Частная космическая корпорация Space X готовит к запуску усовершенствованную ракету Falcon 9, первая секция которой станет многоразовой и мягко приводнится вместо свободного падения с огромной высоты, как это происходит с основными ступенями современных ракет-носителей.

Новая ракета доставит к Международной космической станции грузовое судно Dragon массой 2087 кг и будет запущена с базы ВВС США на мысе Канаверал во Флориде 30 марта. Транспортный корабль содержит продукты питания, одежду, материалы для научных экспериментов, запасные части и другие предметы, необходимые для шести членов экипажа. Ракета уже размещена на стартовой площадке, а 10 марта было успешно проведено двухсекундное испытание двигателей.

Это будет третий запуск Dragon из двадцати предусмотренных контрактом с NASA на общую сумму $1,6 млрд и тоннаж 20 тонн. Первоначально его планировалось осуществить 16 марта, но с целью наиболее тщательной подготовки к миссии запуск был передвинут на 30 марта с возможностью ещё одного переноса на 2 апреля. Научное оборудование будет задействовано более чем в 150 экспериментах, сто из которых будут посвящены изучению белковых кристаллов с целью определить насколько структуры, образованные в космосе, могут оказаться крупнее, чем на земле. Эксперименты также могут помочь учёным выяснить, как разработать новые лекарства и пестициды.

Falcon 9 снабжена четырьмя опорами, выполненными из углеволокна и алюминия. Во время выхода ракеты в космос они находятся в сложенном состоянии, а при возвращении обратно раскладываются, препятствуя нежелательному вращению ракеты и обеспечивая устойчивость и амортизацию при соприкосновении с землёй. Мягкая вертикальная посадка будет осуществляться с помощью повторно запущенных двигателей, которые обеспечат плавный управляемый спуск в определённую точку посадки.

Запуск 30 марта предусматривает возвращение первой ступени, но не на сушу, а пока — с приводнением в океане. При этом плавный вертикальный спуск будет осуществляться буквально до нескольких метров над водой, чтобы испытать механизм раскладывания опор и систему безопасной посадки. Затем специалисты изучат состояние конструкций и оценят затраты на их восстановление. Будет ли использоваться эта секция для повторного запуска, пока не сообщается.

Исполнительный директор и соучредитель SpaceX Элон Маск (Elon Musk) говорит, что и в следующих запусках будет осуществляться посадка на воду, пока не будет полностью отработана система управления при гиперзвуковых скоростях и доведена конструкция. В конечном итоге будет осуществлено приземление на базу ВВС.

Прежде ракеты никогда не проходили восстановление после запуска для повторного использования. По словам Элона Маска, одноразовые ракеты-носители чрезмерно дороги в эксплуатации. И первая в своём роде миссия SpaceX призвана открыть путь к намного более дешёвым космическим полётам. В начальной ступени установлены 9 двигателей Merlin, на которых приходится основная стоимость ракеты Falcon. Но есть и вторая секция, ответственная за вывод груза на орбиту, и в последующем будет отрабатываться и её возвращение с целью создания полностью многоразовой ракеты.

SpaceX отмечает, что текущая стоимость запуска каждой ракеты Falcon 9 составляет $56,5 млн без учёта полезного груза, при этом затраты на топливо достигают лишь $200 тысяч, то есть порядка 0,4% от общих издержек, большая часть которых приходится на создание ракеты, используемой лишь единожды. Стоимость современного авиалайнера сопоставима с Falcon 9, но он совершает десятки тысяч рейсов за свою жизнь. Безусловно, космические миссии оказывают куда более интенсивный износ и требуют создания очень надёжных конструкций для многоразового применения, но SpaceX утверждает, что многоразовые ракеты могли бы уменьшить стоимость полётов на орбиту земли в сотни раз.

Многоразовая ракета требует дополнительного запаса топлива, в результате масса полезной нагрузки снизится на 15%. Впрочем, если удастся повторно использовать одну только первую ступень, стоимость одного килограмма полезной нагрузки уже снизится до $1500 для Falcon 9 и $800 — Falcon Heavy, что в несколько раз ниже текущей цены.

В начале 2012 года SpaceX на своём техасском полигоне McGregor провела тестирование системы возвращения в испытательной ракете Grasshopper с одним двигателем Merlin. До октября была совершена серия запусков, при этом максимальная высота подъёма составила 744 метра.

Затем в ноябре Falcon 9 благополучно вывела на орбиту коммуникационный спутник и вернулась в земную атмосферу, однако ракета раскрутилась и потерпела крушение в Тихом океане вследствие того, что центробежная сила вызвала отток горючего из топливопроводов, поэтому только 3 из 9 двигателей остались рабочими. Тем не менее, ракета смогла войти в атмосферу на сверхзвуковой скорости и выдержать прохождение через её плотные слои, что доказало жизнеспособность разрабатываемой технологии.

Источник: 3DNews