Константин Богданов
3 октября 1960 года в подмосковном Калининграде в составе секретного НИИ-88, одного из ведущих научно-инженерных предприятий советского ракетно-космического проекта, был образован вычислительный центр. Именно в таком скромном качестве дебютировал один из самых известных символов отечественной космонавтики – Центр управления полетами.
{{direct}}
Калининградский НИИ-88 (ныне Центральный НИИ машиностроения), созданный в 1946 году в корпусах завода артиллерийского КБ Василия Грабина, с самого начала стал одним из ведущих предприятий отечественной космической индустрии. Здесь в ту пору принимались системные решения, определившие весь вид советской ракетно-космической программы. ？Именно НИИ-88 стал точкой кристаллизации нашей отрасли？, – утверждает генеральный директор ЦНИИмаша Геннадий Райкунов. Широкий фронт проектно-изыскательских и испытательных работ требовал больших объемов баллистических вычислений. Для этого в составе НИИ и сформировали вычислительный центр. Поначалу, как вспоминают современники, расчеты велись на арифмометрах и прочих подручных средствах типа логарифмических линеек. (Впрочем, тогда подобным способом выполнялось подавляющее большинство сложнейших вычислений, в том числе в ракетном и атомном проектах.)
От ВЦ к ЦУПу
Поначалу в вычислительный центр НИИ-88 передавались отдельные функции контроля над советским орбитальным хозяйством и автоматическими межпланетными станциями. Он дебютировал в апреле 1963 года при обеспечении полета станции ？Луна-4？, к сожалению, окончившегося неудачей. Зато удался последовавший за ним совместный полет Валерия Быковского и Валентины Терешковой на ？Востоке-5？ и ？Востоке-6？, двух последних кораблях этого типа. Каждый следующий орбитальный аппарат нес все больше навигационного оборудования и телеметрической аппаратуры. Развивались системы команд управления и состав передаваемой на Землю информации. С другой стороны, быстро совершенствовалась элементная база вычислительной техники наземных комплексов управления. В этих условиях наметилась возможность перехода от чистых баллистических расчетов к обработке параметров траектории и выдаче команд непосредственно в режиме реального времени. Так, ВЦ НИИ-88 в 1965 году был преобразован в КВЦ – координационно-вычислительный центр, позволяющий управлять движением космических аппаратов. Через два года и сам НИИ-88 сменит свое имя, превратившись в столь же скромно звучащий ЦНИИмаш.
Однако полномасштабное превращение КВЦ в настоящий Центр управления полетами началось только в 1973 году в рамках подготовки к совместному проекту ？Союз-Аполлон？. Объект стал ？открытым？, несмотря на сильнейшее противодействие Министерства обороны СССР. Военные поначалу предлагали не рассекречивать подмосковный центр перед ？вероятным противником？, а построить в Москве недорогую ？липу？ – имитацию центра дальней космической связи для размещения там американской группы управления. Потребовалось вмешательство всесильного куратора оборонного комплекса, секретаря ЦК Дмитрия Устинова, чтобы в программе ？Союз-Аполлон？ появился ЦУП-М – московский (в отличие от хьюстонского ЦУП-Х). А к 1977 году в ЦУП были переданы все задачи по управлению советскими автоматическими станциями, орбитальными системами и пилотируемыми полетами. Подмосковный Калининград стал главным командным пунктом гражданской космонавтики Советского Союза.
