Pe 22 decembrie, a avut loc un eveniment care ar putea intra în istoria astronauticii mondiale. Compania americană SpaceX a efectuat o altă lansare de succes a vehiculului de lansare Falcon 9 cu o sarcină utilă sub forma mai multor nave spațiale, după care prima etapă a revenit pe pământ și a aterizat regulat. Astfel, pentru prima dată în istoria programului Falcon, a fost posibilă nu numai plasarea unei sarcini utile pe orbită, ci și aterizarea cu succes a primei etape a unui vehicul de lansare. Se așteaptă ca în viitor acest lucru să reducă semnificativ costul lansării încărcăturii pe orbită și să aducă astfel o adevărată revoluție în domeniul spațial.
Lansarea rachetei Falcon 9, modificarea v1.2, a avut loc pe 22 decembrie la 01:29 GMT de pe platforma de lansare SLC-40 a cosmodromului Cape Canaveral. Racheta transporta 11 sateliți din seria Orbcomm-G2. Conform rapoartelor, lansarea a avut loc în modul normal. Prima etapă a adus racheta la o altitudine prestabilită, după care s-a separat și s-a întors la locul corespunzător al cosmodromului. A doua etapă a pus apoi sarcina utilă pe o orbită cu o altitudine de 620x640 km. Trebuie remarcat faptul că lansările cu succes de rachete Falcon 9 cu sarcini utile, inclusiv sub formă de machete, au fost efectuate din 2010, dar de data aceasta pentru prima dată a fost posibil să se efectueze un zbor conform unui program care să îndeplinește cerințele inițiale ale proiectului. Scopul principal al lansării a fost de a reveni la prima etapă la sol, după care se așteaptă să fie folosit pentru a construi un nou vehicul de lansare.
La 140 de secunde după lansare, prima etapă a ridicat racheta purtătoare la o altitudine de aproximativ 72 km, în timp ce viteza zborului a atins 6000 km / h. După aceea, motoarele din prima etapă au fost oprite și deconectate de la restul unităților de rachete. În al patrulea minut al zborului, comanda a trecut la începutul manevrei înainte de a reveni la sol. Trei motoare au oferit o tură de scenă pentru a se transfera pe traiectoria dorită. În al nouălea minut al zborului, etapa a început să pătrundă în straturile dense ale atmosferei, după care a început frânarea cu ajutorul motoarelor. Imediat înainte de aterizare, motoarele au pornit din nou în modul de frânare, în timp ce suporturile de aterizare au fost eliberate. După 9 minute, 44 de secunde după lansare, prima etapă a vehiculului de lansare a aterizat cu succes pe platforma de aterizare nr. 1 a cosmodromului de la Cape Canaveral.
Pregătirea preliminară a vehiculului de lansare Falcon 9 v1.2, 21 decembrie
Amintiți-vă că vehiculul de lansare Falcon 9 v1.2 este cea mai nouă modificare a familiei, care diferă de predecesorii săi într-o serie de inovații. Scopul principal al proiectului a fost de a asigura revenirea primei etape cheltuite la lansarea sarcinii utile pe orbite. Modificările au afectat proiectarea și capacitatea rezervoarelor de combustibil, elementele de putere din prima etapă au fost consolidate etc. Creșterea performanței a dus la o creștere a dimensiunii și greutății rachetei. Masa sa de lansare a crescut la 541,3 tone, iar lungimea sa a crescut la 70 m. Masa utilă a rămas aceeași.
Cea mai importantă inovație a proiectului Volumul 1.2 a fost utilizarea motoarelor modernizate Merlin 1D, care diferă de predecesorii lor cu o tracțiune sporită. Este de remarcat faptul că această versiune a motoarelor dezvoltă forța maximă permisă de proiectare. În cazul motoarelor anterioare, a existat o limitare a tracțiunii intenționată. În noua configurație, nouă motoare din prima treaptă oferă 6806 kN de tracțiune la nivelul mării, în timp ce un singur motor din treapta a doua oferă aproximativ 930 kN de tracțiune. Prin schimbarea tracțiunii, timpul de funcționare al motoarelor din prima etapă a fost redus la 162 s, timpul maxim de funcționare al motorului din a doua etapă a fost de 397 s.
În ultimii ani, SpaceX a lucrat la algoritmii de întoarcere și aterizare din prima etapă. Inițial, s-au efectuat aterizări simulate pe apă, după care a devenit posibil să se înceapă teste depline cu aterizare pe site-uri terestre sau nave maritime speciale. O serie de lansări care au permis punerea sarcinii utile pe orbită nu s-au încheiat cu o aterizare reușită: primele etape ale vehiculelor de lansare au fost deteriorate sau distruse în mod regulat. Abia pe 22 decembrie 2015 a fost posibilă frânarea, coborârea și aterizarea fără probleme. Etapa de reintrare a finalizat cu succes toate manevrele necesare și a făcut o aterizare ușoară la locul atribuit.
Compania de dezvoltare a rachetelor Falcon 9 este încântată de succesul său. Lansarea recentă s-a încheiat cu finalizarea cu succes a tuturor sarcinilor stabilite și confirmă posibilitatea fundamentală de implementare a planurilor existente. SpaceX intenționează nu numai să creeze un proiect, ci și să înceapă funcționarea completă a unui nou vehicul de lansare. Cu mult timp în urmă, specialiștii companiei dezvoltatoare au vorbit despre avantajele arhitecturii propuse pentru rachete și despre avantajele primei etape recuperabile. Revenind la sol prima etapă, echipată cu nouă motoare destul de complexe și costisitoare ale familiei Merlin, se planifică reducerea dramatică a costurilor lansării rachetelor și, prin urmare, reducerea costului livrării mărfii pe orbită.
SpaceX studiază acum prima etapă recuperată. Rezultatul acestui studiu ar trebui să fie o evaluare a performanței unităților și determinarea posibilității de reutilizare a acestora. Mai mult, astfel, va fi necesar să se efectueze o altă lansare, care va ajuta la dovedirea posibilității reutilizării unei etape deja zburate. Momentul exact al relansării nu a fost încă specificat. Următoarea lansare a rachetei Falcon 9 este programată pentru ianuarie anul viitor, dar dacă va folosi prima etapă deja testată este încă necunoscut.
Compania de dezvoltare susține că utilizarea primelor etape reutilizabile va realiza o reducere semnificativă a costurilor de pornire. Posibilitatea unei astfel de lucrări nu a fost încă confirmată de teste, dar autorii proiectului sunt optimisti cu privire la viitor. Mai mult, programul aproximativ de lansare a rachetelor Falcon 9 cu una sau alta sarcină utilă a fost stabilit pentru următorii câțiva ani. Concomitent cu lansările practice, vor fi efectuate diverse studii care vizează atingerea obiectivelor stabilite.
Lansarea rachetelor, 22 decembrie (ora locală 21 decembrie)
După cum puteți vedea, este încă departe de începerea funcționării depline a vehiculelor de lansare cu primele etape refolosibile. Cu toate acestea, primul pas real către atingerea acestui obiectiv a fost deja făcut. Este dificil de spus cât de mult va dura întregul proces de stăpânire a noilor tehnologii. Probabil că rezultatele reale vor fi obținute până la sfârșitul acestui deceniu. Astfel, în viitorul foarte apropiat, poate avea loc o adevărată revoluție în astronautică.
Vehiculul de lansare Falcon 9 v1.2 a rezolvat până acum doar parțial sarcina: o singură lansare reușită a fost finalizată odată cu întoarcerea și aterizarea normală a primei etape. Cu toate acestea, având în vedere ritmul de dezvoltare și implementare a proiectului, este deja necesar să se facă previziuni pentru viitor și să se încerce să prezică ce rezultate va avea apariția unui sistem de rachete reutilizabile complet funcțional pentru cosmonautica mondială. Se poate presupune că finalizarea proiectului Falcon 9 ar putea afecta și programul spațial rusesc, care este unul dintre liderii din lume.
În configurația actuală, vehiculul de lansare Falcon 9 este capabil să lanseze o sarcină utilă cântărind până la 13, 15 tone pe o orbită de referință joasă. Pentru o orbită de geo-transfer, acest parametru este de 4,85 tone. Astfel, în ceea ce privește parametrii de bază, cele mai noi vehicule de lansare străine nu sunt inferioare celor existente în Rusia.sisteme de o clasă similară sau chiar superioare acestora. Având în vedere reducerea promisă a costurilor de lansare, proiectul Falcon 9 poate reprezenta o amenințare pentru viitorul familiei de rachete Soyuz-2 și versiunile ușoare ale Angara.
Astfel, în viitorul previzibil, principalele vehicule de lansare rusești, inclusiv cele mai noi, își vor putea menține pozițiile pe piață pentru lansarea navelor spațiale pe orbite cu parametri diferiți. În cazul unei perspective mai îndepărtate, situația poate arăta mai rău. Având caracteristicile existente și posibilitatea de a reduce costul lansărilor, racheta Falcon 9 în versiunile actuale sau noi este capabilă să câștige o anumită cotă de piață, împingând atât omologii ruși, cât și cei străini. Este foarte posibil ca într-o anumită etapă, volumul lansărilor de astfel de rachete să fie limitat doar de capacitățile de producție ale companiei dezvoltatoare.
Cu toate acestea, cosmonautica rusă este destul de capabilă să păstreze unele dintre sectoarele dezvoltate de piață, precum și să își mărească prezența în acestea. În prezent, țara noastră are o rachetă grea "Proton-M", care este capabilă să livreze până la 23 de tone de marfă către LEO și aproximativ 6, 75 de tone la GPO. În plus, se dezvoltă un nou proiect „Angara-A5”. O rachetă promițătoare va putea ridica cel puțin 24 de tone pe o orbită joasă de referință și 5,4 tone pe o orbită de geo-transfer - până la 12 tone.
SpaceX, în paralel cu lucrul la vehiculul de lansare mediu Falcon 9, proiectează un sistem greu Falcon Heavy cu performanțe sporite. Se susține că această rachetă va putea livra aproximativ 53 de tone de marfă pe o orbită joasă de referință și până la 21,2 tone pe una de geo-transfer. Dezvoltarea proiectului Falcon Heavy a fost anunțată în 2011, iar prima lansare a fost planificată inițial pentru data de 13. În viitor, calendarul primei lansări, precum și costul, au fost ajustate în mod repetat. În acest moment, prima lansare este programată pentru mai 2016. Lansarea a 6,4 tone pe o orbită de geo-transfer este estimată la 90 de milioane de dolari SUA.
În proiectul unei rachete grele, se presupune că va folosi dezvoltările Falcon 9, și anume, elementele structurale returnate la sol. Datorită acestui fapt, se propune reducerea costurilor de lansare și plasare a diferitelor încărcături pe anumite orbite.
În cadrul proiectului Falcon Heavy, este planificată crearea unui vehicul de lansare cu caracteristici deosebit de ridicate, dar până acum acestea sunt doar intenții, nu susținute de rezultate practice. Primul prototip al unei rachete promițătoare va decola nu mai devreme de sfârșitul primăverii anului viitor, după care va dura ceva timp pentru a elabora diferite elemente ale proiectului. Ca urmare, momentul primirii efective a caracteristicilor maxime declarate nu a fost încă stabilit. Mai mult, se pot deplasa în mod semnificativ spre dreapta din cauza problemelor dintr-o etapă sau alta asociate cu necesitatea de a returna unele dintre modulele rachete.
Se poate presupune că perspectivele viitoare ale programului Falcon, implementat de SpaceX, nu par în întregime neechivoce, ci în general pozitive. Racheta Falcon 9 de nivel mediu existent livrează deja cu succes încărcătura pe orbită, deși nu prea reușește să readucă prima etapă petrecută la sol. Dintre cele mai multe zboruri din programul cărora a fost prevăzută această procedură, doar unul a avut succes. Nu va fi încă clar dacă va fi posibil să se repete acest succes în viitorul previzibil. Cu toate acestea, putem vorbi deja despre apariția unui nou vehicul de lansare competitiv, care poate stoarce alte sisteme și își poate lua locul pe piață.
Aterizarea primei etape după zbor
În ceea ce privește proiectul Falcon Heavy, perspectivele sale sunt încă vagi. Dacă planurile existente sunt îndeplinite, acest sistem este într-adevăr capabil să câștige o cotă de piață semnificativă și să primească comenzi de la agențiile spațiale din alte țări. Cu toate acestea, dezvoltarea acestui proiect nu a fost încă finalizată și, aparent, ea se confruntă cu anumite dificultăți. Ca urmare, datele de lansare pentru o astfel de rachetă au fost schimbate în mod repetat, iar lucrările ulterioare vor fi complicate atât de caracteristicile de proiectare ale vehiculului de lansare grea, cât și de cerințele pentru returnarea unităților cu reutilizarea ulterioară.
În ceea ce privește perspectivele industriei spațiale interne, în lumina realizărilor SpaceX, situația din acest domeniu poate fi asociată cu anumite probleme. Un concurent promițător a apărut pe piața mărfurilor spațiale, care este destul de capabilă să câștige o pondere semnificativă de clienți din sectorul navelor spațiale ușoare și medii. În plus, acest concurent intenționează să obțină un loc în sectorul greu, pentru care dezvoltă o rachetă corespunzătoare.
Din fericire pentru companiile interne și străine din industria spațială, în lupta pentru piață, SpaceX va trebui să se confrunte cu mulți concurenți în fața liderilor de piață recunoscuți din Rusia, Statele Unite și Europa. Prin urmare, este puțin probabil ca lupta pentru piață să fie simplă, iar acest lucru se va aplica atât sectoarelor mijlocii, cât și celor grele. În plus, nu trebuie uitat că nu toate problemele majore au fost rezolvate, motiv pentru care programul Falcon nu are încă avantajele planificate față de concurenții săi.
Cu toate acestea, în ciuda tuturor întrebărilor legate de divizarea pieței, trebuie să admitem că lansarea recentă este într-adevăr un eveniment important în istoria astronauticii mondiale. Aceasta arată că companiile private din industria spațială sunt într-adevăr capabile nu numai să construiască echipamente noi, ci și să rezolve unele probleme, înaintea liderilor recunoscuți în această chestiune, cum ar fi agențiile guvernamentale și alte structuri. Pe 22 decembrie, o companie privată a reușit nu numai să pună marfa pe orbită, ci și să asigure întoarcerea primei etape a vehiculului de lansare pe platforma de aterizare. În timp ce perspectivele viitoare ale rachetelor și ale pieței pot face încă obiectul unor controverse, aproape nimeni nu ar fi de acord cu faptul că o nouă eră începe în istoria industriei spațiale.
