De la prima lansare a navei spațiale pilotate Vostok cu Yuri Gagarin la bord, Rocket and Space Corporation Energia, numită după SP Korolev, lucrează la dezvoltarea acestei zone a cosmonauticii practice de la prima lansare în spațiu, pe 12 aprilie 1961. tehnologie spațială Serghei Korolev. Corporația are o bogată experiență în acest domeniu. De mai bine de jumătate de secol, a fost organizația de frunte în industria rachetelor și spațiului intern pentru crearea de nave spațiale cu echipaj, stații orbitale și complexe cu echipaj. Din 2008, conform misiunii tehnice a Roskosmos, întreprinderea dezvoltă un vehicul de transport cu echipaj de nouă generație.
Proiectul unei noi nave spațiale de transport cu echipaj rus, creat de RSC Energia numit după SP Korolev, în cooperare cu întreprinderile din industrie, a trecut printr-un timp relativ scurt prin mai multe etape de lucru, în timpul cărora clientul a clarificat sarcinile navei și cerințele pentru aceasta. Până în prezent, a fost lansat un proiect tehnic. Prin decizia Consiliului științific și tehnic al Roscosmos, a fost adoptată cu o recomandare de a trece la stadiul emiterii documentației de proiectare și a testării experimentale pentru a asigura primul test fără pilot pe orbită scăzută a Pământului în 2018.
În această etapă a creării navei, sarcina sa principală este determinată de zborurile către Lună și de întoarcere, precum și de zborurile pe orbite de pământ (transport și asistență tehnică a stației cu echipaj și, dacă este necesar, zboruri autonome speciale).
Când zburați spre Lună, sunt luate în considerare două programe.
Una dintre ele este una cu două lansări, cu o expediție de patru persoane care aterizează pe suprafața sa. Conform acestui program, o navă de aterizare fără cosmonauți este trimisă mai întâi pe o orbită lunară joasă, apoi un avion de transport cu echipaj îi livrează un echipaj, care se transferă către această navă spațială, care aterizează pe suprafața lunară și apoi se întoarce la un transport cu echipaj aeronave, la bordul cărora cosmonauții se întorc pe Pământ.
Un alt program prevede andocarea unei nave spațiale de transport echipate cu o stație orbitală circumlunară. Un interes deosebit este amplasarea unei astfel de stații la o distanță de aproximativ 60 de mii de kilometri de Lună - în punctul Lagrange L1 sau L2 al sistemului gravitațional Pământ-Lună. Aceste puncte sunt situate pe o linie dreaptă care leagă centrele planetei noastre și satelitul său natural (primul este în fața Lunii în raport cu observatorul terestru, al doilea este în spatele acestuia).
Nava constă dintr-un vehicul reutilizabil reutilizabil și un compartiment de propulsie de unică folosință. Lungimea este de aproximativ șase metri, dimensiunea transversală de-a lungul panourilor solare desfășurate este de aproximativ 14 metri, masa de lansare pentru zborurile către Lună este de aproximativ 20 de tone, pentru zborurile către stație pe orbită terestră joasă - aproximativ 14 tone. Echipajul este format din patru persoane. Lansarea navei spațiale este așteptată de la cosmodromul rus Vostochny. Aterizarea vehiculului de reintrare trebuie efectuată pe teritoriul Rusiei.
Modelul de proiectare și amplasare la scară completă a vehiculului de reintrare a noii nave spațiale de transport cu echipaj poate fi văzut la standul RSC Energia ca parte a expunerii comune a rachetei și a industriei spațiale ruse, desfășurată în Pavilionul D1 la MAKS-2013. Lungimea (înălțimea) vehiculului de reintrare este de aproximativ patru metri (cu excepția suporturilor de aterizare deschise), diametrul maxim este de aproximativ 4,5 metri.
Compoziția vehiculului de reintrare: compartimente superioare de comandă, agregate și nepresurate, ale căror suprafețe laterale sunt echipate cu scuturi termice și un scut termic frontal.
Compartimentul de comandă găzduiește echipajul, un complex de mijloace ale sistemului său de susținere a vieții, o parte a echipamentelor și instrumentelor complexului de control de la bord și containerul sistemului de parașute. Compartimentul de asamblare va conține motoare cu reacție pentru sistemul de control al coborârii vehiculului de reintrare în atmosferă, rezervoare de combustibil și un sistem pneumatic-hidraulic pentru alimentarea cu combustibil a acestor motoare, precum și un sistem de propulsie de aterizare cu propulsor solid, patru suporturi de aterizare retractabile, instrumente și echipamente ale unor sisteme de bord ale vehiculului.
Pentru zborul navei către Lună, pe acesta sunt instalate dispozitive de navigație speciale, un sistem de propulsie cu două motoare de propulsie cu o forță de două tone fiecare și o sursă de combustibil pentru efectuarea operațiunilor dinamice pe o orbită circumlunară și formarea unei traiectorii de întoarcere către Pământ.. Sistemele radio-tehnice de la bord ale navei spațiale trebuie să își mențină comunicarea cu centrul de control și controlul traiectoriei externe a zborului prin puncte de măsurare la sol până la o distanță de 500 de mii de kilometri.
Noua navă va fi mult mai confortabilă decât Soyuz. Volumul liber al vehiculului de reintrare pe cosmonaut se va dubla aproape. Soluțiile de proiectare dezvoltate pentru dispunerea interiorului ar trebui să asigure ergonomia și confortul echipajului, să sporească competitivitatea navei în comparație cu evoluții similare. În special, noi scaune Cheget cu confort îmbunătățit vor fi utilizate pentru a găzdui cosmonauții, vor fi implementate noi soluții tehnice și software în ceea ce privește facilitățile computerului de bord pentru sistemul de control și afișarea informațiilor de zbor pentru echipaj.
Multe inovații sunt aplicate proiectării navei. Printre acestea se numără aliajele de aluminiu de înaltă rezistență, materialele de protecție termică cu o densitate de trei ori mai mică decât cele utilizate pe navele Soyuz TMA, materialele din fibră de carbon și structurile în trei straturi, dispozitivele de andocare și andocare cu laser și multe altele. Utilizarea multiplă a vehiculului de reintrare a noii nave este asigurată de un set de soluții tehnice implementate, inclusiv datorită aterizării verticale pe suporturile de aterizare, precum și înlocuirii protecției termice în timpul întreținerii între zboruri.
Pentru zborurile navei spațiale către satelitul Pământului, este planificat să se utilizeze o rachetă de rapel super-grea și un etaj superior conceput pentru a pune nava spațială pe o cale de zbor către Lună și a o decelera. Dezvoltarea lor este planificată să înceapă în viitorul apropiat. Capacitatea de încărcare a vehiculului de lansare, conform estimărilor preliminare, ar trebui să fie de cel puțin 65-70 de tone, care include masa de lansare a navei spațiale și masa de lansare a treptei superioare (40-45 de tone).
Se presupune că vor fi construite cinci vehicule de reintrare, luând în considerare reutilizarea utilizării lor și programul de zbor propus. Compartimentul motor al navei va fi fabricat separat pentru fiecare zbor.
