หลังจากที่มีการเผยแพร่เรื่องอื้อฉาวเกี่ยวกับจรวดโปรตอนของรัสเซีย เราสามารถพูดได้ว่ามันไม่เหมาะสมที่จะเขียนเกี่ยวกับสถานการณ์จริงในอุตสาหกรรมอวกาศ อย่างไรก็ตาม โครงการอวกาศของรัสเซียไม่ได้เกี่ยวกับอุบัติเหตุและความหายนะของดาวเทียมและสถานีอวกาศเท่านั้น แต่ยังเป็นโครงการที่น่าทึ่งจริงๆ ที่ค่อนข้างมีแนวโน้มและประสบความสำเร็จในการผ่านเส้นทางของการออกแบบ โดยจะเน้นที่ระบบจรวดและอวกาศที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ (MRKS-1) การทดสอบแบบจำลองซึ่งเริ่มต้นที่ TsAGI
เมื่อไม่นานมานี้ ศูนย์ข่าว TsAGI ได้เผยแพร่ภาพของโมเดลนี้ รูปลักษณ์ของมันชวนให้นึกถึงยานอวกาศที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้มากมาย เช่น กระสวยอวกาศอเมริกัน หรือ "บูรัน" ของเรา แต่ความคล้ายคลึงภายนอกมักจะหลอกลวงในชีวิต MKRS-1 เป็นระบบที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง ใช้อุดมการณ์ที่แตกต่างกันโดยพื้นฐานซึ่งแตกต่างในเชิงคุณภาพจากโครงการอวกาศที่ผ่านมาทั้งหมด หัวใจสำคัญของมันคือยานเกราะที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้
โปรเจ็กต์ MRKS-1 เป็นยานพาหนะสำหรับปล่อยขึ้น-ลงแนวตั้งที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้บางส่วน โดยอิงจากสเตจแรกของการล่องเรือแบบใช้ซ้ำได้ บูสเตอร์บล็อก และระยะที่สองแบบใช้แล้วทิ้ง ขั้นตอนแรกดำเนินการตามแบบแผนของเครื่องบินและสามารถย้อนกลับได้ มันกลับสู่พื้นที่เปิดตัวในโหมดเครื่องบินและทำการลงจอดในแนวนอนที่สนามบินชั้นหนึ่ง บล็อกที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้แบบมีปีกของขั้นตอนที่ 1 ของระบบจรวดจะติดตั้งเครื่องยนต์จรวดขับเคลื่อนด้วยของเหลว (LPRE) แบบล่องเรือที่ใช้ซ้ำได้
ปัจจุบันศูนย์วิจัยและผลิตของรัฐตั้งชื่อตาม Khrunichev การออกแบบและการพัฒนาและการวิจัยเกี่ยวกับการพัฒนาและการพิสูจน์ลักษณะทางเทคนิคตลอดจนลักษณะทางเทคนิคของระบบจรวดและอวกาศที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้นั้นเต็มไปด้วยความผันผวน ระบบนี้ถูกสร้างขึ้นภายใต้กรอบของโครงการอวกาศของรัฐบาลกลางโดยร่วมมือกับองค์กรที่เกี่ยวข้องหลายแห่ง
อย่างไรก็ตาม มาพูดถึงประวัติศาสตร์กันสักหน่อย ยานอวกาศที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้รุ่นแรกประกอบด้วยยานอวกาศประเภทกระสวยอวกาศ 5 ลำรวมถึงการพัฒนาในประเทศของซีรีย์ BOR และ Buran ในโครงการเหล่านี้ผู้เชี่ยวชาญทั้งชาวอเมริกันและโซเวียตพยายามสร้างยานอวกาศที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ (ขั้นตอนสุดท้ายซึ่งเปิดตัวสู่อวกาศโดยตรง) วัตถุประสงค์ของโปรแกรมเหล่านี้มีดังนี้: การกลับมาจากพื้นที่ของเพย์โหลดจำนวนมาก, ลดต้นทุนของการเปิดตัวเพย์โหลดสู่อวกาศ, การรักษายานอวกาศที่มีราคาแพงและซับซ้อนสำหรับการใช้งานซ้ำ, ความสามารถในการเปิดตัวสเตจที่ใช้ซ้ำได้บ่อยครั้ง.