Этапы долгого пути
Зал управления ЦУПа проектировали ？с хитринкой？. Вся плеяда советских главных конструкторов скептически относилась к необходимости работать в одном помещении, ？под обстрелом？ лишних взглядов. Сергей Королев одно время даже сопротивлялся созданию единого зала управления – не любил, когда начальство смотрит в спину во время работы, и не был в этом чувстве одинок. Профессионалы космической отрасли терпеть не могут нервозности в работе, а кроме того, инстинктивно сторонятся любых последствий ？визит-эффекта？ – слишком уж велика цена отказа техники, порой измеряемая в человеческих жизнях. В результате с высокого балкона зала управления прекрасно виден настенный экран, но совершенно невозможно заглянуть работающим ？через плечо？. С другой стороны, не просматривается балкон и с рабочих мест внизу. Тщательно просчитывалось даже распространение звука в зале. ？Мы смогли акустически ？развязать？ балкон и партер, – вспоминает научный консультант ЦУПа Владимир Самсонов, в то время непосредственно отвечавший за проектирование зала. – Даже достаточно громко произнесенные реплики не достигали ушей тех, кому они не предназначались？.
Фото: www.nasa.gov
Непростой выдалась и история первого электронного табло зала: его делали венгры, партнеры по СЭВ, но при этом нельзя было ни в коем случае допустить утечки информации о настоящем заказчике системы. Доходило до детектива, как вспоминает Владимир Самсонов: табло монтировалось исполнителем на ？нейтральной территории？, а потом перевозилось в центр.
Сюда шел сигнал с ？Веги？, ？Лун？, ？Венер？ и ？Марсов？. Отсюда наблюдали за рукопожатием ？через порог？ Алексея Леонова и Тома Стаффорда во время полета ？Союза-Аполлона？. Отсюда управляли полетами орбитальных станций ？Салют-6？ и ？Мир？. Именно здесь, сжав зубы, следили за тем, как спасательный корабль ？Союз Т-13？ Владимира Джанибекова и Виктора Савиных стыкуется с замерзшей орбитальной станцией ？Салют-7？.
Сейчас в составе ЦУПа работает отдельный центр управления, ориентированный на обеспечение полета Международной космической станции. Судьба этого подразделения выдалась извилистой: в 1987 году его создавали специально под программу многоразового корабля ？Буран？. ？У нас здесь даже стояли авиационные пульты, – вспоминает технический руководитель полетов Владимир Лобачев, в те годы начальник ЦУПа, – и сидели соответствующие специалисты, штурмана в том числе, так что при возникновении нештатной ситуации можно было бы дистанционно перехватить управление автоматической посадкой ？Бурана？.
Однако после первого и последнего полета советского ？челнока？ проект застопорился. И только к 1998 году осиротевший центр перепрофилировали под задачи управления будущей МКС, которая появится на орбите двумя годами позже.
Вот так ЦУП прошел долгий путь от управления одиночными космическими аппаратами к управлению целыми группировками (？эскадрами？, как их здесь называют) и далее – к совместному распределенному управлению в рамках проекта Международной космической станции, в котором как единое целое задействованы координационные центры Японии, России, Европы, США и Канады.
？Здесь учат только хорошему？
– ЦУП – законодатель мод, и это не громкие слова, – говорит руководитель полета российского сегмента МКС Владимир Соловьев. – Еще в 90-е годы мы за немалые деньги учили иностранцев организации надежного управления сложными космическими аппаратами.
Сравнивая уровень подготовки отечественных и зарубежных специалистов в области управления полетами, Соловьев отметил, что отечественная школа отличается в первую очередь целостностью. ЦУП уникален тем, что только у нас в управлении космическими аппаратами участвует такое число их непосредственных разработчиков. На Западе отношения между операторами и конструкторами носят более формализованный, контрактный характер, многие вещи исполняются только по внешним заказам. При этом НАСА в силу уровня финансирования (американская космонавтика, по словам Соловьева, получает в 19 раз больше денег, чем отечественная) поощряет узкую специализацию сотрудников Хьюстона, в то время как в нашем ЦУПе традиционно готовят специалистов-？многостаночников？, имеющих соответствующий кругозор и системное восприятие отраслевых проблем. Соловьев рассказывает, что во время проведения консультативных видеомостов с американскими коллегами двое наших специалистов сравнительно легко могут отвечать на вопросы тридцати-сорока инженеров из-за океана.
– ЦУП – это люди, – говорит Владимир Соловьев, – абсолютно преданный работе коллектив, островок романтики, еще сохранившийся в наше непростое время.
