Прогресс (грузовой корабль)

Прогресс — серия советских и российских автоматических грузовых космических кораблей (ТГК), разработанных для снабжения орбитальных станций (в первую очередь, станций «Салют», «Мир» и Международной космической станции). Корабли предназначены для доставки топлива, воды, воздуха, научного оборудования, продуктов питания и других грузов, а также для удаления отходов и корректировки орбиты станции. Являются модификацией пилотируемого корабля «Союз», но лишены системы возвращения экипажа и теплозащиты, что позволяет использовать их в беспилотном режиме и сжигать в атмосфере после выполнения миссии.

История создания

Разработка грузового корабля на базе «Союза» началась в середине 1970-х годов в ОКБ-1 (ныне РКК «Энергия» имени С. П. Королёва). Основной причиной стала необходимость обеспечения длительной работы орбитальных станций: пилотируемые корабли могли доставлять лишь ограниченное количество грузов, а ресурсы станции требовали регулярного пополнения. Первый полёт беспилотного грузового корабля «Прогресс-1» состоялся 20 января 1978 года к станции «Салют-6». Стыковка прошла успешно, положив начало регулярным грузовым рейсам.

С тех пор корабль многократно модернизировался. Основные вехи включают:

• Прогресс 7К-ТГ (1978—1990) — базовая версия для станций «Салют» и «Мир».
• Прогресс М (1989—2009) — модернизированная версия с увеличенным сроком автономного полёта, улучшенной системой управления и возможностью возвращать на Землю небольшие грузы в спускаемом аппарате (модуль «Возвращаемый аппарат», или «Радуга»).
• Прогресс М1 (2000—2004) — версия с увеличенным объёмом топливных баков для дозаправки станции.
• Прогресс М-СО1 (2010) — специализированная версия для доставки стыковочного отсека «Пирс» к МКС.
• Прогресс М-УМ (2021) — версия для доставки узлового модуля «Причал» к МКС.
• Прогресс МС (с 2015 года) — текущая, наиболее совершенная модификация, эксплуатируемая на МКС.

Конструкция

Корабль «Прогресс» конструктивно состоит из трёх основных отсеков, расположенных последовательно:

Грузовой отсек (ГрО)

Герметичный отсек, расположенный в носовой части корабля. Предназначен для размещения «сухих» грузов: научной аппаратуры, продуктов питания, одежды, средств гигиены, книг, посылок для экипажа. Внутри оборудован стеллажами и креплениями для фиксации грузов. Объём грузового отсека в версии «Прогресс МС» составляет около 7,2 м³.

Отсек дозаправки (ОД)

Расположен между грузовым и приборно-агрегатным отсеками. В нём размещаются баки с компонентами топлива (несимметричный диметилгидразин и азотный тетраоксид) для дозаправки баков станции, а также баки с водой и сжатыми газами (кислородом, воздухом). Система дозаправки позволяет перекачивать топливо в баки станции без выхода экипажа в открытый космос.

Приборно-агрегатный отсек (ПАО)

Негерметичный отсек, расположенный в кормовой части. Содержит все основные служебные системы корабля: двигательную установку, систему электропитания (солнечные батареи и аккумуляторы), систему ориентации и управления движением, систему терморегулирования, радиотехническое оборудование для связи и стыковки. Двигательная установка включает в себя сближающе-корректирующий двигатель (СКД) и двигатели малой тяги для ориентации и причаливания.

Модификации

Прогресс МС

Основная модификация, эксплуатируемая с 2015 года. Отличается от предшественников:

• Улучшенной системой управления: внедрена система «Курс-НА» (новая аппаратура сближения), что позволяет проводить стыковку в автоматическом режиме с высокой точностью.
• Модернизированной системой электропитания: установлены более эффективные солнечные батареи и аккумуляторы.
• Усиленной защитой от космического мусора: на корпусе установлены дополнительные экраны.
• Новой системой телеметрии: позволяет передавать больший объём данных.
• Возможностью использования в качестве «буксира»: после отстыковки от МКС корабль может выполнять манёвры по уклонению от космического мусора или корректировке орбиты станции.

