корисних вантажів у космос завдяки революційній ідеї – автофагічному двигуну, який виступає одночасно і рушієм і паливом.
Видатною розробкою компанії є надлегка твердопаливна ракета-носій з одноступеневим двигуном, який працює безперервно від запуску до орбіти. Це контрастує з традиційними багатоступеневими ракетами, потенційно пропонуючи більш ефективне та економічно вигідне рішення для космічних запусків.
Схема роботи двигуна / Фото Promin Aerospace
Promin Aerospace наближається до етапу польових випробувань. Перші тестові запуски мають відбутися в Україні. Ці випробування, що охоплюють відстані в кілька сотень метрів, прокладуть шлях до запусків на дальші відстані, які потребуватимуть додаткового фінансування та пускового майданчика в Європі.
У 2024 році Рудомінський планує залучити 3 мільйони доларів для подальшої розробки та проведення першого випробувального польоту.
Невизначене майбутнє космічної галузі України
Попри складну історію галузі вітчизняним фахівцям вдалося досягнути значних вершин, а натхненним українським підприємцям заснувати успішні космічні компанії, які зробили значний внесок у розвиток галузі.
Однак російське вторгнення в Україну затягнуло все густим туманом невизначеності щодо майбутнього космічної галузі країни. Війна відволікла науковців та інженерів від аерокосмічних розробок, перенаправивши їхні ресурси національну оборону. Це створює серйозну проблему для подальшого розвитку космічних технологій.
Та все ж українці неодноразово доводили, що вони – велика сила, яка здатна розвивати світовий космос, впливати на нього та успішно досліджувати його на благо усього людства в будь-яких умовах. І сьогоднішня ситуація – не виняток.
Ми продовжуємо вигризати свою незалежність та водночас працювати над глобальними проєктами. Ми не знаємо, що буде завтра, але маємо грандіозні плани та майбутні десятиліття. Кожен з нас вболіває як за військових на передовій, так і за розробників, підприємців, інженерів й майбутніх космонавтів. Адже всі ми – українці. І кожна наша перемога – це привід для ще однієї гордості.