Прибуття: які дари Falcon 9 несе людству з космосу?
19 февраля 2017 года, словно на кадрах научно-фантастического фильма, первая ступень ракеты-носителя Falcon 9 прошла сквозь слоистые облака атмосферы и плавно опустилась на посадочную площадку базы ВВС США на мысе Канаверал (Флорида).
Впечатляющее видео приземления крупнейшей части огромной ракеты, снятое дроном с нового необычного ракурса, помогло в полной мере осознать весь масштаб и грандиозность современных достижений в сфере освоения ближнего космоса.
На видео первая ступень безупречно совершает свою третью посадку на сушу (в этот раз на место старта) и восьмую по счету в истории. Филигранная работа инженеров, если учесть, что до этого первая ступень мчалась из космоса к Земле с высоты 200 км на скорости 2 км/с.
Всего 30 секунд работы двигателей хватило для того, чтобы огромный сигарообразный объект высотой более 41 м, диаметром 3,6 м и весом почти 60 т, из которых 32 т — топливо, мягко приземлился.
То, что 60 лет назад считалось научной фантастикой, теперь стало реальностью.
ВАЖНО ЗНАТЬ. Ракеты сбрасывают отработанные ступени, потому что каждый отделившийся и упавший в океан кусок железа делает их легче. Чтобы добраться до космоса целиком, нужен двигатель колоссальной мощности, а также огромный объем топлива, чтобы обеспечить взлет, а затем посадку мощного аппарата.
Однако двигатель колоссальной мощности и огромный объем топлива увеличивают вес, а это требует еще более мощных двигателей и еще больше топлива. Получается замкнутый круг.
Поэтому важно, чтобы ракета при подъеме отделяла ступени, но они при этом не тонули в океане. Вместо этого первая ступень приземляется в целости и сохранности, и ее можно использовать снова. А вторая и последующие ступени летят дальше в космос.
Что принесет человечеству многоразовая ракета от SpaceX
1. Снижение стоимости вывода груза на орбиту.
По словам президента SpaceX Гвинн Шотвел, повторное использование первой ступени ракеты-носителя Falcon 9 позволит снизить стоимость запуска на 30% — с 61,2 млн долл до 42,8 млн долл.
При этом валовая прибыль SpaceX с каждого запуска оценивается 40%, стоимость первой ступени — 75% от цены запуска, а цена 395 т топлива для нее — всего 200-300 тыс долл.
Крупнейшим заказчиком SpaceX является глобальный спутниковый телекоммуникационный оператор SES (Люксембург). Его представитель уже заявлял, что компания готова стать первым клиентом запуска на орбиту Falcon 9 с ранее использованной первой ступенью. В таком случае SES хотел бы снизить стоимость запуска до 30 млн долл.
Неизвестно, сошлись ли стороны в цене, но в марте 2017 года состоится очередной запуск спутников SES. По данным techcrunch.com, именно в этот раз SpaceX планирует впервые в истории повторно вывести в космос первую ступень. Скорее всего, будет использована первая ступень, которая уже летала в апреле 2016 года. Она прошла статический огневой тест 31 января 2017 года.
Впрочем, сейчас стоимость услуг SpaceX по выводу грузов на орбиту едва ли не выше средних на мировом рынке. Пока компания не научится повторно использовать первую ступень, она не сможет конкурировать по цене.
2017 год вполне может стать переломным в космонавтике по двум причинам. Во-первых, SpaceX начнет повторно запускать первые ступени. Во-вторых, на лето запланирован первый полет ракеты-носителя тяжелого класса Falcon Heavy. Эта ракета сама по себе предлагает высококонкурентные цены на запуск грузов на орбиту, а с началом повторного применения первых ступеней у нее не окажется конкурентов.
2. Технологии для полета на Марс.
В сентябре 2016 года Илон Маск представил концепцию колонизации Марса. Ключевую роль в этом деле он отводит Межпланетной транспортной системе. Ее ракета-носитель будет многоразового использования. Внешне она представляет собой существенно увеличенную версию первой ступени действующей ракеты-носителя Falcon 9.
Высота ускорителя — 77,5 м, диаметр — 12 м, масса без топлива — 275 т. Масса вмещаемого топлива — 6 700 т, около 7% от общего количества будет использовано для возвращения и посадки на место запуска.
Для успешной посадки и повторного многоразового использования такого аппарата необходимо накопить много опыта.
3. "Космические" инновации частных компаний.
SpaceX внесла новый элемент конкуренции между частными космическими компаниями США. Если раньше они боролись в основном за государственные контракты, то теперь стали соревноваться между собой.
По словам представителей NASA, скорость, с которой появляются коммерческие космические инновации, драматически нарастает, потому что в "космическую гонку" включились бизнес и венчурные инвестиции.
Частные компании Rocket Lab, Firefly, Spire, Planet Labs, Deep Space Industries, Moon Express, SpaceX, Bigelow Aerospace, Blue Origin и другие разрабатывают технологии для освоения космоса. Число таких компаний растет из года в год. Например, тема добычи ископаемых на Луне и астероидах уже не кажется фантастикой, потому что ее всерьез обсуждают крупные игроки со всего мира.
Десять фактов о SpaceX
1. Falcon 9 изначально создавалась с расчетом на повторное использование. Во время первых запусков изучалась возможность возврата обеих ступеней с помощью парашютов, однако эта стратегия себя не оправдала и была изменена в пользу посадки посредством собственных двигателей ступени.
2. Сделано в Америке: все структуры, двигатели, бортовое оборудование и наземные системы разработаны, изготовлены и испытаны в США компанией SpaceX.
3. Первая ракета, которая полностью разработана в 21 веке. От чистого листа до первого запуска прошло 4,5 года (ноябрь 2005 года — июнь 2010 года), стоимость — менее 300 млн долл.
4. Вторая ступень сгорает в атмосфере. Илон Маск не намерен возвращать ее на землю, но для новых моделей ракет планирует разработать все ускорители с расчетом на повторное использование.
5. SpaceX — первая частная компания, которая отправила космический корабль на Международную космическую станцию.
6. Falcon 9 назван в честь "Тысячелетнего сокола" из "Звездных войн". "9" означает количество двигателей, установленных в первой ступени ракеты.
7. Илон Маск самостоятельно учился ракетостроению.
8. После запуска ракеты ее полет полностью автоматизирован. Даже приземление.
9. Илон Маск не планирует делать SpaceX публичной компанией, пока ракета Межпланетной транспортной системы, которая будет возить людей на Марс, не начнет регулярно летать.
10. Конечная цель SpaceX заключается в том, чтобы стоимость полета на Марс составила не более 500 тыс долл на человека.