Космічна галузь стрімко розвивається в усьому світі. Чи не щотижня на орбіту летять нові ракети, народжуються проєкти інноваційних апаратів, а фахівці провідних держав розмірковують про бази на Місяці. Україна також женеться за цим трендом. На початку року харківські інженери і науковці презентували новий іонно-плазмовий двигун для супутників — розробку, яку хочуть запропонувати нікому іншому, як Ілону Маску.
Аби розібратись, що ж це за ноу-хау, які в нього перспективи на міжнародній арені, і в якому стані взагалі знаходиться українська космічна галузь, Chas News звернувся до Олександра Попова, першого заступника голови правління компанії FED, що працювала над двигуном спільно з ХАІ (Харківський авіаційний інститут).
— Розкажіть про іонно-плазмовий двигун, представлений раніше в цьому році. У чому полягає його принцип роботи і особливості?
— Наш двигун працює на ксеноні — це газ. Згоряючи, він виробляє позитивно заряджені іони, які вилітають з величезною швидкістю, близько 100 км/сек, і забезпечують тягу двигуна. Продукт горіння візуально нагадує пил, що створює блакитний ореол.
Він призначений для установки на супутники будь-якого типу як маршовий, тобто основний, двигун. Вони потрібні, щоби космічний апарат коригував свою позицію на орбіті. Наприклад, періодично піднімався вище, адже супутники за час служби потроху спускаються.
Головні особливості нашого двигуна: економічність, компактні розміри і довговічність. А з цього випливає дві речі. По-перше, він не потребує великого запасу палива, яке додає ваги і підвищує об’єм супутника, скорочуючи місце для корисного навантаження, необхідного для виконання завдань на орбіті. По-друге, чим більша довговічність двигуна, тим більша довговічність самого носія.
— А які двигуни зараз встановлюються на супутники і чи має ваша розробка переваги перед ними?
— Наразі на супутники встановлюються двигуни, що працюють на хімічному паливі. Такі виробляються в Росії і США. За останні пів століття ці двигуни довели свою надійність, але у них є і свої обмеження. Вони вимагають великого запасу палива, а це, як я вже говорив, додаткова вага і об’єм. Нашому двигуну не потрібен великий запас палива, аби довго служити і забезпечувати тривалий політ супутника.
— Двигун можна встановлювати тільки на супутники чи й на апарати інших типів?
— Його можна інтегрувати в будь-який космічний апарат, якщо виникне попит на подібне рішення.
— Зараз іонно-плазмовий двигун проходить випробування, а коли він буде готовий до роботи?
— Ми вже довели, що двигун працює, але тепер перед нами стоїть завдання підтвердити його довговічність. Його життєвий цикл повинен становити 15 тис. годин. Підтвердити його ресурс непросто, адже для роботи двигуна необхідний вакуум. У космосі він необмежений, але на Землі для його створення потрібна спеціальна камера, більша за ту, яку ми маємо тепер. Зараз ми інвестуємо кошти у її створення. На конструкторську розробку, роботу технологів, закупівлю та створення спеціального обладнання компанія FED витратила більше $6 млн протягом 2,5 років. Та основні інвестиції попереду, оскільки, як я вже сказав, нам потрібно пройти ще певні випробування. Тому сьогодні ми працюємо з інженерами, вченими ХАІ, щоб удосконалити наявне обладнання і провести повні випробування двигуна в Харкові.
Гадаю, ми закінчимо будівництво камери до кінця поточного року, і після цього почнемо ресурсні випробування. Ми повинні підготувати його до роботи в найближчі роки, адже часу у нас замало.
— Раніше повідомлялося, що технічне завдання на розробку двигуна надійшло від Європейського космічного агентства (ESA). Тобто ESA зацікавлена в цій технології? Ви співпрацюєте з європейським агентством?
