Космодром Куру или Гвианский космический центр

Космодром Куру или Гвианский космический центр находится вблизи северного побережья Южной Америки. Этот космодром используется странами Европы, в основном Европейским космическим агентством (ESA) и национальным центром космических исследований Франции (CNES).

Общие сведения

Космодром находится на национальной территории Франции, во французской Гвиане, которая является одним из крупнейших остатков колониального прошлого Европы и единственной сегодня европейской заморской территорией в Южной Америке. Первые французские колонисты поселились во французской Гвиане в 1604 году.

Первый французский космодром был построен в Алжире. Им являлся ракетный полигон Хаммагир, который использовался в 1947-1967 годах, с него, с помощью первой французской РН “Диамант-А” в 1965-1967 годах было осуществлено четыре запуска спутников массой в несколько десятков килограмм. В 1962 году после двухлетней войны Алжир стал независимым государством, что вынудило Францию искать новое место для размещения своего космодрома.

Этим местом стала французская Гвиана, которая была выбрана французским правительством в 1965 году из 14 возможных мест. Новый ракетный полигон расположился в 50 км от столицы французской Гвианы — города Кайенна, в коммуне Куру. Во многом за счет европейского космодрома коммуна Куру сейчас стала 3-ей по численности населения (25 тыс. человек в 2011 году) среди 22 коммун французской Гвианы.

За последние десятилетия Европа инвестировала в космодром многие миллиарды евро. Выбор Куру для размещения космодрома стал во многом следствием близости к экватору: широта около 5 градусов и удаление от экватора в 500 км.

Кроме того важными факторами стала малолюдность территории: более 90% космодрома площадью 1200 квадратных километров покрыты тропическими лесами при отсутствии ураганов и землетрясений. Ширина территории космодрома составляет 20 км, а длина 60 км.

К настоящему времени с космодрома проведено 483 запусков, из них 276 были орбитальными, а 207 суборбитальными (пуски геофизических и экспериментальных ракет). Максимальное количество ежегодных запусков на Куру было достигнуто в 1973 году (75 запусков суборбитальных ракет и один орбитальный запуск). Максимальное количество пусков на орбиту было реализовано в 1997, 2000, 2002 и 2015 годах — 12 запусков.

Запуски первых европейских ракет

Первыми запускаемыми с Куру ракетами стали экспериментальные и геофизические ракеты для запусков по суборбитальным траекториям. Для их запуска в Куру были построены три стартовых комплекса. Но уже в мае 1966 года с гвианского пляжа из двух точек (LP1 и LP2) были осуществлены 13 запусков американских метеорологических ракет Sparrow Arcas и Boosted Arcas. Длина первой ракеты составляла 3.85 метров при диаметре в 0.2 метров и общей массе в 94 кг, а второй соответственно 3.4 и 0.1 метров. Первая двухступенчатая ракета была способна доставить полезную нагрузку массой в 5.5 кг на высоту в 175 км. Возможности второй были значительно меньше: максимальная высота до 50 км.

После этого с 1968 года начались запуски французских геофизических ракет с двух площадок: ALFS и ALFS V. До конца 70х годов с этих площадок были осуществлены несколько десятков запусков суборбитальных ракет Nike Cajun, Belier, Skua, Centaure, Dragon, Vesta, Veronique Dauphin, Super Arcas, Eridan. Последняя из них – двухступенчатая ракета “Эридан“ обладала и наибольшими возможностями: при общей массе в 2127 кг (длина 10 метров и ширина 0.6 метров) “Эридан“ была способна доставить полезную нагрузку в 130 кг на высоту в 425 км. Некоторые из вышеперечисленных ракет являлись американского (Nike Cajun) или британского (Skua) производства.

В конце 60х годов 20 века на космодроме Куру была сооружена и первая пусковая площадка для запуска спутников.  С ней с 10 марта 1970 года по 27 сентября 1975 года производились запуски французских РН семейства “Диамант”: Диамант Б и “Диамант БП.4”. Эти версии РН обладали большей грузоподъемностью по сравнению с версией “Диамант А“, которая использовалась в Алжире. Первая версия трехступенчатой ракеты позволяла выводить 160 кг на 200 км орбиту, вторая версия уже 200 кг. Масса этих ракет составляла 26-27 тонн при общей длине в 22 метра и диаметре в 1.5 метра. Стоимость запуска этих ракет составляла примерно 9 миллионов долларов 1985 года. Всего с Куру было осуществлено 5 и 3 запусков обоих версий ракет соответственно.

