Пилотируемая программа первого этапа подразумевает начало глубоких изменений в существующей наземной инфраструктуре обеспечения космических полетов. Грузоподъемности ракет «Союз» и «Протон» явно не хватает для реализации полноценных экспедиций. Поэтому Государственный космический научно-производственный центр имени Михаила Хруничева (ГКНПЦ имени М. В. Хруничева) с 1995 года ведет разработку семейства ракет-носителей «Ангара» на кислородно-керосиновых двигателях. Преимущество этих ракет в том, что они собираются из универсальных ракетных модулей (УРМ) под конкретную грузоподъемность и поставленную задачу. К примеру, «Ангара 1.1» (всего один УРМ) сможет выводить на орбиту 2 т, а «Ангара-А5» (пять УРМ) – 24,5 т. Самой мощной из проектируемых является ракета «Ангара-А7» (семь УРМ): она будет способна вывести 35 т на околоземную орбиту. Причем эти значения приводятся для широты северных площадок Плесецка (63° с.ш.), а на южных широтах они будут больше за счет вращения Земли. Интересно, что мощный двигатель РД-191, который устанавливается в универсальный ракетный модуль, создан на основе четырехкамерных двигателей, применявшихся на ракете «Энергия», а ныне используется в составе ракеты «Зенит», которая очень неплохо зарекомендовала себя на рынке космических услуг.
Для коммерческих беспилотных запусков «Ангары» создается специальный стартовый комплекс «Байтерек» на Байконуре, а запуски пилотируемых экспедиций будут перенесены на новый космодром Восточный, возведение которого ведется в Амурской области, рядом с поселком Углегорск. Там же будут построены новые комплексы для ракеты «Союз-2». Первые запуски с нового космодрома планируется начать в декабре 2015 года или в начале 2016 года, а с 2018 года туда планируется перевести всю пилотируемую космонавтику России.
Грузоподъемность ракет «Ангара» уже позволяет задуматься о серьезном освоении Луны. Для разгона до второй космической скорости можно использовать блоки «Фрегат» (НПО имени С. А. Лавочкина) или «Бриз-М» (ГКНПЦ имени М. В. Хруничева). Для транспортировки крупногабаритных грузов между околоземной и окололунной орбитами предлагается создать многоразовый буксир «Геркулес» (17Ф11) с ядерной энергетической установкой. Его эксплуатация, по мнению разработчиков из РКК «Энергия», позволит сократить количество необходимых для развертывания лунной базы запусков в три, а то и в шесть раз!
Первые экспедиции к Луне с ее облетом можно совершать и на корабле «Союз», модифицированном до версии «Союз ТМА-М», который называют «цифровым», потому что бортовое оборудование в нем наконец-то переведено на современную элементную базу. Однако для более серьезных рейсов нужен корабль следующего поколения. Его конструируют опять же в РКК «Энергия», начиная с апреля 2009 года. В официальных документах он называется неудобоваримо: ППТС (Перспективная пилотируемая транспортная система) или ПТК НП (Пилотируемый транспортный корабль нового поколения), но в прессе и среди конструкторов за ним давно закрепилось красивое имя «Русь». Визуально он выглядит короче «Союза», но гораздо шире его, что позволяет разместить шесть космонавтов. Масса корабля – 12 т при полетах на околоземной орбите и 16,5 т при полетах к Луне (причем туда могут отправится только четыре космонавта вместо шести). «Русь» будет многоразовой, один корабль планируется использовать до десяти раз, а гарантируемая длительность автономного полета с экипажем должна быть не меньше тридцати дней.
Изначально в РКК «Энергия» собирались создать под «Русь» новую ракету «Русь-М», но проект был заморожен, поскольку ему так и не удалось вырваться за стадию эскизного проектирования, в то время как универсальный ракетный модуль «Ангары» дважды прошел испытания в составе южнокорейской ракеты «Naro-1» (KSLV-1, Korea Space Launch Vehicle #1). Сегодня выбор в пользу «Ангары» окончательно закреплен, ведь две ее модификации были успешно запущены с космодрома Плесецк: «Ангара 1.2» стартовала 9 июля 2014 года, «Ангара А5» – 23 декабря 2014 года.
Остается еще определить, как будет выглядеть посадочный модуль лунного корабля. РКК «Энергия» и ГКНПЦ имени М. В. Хруничева предлагают разные варианты такого модуля, но сходятся они на том, что вначале имеет смысл ограничиться кратковременными (до шести дней) высадками экипажей из трех космонавтов. Причем лунный модуль и корабль с экипажем будут доставляться к Луне по отдельности (не как в «Аполлоне») и стыковаться уже на окололунной орбите. Тяжелая ракета-носитель «Ангара-А5» в таком случае позволяет обойтись двумя запусками.