Исторический пуск: удастся ли SpaceX вернуть на Землю ракету-носитель

В субботу 10 января с космодрома на мысе Канаверал должен стартовать корабль Dragon с грузом для МКС. Владелец «грузовика» и оператор запуска – частная компания SpaceX миллиардера Илона Маска. Самым захватывающим моментом операции станет не взлет, а «падение»: после выполнения задачи первая ступень ракеты-носителя должна будет приземлиться на огромную платформу, установленную в море у побережья Флориды. За последний месяц операция несколько раз переносилась, но Маск уверен: в случае успеха, в будущем его компания сможет использовать разгонную ступень многократно, что полностью изменит экономику космических полетов.
SpaceX уже экспериментировала с управляемым приводнением ракеты-носителя, но на этот раз ей предстоит организовать прицельное приземление на океаническую платформу – задача гораздо более сложная. Компания оценивает вероятность успешной операции невысоко – не более 50%, но обещает при любом исходе продолжить эксперименты до тех пор, пока механизм возврата и повторного использования ракеты-носителя не будет полностью налажен.

Первый «эксперимент» потребовал тщательной подготовки: поиск идеальных технических, погодных и прочих условий стал причиной многократного переноса запуска корабля. Изначально Dragon должен был стартовать еще 19 декабря, но менее чем за сутки до пуска операцию перенесли на первую неделю января. Основной причиной называлось положение МКС относительно солнца: весь конец декабря и начало января станция находилась под определенным углом освещения, были опасения, что ослепительный свет помешает «швартовке» корабля. Кроме того, за прошедшие две недели техники SpaceX смогли подробнее изучить результаты последних тестов ракеты.

Утром 6 января ракета-носитель с кораблем Dragon уже была выведена на старт, но привод управления вектором тяги показал неисправность, и операция была автоматически отменена за полторы минуты до предполагаемого пуска. Старт ракеты был перенесен на 9 января, а затем еще на один день, чтобы у инженеров было больше времени проверить привод управления. На случай четвертого переноса запуска команда SpaceX заранее утвердила резервную дату и время – 13 января в 11:36 мск.

Пока же старт ракеты Falcon 9 назначен на 12:47 мск 10 января. Вскоре после взлета первая ступень ракеты-носителя должна отсоединиться от «грузовика». После этого главная задача – стабилизировать курс ракеты, которая будет падать со скоростью 1300 м/с. Для начала двигатели взлета должны выровнять ракету, затем сверхзвуковая установка замедлит падение до 250 м/с, а перед посадкой на морскую платформу скорость должна быть снижена до 2 м/с. Для более точной посадки SpaceX оснастила свою ракету решетчатыми стабилизаторами – своеобразными крыльями, которые должны выровнять курс падающей ракеты. До сих пор они применялись лишь на баллистических ракетах, снарядах класса «воздух-воздух» и в системе аварийного спасения советских кораблей «Союз». На беспилотной ракете-носителе такая технология используется впервые.

Для исторического приземления Falcon 9 компания Маска построила на верфи в Луизиане плавучую платформу, которая получила официальное название «автономного беспилотного судна-космодрома». Фотографию судна миллиардер впервые опубликовал в своем Twitter в конце ноября. Оно отдаленно напоминает военный авианосец: большую часть верхней палубы занимает посадочная площадка размером около 50 на 90 метров. Размах посадочных опор Falcon 9 составляет в диаметре 22 метра. Таким образом, операция по приземлению должна быть проведена со снайперской точностью. «Раньше точность посадки нашей ракеты находилась в пределах 10 км. На этот раз нужно достичь показателя в 10 метров», – отметила пресс-служба компании.

Частно-государственное партнерство

Запуск ракеты-носителя Falcon 9 с грузовым кораблем Dragon станет пятым в истории сотрудничества Илона Маска с государственным агентством NASA по программе коммерческой доставки грузов (CRS) на Международную космическую станцию. В декабре 2008 года NASA объявило о начале сотрудничества с фирмами Orbital Sciences и SpaceX, которые обязались провести серию полетов грузовых кораблей к МКС. В частности, SpaceX должна организовать 12 таких полетов по контракту с NASA стоимостью $1,6 млрд.

Для нужд этой программы и был разработан тип ракет-носителей Falcon 9, чей первый полет состоялся в июне 2010 года. Полгода спустя Falcon 9 осуществил демонстрационный полет с новым грузовым кораблем Dragon, разработанным для этой программы. Официально первая миссия CRS успешно стартовала в октябре 2012 года. После выхода на орбиту Dragon с космическим провиантом, техническим оборудованием и приборами для научных исследований пристыковался к МКС. Три недели спустя прошла отстыковка от станции, и «грузовик» с результатами исследований приводнился в Тихом океане.