В 1960 году Франция и Великобритания решили создать объединенную европейскую организацию для запусков в космос: ELDO (European Launcher Development Organisation). Новая организация занялась разработкой первой европейской РН: “Европа”. Первая ступень новой РН была создана Великобританией на основе своей баллистической ракеты средней дальности — Blue Streak, вторая ступень была разработана Францией, а третья Германией. Первые три запуска новой РН (трехступенчатая версия “Европа-1”) были проведены на австралийском полигоне Великобритании – Вумера в 1968-1970 годах. Все эти запуски закончились неудачей. Первая версия новой РН “Европа-1” с общей массой в 105 тонн и высотой в 33 метров была способна вывести около тонны полезной нагрузки на низкую околоземную орбиту (НОО). После неудачных запусков первой версии европейской РН из проекта ушли Великобритания и Италия. Оставшиеся участники — Франция и Германия решили создать вторую версию ракеты для запусков на геостационарную орбиту (ГСО). Четырехступенчатая версия РН “Европа-2” была способна вывести на такую орбиту спутник массой в 150 кг (на геопереходную орбиту (ГПО) 360 кг).

Для испытания “Европа-2” на Куру решили построить новый стартовый комплекс CECLES (ныне известен как ELA-1). 5 ноября 1971 года состоялся единственный запуск РН “Европа-2”. Этот запуск закончился разрушением третьей ступени на высоте 27 км. После новой неудачи разработка РН “Европа” была прекращена, а европейские страны в 1974 году снова объединились в новую организацию ЕКА (Европейское космическое агентство). ЕКА начало разработку новой ракеты Ариан-1, а стартовый комплекс CECLES в 1971-1973 годах 14 раз использовался для пусков американских и советских метеорологических ракет Nike Cajun и M-100. Последний факт стал следствием тесного сотрудничества Франции не только с США, но и с СССР. Советская двухступенчатая метеорологическая ракета М-100 стала наиболее интенсивно используемой в мире: между 1957 и 1988 годами в мире было произведено 5888 запусков М-100. Эта ракета с общей массой в 475 кг и длиной в 8.3 метров была способна вывести полезную нагрузку массой в 15 кг на высоту в 90 км.

Семейство ракет Ариан

Первый запуск новой РН “Ариан-1” со стартовой площадки ELA-1 состоялся 24 декабря 1979 года.  Новая четырехступенчатая ракета была оптимизирована для запусков на ГСО: на ГПО она выводила 1850 кг. Ракета высотой в 50 метров обладала общей массой в 207 тонн. До 1986 года с площадки ELA-1 было произведено 11 запусков “Ариан-1” (2 из них закончились неудачей). Среди запущенных аппаратов была и одна из первых европейских АМС: станция “Джотто“ для изучения кометы Галлея. Появление новой европейской ракеты стоимостью около 32 миллионов долларов 1985 года стало одной из причин экономической нерентабельности многоразовой космической системы “Спейс Шаттл”.

Рост массы геостационарных спутников вынудил европейцев создать более грузоподъемные версии РН “Ариан-1“ через добавление дополнительных твердотопливных ускорителей: “Ариан-2”, “Ариан-3” и “Ариан-4”. Новые версии ракет позволяли выводить на ГПО до 4.7 тонн, на НОО до 7 тонн, а на солнечно-синхронную орбиту до 6 тонн. Общая масса новых ракет подросла до 240 тонн, а высота до 58 метров. Стоимость запуска этих ракет составляла порядка 85 миллионов долларов 2000 года. Для 16 запусков РН “Ариан-2” и “Ариан-3” в 1984-1989 годах использовалась стартовая площадка ELA-1, но в дальнейшем была построена новая стартовая площадка ELA-2, с которой в 1986-2003 годах отправились уже 119 ракет (в большинстве случаев версии “Ариан-4”). В сентябре 2011 года мобильная башня обслуживания площадки ELA-2 была демонтирована с помощью управляемых взрывов.

Между тем росла потребность в запуске всё большего количества геостационарных спутников наряду с тенденцией дальнейшего утяжеления таких спутников (до 7 тонн). Кроме того появился проект небольшого многоразового европейского челнока “Гермес” Всё это привело к программе по созданию более грузоподъемной версии европейской РН: “Ариан-5”. Программа разработки “Ариан-5” была начата в 1987 года и стоила около 8 миллиардов долларов. Общая масса РН составила 777 тонн, а высота до 52 метров. Новая ракета была способна запускать на ГПО до 12 тонн полезной нагрузки, а на НОО до 21 тонны. Для запусков “Ариан-5“ на Куру был построен новый стартовый комплекс ELA-3. Первый запуск “Ариан-5“ состоялся 4 июня 1996 года и стал неудачным: ракета разрушилась на 40-ой секунде полета. Из-за программной ошибки взрыв ракеты произошел на высоте в 4 км на удалении в 1 км от точки старта.

В первом запуске новая ракета должна была вывести в космос 4 спутника “Кластер” для изучения магнитосферы. Второй запуск “Ариан-5“ состоялся 30 октября 1997 года и стал частично неудачным: выведенные спутники оказались на более низкой орбите. Из-за первых неудач европейским странам пришлось продлить эксплуатацию “Ариан-4“. К настоящему времени произведено 96 запусков “Ариан-5“, среди них было осуществлено несколько запусков европейских грузовиков ATV к МКС. Так как последние неудачи этой ракеты случились в 2001 и 2002 годах во время 10-ого и 14-ого полета, то в настоящее время “Ариан-5” считается самой надежной тяжелой РН. Именно благодаря высочайшей надежности “Ариан-5” запустит в 2019 году дорогостоящий телескоп JWST с общей стоимостью порядка 10 миллиардов долларов.

Появление альтернативных РН

В 2017 году ракета “Ариан-5“ являлась наиболее часто используемой в мире для запусков на ГСО. Вместе с тем высокая стоимость запуска “Ариан-5“ (около 200 миллионов долларов) привела к созданию на Куру дополнительного стартового комплекса ELS для российских ракет “Союз“ стоимостью около 371 миллионов долларов, который расположен в 15 км от места старта.

Кроме того новый стартовый комплекс является фиксированным, без возможности вращения для разных азимутов запуска. Строительство комплекса ELS было начато в 2008 году, в 2011-2017 годах с него было произведено 17 запусков РН “Союз-2” с разгонным блоком “Фрегат“. 307-тонный “Союз“ высотой в 50 метров выводит на околоземную орбиту из Куру до 5.5 тонн полезной нагрузки, а на ГПО до 3 тонн.

Потребность Европы в осуществлении запусков небольших спутников на околоземные орбиты привела к появлению на космодроме Куру легкой твердотопливной РН “Вега”, которая была разработана Италией. Разработка этой РН была начата в 1998 году и обошлась в 710 млн. евро.

Ракету “Вега” начали запускать с пусковой площадки ELA-1 с 2012 года, до этого она была законсервирована в 1989 году после прекращения запусков РН “Ариан-2” и “Ариан-3”. К 2017 году произведено 11 запусков “Вега”.  Стоимость запуска этой РН составляет около 37 миллионов долларов. Ракета высотой в 30 метров и массой в 137 тонн способна выводить на околоземную орбиту до 2 тонн полезной нагрузки.

Инфраструктура и будущие перспективы космодрома

За всю историю космодрома на нем было создано 8 стартовых площадок для запусков различных ракет, из них в настоящее время действуют 3 (для запусков РН “Ариан-5”, “Союз“ и “Вега”).

Необходимость снижения стоимости запусков тяжелой РН “Ариан-5” привела к разработке её замены: проекта РН “Ариан-6”. Новая РН должна обладать похожими массово-габаритными характеристиками с “Ариан-5“, но обладать в 2-3 раза меньшей стоимостью запуска: 75-90 миллионов долларов. Программа по разработке “Ариан-6“ была начата в 2014 году и оценивается в 3.6 триллионов долларов. Не исключается, что в новой РН будут использоваться технологии многоразовости (возвращаемая первая ступень со складными крыльями и винтами). Планируется, что запуски “Ариан-6“ начнутся с Куру с 2020 года с новой пусковой площадки ELA-4.

На начало 2018 года планируется перед переходом на “Ариан-6“ запустить ещё 23 РН “Ариан-5”.

Будущее космодрома Куру являются безоблачным за счет очень выгодного географического положения (близости к экватору) для запусков на наиболее востребованную орбиту (ГСО). Так европейский космодром назывался одним из кандидатов для места запуска украинской РН “Циклон-4”. Численность работающих на сезонной работе на космодроме сегодня близко к 7.5 тысячам человек, в дополнение 1.5 тысячи человек работают постоянно (75% из них местные жители). Охрану космодрома осуществляет третий пехотный полк Иностранного легиона. Финансирование космодрома на две третьих осуществляется через бюджет ЕКА. Отдельные части ракет доставляются на космодром морским транспортом через порт города Куру (население 26 тысяч человек). Из порта части ракет перевозятся до здания вертикальной сборки по автомобильной дороге. Транспортировка из здания вертикальной сборки до пусковой установки осуществляется с помощью железной дороги. К территории космодрома относится архипелаг Иль-дю-Салю, состоящий из трех небольших островов, находящихся в 13 км от побережья французской Гвианы.

На самом северном острове этого архипелага (т.н. “Чертов остров“) в 1852-1952 годах находилась тюрьма для особо опасных преступников Франции. В настоящее время острова посещают каждый год до 50 тысяч туристов. В 2017 году в Куру прошли массовые протесты местных жителей против недофинансирования правительством Франции французской Гвианы. Волнения привели к тому, что 12 тысяч человек на две недели блокировали главную дорогу, ведущую из порта Куру к космодрому. Похожие протесты случились и в 2008 году. Существуют и политические партии, предлагающие полную независимость французской Гвианы от Франции. Сегодня уровень доходов и безработицы во французской Гвиане примерно в 2 раза хуже, чем во Франции. Ситуация экономического неравенства усугубляется быстрым демографическим ростом в этой заморской территории Франции (самые высокие показатели в Южной Америке). Кроме того граница с Бразилией (самая протяженная французская граница) является легкодоступной для нелегальных эмигрантов из Южной Америки.