© Maria Gaman

Бразилия на пути в космос

Путь Бразилии в космос был и остается нелегким. В области космических технологий среди стран-членов БРИКС Бразилия заметно уступает не только космической державе России, но также Китаю и Индии: среди прочих достижений, все эти страны имеют собственные ракеты-носители, тогда как Бразилия все еще ведет их разработки. В то же время, наработки и успехи, достигнутые за полвека развития бразильской космической программы, позволяют верить в будущее.

Начало

История освоения космоса Бразилией начинается в середине прошлого века, когда в 1953 г. в городе Карапикуиба штата Сан-Паулу создается Бразильское межпланетное общество с целью объединить ученых, писателей и всех заинтересованных для обсуждения космоса и путешествий к другим планетам. Активное же развитие бразильской космической программы начинается со стартом космической гонки СССР и США.

Юрий Гагарин посещает Бразилию после своего легендарного орбитального облета Земли. Международный аэропорт Бразилиа им. президента Жуселину Кубичека, 29 июля 1961г. © fb.com/brazilist

В 1957 г. двое студентов бразильского Технологического института аэронавтики задались целью создать станцию, которая бы принимала сигналы спутников проекта «Авангард», который в то время разрабатывался американским ВМФ. Антенная станция «Минитрак», построенная совместно с  бразильским Институтом исследований и развития, расположилась в Сан-Жозе-дус-Кампус, в штате Сан-Паулу, и была готова к приему сигналов первого в мире искусственного спутника Земли, который по расчетам должен быть американским. Когда же 4 октября 1957 г. СССР, опережая США, запускает «Спутник-1», студенты адаптируют «Минитрак» к приему сигналов советского аппарата. В феврале 1961 г. Бразильское межпланетное общество обращается к президенту Жаниу Куадрусу с просьбой о создании Национального совета космических исследований и развития. В мае 1961 президент назначает комиссию для разработки программы космических исследований, и в августе по предложению комиссии создается Организационная группа национальной комиссии по космической деятельности (Grupo de Organização da Comissão Nacional de Atividades Espaciais (GOCNAE), позднее Национальная комиссия по космической деятельности (Comissão Nacional de Atividades Espaciais, CNAE)) для проведения космических исследований и изучения атмосферы, а также для развития космической политики. Именно GOCNAE создала первую в Бразилии космофизическую лабораторию с помощью оборудования НАСА для приема спутниковых сигналов для изучения ионосферы.

В последующие годы этого десятилетия обнаружилось разделение задач в области космических технологий между гражданским и военным секторами. Гражданский сектор представляла CNAE, на базе которой в 1971 г. будет создан Национальный институт космических исследований (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, INPE), который и по сей день проводит исследования в области космоса, метеорологии, климатологии, разрабатывает спутники и наземные станции.

Что касается военного сектора, в 1961 г. космической отраслью заинтересовалось Министерство аэронавтики с целью создания небольших метеорологических ракет для ВВС. Появилась Исполнительная группа по работе и исследованиям, связанным с космическими проектами (Grupo Executivo e de Trabalho e Estudos de Projetos Espaciais, GETEPE), был создан первый центр по запуску ракет, откуда сначала запускали американские и канадские ракеты, а потом и первую бразильскую метеорологическую ракету, созданную при министерстве. В 1969 г. создается Институт космической деятельности (Instituto de Atividades Espaciais, IAE) при Департаменте аэрокосмической науки и исследований ВВС Бразилии. В дальнейшем институт разработает ряд метеорологических ракет семейства Sonda, что позволит технологически подготовиться к созданию проекта ракеты-носителя. В 1991 г. будет реорганизован в Институт аэронавтики и космоса (Instituto de Aeronáutica e Espaço, IAE).

Наконец, в 1994 г. при Министерстве науки и технологий основано Бразильское космическое агентство (Agência Espacial Brasileira, AEB), ставшее центральным органом бразильской космической программы.

©  aeb.gov.br

Пусковые центры

Для создания первого пускового центра Бразилии и Южной Америки в целом выбрается место Рота-ду-Сол в 12 км от Натала, столицы штата Рио-Гранде-ду-Норте. Среди преимуществ этой местности – расположение возле магнитного экватора Земли, налаженная логистика, небольшое количество дождей, близость океана, а следовательно, большая площадь района падения, благоприятные ветровые условия. Центр получил название Баррейра-ду-Инферну (Centro de Lançamento da Barreira do Inferno, CLBI), что переводится как «граница ада»: так местные рыбаки окрестили расположенные неподалеку утесы, которые на восходе солнца окрашиваются в красный цвет.

Пусковой центр «Баррейра-ду-Инферну» © 1.bp.blogspot.com

В 1965 с Баррейра-ду-Инферну стартовала первая метеорологическая ракета, американская Nike Apache. Сегодня эта база служит не только для запуска метеорологических ракет, но и для сопровождения ракет, запущенных со второй бразильской базы Алкантара, ракет-носителей «Ариан» Европейского космического агентства (ЕКА), а также ракет, запущенных во Французской Гвиане.

Второй пусковой центр ВВС Бразилии — Алкантара (Centro de Lançamento de Alcântara, CLA) — был открыт в 1983 г. в муниципалитете Алкантара штата Мараньян. По географическому расположению центр считается одним из лучших в мире, поскольку находится возле линии экватора (2°18′ ю. ш.), что позволяет экономить до 30% ракетного топлива при запуске. Среди других преимуществ Алкантары – возможность пуска ракет на все типы орбит, от экваториальных до полярных, благодаря расположению на полуострове, низкая плотность населения, стабильный климат, небольшое количество дождей и ветра, что позволяет делать запуски практически круглогодично.

Пусковой центр Алкантара © aereo.jor.br

Космические аппараты

Первыми аппаратами, запущенными в 60-х с территории Бразилии, были американские и канадские метеорологические ракеты. Однако в эти же годы рабочая группа Министерства аэронавтики GETEPE и компания Avibrás разрабатывают первую национальную метеорологическую ракету Sonda I, которая будет запущена в 1967 г.

Семейство ракет Sonda © aereo.jor.br

Ракета предназначена для исследования высоких слоев атмосферы и может поднимать до 4,5 кг аппаратуры на высоту 70 км. Разработка Sonda I станет большой школой в области разработки твердого топлива и технологий для производства ракет ближней дальности.

Метеорологическая ракета Sonda I эволюционировала в одноступенчатую Sonda II с полезной нагрузкой от 20 до 70 кг и высотой подъема 50 – 100 км. Ракета работала на новом твердом топливе, имела усовершенствованные термозащиту и электронику.

В 1969 Институт аэронавтики и космоса начал разработку двухступенчатой твердотопливной метеоракеты Sonda III, способной поднимать до 150 кг полезного оборудования на высоту 200 – 650 км. Первая Sonda III была пущена в феврале 1976 г. Начиная с 1974 разрабатываются метеорологические ракеты с самоуправлением, что привело к проекту Sonda IV с полезной нагрузкой 300 – 500 кг и высотой подъема 700 – 1000 км.

В середине 80-х в Институте аэронавтики и космоса взамен ракет семейства Sonda началась разработка новых метеорологических ракет семейства VS на основе двигателей, разработанных для будущей ракеты-носителя VLS: VS-30, VS-40 и последняя VSB-30 2000-х гг.

Семейство ракет VS © wikipedia.org.pt

25-летний опыт разработок Института аэронавтики и космоса (Instituto de Aeronáutica e Espaço, IAE) в области метеорологических ракет привел к созданию четырехступенчатой ракеты-носителя VLS-1, способной выводить на орбиту высотой 250 – 1000 км спутники массой 100 – 300 кг. 

Ракета-носитель VLS-1© aeb.gov.br

Всего было создано три прототипа, однако квалификационные полеты были неудачными. Первый прототип V01 был запущен с базы Алкантара, но уже на 65-й секунде полета пришлось привести в действие программу самоуничтожения из-за неисправности одного из двигателей. Тестовый полет V02 состоялся двумя годами позже и снова окончился неудачей: возникла неполадка в системе зажигания, произошел взрыв второй ступени, и ракету-носитель также пришлось уничтожить. Пуск же прототипа V03 не состоялся: 22 августа 2003, за три дня до назначенной даты, включился один из двигателей, и случился взрыв, который унес жизни 21 сотрудника; ракета-носитель была уничтожена.

Стартовая платформа VLS-1 после аварии, август 2003 г © verdademundial.com.br

Спутники

Первыми бразильскими спутниками стали разработанные в Национальном институте космических исследований спутники для сбора данных об окружающей среде – SCD-1 и SCD-2. Они были запущены во Флориде в 1993 и в 1998 соответственно. Такие спутники  позволяют получить данные об уровне и качестве воды в водоемах, о количестве дождевых осадков, атмосферном давлении, интенсивности солнечного излучения, температуре воздуха и др.

В 1988 между Бразилией и Китаем был подписан договор и сотрудничестве в космической отрасли с целью производства спутников для картирования огромных территорий обеих стран. Так Национальный институт космических исследований и Академия космических технологий Китая разработали программу CBERS (China–Brazil Earth Resources Satellite – Китайско-бразильский спутник для исследования ресурсов Земли).

