Твой проект —
твоя профессиональная
Траектория

Синтез концептуального облика инфраструктуры и перспективных средств доставки для освоения ближнего космоса

Партнер
ВУЗ
БГТУ ВОЕНМЕХ им. Д. Ф. Устинова
Актуальность

Федеральная космическая программа России на 2016-2025 подразумевает развертывание работ, связанных с ракетой-носителем тяжелого класса для интенсивного исследования и освоения ближнего космоса, в том числе выведения космических аппаратов на траектории полета к Луне.

В мае 2017 года президент России Владимир Путин распорядился ускорить разработку данной ракеты. По словам вице-премьера Дмитрия Рогозина такая ракета может быть создана после 2025 года. Одновременно с этим к 2028 году планируется завершить строительство на космодроме «Восточный» стартовой площадки для пусков сверхтяжелых ракет.

Предполагается, что уже к этому моменту российские аппараты для исследования ближнего космоса будут по многим своим характеристикам превосходить лучшие мировые аналоги. В частности до 2025 года предусматривается запуск не менее пяти аппаратов для проведения углубленных исследований Луны, а также создание необходимого задела для ее полномасштабного исследования после 2025 года и осуществление к 2030 году высадки человека на Луну.

По оптимистичным прогнозам в период 2030-2040 годов должен быть создан «космический полигон» с первыми элементами инфраструктуры, однако пилотируемые полеты предполагаются только в виде кратковременных экспедиций с целью обслуживания техники, машин и научного оборудования. После 2040 года планируется постройка постоянно обитаемой лунной базы, успешность и эффективность функционирования которой будет в первую очередь определяться объемом доставляемых  грузов, а также квалификацией и количеством работающих там космонавтов. При этом следует учитывать, что необходимые в перспективе ученые и инженеры обычно не соответствуют по уровню физической подготовки и состоянию здоровья требованиям, предъявляемым сегодня к космонавтам-профессионалам.

Таким образом, имеет место актуальная задача создания относительно недорогих «массовых» средств доставки в ближней космос грузов и экипажей, не проходящих предполетную подготовку современного уровня сложности.

Описание
Постоянно обитаемая российская лунная база с элементами астрономической обсерватории в перспективе займется мониторингом Земли, экспериментами по использованию лунных ресурсов, отработкой новой космической техники, необходимой для экспедиций в дальний космос.

Принципиальными задачами, решение которых, в конечном счете, определит жизнеспособность и эффективность лунной базы, как прорывного направления российской программы освоения ближнего космоса, являются:

  • разработка концептуального состава российской космической группировки в ближнем космосе;

  • формирование концептуальной структуры лунной базы;

  • формирование общих требований к научному, инженерному и техническому персоналу лунной базы;

  • создание технических решений и технологий для доставки на Луну крупногабаритных и сверхтяжелых грузов;

  • создание технических решений и технологий для обеспечения максимально «комфортных» условий космического полета к Луне и возвращения обратно на Землю;

  • создание на базе указанных технологий и технических решений космических средств доставки грузов и экипажа.

Задача кейса состоит в том, чтобы на основе существующих и перспективных технологий:

  • разработать концептуальный состав российской космической группировки в ближнем космосе;

  • обосновать и подтвердить расчетами возможную схему (схемы) полета до Луны и возвращения на Землю;

  • сформировать (а также технически и экономически обосновать) перечень гипотетических объектов инфраструктуры лунной базы, состав оборудования, численность и профессиональный состав персонала;

  • произвести концептуальный синтез облика относительно недорогих «массовых» средств доставки на лунную орбиту и на поверхность Луны крупногабаритных грузов и космонавтов, не обладающих специальным уровнем подготовки к полетам.


Результат

Решение кейса представляет собой последовательное выполнение следующих этапов:

  • описание существенных ограничений, налагаемых на все этапы перспективной (после 2030-2040 годов) лунной программы участием в ней космонавтов, не обладающих специальным уровнем подготовки к полетам;
  • расчет оптимальных гипотетических схем полета до Луны и возвращения на Землю;
  • описание конструкции и структуры гипотетической инфраструктуры перспективной лунной базы;
  • описание принципиальной конструкции, описание ключевых «инновационных» узлов, расчет ориентировочной (оценочной) стоимости и обоснование экономической эффективности перспективных средств доставки на Луну грузов и экипажа.

К решению должна прилагаться визуализация предлагаемого решения.

Ограничения

Предлагаемые технические решения должны формироваться на основе перспективных этапов Федеральной космической программы России на 2016–2025 года при условии их полной и успешной реализации.

Степень сложности и продолжительность подготовки космонавтов-непрофессионалов к космическому полету на Луну не должны создавать временных и организационных препятствий для работы лунной базы.

Условия космического полета не должны накладывать дополнительных ограничений на доставляемые на Луну грузы.

Предлагаемые решения в перспективе должны обеспечивать рост числа лунных полетов при одновременном снижении их стоимости.

Предлагаемые решения должны реализовываться в первую очередь силами предприятий и организаций Российской Федерации.