— ESA формує подібні технічні завдання і розміщує цю інформацію на офіційному сайті. Можна працювати над їх вирішенням, проводити дослідження, адже ця технологія зараз в тренді. Космічній галузі потрібні двигуни з довгим життєвим циклом, а іонно-плазмовий двигун якраз такий. Тож це скоріше виклик сучасності, ніж замовлення ESA.
Сьогодні над цією технологією активно працюють в Німеччині. Німецькі компанії, які прагнуть зайняти цю нішу, освоїли виробництво двигунів потужністю до 10 кВт. Потужність нашого становить 5 кВт. А взагалі фокус розробників зміщується в бік ще більш потужних агрегатів — маршових двигунів. Такі двигуни навіть розглядаються як варіант для установки на космічні апарати для міжпланетних польотів.
— А як щодо NASA? Чи можна буде запропонувати українську розробку американському агентству або Ілону Маску, за успіхами якого в космічній галузі стежить весь світ?
— У нас є ноу-хау, що забезпечують перевагу над конкурентами, але це поодинокі зразки. Ми розуміємо, що у проєкту є майбутнє, однак він потребує інвестицій. Близько 11 млн євро, але ми зробимо значно дешевше.
До кінця наступного року ми зможемо почати дрібносерійне виробництво, але для великосерійного потрібні величезні інвестиції і увага з боку держави.
У лютому цього року президент Володимир Зеленський запросив засновника компанії SpaceX Ілона Маска відвідати Україну. Якщо він приїде, то ймовірно, відвідає Державне космічне агентство в Києві і виробничі майданчики в Дніпрі. Ми, зі свого боку, докладемо всі зусилля, аби продемонструвати йому наші досягнення, якщо такий візит відбудеться.
— Ви вважаєте, є шанс, що американський інноватор зверне увагу на український двигун?
— Що ж, це бізнес... Але плани запропонувати йому розробку у нас є. А ще у нас є проєкт, який теж свого часу починався з пропозиції.
— Що це за проєкт?
— Сьогодні ми виробляємо гідроакумулятори для терморегуляції супутників. Цей проєкт також реалізований у кооперації з Центром технічної фізики Національного аерокосмічного університету ім. М. Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут». Кілька років тому компанія SESвирішила побудувати телекомунікаційний супутник, який має забезпечувати пасажирські літаки високошвидкісним доступом до інтернету. Вона замовила його Thales Alenia Space — французькому виробнику авіакосмічного обладнання.
Одна з проблем, яку Thales Alenia Space мала вирішити на етапі розробки, — як охолоджувати апарат. І тут вони знайшли нас. Ми запропонували їм двохфазну систему терморегуляції, яка дозволила знизити масу і енергоспоживання в порівнянні з однофазними аналогами. Такої технології поки ніхто не має. З нами конкурували голландці, але ми обігнали їх за часом розробки і виробництва на пару років.
Для таких компаній, як Thales Alenia Space, Україна знаходиться в так званій жовтій зоні в зв'язку з економічними ризиками та незрозумілою політичною ситуацією. Про це вони думають в першу чергу, звертаючись по критично важливі технології за межі Євросоюзу. Thales Alenia Space все зважили і зрештою підписали з нами контракт у 2015 році.
В минулому році ми відвантажили теплогідроакумулятор (ТГА) замовнику. Сьогодні він вже змонтований на супутнику, який, до речі, є одним з найбільших телекомунікаційних супутників у світі. Запуск супутника планується у 2021 році. На даний час компанією FED виготовлено два ТГА. Загальна вартість контракту – $5 млн.
— Який рівень інвестицій сьогодні в українську космічну галузь, і які умови необхідні, аби збільшити надходження зовнішніх і внутрішніх інвестицій?
— Потрібна увага влади і залучення міжнародних партнерів. Держава має переконати потенційних партнерів і інвесторів в нашій стабільності, в тому, що ми можемо виконувати контракти і тримати своє слово.
