22. desember fant en hendelse sted som kan gå inn i verdens astronautikk. Det amerikanske selskapet SpaceX gjennomførte nok en vellykket lansering av Falcon 9 -oppskytningsbilen med nyttelast i form av flere romfartøyer, hvoretter den første etappen kom tilbake til jorden og foretok en vanlig landing. For første gang i historien til Falcon -programmet var det altså ikke bare mulig å plassere en nyttelast i bane, men også å lykkes med å lande første etappe av et oppskytningsbil. Det forventes at dette i fremtiden vil redusere kostnadene for å lansere last i bane betydelig og derved skape en reell revolusjon i romfeltet.
Lanseringen av Falcon 9-raketten, modifikasjon v1.2, fant sted 22. desember kl. 01:29 GMT fra SLC-40-oppskytingsplaten til Cape Canaveral cosmodrome. Raketten bar 11 satellitter i Orbcomm-G2-serien. Ifølge rapporter skjedde lanseringen i normal modus. Den første fasen brakte raketten til en forhåndsbestemt høyde, hvoretter den separerte og returnerte til det tilsvarende stedet for kosmodromen. Den andre etappen satte nyttelasten i en bane med en høyde på 620x640 km. Det skal bemerkes at vellykkede oppskytninger av Falcon 9-missiler med nyttelast, inkludert i form av mock-ups, har blitt utført siden 2010, men denne gangen for første gang var det mulig å utføre en flyging i henhold til et program som fullt ut oppfyller de første kravene til prosjektet. Hovedformålet med lanseringen var å returnere den første etappen til bakken, hvoretter den forventes å bli brukt til å bygge et nytt oppskytningsbil.
140 sekunder etter oppskytning løftet den første etappen bæreraketten til en høyde på omtrent 72 km, mens flyhastigheten nådde 6000 km / t. Etter det ble førstetrinnsmotorene slått av og koblet fra resten av rakettenhetene. På flyets fjerde minutt gikk kommandoen over til begynnelsen av manøvrering før den returnerte til bakken. Tre motorer ga en trinnsvending for å overføre til ønsket bane. I det niende minuttet av flyturen begynte etappen å gå inn i de tette lagene i atmosfæren, hvoretter bremsing ved hjelp av motorer startet. Umiddelbart før landing startet motorene igjen i bremsemodus, mens landingsstøttene ble sluppet. Etter 9 minutter 44 sekunder etter oppskytningen landet den første etappen av oppskytningsvognen på landingsplaten nr. 1 på kosmodromen ved Cape Canaveral.
Forberedelse til lansering av Falcon 9 v1.2 lanseringsbil 21. desember
Husk at lanseringsbilen Falcon 9 v1.2 er den nyeste modifikasjonen av familien, som skiller seg fra forgjengerne i en rekke innovasjoner. Hovedmålet med prosjektet var å sikre at den brukte første etappen returneres når nyttelasten lanseres i alle baner. Endringene påvirket utformingen og kapasiteten til drivstofftankene, kraftelementene i den første fasen ble styrket, etc. Økningen i ytelse har ført til en økning i rakettens størrelse og vekt. Lanseringsmassen økte til 541,3 tonn, og lengden økte til 70 m. Nyttelastmassen forble den samme.
Den viktigste innovasjonen i Volume 1.2 -prosjektet var bruken av moderniserte Merlin 1D -motorer, som skiller seg fra forgjengerne med økt skyvekraft. Det er bemerkelsesverdig at denne versjonen av motorene utvikler den fulle kraften designet tillater. Når det gjelder tidligere motorer, var det en bevisst skyvebegrensning. I den nye konfigurasjonen leverer ni føretrinnsmotorer 6806 kN skyvekraft på havnivå, mens en enkelt andre-trinns motor leverer om lag 930 kN skyvekraft. Ved å endre skyvekraften ble driftstiden for første trinnsmotorer redusert til 162 s, maksimal driftstid for andre trinnsmotor var 397 s.