Прогресс М-СО1 и М-УМ

Специализированные модификации, предназначенные не для доставки расходных материалов, а для транспортировки на орбиту и стыковки с МКС крупных герметичных модулей. Вместо стандартного грузового отсека они несут стыковочный отсек («Пирс») или узловой модуль («Причал»). После стыковки модуль отсоединяется от корабля, а сам «Прогресс» сходит с орбиты.

Полёт и стыковка

Запуск кораблей «Прогресс» осуществляется с космодрома Байконур (Казахстан) с помощью ракет-носителей «Союз-2.1а» или «Союз-У». После выведения на орбиту корабль начинает двухсуточную (или, в некоторых случаях, сверхкороткую — 3—4 часа) схему сближения с МКС. Стыковка производится в автоматическом режиме с использованием системы «Курс». В случае нештатной ситуации стыковку может взять на себя экипаж станции, используя систему телеоператорного управления (ТОРУ).

После стыковки экипаж разгружает корабль, перенося грузы на станцию. Затем в грузовой отсек загружаются отходы и отработавшее оборудование, подлежащее утилизации. Корабль находится в составе станции от нескольких месяцев до полугода.

Завершение миссии

После отстыковки от МКС «Прогресс» переводится на орбиту схода. Двигательная установка включается на торможение, и корабль входит в плотные слои атмосферы Земли. Большая часть конструкции сгорает, а несгоревшие фрагменты падают в несудоходный район южной части Тихого океана (так называемое «Кладбище космических кораблей»). Таким образом, корабль выполняет функцию «мусоровоза», утилизируя отходы жизнедеятельности станции.

Значение и рекорды

Корабли «Прогресс» являются основным средством материально-технического обеспечения российского сегмента МКС. За всю историю эксплуатации (с 1978 года) совершено более 180 успешных полётов. Корабли этой серии обеспечили бесперебойную работу станций «Салют-6», «Салют-7», «Мир» и МКС. Наиболее известные рекорды:

• Самая длительная миссия: «Прогресс М-17М» находился в составе МКС 168 суток (2012 год).
• Самая быстрая стыковка: «Прогресс МС-09» (2018 год) совершил стыковку с МКС через 3 часа 40 минут после старта (рекордная схема сближения).
• Первая коммерческая миссия: «Прогресс М-01М» (2008 год) — первый корабль новой модификации, доставивший грузы для МКС.

Критика и аварии

Несмотря на высокую надёжность, в истории «Прогрессов» были аварии. Наиболее известные:

• «Прогресс М-12М» (2011 год): авария ракеты-носителя «Союз-У» на этапе работы третьей ступени. Корабль не вышел на орбиту и упал в Республике Алтай. Груз был утерян, но жертв и разрушений на земле не было.
• «Прогресс МС-04» (2016 год): авария ракеты-носителя «Союз-2.1а» на этапе работы третьей ступени. Корабль разрушился в атмосфере над Тувой.
• «Прогресс МС-21» (2023 год): разгерметизация внешнего контура системы терморегулирования корабля после стыковки с МКС. Причина — возможный микрометеорит или удар космическим мусором. Корабль был отстыкован и затоплен, груз частично доставлен.

Эти инциденты привели к временным приостановкам пусков и доработкам ракет-носителей, но не повлияли на общую концепцию корабля.

Перспективы

В настоящее время РКК «Энергия» разрабатывает новый грузовой корабль «Прогресс-МС» с улучшенными характеристиками, а также ведёт работы по созданию перспективного транспортного корабля нового поколения (ПТК НП) «Орёл», который в перспективе может взять на себя часть грузовых функций. Однако «Прогресс» остаётся основным рабочим грузовиком для МКС и, вероятно, будет использоваться до завершения её эксплуатации (ориентировочно после 2028 года). Также рассматривается возможность использования «Прогрессов» для снабжения будущей Российской орбитальной станции (РОС).

Источники

• РКК «Энергия» имени С. П. Королёва. Официальные материалы по транспортным грузовым кораблям «Прогресс».
• ЦУП (Центр управления полётами). Данные о миссиях кораблей «Прогресс».
• Федеральное космическое агентство (Роскосмос). Пресс-релизы и отчёты о полётах.
• Космические корабли «Союз» и «Прогресс»: конструкция и эксплуатация. — М.: Машиностроение, 1980.
• Журнал «Новости космонавтики» (архив номеров за 1978—2024 гг.).