А крім того, як можна продавати продукцію, яку ми самі не використовуємо? Взяти, до прикладу, ситуацію з українським супутником «Січ-2-30». Він призначений для дистанційного зондування поверхні Землі. Спектр використання цього супутника широкий: у сучасному сільському господарстві, лісовому господарстві, геодезії, метеорології, картографії, для контролю і планування інфраструктури та інших галузей. Також величезне значення супутник має для оборони нашої країни. Сьогодні ЗСУ необхідно мати власний ефективний інструмент для спостереження з космосу за територією України та навколо неї. І у нас є власний супутник, от тільки він ніяк не полетить. Хто з інвесторів в такій ситуації до нас прислухається?
За інформацією Державного космічного агентства України, вартість запуску супутника «Січ-2-30» компанією SpaceX з урахуванням усіх технічних питань становить $1,99 млн. Успішний запуск власного супутника—це сигнал інвесторам, українські компанії є надійними партнерами, які можуть виготовляти сучасні космічні апарати та інноваційні космічні агрегати.
— Раніше цього року експерт з Близького Сходу Аурагх Рамдан на своїй сторінці в Facebook висловив припущення, що ОАЕ можуть інвестувати в українську космічну науку і допомогти врятувати її потенціал. Як ви вважаєте, це реалістичний сценарій, враховуючи амбіційні плани Еміратів з підкорення космосу?
— Я в цьому сумніваюся. В ОАЕ давно зрозуміли, що нафта коли-небудь закінчиться, і вони мусять інвестувати у технології, які забезпечать країні такий саме високий рівень життя. Однак за останні років десять я чув чимало інформації про прихід близькосхідного інвестора, готового вкладати мільярди. Та здебільшого це були чутки. Тому не думаю, що такий сценарій реалістичний.
— З початку космічної ери минуло 64 роки. Майже половину цього часу припадає на період незалежності України. Як ви вважаєте, чого вдалося досягти нашій країні за цей час і які можливості були втрачені?
— Ми досі вважаємося космічною державою, і зуміли зберегти деякі науково-технічні досягнення і досвід, накопичені за часів СРСР. У нас висока компетентність в конструкторських питаннях. А от впровадження нових технологій у виробництво ми упустили. Воно фактично залишилося таким же, яким було до здобуття незалежності. Я нещодавно був і на «Південмаші», і в КБ «Південне» і бачив їхні виробничі можливості. Вони все ще радянського зразка, але, принаймні, збереглися. Та попри усі складнощі з фінансуванням сьогодні ці підприємства розвиваються, задіяні в міжнародних космічних проєктах та впроваджують новітні технології.
Крім КБ «Південне» і заводу «Південмаш», які виробляють супутники і ракети-носії, у нас є два потужних підприємства в Харкові — «Хартрон» і завод «Комунар», — що створюють системи управління для космічної техніки. У нас є потенціал і замкнутий цикл виробництва. Тобто аби створити двигун чи систему управління, нам не потрібно звертатися до Європи чи США. Але все ж таки багато в чому нас обійшли, і на те, щоб повернути це назад, залишається мало часу.
Ще одне з основних упущень полягає в тому, що держава останні кілька років не приділяла належної уваги реалізації космічних програм. Не лише самостійних, але і спільних, наприклад, з Китаєм або Японією. У нас був прекрасний спільний проєкт з Бразилією, але закрився. Ще один гарний приклад — «Морський старт» з Boeing, але і його закрили. Ми погано працюємо на міжнародних ринках підкорення космосу.
Фактично, після відходу Леоніда Кучми жоден з президентів не звернув уваги на цю наукомістку галузь. Прикро, адже в космічному клубі не так багато держав. Сьогодні президент України Володимир Зеленський дав низку доручень щодо реалізації космічної програми України. Також на виконання його доручення в минулому році було створено Міністерство з питань стратегічних галузей промисловості України. Тому дивимося з обережним оптимізмом в майбутнє українського космосу.