อย่างไรก็ตาม ระบบพื้นที่ที่ใช้ซ้ำได้รุ่นที่ 1 ไม่สามารถแก้ปัญหาของตนได้อย่างมีประสิทธิภาพเพียงพอ ต้นทุนต่อหน่วยในการเข้าถึงพื้นที่นั้นสูงกว่าจรวดแบบใช้ครั้งเดียวทั่วไปประมาณ 3 เท่า ในเวลาเดียวกัน การส่งคืนเพย์โหลดจากอวกาศไม่ได้เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ในเวลาเดียวกัน ทรัพยากรของการใช้ขั้นตอนที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้นั้นต่ำกว่าที่คำนวณได้อย่างมาก ซึ่งไม่อนุญาตให้ใช้เรือรบเหล่านี้ในกำหนดการที่จำกัดของการเปิดตัวพื้นที่ด้วยเหตุนี้ ทุกวันนี้ ทั้งดาวเทียมและนักบินอวกาศจึงถูกส่งไปยังวงโคจรใกล้โลกโดยใช้ระบบจรวดแบบใช้แล้วทิ้ง และไม่มีอะไรจะคืนอุปกรณ์และยานพาหนะราคาแพงจากวงโคจรใกล้โลกได้เลย มีเพียงชาวอเมริกันเท่านั้นที่สร้างเรืออัตโนมัติขนาดเล็ก X-37B ซึ่งออกแบบมาสำหรับความต้องการทางทหารและมีน้ำหนักบรรทุกน้อยกว่า 1 ตัน เป็นที่ชัดเจนสำหรับทุกคนว่าระบบที่ใช้ซ้ำได้สมัยใหม่ควรแตกต่างจากตัวแทนของรุ่นที่ 1 ในเชิงคุณภาพ
ในรัสเซีย งานกำลังดำเนินการเกี่ยวกับระบบอวกาศที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้หลายระบบในคราวเดียว อย่างไรก็ตาม เป็นที่ชัดเจนว่าสิ่งที่มีแนวโน้มมากที่สุดคือระบบการบินและอวกาศที่เรียกว่า ตามหลักการแล้ว ยานอวกาศจะบินออกจากสนามบินเหมือนเครื่องบินธรรมดา เข้าสู่วงโคจรระดับพื้นโลกแล้วกลับมาใช้เชื้อเพลิงเพียงอย่างเดียว อย่างไรก็ตาม นี่เป็นตัวเลือกที่ยากที่สุดที่ต้องใช้โซลูชันทางเทคนิคและการวิจัยเบื้องต้นจำนวนมาก ตัวเลือกนี้ไม่สามารถใช้งานได้อย่างรวดเร็วโดยรัฐสมัยใหม่ แม้ว่ารัสเซียจะมีทุนสำรองทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิคค่อนข้างมากสำหรับโครงการประเภทนี้ ตัวอย่างเช่น "เครื่องบินอวกาศ" Tu-2000 ซึ่งมีการศึกษาที่ค่อนข้างละเอียด การดำเนินโครงการนี้ในคราวเดียวถูกขัดขวางโดยการขาดเงินทุนหลังจากการล่มสลายของสหภาพโซเวียตในทศวรรษ 1990 รวมถึงการไม่มีองค์ประกอบที่สำคัญและซับซ้อนจำนวนหนึ่ง
นอกจากนี้ยังมีรุ่นกลาง ซึ่งระบบอวกาศประกอบด้วยยานอวกาศที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้และเวทีสนับสนุนที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ การทำงานกับระบบดังกล่าวได้ดำเนินการในสหภาพโซเวียตเช่นระบบเกลียว นอกจากนี้ยังมีการพัฒนาที่ใหม่กว่ามาก แต่ถึงกระนั้นโครงร่างของระบบพื้นที่ที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้นี้ก็ยังถือว่าวงจรค่อนข้างยาวของงานออกแบบและการวิจัยในหลายพื้นที่
ดังนั้นจุดสนใจหลักในรัสเซียจึงอยู่ที่โครงการ MRKS-1 โปรแกรมนี้ย่อมาจาก Stage 1 Reusable Rocket and Space System แม้จะมี "ขั้นตอนแรก" นี้ แต่ระบบที่สร้างขึ้นจะใช้งานได้ดีมาก เป็นเพียงว่าภายในกรอบของโปรแกรมทั่วไปที่ค่อนข้างใหญ่สำหรับการสร้างระบบอวกาศล่าสุด โปรแกรมนี้มีกำหนดเวลาที่ใกล้เคียงที่สุดสำหรับการใช้งานขั้นสุดท้าย