– Здесь учат только хорошему, – подхватывает начальник ЦУПа Виктор Иванов. – За всю нашу историю не было ни одного случая нештатной ситуации по вине наших сотрудников.
Деградация кадрового состава и слабый приток квалифицированной молодежи – одна из тяжелейших бед отечественного хайтека. ？Финансирование у нас достаточное？, – говорит Владимир Лобачев, а Геннадий Райкунов добавляет, что ЦУП поддерживается в чем-то даже и в лучшем состоянии, нежели аналогичные зарубежные центры. В ответ на вопрос о привлечении молодых специалистов Райкунов сообщил, что в последнее время запущена программа стажировок для студентов ряда московских вузов – Физтеха и МАИ. ？Студенты с третьего курса работают у нас непосредственно в подразделениях, готовят курсовые и дипломные проекты по нашей тематике и могут к моменту окончания учебы осознанно сделать профессиональный выбор？, – подчеркнул Райкунов, добавив, что таким работающим студентам ЦНИИмаш выплачивает до 15–20 тысяч рублей ежемесячно. Софинансируется и обучение некоторых студентов-контрактников по профильным специальностям.
Средняя же зарплата специалиста ЦУПа, по словам Виктора Иванова, составляет 36–38 тысяч рублей, как и во всем ЦНИИмаше. Это довольно серьезный шаг вперед по сравнению с 90-ми, но очевидно, что ЦУПу все же не очень легко конкурировать с более обеспеченными работодателями за дефицитные нынче инженерные кадры. В чем-то помогает и ситуация с инженерными династиями. Иванов сообщил, что в ЦНИИмаше нередко работают целыми семьями. Владимир Соловьев в свою очередь отмечает возросший в последние пару лет интерес молодежи к работе в Королеве. Геннадий Райкунов обратил внимание на то, что в Подмосковье значительным подспорьем в дополнение к заработной плате сотрудников становится и неплохое медицинское обслуживание в ведомственных поликлиниках ЦНИИмаша, которые по уровню оснащенности превосходят средние областные медучреждения.
Однако кадровые проблемы руководителей ЦНИИмаша как будто не пугают. ЦУП выбран головной организацией по управлению запусками космических аппаратов с будущего космодрома Восточный, строительство которого полным ходом идет в Амурской области. Восточный призван разгрузить космодром Байконур. Поставлена задача в 2015 году осуществить оттуда первый ракетный старт, а на 2018-й запланирован первый пилотируемый запуск. ？И эти сроки вполне могут быть выдержаны!？ – не скрывает удовлетворения Геннадий Райкунов. Завершен и утвержден эскизный проект ракеты-носителя среднего класса для Восточного, идут работы по созданию нового пилотируемого транспортного корабля. В дальнейшем Восточный планируется использовать как стартовую площадку для космических аппаратов по проведению фундаментальных исследований, а также для автоматов по исследованию дальнего космоса – Луны, Марса, Меркурия и пояса астероидов, а возможно, и точек Лагранжа в Солнечной системе. ？Космические аппараты строят для того, чтобы ими управлять？, – шутит цуповец Виктор Иванов. Владимир Соловьев более серьезен: ？ЦУП приобретает новое дыхание вместе со всей космической отраслью？.
Следует упомянуть и о строительстве на территории ЦНИИмаша так называемых Навигационных ворот России – информационно-аналитического центра системы ГЛОНАСС. В данный момент, утверждает Геннадий Райкунов, ЦУП в случае нештатных ситуаций готов выступить в роли ？горячего резерва？ при управлении орбитальной группировкой ГЛОНАСС. А имеющееся у центра программно-математическое обеспечение позволит не только управлять группировкой, но и повысить точность получения навигационных координат приблизительно в десять раз. Центр навигационного обеспечения будет использоваться для координации работы с другими существующими и разрабатываемыми навигационными системами, в частности с американской GPS и европейской Galileo.
