Новости космонавтики (г.Москва)
май 2007 года, N05

Круглый стол по МАКСу

29 марта в Государственной Думе Федерального Собрания РФ состоялся круглый стол на тему: "Порядок реализации совместных проектов создания производства элементной базы микроэлектроники в космосе и многоразовых авиационно-космических транспортных систем". Его организаторами выступили Транснациональный межотраслевой научно-производственный холдинг "Промтрастинвест", Парламентский центр, Ассоциация экономического взаимодействия территорий РФ Центрального федерального округа "Центральное Черноземье", Международная академия экономической безопасности, ЗАО "Согласие", промышленно-инвестиционная компания "Технологии. Инвестиции. Сервис. Энергетика".

В работе круглого стола приняли участие члены Совета Федерации, депутаты Госдумы, представители Правительства и Администрации Президента РФ, Росавиапрома, РАН, Российской инженерной академии, а также представители предприятий-разработчиков, производителей и заказчиков: консорциум "Авиационно-космические производственные системы", МФПГ "Интернавигация", ЗАО НТФ "Градиент", ОАО НПО "Молния", МОКБ "Марс", ЦАГИ им. Н.Е.Жуковского, АНТК им. О.К.Антонова (Украина) и др. Кроме того, в мероприятии участвовали представители научно-исследовательских организаций РАН: Института физики полупроводников Сибирского отделения РАН, Физико-технологического института РАН, Физико-технического института им. А.Ф.Иоффе РАН.

Основными целями круглого стола были объявлены: определение направлений деятельности в создании авиационно-космической производственной системы, базовой орбитальной многофункциональной технологической производственной системы и авиационно-космической системы многоразового выведения полезной нагрузки различного назначения. Но главным "героем" обсуждения стала широко известная Многоразовая (многоцелевая) авиационно-космическая система (МАКС), разрабатываемая ОАО НПО "Молния" (НК № 4 и 5, 1999).

Первые проработки МАКСа относятся к 1970-80 гг. ("Система 49", тема "Бизань"). Более или менее законченный эскизный проект авиационно-космической системы 9А-10485 был готов в 1988 г. По проекту система представляла собой многоразовый космический планер, оснащенный тремя перспективными кислородно-водородными ЖРД тягой по 90 тс и одноразовым внешним топливным баком. Система стартовой массой около 250 т должна была стартовать "со спины" модифицированного самолета-разгонщика Ан-225. В середине 1990-х годов МАКС приобрел законченный вид, сменив двигатели (два РД-701 разработки НПО "Энергомаш") и немного - до 275 т - "прибавив в весе". Концепция МАКСа до сих пор неоднозначно оценивается специалистами. Многие из них, не ставя под сомнение техническую реализуемость, не уверены в безопасности и экономической целесообразности системы.

В докладах отмечались три группы задач, которые предполагается решать с помощью МАКС:

1. Использование в орбитальных производственно-технологических комплексах, которые с большой эффективностью могут эксплуатироваться в открытом космическом пространстве, решая целый ряд принципиально новых задач.

2. Повышение уровня национальной безопасности, которое должно достигаться сравнительно малым временем выхода на заданную орбиту и в заданную точку орбиты, возможностью быстрой доставки грузов в космическое пространство и возвращения их оттуда. Сюда же примыкает задача спасения космонавтов и терпящих бедствие КА, проведение ремонтно-восстановительных работ на орбите.

3. Подъем научно-технического потенциала России за счет реализации крупнейших национальных проектов, к которым можно отнести МАКС.

Участникам консорциума, продвигающего МАКС, по-видимому, удалось найти для него реальные цели. Известно, что многоразовые транспортные космические системы экономически эффективны при большом количестве и высокой частоте запусков, для чего требуется стабильная и значительная потребность в грузопотоке "Земля - орбита ИСЗ - Земля". А этот грузопоток, надо признать, в последние десятилетия не так уж велик (и никаких тенденций к его росту - у нас в стране, по крайней мере, - не наблюдается). С точки зрения разработчиков, наиболее полно (с наибольшей экономической эффективностью) возможности МАКСа в качестве многоразового транспортного средства могут быть реализованы при использовании в составе орбитального технологического комплекса по промышленному производству полупроводниковых материалов.

Основой комплекса являются четыре дискообразных молекулярных экрана, движущихся перпендикулярно вектору скорости. Учитывая, что комплекс обращается по орбите высотой 400 км в сильно разреженной среде (10-6 мм рт.ст.), за экраном образуется устойчивая "теневая" зона сверхвысокого вакуума - до 10 в степени -14 мм рт.ст., где размещаются производственные установки, производящие методом молекулярно-лучевой эпитаксии наиболее перспективные многослойные полупроводниковые наноструктуры.

Повышенная производительность орбитального технологического комплекса, обусловленная сверхнизким уровнем микрогравитации (менее 10 в степени -6 g), при значительно более высоком качестве продукции позволяет путем орбитальной кристаллизации полученного в наземных условиях поликристалла получить выход изделий необходимого качества до 80% (в земных условиях при производстве арсенида галлия и сверхбольших интегральных схем выход готового продукта всего несколько процентов). В орбитальных условиях, возможно промышленное производство соединений GaAr, CdTe, CdZnTe и др. Это позволит создавать полупроводниковые приборы, имеющие быстродействие в 5-6 раз выше, чем у устройств на основе кремния. При этом также обеспечивается более высокая (в 100 раз) радиационная стойкость и меньшее энергопотребление приборов.

Расчетная годовая производительность каждой установки - до 8000 пластин диаметром 76-400 мм (производительность аналогичной установки в земных условиях - 1500 пластин диаметром 25-150 мм) - обеспечивает годовую прибыль (с учетом затрат на амортизацию, стоимость исходных материалов и семи полетов МАКСа) до 260 млн $ (при стоимости готовой пластины диаметром 400 мм порядка 13-18 тыс $). Подробнее об этом методе и о комплексе для получения полупроводников мы расскажем читателям НК в ближайших номерах.

Комплекс (как и систему МАКС) предполагается разработать и создать без привлечения бюджетных (государственных) средств.

Несомненно, итоги круглого стола могут благотворно сказаться на непростой судьбе МАКСа. Представляется, однако, что свое право на существование этой интересной системе придется отстаивать в жесткой конкуренции с беспилотными технологическими КА.

И.Афанасьев

Переход на: