В ночь на 31 марта (мск) компания SpaceX Илона Маска произвела запуск первой ступени ракеты-носителя Falcon 9 с мыса Канаверал. Ракета доставила на орбиту коммуникационный спутник SES–10, и уже через девять минут её первая ступень приземлилась на морскую платформу Of Course I Still Love You в Атлантике. Этот пуск привлёк внимание мировых СМИ, а основатель SpaceX назвал повторную посадку ракеты-носителя революцией, на подготовку которой ушло 15 лет.
«Первая ступень Falcon 9 приземлилась на Of Course I Still Love You — первый в мире повторный полёт ракеты орбитального класса», — сообщили в SpaceX.
Ракета-носитель среднего класса Falcon 9 изначально задумывалась для многоразового применения. Инженеры SpaceX испытали разные варианты возврата на Землю обеих ступеней ракеты. Делать это планировалось при помощи парашютов. Однако впоследствии от этого способа отказались, сделав выбор в пользу посадки при помощи двигателей. Возвращать для повторных запусков планируется только первую ступень, так как повторная эксплуатация обеих ступеней нецелесообразна, считают в SpaceX.
Повторное использование ракетных ступеней должно сократить издержки примерно на треть.
Илон Маск рассчитывает, что после того, как технология будет отработана, расходы на один запуск сократятся с $61 млн до $43 млн.
Впервые посадить первую ступень ракеты-носителя Falcon 9 удалось в декабре 2015 года. Однако это было только частью плана Илона Маска. Более двух лет ушло на то, чтобы научиться не просто успешно возвращать ракету на Землю, но и запускать её повторно на орбиту. Немало усилий было потрачено и для того, чтобы научиться сажать Falcon 9 на морскую платформу — впервые такая посадка состоялась в апреле 2016 года. Но эта ступень уже не могла использоваться повторно, так как получила слишком серьёзные повреждения во время полёта из-за перегрузок и входа в атмосферу Земли на высокой скорости.
Скептикам вопреки
С самого начала проект Илона Маска подвергался критике и в США, и за рубежом. Многие называли проект SpaceX фантастикой и упрекали в чрезмерном увлечении пиаром. Надо сказать, что скептики приводили достаточно веские аргументы в защиту своей точки зрения.
Высокая степень износа техники от экстремальных перепадов температуры и перегрузок в условиях космоса является серьёзным препятствием для развития многоразовых ракет. Во время полёта и приземления техника подвергается сильнейшему внешнему воздействию — в результате ремонт может обойтись едва ли не дороже, чем создание новой ракеты.
Кроме того, выгоду от повторного использования ракеты-носителя могут перекрыть те траты, которые нужны для её возвращения на Землю.
Эта аргументация опирается на практический опыт, ведь и до Илона Маска предпринимались попытки создания многоразовых ракет. Например, в 1990-х годах компания McDonnell Douglas намеревалась построить многоразовую ракету-носитель с одной ступенью Delta Clipper. Однако проект в итоге провалился.
Проблемы возникли и с многоразовыми грузовыми кораблями Space Shuttle — в 2011 году их эксплуатация была прекращена из-за многочисленных проблем. Вместо запланированной экономии многоразовое использование кораблей обернулось большими издержками — доставка грузов на орбиту шаттлами обходилась дороже, чем одноразовыми ракетами «Протон». После каждого запуска аппарат нуждался в дорогостоящем техобслуживании и замене повреждённых узлов. После нескольких запусков требовалась замена всех двигателей. Попытки урезать затраты на пуски шаттлов за счёт безопасности привели к трагедии — в 2003 году во время возвращения на Землю развалился космический челнок «Колумбия» с семью членами экипажа на борту.
Разрабатывались многоразовые ракеты и в СССР. Своеобразным аналогом американских шаттлов называют проект многоразовой транспортной космической системы «Энергия — Буран». Программа была начата в 1976 году, в 1993-м было принято решение о её закрытии. Практическим результатом проекта стоимостью в 14 млрд рублей стал единственный запуск корабля «Буран» в 1988 году.
«В проекте «Энергия — Буран» предполагалось, что боковые блоки будут возвращаться на Землю для повторного использования. Но речь шла именно о восстановлении — дело в том, что они возвращались при помощи парашютов, — отметил в интервью RT академик Российской академии космонавтики Александр Железняков. — Удар носителя о землю приводил к серьёзным повреждениям, ремонт был слишком дорог. Маск пошёл по схеме мягкой посадки, которая предполагает не восстановление носителя, а только техобслуживание».
Изначально идеи Илона Маска были прохладно встречены в NASA. В 2014 году заместитель первого помощника главы агентства Дэн Дамбакер заявил, что любые попытки сделать многоразовую ракету с целью удешевления полётов приводят к обратному результату — запуски становятся лишь дороже. Тем не менее NASA всё же согласилось сотрудничать с компанией Илона Маска.
По словам экспертов, ошибочно из-за неудачи Space Shuttle считать провальной саму идею многоразовых ракет.
«Мнение о том, что многоразовые пуски по определению дороже одноразовых, далеки от истины. Это справедливо по отношению к проекту Space Shuttle. Запуски шаттлов становились всё дороже, но это было связано с самой компоновкой системы и методиками, которые применялись для восстановления носителей», — отметил Железняков в беседе с RT.
Шаг вперёд
У SpaceX есть доступ к современным технологиям, а также возможность переосмыслить опыт предыдущих поколений. Не исключено, что эпоха многоразовых ракет только наступает, и SpaceX имеет все шансы стать лидером в этой сфере.
Отметим, что к идее многоразовых полётов постепенно возвращается и отечественная космическая отрасль. В 2016 году в Центре имени Хруничева был восстановлен департамент по многоразовым средствам выведения.Для работы над многоразовой ракетой были приглашены специалисты, занимавшиеся в своё время созданием «Бурана».
За последние годы были и другие попытки произвести новую ракету с возвращаемыми ступенями. В 2011 году Государственный ракетный центр им. Макеева представил проект тяжёлой двухступенчатой ракеты-носителя «Россиянка» с многоразовой первой ступенью. Однако предпочтение было отдано другому проекту многоразовой ракеты — «Байкал-Ангара», разработанному ГКНПЦ им. Хруничева совместно с НПО «Молния». Впоследствии этот проект был закрыт.
Занимаются разработкой многоразовой ракеты-носителя и китайские конструкторы. Об этом сообщало информагентство «Синьхуа» со ссылкой на источники в руководстве государства. По предварительным данным, уже готов опытный образец, а промежуточные итоги будут продемонстрированы до 2020 года. Надо признать, что сегодня идея создания надёжной многоразовой ракеты вновь приобрела актуальность — и это заслуга Илона Маска, который действовал вопреки критике. Правда, пока неясно, кто в будущем станет лидером в этой сфере — в истории есть примеры, когда технологические первопроходцы со временем сдавали свои позиции.
По мнению Александра Железнякова, пуск SpaceX всё же нельзя назвать революцией, однако это очень интересный и перспективный шаг вперёд.
«Этот прорыв может сказаться на рынке космических запусков — именно к этому стремится Маск. Пока что он движется в этом направлении. Он уже прошёл два важных этапа, научился не только возвращать ступени, но и повторно их использовать. В любом случае и одноразовые, и многоразовые ракеты будут сосуществовать. В дальнейшем всё будет зависеть от того, насколько успешно будет развиваться программа SpaceX и насколько широкое распространение такие технологии получат среди других производителей. Но это вопрос не одного десятилетия», — добавил академик.