Достижения Falcon 9 подтверждают «глупый» подход SpaceX к повторному использованию
Рабочая ракета продолжает свою череду успехов.
Запуск спутника SpaceX Falcon 9 Starlink V1.0-L24 28 апреля 2021 года. Длительная выдержка, снятая на видео с мыса Канаверал, вид из парка Марина в Тайтусвилле, Флорида. Дэниел Халл/Getty ImagesСохранить эту историю Сохранить эту историю
В то время как на этой неделе всеобщее внимание было приковано к космическому кораблю SpaceX Starship , «рабочая лошадка» компании — ракета Falcon 9 — продолжила покорять впечатляющие вершины.
Оба случая произошли во время относительно анонимных запусков спутников Starlink компании, но, тем не менее, они примечательны, поскольку подчеркивают ценность повторного использования первой ступени, пионером в котором SpaceX является на протяжении последнего десятилетия.
Первое важное событие произошло в среду утром с запуском миссии Starlink 10-56 с мыса Канаверал, штат Флорида. Первая ступень, выведшая эти спутники на орбиту, Booster 1096, совершила второй запуск и успешно приземлилась на беспилотный корабль Just Read the Instructions. Примечательно, что это была 400-я посадка беспилотного корабля SpaceX.
Затем, менее чем через 24 часа, другая ракета Falcon 9 запустила миссию Starlink 10-11 с расположенной неподалёку стартовой площадки в Космическом центре Кеннеди. Эта первая ступень, Booster 1067, впоследствии вернулась и приземлилась на другом беспилотном корабле, A Shortfall of Gravitas.
Это особенный ускоритель, дебютировавший в июне 2021 года и запустивший множество миссий, включая два корабля Crew Dragon к Международной космической станции и несколько спутников Galileo для Европейского союза. В четверг ракета совершила свой 30-й полёт, впервые для ускорителя Falcon 9 достигнут такой уровень опыта.
Десятилетие в процессе становления
Эти важные события произошли примерно через десять лет после того, как SpaceX начала добиваться определенных успехов в повторном использовании первой ступени.
Компания впервые осуществила контролируемый запуск первой ступени ракеты Falcon 9 в сентябре 2013 года во время первого полёта версии 1.1. Это доказало жизнеспособность концепции сверхзвуковой тормозной тяги, которая до того момента существовала лишь в теории.
Это предполагает включение девяти двигателей Merlin ракеты, когда аппарат движется со сверхзвуковой скоростью в верхних слоях атмосферы, при температуре окружающей среды свыше 1000 градусов по Фаренгейту. Из-за тупой силы при входе в атмосферу двигатели во внешнем кольце ракеты хотели разойтись, как рассказал мне тогдашний руководитель отдела двигательных установок компании Том Мюллер для книги «Вход в атмосферу». Успех с первой попытки казался маловероятным.
Он вспомнил, как наблюдал за этим запуском с Космической базы Ванденберг в Калифорнии и наблюдал за возвращением в атмосферу, пока камера на борту частного самолёта основателя SpaceX Илона Маска отслеживала ракету. Первая ступень долетела до цели целой и невредимой.
«Помню, как смотрел прямую трансляцию и увидел свет двигателя над океаном, — сказал Мюллер. — И, чёрт возьми, он действительно был там. Ракета упала, приземлилась в океан и взорвалась. Это было нереально. Сработало с первого раза. Я подумал: «Готовьте баржу. Готовьте посадочные опоры». Эта хрень работает».
Потребовалось ещё немало доработок и экспериментов, но к декабрю 2015 года SpaceX посадила свою первую ракету на площадку у побережья Флориды. В апреле 2016 года последовала посадка первого беспилотного корабля. Чуть меньше чем через год SpaceX впервые осуществила повторный запуск ступени Falcon 9.
Заставить замолчать сомневающихся
Многие в отрасли скептически относились к подходу SpaceX к повторному использованию. В середине 2010-х годов как европейское, так и японское космические агентства стремились разработать ракеты следующего поколения. В обоих случаях — европейское с Ariane 6 и японское с H3 — космические агентства выбрали традиционные одноразовые ракеты, не стремясь к повторному использованию.
В результате оба этих конкурента в области коммерческих спутниковых запусков отстают от SpaceX примерно на десятилетие по уровню пусковых технологий. Если амбициозная ракета Starship окажется успешной, этот разрыв может увеличиться ещё больше.
В США главным конкурентом SpaceX исторически был United Launch Alliance. Их реакция на план SpaceX по повторному использованию первых ступеней, предложенный десять лет назад, была пренебрежительной. Инженеры компании написали статьи и провели исследования, в которых утверждалось, что планы SpaceX нецелесообразны.
Почти десять лет назад, в тот же день, United Launch Alliance начала публиковать графическое изображение, демонстрирующее превосходство её подхода — отделения только двигательного отсека ракеты Vulcan. Компания назвала этот подход SMART, что является аббревиатурой от Sensible Modular Autonomous Return Technology (разумная модульная автономная технология возврата). Само название подразумевает, что подход SpaceX к возврату ускорителя был глупым.
Согласно анализу United Launch Alliance, проведённому в 2015 году, план SMART приведёт к экономии средств уже при втором запуске ускорителя. В то же время, подход SpaceX потребовал бы 10 полётов, чтобы добиться хоть какой-то экономии.
Можно представить, что эти инженеры и представить себе не могли, что десятилетие спустя SpaceX запустит одну и ту же ракету 30 раз и достигнет ежегодного количества запусков, приближающегося к общему количеству ракет, запущенных United Launch Alliance за 20 лет своего существования. Что касается SMART, то он остаётся лишь теоретической концепцией.
Источник: www.wired.com
Оцените материал:
