Похоже, возвращаемые из космоса на парашюте ракетные ступени в скором времени откроют следующую эру в космонавтике и будут символизировать новые подходы в удешевлении запусков спутников. До недавнего времени мир восхищался вертикально возвращаемыми ракетными ступенями, которые использует фирма SpaceX наиболее успешного в мире космического частника Илона Маска.
Теперь же американская частная космическая компания Rocket Lab отчиталась об успехе в испытании своей системы спасения ракетных ступеней, которая была продемонстрирована в ходе запуска 30 малых аппаратов ракетой Electron 19 ноября.
Ракета стартовала с космодрома в Новой Зеландии, после чего первая ступень отделилась, был развернут вытяжной и основной парашюты, и она мягко приводнилась в 400 километрах от места запуска, где была поднята на борт специального судна.
«Испытание стало полностью успешным, — заявил глава компании Питер Бек. – Ступень приводнилась абсолютно невредимой. Значит, это — осуществимый подход, и мы уверены, что сможем отныне сделать Electron возвращаемой ракетой».
Все этапы возвращения ступени прошли по плану, в том числе приводнение в заданном районе с вертикальной скоростью девять метров в секунду. По словам Бека, самым сложным испытанием оказалась работа при сильном волнении моря, что сделало операцию «довольно напряженной».
Теперь часть ракеты доставлена на завод компании, где инженеры буквально разбирают ее по винтику. Эта работа включает с себя снятие отдельных компонентов для испытаний, и в некоторых случаях, повторной сертификации для новых запусков.
Отдельно требуется поработать над термической защитой нижней части ступени. «Мы знали, что система тепловой защиты ступени не идеальна, поскольку не имели данных, — пояснил Бек. – Во время спуска она довольно сильно поджарилась, как мы и ожидали».
Эти и другие улучшения будут продемонстрированы в ходе следующего испытания, которое пройдет при запуске в начале 2021 года. Испытания с приводнением будут продолжаться до тех пор, пока ступень не будет возвращаться «в лучшем виде».
Тогда–то и наступит момент, когда компания попытается реализовать главную задумку Бека – ловить спускаемую на парашюте ступень в воздухе при помощи вертолета и безопасно возвращать ее на землю.
Реализуемость такого метода компания показала в Новой Зеландии в начале года в ходе эксперимента, в котором были задействованы два вертолета. Во время испытания один вертолет поднял на тросе массо-габаритный макет первой ступени ракеты Electron и сбросил его с высоты 1500 метров, после чего у него раскрылся парашют.
Затем второй вертолет, оснащенный специальным крюком, подхватил парашют с макетом и мягко опустил их на землю.
Когда компания научится спасать ракетные ступени в воздухе, она начнет их повторное использование, по словам Бека, это может случиться уже до конца 2021 года. Некоторые компоненты летавшей ступени могут использоваться уже в ближайших стартах. «Сложно предсказать, когда впервые будет запущена использованная ступень, но мы определенно намерены запустить целую ступень в следующем году», — сказал предприниматель.
Компания намерена использовать одновременно как возвращаемые, так и одноразовые ступени даже после успешного теста с вертолетами.
Большинство изменений затронет промежуточный отсек, где уложены парашюты и авионика, пишет SpaceNews. «Мы определенно надеемся, что большинство миссий будут возвращаемыми, отметил он. – Не имеет смысла возвращать лишь одну из десяти».
Многоразовость должна решить сразу две проблемы. Во-первых, она даст возможность увеличить частоту запусков без расширения производственных мощностей, во-вторых – существенно снизит стоимость пусков в сегменте легких ракет. Бек сравнил это с моделью Uber, позволяющей значительно снизить затраты на поездку.
«Если вы сделаете то, что Uber дает по цене автобуса, то это окажет действительно мощное воздействие на экономику, — сказал он. – Это то, что от чего я в наибольшем восторге в плане многоразовости».
В ходе общения с журналистами Бек подтвердил обещание съесть свою шляпу, если его компании удастся вернуть первую ступень ракеты. Такое обещание он дал когда-то, заявив, что не будет заниматься многоразовыми системами. По его словам, теперь в компании только и разговоров о том, какому головному убору будет отдано предпочтение.