ระบบที่เสนอโดยโครงการ MRKS-1 จะเป็นระบบสองขั้นตอน จุดประสงค์หลักของมันคือการปล่อยยานอวกาศใดๆ ก็ตาม (ขนส่ง บรรจุคน อัตโนมัติ) ขึ้นสู่วงโคจรใกล้โลก ซึ่งมีน้ำหนักมากถึง 25–35 ตัน ทั้งที่มีอยู่แล้วและอยู่ในขั้นตอนของการสร้าง น้ำหนักบรรทุกที่เข้าสู่วงโคจรนั้นมากกว่าน้ำหนักของโปรตอน อย่างไรก็ตาม ความแตกต่างพื้นฐานจากจรวดขนส่งที่มีอยู่จะแตกต่างกัน ระบบ MRKS-1 จะไม่ถูกทิ้ง ระยะที่ 1 จะไม่เผาไหม้ในชั้นบรรยากาศหรือตกลงสู่พื้นในรูปของเศษซาก หลังจากเร่งระยะที่ 2 (ซึ่งเป็นครั้งเดียว) และน้ำหนักบรรทุก ระยะที่ 1 จะลงจอด เช่นเดียวกับกระสวยอวกาศของศตวรรษที่ 20 ปัจจุบันนี้เป็นวิธีที่มีแนวโน้มมากที่สุดในการพัฒนาระบบขนส่งทางอวกาศ
ในทางปฏิบัติ โปรเจ็กต์นี้เป็นการปรับให้ทันสมัยทีละขั้นตอนของยานยิงปืนแบบใช้ครั้งเดียวของ Angara ที่กำลังถูกสร้างขึ้น อันที่จริงแล้ว โครงการ MRKS-1 นั้นถือกำเนิดขึ้นจากการพัฒนาเพิ่มเติมของ GKNPTs im Khrunichev ซึ่งร่วมกับ NGO Molniya ได้มีการสร้างบูสเตอร์ขั้นที่ 1 แบบใช้ซ้ำได้ของยานยิง Angara ซึ่งได้รับตำแหน่ง Baikal (เป็นครั้งแรกที่แสดงแบบจำลอง Baikal ที่ MAKS-2001) ไบคาลใช้ระบบควบคุมอัตโนมัติแบบเดียวกับที่อนุญาตให้ Buran กระสวยอวกาศโซเวียตบินได้โดยไม่มีลูกเรือบนเครื่องระบบนี้ให้การสนับสนุนสำหรับเที่ยวบินในทุกขั้นตอน ตั้งแต่ช่วงเปิดตัวจนถึงการลงจอดของยานพาหนะที่สนามบิน ระบบนี้จะได้รับการดัดแปลงสำหรับ MRKS-1
ไม่เหมือนกับโครงการไบคาล MRKS-1 จะไม่มีเครื่องบินพับ (ปีก) แต่จะติดตั้งอย่างแน่นหนา วิธีแก้ปัญหาทางเทคนิคนี้จะช่วยลดโอกาสเกิดสถานการณ์ฉุกเฉินเมื่อรถเข้าสู่วิถีการลงจอด แต่การออกแบบคันเร่งที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ผ่านการทดสอบล่าสุดจะยังคงมีการเปลี่ยนแปลง ตามที่ Sergei Drozdov หัวหน้าแผนกแอโรเทอร์โมไดนามิกส์ของเครื่องบินความเร็วสูงที่ TsAGI ตั้งข้อสังเกตว่า ผู้เชี่ยวชาญ "ประหลาดใจกับการไหลของความร้อนสูงในส่วนตรงกลางปีก ซึ่งจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในการออกแบบเครื่องบินอย่างไม่ต้องสงสัย" ในเดือนกันยายน-ตุลาคมปีนี้ รุ่น MRKS-1 จะได้รับการทดสอบหลายชุดในอุโมงค์ลมแบบทรานโซนิกและแบบไฮเปอร์โซนิก
ในขั้นตอนที่สองของการใช้งานโปรแกรมนี้ มีการวางแผนที่จะทำให้ขั้นตอนที่สองใช้ซ้ำได้ และมวลของน้ำหนักบรรทุกที่จะเปิดตัวสู่อวกาศจะต้องเพิ่มขึ้นเป็น 60 ตัน แต่แม้กระทั่งการพัฒนาเครื่องเร่งความเร็วแบบใช้ซ้ำได้ในขั้นตอนที่ 1 เท่านั้นก็เป็นความก้าวหน้าที่แท้จริงในการพัฒนาระบบขนส่งอวกาศที่ทันสมัย และสิ่งที่สำคัญที่สุดคือรัสเซียกำลังก้าวไปสู่ความก้าวหน้านี้ โดยที่ยังคงรักษาสถานะให้เป็นหนึ่งในมหาอำนาจด้านอวกาศชั้นนำของโลก
