С космодрома на мысе Канаверал с пятой попытки вопреки непогоде и неполадкам к Международной космической станции стартовала ракета Falcon 9 частной корпорации Space X, которая должна доставить на МКС очередную партию груза массой 2,5 тонны в корабле Dragon. Однако в этот раз внимание к запуску было привлечено не тем, что частная ракета-носитель используется по контракту NASA.
Почти осуществилась давняя мечта миллиардера и основателя Space X Илона Маска, мечтающего в корне поменять сложившуюся десятилетиями структуру и экономику космических стартов. Мало того что Маск уже доказал: выполнять запуски по государственным контрактам вполне эффективно и дешево может абсолютно частная компания. Сегодня его инженерам практически удалось то, чего не делал никто начиная с первых ракет эпохи Королева и фон Брауна, –
мягко вернуть на землю, используя тот же реактивный двигатель, первую ступень ракеты-носителя.
Цель этой затеи проста: вернув бак с двигателями на Землю и умудрившись не покорежить его, ракетчики могут использовать его повторно и тем самым снизить стоимость выведения полезного груза на орбиту, что и было главной целью амбициозного энтузиаста космических проектов.
Задача эта сложна и трудновообразима настолько, что сами инженеры оценивали вероятность успешного возвращения ступени в 50%. «Вероятность успеха невелика... Однако этот эксперимент станет первым в попытке в целости возвращать готовые к повторному использованию первые ступени ракеты Falcon 9», — заявляли в компании.
Вот уже почти 60 лет космические запуски осуществляются по одной схеме: первая ступень, отработав несколько минут, отстреливается от ракеты и падает в виде мусора на поверхность земли или в море. Системы, позволяющие не разбивать первые ступени при ударе, использовались в двух космических системах: «Энергия-Буран» (СССР) и Space Shuttle (США).
При запуске космических челноков твердотопливные ускорители, выполнив свою функцию, опускались на парашютах, в случае с шаттлами падали в океан, вылавливались и использовались повторно.
Теперь, возвращая их на Землю, но уже не при помощи парашютов, а подобно лунным модулям, с использованием реактивной тяги, решено было сохранить жидкостную ступень ракеты Falcon 9. Задача усложнялась тем, что посадить ступень надо было не на твердую поверхность, а в океан — для этого в центре Атлантики заранее была размещена специальная баржа. Ранее попытки посадить макет ступени со специальными «ногами» компания Space X проводила на материке.
Попытки же посадить ступень в море оканчивались так же печально: баки разрушались при ударе и тонули.
В этот раз ступени нужно было попасть в «яблочко» размером с футбольное поле. «Это как попытаться балансировать шваброй, стоящей на руке, во время урагана», — пошутили в компании.
«Для предстоящего запуска мы изготовили огромную платформу длиной 100 и шириной 60 м. Из космоса она выглядит крошечной, а размах «ног» ракеты — всего 20 м. Ступень будут удерживать в нужном положении при помощи двигателей, однако это сложно – нам будут мешать ошибки GPS и большие волны», — сказал Маск.
Непроста и конструкция баржи. Для ее удержания на месте использовались четыре водометных движителя – технология, заимствованная у платформ глубоководного бурения, которая позволяет удерживать баржу на месте с точностью до 3 м.
Понятно, что возвращаемая ступень теряет и в грузоподъемности, ведь ей надо не полностью вырабатывать ракетное топливо при выведении оставшейся части ракеты.
Проигрыш в выводимой массе составляет 10–30%, но он может быть скомпенсирован более совершенной второй ступенью, пояснил «Газете.Ru» редактор журнала «Новости космонавтики» Игорь Афанасьев.
Rocket made it to drone spaceport ship, but landed hard. Close, but no cigar this time. Bodes well for the future tho.
— Elon Musk (@elonmusk) January 10, 2015
Вскоре после запуска Илон Маск написал в своем твиттере: «Ракета дотянула до баржи, но посадка была жесткой. Близко, но нет. Есть над чем работать».
Компания Space X будет отрабатывать технологию во время новых запусков, продолжая обещать, что вскоре они станут дешевле и доступнее.
«Все будет зависеть от сохранности ступени, ведь у шаттлов спасали толстостенную конструкцию, а у специалистов вызывает опасение то, что первая ступень «Фалькона» тонкостенная, толщиной в несколько миллиметров. Можно предположить, что если ступень будет использоваться хотя бы 2 раза (а ее стоимость составляет 60–70% стоимости ракеты), то цена вывода килограмма груза на орбиту может упасть в два раза. Они утверждают, что смогут снизить цену в 10 раз, я считаю, что более реальные перспективы — в два раза», — говорит Афанасьев.