Сначала программа подразумевала создание двух спутников – CBERS-1 и 2, однако после успешной реализации проекта было решено продолжить сотрудничество и разработать еще 3 спутника такого же типа: CBERS-2B, CBERS-3 и 4. Семейство спутников CBERS поставляет данные, используемые для контроля вырубки амазонских лесов, проводить мониторинг водных ресурсов, сельскохозяйственных земель, рост городов, а также в образовательных целях.


CBERS-4, китайско-бразильский спутник для исследования ресурсов Земли © cbers.inpe.br

Также в Национальном институте космических исследований осуществлялись разработки научных микроспутников и спутников дистанционного зондирования Земли, которые привели к современным разработкам научных спутники EQUARS (Equatorial Atmosphere Research Satellite) и MIRAX (Monitor e Imageador de Raios-X), спутника Amazônia-1.

В 2003 г. Национальный институт космических исследований при поддержке Бразильского космического агентства запустил программу создания спутников малого формата – кубсатов. Такие аппараты стали активно разрабатываться в XXI веке благодаря развитию микроминиатюризации и нанотехнологий, и служат они различным целям – от отслеживания электромагнитных сигналов, что позволяет усовершенствовать систему мониторинга землетрясений, до зондирования атмосферных условий и др. Кроме того, конструирование подобных спутников имеет большую образовательную миссию: так учебные заведения позволяют студентам на практике познакомиться со всеми этапами разработки спутника и реализовать полученные теоретические знания.

В июне 2014 г. впервые был запущен национальный кубсат NanoSatC-BR1 весом чуть менее 1 кг, результат разработок Национального института космических исследований и Федерального университета Санта-Марии (UFSM) штата Рио-Гранди-ду-Сул. Научной целью миссии был мониторинг магнитосферы Земли и изучение феномена Бразильской магнитной аномалии; технологической – тестирование микросхем, устойчивых к солнечной радиации. Микросхемы и другая полезная нагрузка спутника были разработаны в Бразилии в сотрудничестве с рядом национальных университетов.

Второй кубсат этой программы – NanoSatC-BR2 массой и объемом в два раза больше первого (2 кг, 2 л). Полезная нагрузка спутника находится на стадии доработки, запуск запланирован на 2018 г.

Первый полностью разработанный в Бразилии кубсат AESP-14 – результат проекта Национального института космических исследований (Inpe) и студентов Технологического института аэронавтики (ITA). Проект имел тренировочную миссию: подготовить специалистов, способных конструировать подобные аппараты в будущем, и протестировать в космосе механические и электронные подсистемы, спроектированные и выполненные студентами. AESP-14 был запущен с МКС в феврале 2015 г., однако вышел из строя из-за сбоя в открытии телеметрической антенны. Попытки инженеров решить проблему оказались тщетны: через 15 дней нахождения спутника на орбите его аккумулятор сел.

Субсат AESP-14: масса – 700 г, длина стороны – 10 см  © YouTube

Еще один национальный кубсат для сбора метеорологических данных, Serpens (Sistema Espacial para Realização de Pesquisa e Experimentos com Nanossatélites – Космическая система для проведения исследований и экспериментов посредством наноспутников), был запущен с МКС в сентябре 2015 г. и в марте 2016 вернулся в атмосферу. Проект под эгидой Бразильского космического агентства был разработан и реализован бразильскими университетами: университетом Санта-Катарины (UFSC), Минас-Жерайс (UFMG), Большого Сан-Паулу (UFABC) и др. Таким образом была реализована и образовательная миссия проекта – привлечь к разработке реального проекта студентов-аэрокосмических инженеров.

Еще одним важным образовательным проектом стал пикоспутник кубсат Tancredo-1 весом 570 г и с длиной стороны 13 см: он был создан совсем юными специалистами – учениками школы им. президента Танкредо ди Алмейды Невиса в г. Убатуба штата Сан-Паулу. Учитель математики Кандиду Освалду ди Моура узнал, что американская компания  Interorbital Systems продает наборы для самостоятельной сборки тубсатов (спутников цилиндрической формы), и решил сделать школьный проект. Ему оказал поддержку Национальный институт комических исследований, где учителя прошли обучение; пикоспутник разрабатывался на базе платформы института. Спутник вышел на орбиту в январе 2016 с целью протестировать систему передачи с орбиты голосовых сообщений (сообщения от школы Танкредо Невиса); другой миссией было исследование плазменных пузырей ионосферы для Национального института космических исследований.