Компания SpaceX была основана летом 2002 года предпринимателем Илоном Маском, со-основателем платежной системы PayPal. Продажа этого сервиса eBay той же осенью позволила ему выручить около $165 млн. Часть из этих средств пошла на создание компании Tesla Motors, которая производит электромобили, другая часть – на развитие бизнеса SpaceX.

Первые несколько лет работы фирма занималась разработкой технологий и поиском правительственных контрактов. Свою ракету Falcon 1 компания Маска впервые запустила в марте 2006 года, но тогда течь в топливной системе вызвала пожар, ракета потеряла управление и упала в море недалеко от места старта. Успешным стал лишь четвертый запуск Falcon 1 в сентябре 2008 года (незадолго до подписания контракта с NASA).

Falcon 9, по размерам в три раза превосходящий прошлый тип ракеты, начал разрабатываться как перспективный носитель еще до первых неудач Falcon 1. Договоренности по программе CRS лишь подстегнули эти исследования. На 2015 год намечен запуск новой линейки ракет – Falcon Heavy.

Илона Маска журнал Forbes назвал «революционером сразу в двух отраслях». Бизнесмен даже стал прототипом главного героя фильма «Железный человек» (герой оригинальной серии комиксов был «срисован» с образа Говарда Хьюза). На конец 2014 года Маск с состоянием $8,2 млрд занимает 158-е место среди богатейших людей мира, по версии Forbes.

Вперед к мечте

Идею о том, что «возвращаемым» должен быть не только грузовой корабль, но и ракета-носитель, Маск высказал еще в 2005 году, анонсируя проект Falcon 9. На практике целенаправленные попытки «вернуть» первую ступень ракеты начались лишь в прошлом году. В ходе миссии CRS-3 в апреле 2014 года SpaceX попробовал приводнить Falcon 9. Операция прошла успешно, но шторм разрушил ракету до того, как рабочие смогли до нее доплыть.

В июле при повторном эксперименте первая ступень разломилась и затонула, едва достигнув поверхности океана. Тем не менее, и этот тест был признан SpaceX успешным, поскольку он показал, что «Falcon 9 может влететь в атмосферу, повторно запустить двигатель и снизить скорость до минимума».

Как и в случае с приводнением, предстоящий запуск CRS-5 призван показать хотя бы «возможность» повторного использования ракет. Если этот и последующие эксперименты окажутся успешными, это позволит удешевить проект SpaceX в сотни раз. В интервью CBS Маск отмечал: «Сейчас Falcon 9 стоит около $60 млн, но из этого лишь $200 тыс. приходится на топливо, кислород и подобные вещи. Возможность быстрого и полного многократного использования уменьшит стоимость одного полета до полумиллиона и ниже».

Многие эксперты также уверены в эпохальности миссии CRS-5, если, конечно, она окажется успешной. «Если коммерческие полеты в космос когда-то станут «обычным делом», скорость и дешевизна подготовки к запуску – главные требования, – считает профессор Военно-морского колледжа США Джоан Джонсон-Фриз. – Самолеты садятся готовыми к новому взлету. Такая аналогия не идеальна, но близка».

Сам Илон Маск считает, что использовать ракету-носитель всего один раз – это все равно что сдавать в утиль авиалайнер Boeing после первого же трансконтинентального полета. «Ракета, пригодная к быстрому повторному использованию, – чего еще не бывало в истории, – это поворотный момент, необходимый для существенного уменьшения стоимости космических полетов», – утверждает компания миллиардера.

Успешное завершение операции станет не только новым шагом в освоении космоса, но и поможет набрать «политические очки» самой SpaceX. Долгое время Маск боролся за выход своей компании на рынок военных спутников и ракет, который сейчас монополизирован United Lauch Alliance (ULA), совместным предприятием Boeing и Lockheed Martin. Пентагон потенциально готов к сотрудничеству со SpaceX, для чего представители ВВС США пристально наблюдают за работой компании, в частности, за пусками ракет Falcon. Ревизию планировалось завершить к концу 2014 года, но недавно стало известно, что ее сроки сдвинулись на полгода вперед.

Причины отсрочки армейское командование не указало, но можно предположить, что одной из них стал перенос запуска CRS-5, по сути, с 2014 на 2015 год. Как отмечает The Wall Street Journal, сторонниками диверсификации в военно-космической отрасли являются депутаты Конгресса США: по их мнению, United Launch Alliance завышает цены на запуск, пользуясь положением монополиста. Есть и другая проблема: консорциум Boeing и Lockheed Martin использовал ракетные двигатели российского производства, покупка новых в текущих международных условиях невозможна. Хотя представители ULA отмечают, что начали разработку полностью американского двигателя, ракеты Falcon уже используют собственный агрегат семейства «Мерлин».
http://top.rbc.ru/technology_and_media/09/01/2015/5492c2e99a7947673f66d948