Когда-то страна содержала целые флотилии ？космических？ кораблей – плавучих контрольно-измерительных комплексов. Некоторые из них были настоящими океанскими гигантами. С тех пор шло время, и такой корабль у нашего гражданского космоса остался только один – ？Космонавт Виктор Пацаев？, да и тот на вечной стоянке в балтийском Калининграде. Геннадий Райкунов сообщил корреспонденту ？ВПК？, что корабли космофлота понадобятся при развертывании пусковой инфраструктуры космодрома Восточный для внешнего траекторного обеспечения, телеметрии и в особенности – для отработки аварийно-спасательных мероприятий при проведении пилотируемых запусков. ？Для организации пусков с Восточного это принципиально важный вопрос？, – подчеркнул Райкунов. По его словам, для нового космодрома ищутся комбинированные варианты обеспечения пусковых процедур, включающие в себя воздушную и собственно морскую компоненты. ？При обеспечении запусков с Плесецка и Байконура мы без таких кораблей справляемся, – добавил Райкунов, – но все же лучше бы они у нас были？.
Большая работа предстоит ЦУПу в области предупреждения астероидно-кометной опасности. В последние годы активно пополняются каталоги потенциально опасных космических объектов. Ставится задача своевременного обнаружения ？нарушителей？ и как можно более точного прогнозирования их баллистических траекторий (сейчас выработка достаточно точных и регулярных прогнозов не ведется). Система будет иметь компоненты наземного и космического базирования и отслеживать опасные объекты как в оптическом диапазоне, так и с помощью радиолокаторов. А вот форма воздействия на объекты с целью их разрушения либо отклонения, по словам Геннадия Райкунова, пока не определена – вывод ядерного оружия в космос запрещен международными соглашениями. При этом практически исключается возможность применения перспективных аппаратов контроля астероидной опасности в интересах разведки и космического сегмента систем предупреждения о ракетном нападении. Отвечая на вопрос корреспондента ？ВПК？, Райкунов заметил, что попытки применить спутниковую группировку предупреждения об астероидно-кометной опасности в военных целях будут моментально отслеживаться в силу очевидности ориентации оптических элементов аппаратуры.
Ничуть не меньшую проблему составляет и рукотворный космический мусор. По словам Виктора Иванова, в ближнем космосе сейчас зарегистрировано порядка 15–20 тысяч фрагментированных объектов, потенциально способных вызвать опасные ситуации. ？Орбита предельно замусорена？, – заметил Иванов, поэтому назрела необходимость в разработке автоматизированной системы оповещения. При управлении МКС регулярно встречаются ситуации, чреватые столкновением ？мусорных？ фрагментов со станцией, поэтому жизненно важно своевременно выдавать команды на маневрирование с целью уклонения. По мнению Геннадия Райкунова, в ближайшее десятилетие проблема космического мусора, особенно на средних орбитах, выдвинется на первый план. Устранение же проблемы космического мусора не только экспериментально не отработано, но не завершен и выбор физических принципов ？уборки？: непонятно, будет ли мусор уничтожаться или механически собираться в контейнеры. Так что, как пошутил Райкунов, ？пропылесосить？ орбиту в ближайшее время не удастся.
ЦУП уверенно движется вперед, чем бы он ни занимался – космодромом ли Восточный, космическим ли мусором. За плечами этих людей полсотни лет уверенного полета.
– Россия в силу больших размеров и высокого научного потенциала обречена быть космической державой, – говорит Владимир Соловьев, – а управление – это обязательный элемент любой космической индустрии.
В последние годы мы нередко привыкли критически относиться к отечественной ракетно-космической отрасли: тут не полетело, здесь сорвали сроки, там обещали и не выполнили. На фоне этих очевидных трудностей восстановительного роста ЦУП работал и продолжает работать как хронометр. Таким его задумали, так он устроен и иначе ему нельзя.
Константин Богданов
Авиационная и ракетно-космическая промышленность