Для создания тубсата школьники прошли обучение при Национальном институте космических исследований, а также посетили НАСА © tancredoubatuba.com.br

Образовательный проект ITASAT-1 был осуществлен в Технологическом институте аэронавтики в сотрудничестве с Бразильским космическим агентством и Национальным институтом космических исследований. Наноспутник ITASAT-1 – это кубсат массой 8 кг, сконструированный студентами Технологического института аэронавтики. Среди полезной нагрузка кубсата – транспондер разработки Регионального центра Северо-запада (Centro Regional do Nordeste, CRN) Национального института космических исследований, камера с пространственным разрешением 80 м и те же датчики  для измерения электромагнитного излучения, что использовались в спутниках NanoSatC: таким образом обеспечивается продолжение исследований. Дата запуска несколько раз переносилась; последняя ориентировочная дата  октябрь 2017 г.: спутник должен быть запущен с американской ракеты FALCON 9.

Региональный центр Северо-запада (Натал, штат Рио-Гранде-ду-Норте) Национального института космических исследований отвечает за развитие Бразильской системы для сбора данных об окружающей среде. С 2011 г. региональный центр также активно участвует в программе развития национальных кубсатов: исследователи работают над проектом CONASAT, то есть разрабатывают решения для «созвездия» из 6 наноспутников с учетом современных технологий.

Человек в космосе

Маркус Понтес, первый бразильский космонавт © НАСА

29 марта 2006 Маркус Понтес из городка Бауру в штате Сан-Паулу вошел в историю как первый и на сегодняшний день единственный бразильский космонавт. В этот день с Байконура стартовал корабль «Союз-ТМА-8», на борту которого находились члены 13-го долговременного экипажа МКС командир корабля Павел Виноградов и бортинженер Джеффри Уильямс, и вместе с ними на МКС с кратковременным визитом отправился бортинженер Маркос Понтес. Проведя в космосе 9 суток 21 ч 17 мин, Понтес вернулся на Землю с 12-й экспедицией.

Полет Понтеса произошел ровно через 100 лет после исторического для всего мира полета: 23 октября 1906 г. бразильский изобретатель Альберто Сантос-Дюмон поднял в воздух самолет 14-bis, то есть впервые в итории совершил полет на летательном аппарате тяжелее воздуха, используя только силу тяги, создаваемую пропеллером. В честь отца авиации полет Бразилии в космос был окрещен   «Столетней миссией».

Сотрудничество

Бразилия всегда активно развивала сотрудничество с космическими державами. Так, после трагической аварии VLS-1 было несколько инициатив со стороны Роскосмоса оказать содействие в восстановлении базы и в доработке ракеты-носителя, однако последнее не было реализовано.

Именно благодаря содействию России стал возможен полет Маркуса Понтеса на МКС и скрепил сотрудничество между странами: «Я уверен, что полет первого бразильского космонавта на российском корабле станет важным фактором укрепления наших отношений, которые с каждым днем становятся все прочнее» (Жозе Раймунду Врага Коэльу, президент Бразильского космического агентства).

В 2005 г. стартовала программа Бразильского космического агентства «Южный крест» (Cruzeiro do Sul), которая подразумевала развитие технологий для создания нового семейства ракет-носителей, а в 2006 был подписано соглашение с Россией о сотрудничестве в разработке двигателей на жидком топливе. Подрядчиком стал ГРЦ «КБ им. академика В.П. Макеева» (позднее им стал ГКНПЦ им. Хруничева). Проект подразумевал создание семейства из пяти ракет-носителей: VLS Alfa, VLS Beta, VLS Gama, VLS Delta, VLS Epsilon, – однако из-за экономических трудностей был заморожен.

© aeb.gov.br

Кроме того, во время визита в Бразилию в ноябре 2008 года президент России Дмитрий Медведев подписал с президентом Бразилии Луисом Инасиу Лула-да-Силва программу сотрудничества в области использования и развития российской Глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС. На сегодняшний день в Бразилии введено в эксплуатацию четыре наземных станции ГЛОНАСС.

В 2000-х годах началось сотрудничество Бразилии с Украиной по проекту «Циклон-4», а также по развитию пускового центра Алкантара. Проект предусматривал создание в Украине нового космического носителя «Циклон-4», строительство для его пусков наземного комплекса на базе Алкантара, предоставление услуг по запуску космических аппаратов в интересах национальных космических программ Украины и Бразилии, а также третьим странам на коммерческой основе. Хотя по договору от 2003 г. первый пуск должен был состояться не позднее 30 ноября 2006 года, этот срок постоянно откладывался, пока в 2015 г. Бразилия в итоге не заявила о прекращении своего участия в проекте в связи с сочетанием причин, связанных с вопросами финансирования, технологическими аспектами, отношениями между Бразилией и Украиной, а также неопределённостью в экспортных перспективах проекта. Степень готовности ракеты-носителя «Циклон-4» на момент разрыва сотрудничества составляла порядка 90%.

© planobrazil.com

США давно интересовались бразильской космической программой. В 1997 страны подписали соглашение о совместном участии в строительстве МКС. Через три года начались переговоры о возможном использовании американцами базы Алкантара для запуска спутников, однако эта тема не нашла единодушной поддержки у бразильского правительства и была заморожена. Диалог о сотрудничестве был возобновлен в 2017 г. при президенте Мишеле Темере.

С другой космической державой с большим потенциалом – Китаем – Бразилия сотрудничает с 1988 г. по проекту создания спутников CBERS.

Еще один партнер Бразилии — Германия. Сегодня Бразильское космическое агентство делает ставку на создание ракеты-носителя для микроспутников VLM-1, которая разрабатывается в сотрудничестве с Германским центром авиации и космонавтики (Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V., DLR). Вандер Голфетто, замдиректор Департамента аэрокосмической науки и техники, заявил по этому поводу: «Мы пришли к выводу, что нет смысла разрабатывать в Бразилии носитель для геостационарных спутников. На рынке есть множество конкурентов, а Бразилия не сможет произвести много единиц такого оборудования. Сейчас мы нацелены на создание ракеты-носителя для микроспутника VLM: мы полагаем, что она займет свободную нишу на мировом рынке». Этот опыт совместной работы Бразилии и Германии далеко не первый: страны сотрудничают еще с 1971 г., в частности, в рамках европейской программы по исследованию микрогравитации, где использовалась бразильская ракета VSB-30.

Уникальное расположение базы Алкантара возле экватора делает ее сегодня объектом интересов и других стран.

Современность

Сегодня космическая отрасль Бразилии переживает не лучшие времена, что связано в первую очередь с недостатком государственного финансирования, с нехваткой квалифицированных кадров и технологической отсталостью.

Аварии тоже являются отягчающим фактором: самой тяжелой стал взрыв третьего прототипа VLS-1, который привел к уничтожению полезного груза – микроспутников SATEC e UNOSAT-1 – и гибели 21 специалиста; сам же проект VLS-1 не получил дальнейшего развития и в итоге в 2016 был закрыт. Так образом, ни один бразильский спутник не был запущен с ракеты-носителя национального производства, технические возможности страны ограничены, и существует зависимость от других наций для запуска своего космического оборудования.

Жозе Раймунду Брага Коэльу, президент Бразильского космического агентства, также говорит о нехватке частной инициативы, что негативно сказывается на развитии отрасли: «Наша программа остается государственной и обслуживает государство…Но тенденция будет меняться. Скоро крупные компании захотят иметь собственные спутники, которые бы обслуживали их собственные интересы, и программа должна учитывать это».

Можно сказать, что Бразилия развивает базовую космическую программу и пока не имеет амбиций покорять Луну или Марс. Целью программы сегодня является производство мониторинговых спутников для контроля вырубки лесов Амазонии, получения данных о климате, обеспечения связи и защиты границ, а также разработка ракеты-носителя для запуска микроспутников. 

Тем не менее, несмотря на сложности, не все еще потеряно. В мае 2017 на космическом центре Куру во Французской Гвиане был запущен первый бразильский геостационарный спутник SGDC (Satélite Geoestacionário de Defesa e Comunicações Estratégicas) – геостационарный спутник стратегической обороны и коммуникаций, предназначенный для военных и гражданских целей. Существует ряд новых проектов, которые должны реализоваться в ближайшие годы: научных спутники EQUARS (Equatorial Atmosphere Research Satellite) и MIRAX (Monitor e Imageador de Raios-X), спутник   Amazônia-1, ракета-носитель VLM-1 для вывода на орбиту микроспутников, запуск которой запланирован на 2018 г. Также нельзя забывать, что большой козырь Бразилии – это база Алкантара. На сегодняшний день 4 страны – США, Россия, Франция и Израиль – заинтересованы в сотрудничестве с Бразилией по использованию базы. Если стороны придут к соглашению, то это обещает новые инвестиции и возможно дополнительный толчок к развитию бразильской космической программы.

© AEB
Путь в космос продолжается!

Автор статьи: Стрелкова Мария
Хэштеги:
0 поделились
Предыдущая статья

Депортация из Бразилии

Следующая статья

Феномен Коэльо на родине Толстого и Достоевского

Комментарии к статье

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

11 − 4 =

4 × 5 =

Регистрация