ทุกวันนี้ MRKS-1 ถือเป็นยานพาหนะอเนกประสงค์อเนกประสงค์ที่มีจุดประสงค์เพื่อส่งยานอวกาศและบรรทุกสินค้า บรรจุคนและเรือบรรทุกสินค้าต่าง ๆ เข้าสู่วงโคจรใกล้โลก บรรจุคน และเรือบรรทุกสินค้าภายใต้โครงการสำรวจอวกาศใกล้โลกของมนุษยชาติ ดวงจันทร์และดาวอังคาร รวมทั้งดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ในระบบสุริยะของเรา …
องค์ประกอบของ MRKS-1 ประกอบด้วยหน่วยจรวดที่ใช้ซ้ำได้ (VRB) ซึ่งเป็นบูสเตอร์ระยะที่ 1 ที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ บูสเตอร์สเตจ II แบบใช้ครั้งเดียว และหัวรบอวกาศ (RGC) VRB และคันเร่งระยะ II เชื่อมต่อกันในรูปแบบแบทช์ มีการเสนอให้สร้างการปรับเปลี่ยน MRCS ที่มีความสามารถในการบรรทุกต่างกัน (มวลของสินค้าที่ส่งไปยังวงโคจรอ้างอิงต่ำจาก 20 ถึง 60 ตัน) โดยคำนึงถึงเครื่องเร่งความเร็วแบบรวมระยะที่ 1 และ 2 โดยใช้คอมเพล็กซ์กราวด์เดียว ในระยะยาวจะช่วยให้มั่นใจได้ว่าในทางปฏิบัติการลดลงของความเข้มแรงงานในการทำงานในตำแหน่งทางเทคนิค การผลิตแบบต่อเนื่องสูงสุด และความเป็นไปได้ในการพัฒนาครอบครัวที่มีประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจของผู้ให้บริการพื้นที่บนพื้นฐานของโมดูลพื้นฐาน
การพัฒนาและการสร้างตระกูล MRKS-1 ที่มีความสามารถในการบรรทุกต่างกันตามขั้นตอนแบบใช้ครั้งเดียวทิ้งและแบบใช้ซ้ำได้ ซึ่งจะเป็นไปตามข้อกำหนดสำหรับระบบขนส่งอวกาศขั้นสูง และสามารถแก้ปัญหาการปล่อยวัตถุอวกาศราคาแพงที่มีเอกลักษณ์เฉพาะและวัตถุแบบอนุกรมด้วย ประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือสูงมาก ยานอวกาศสามารถกลายเป็นทางเลือกที่จริงจังในยานพาหนะเปิดตัวรุ่นใหม่จำนวนหนึ่งที่จะใช้งานเป็นเวลานานในศตวรรษที่ 21
ในปัจจุบัน ผู้เชี่ยวชาญ TsAGI ได้จัดการประเมินความหลายหลากของการใช้ MRKS-1 ระยะแรกแล้ว เช่นเดียวกับตัวเลือกสำหรับผู้สาธิตของหน่วยขีปนาวุธที่ส่งคืนและความจำเป็นในการดำเนินการ MRKS-1 ระยะที่ 1 ที่กลับมาจะมอบความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือในระดับสูง และละทิ้งการจัดสรรพื้นที่ที่ชิ้นส่วนที่ถอดออกได้ตกอย่างสมบูรณ์ ซึ่งจะเพิ่มประสิทธิภาพของการดำเนินการตามโปรแกรมเชิงพาณิชย์ที่มีแนวโน้มว่าจะดีขึ้นอย่างมาก ข้อได้เปรียบดังกล่าวสำหรับรัสเซียดูเหมือนจะมีความสำคัญอย่างยิ่ง สำหรับรัฐเดียวในโลกที่มีที่ตั้งทวีปของคอสโมโดรมที่มีอยู่และมีแนวโน้ม
TsAGI เชื่อว่าการสร้างโครงการ MRKS-1 เป็นขั้นตอนใหม่ในเชิงคุณภาพในการออกแบบยานอวกาศที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้สำหรับการเปิดตัวสู่วงโคจร ระบบดังกล่าวเป็นไปตามระดับการพัฒนาจรวดและเทคโนโลยีอวกาศอย่างเต็มที่ในศตวรรษที่ 21 และมีตัวชี้วัดประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจที่สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