I løpet av de siste årene har SpaceX jobbet med algoritmer for retur og landing i første etappe. I utgangspunktet ble det utført simulerte landinger på vann, hvoretter det ble mulig å starte fullverdige tester med landing på landområder eller spesielle sjøfartøyer. En rekke oppskytninger som gjorde at nyttelasten kunne settes i bane, endte ikke med en vellykket landing: de første stadiene av oppskytingsbilene ble regelmessig skadet eller ødelagt. Bare 22. desember 2015 var det mulig å utføre bremsing, nedstigning og landing uten problemer. Reentry -fasen fullførte alle nødvendige manøvrer og foretok en myk landing på det tildelte stedet.
Falcon 9 -rakettutviklingsselskapet er glad for suksessen. Den nylige lanseringen endte med en vellykket gjennomføring av alle oppgavene som ble satt og bekrefter den grunnleggende muligheten for å implementere de eksisterende planene. SpaceX har til hensikt ikke bare å lage et prosjekt, men også å starte full drift av et nytt oppskytningsbil. For ganske lenge siden snakket spesialistene i utviklerfirmaet om fordelene med den foreslåtte rakettarkitekturen og fordelene med den gjenvinnbare første etappen. Ved å gå tilbake til bakken den første etappen, utstyrt med ni ganske komplekse og dyre motorer fra Merlin -familien, er det planlagt å dramatisk redusere kostnadene for å skyte raketter og dermed redusere kostnadene for å levere last til bane.
SpaceX studerer nå den gjenopprettede første etappen. Resultatet av denne studien bør være en vurdering av enheters ytelse og fastslå muligheten for gjenbruk av dem. Videre vil det derfor være nødvendig å gjennomføre en ny lansering, som vil bidra til å bevise muligheten for å bruke en allerede fløyet etappe på nytt. Den nøyaktige tidspunktet for re-lanseringen er ennå ikke spesifisert. Den neste lanseringen av Falcon 9 -raketten er planlagt til januar neste år, men om den vil bruke den allerede testede første etappen er fortsatt ukjent.
Utviklingsselskapet hevder at bruk av gjenbrukbare første trinn vil oppnå en betydelig reduksjon i oppstartskostnadene. Muligheten for slikt arbeid er ennå ikke bekreftet av tester, men prosjektforfatterne er optimistiske om fremtiden. Videre er den omtrentlige oppskytningsplanen for Falcon 9 -raketter med en eller annen nyttelast bestemt for de neste årene. Samtidig med praktiske lanseringer vil det bli utført ulike studier for å nå de fastsatte målene.
Rakettoppskyting, 22. desember (21. desember lokal tid)
Som du kan se, er det fortsatt langt fra starten på fullverdig drift av lanseringskjøretøyer med gjenbrukbare første etapper. Likevel er det første virkelige skrittet mot å nå dette målet allerede tatt. Det er vanskelig å si hvor lang tid hele prosessen med å mestre nye teknologier vil ta. Sannsynligvis vil reelle resultater oppnås innen slutten av dette tiåret. Dermed kan det i den nærmeste fremtid skje en reell revolusjon innen astronautikk.
Falcon 9 v1.2 lanseringsbil har foreløpig bare delvis løst oppgaven: bare en vellykket lansering er fullført med retur og normal landing av første etappe. Gitt tempoet i utviklingen og implementeringen av prosjektet, er det imidlertid allerede nødvendig å lage prognoser for fremtiden og prøve å forutsi hvilke resultater fremveksten av et fullt funksjonelt gjenbrukbart rakettsystem vil ha for verdens kosmonautikk. Det kan antas at gjennomføringen av Falcon 9 -prosjektet også kan påvirke det russiske romprogrammet, som er et av de ledende i verden.
I den nåværende konfigurasjonen er Falcon 9-lanseringsbilen i stand til å lansere en nyttelast som veier opptil 13, 15 tonn i en lav referansebane. For en geo-overføringsbane er denne parameteren 4,85 tonn. Således, når det gjelder grunnleggende parametere, de siste utenlandske lanseringskjøretøyene er ikke dårligere enn de eksisterende russiske. systemer av lignende klasse eller til og med overlegen dem. Gitt den lovede reduksjonen i lanseringskostnadene, kan Falcon 9-prosjektet utgjøre en trussel mot fremtiden for Soyuz-2-missilfamilien og lette versjoner av Angara.
I overskuelig fremtid vil således de viktigste russiske lanseringskjøretøyene, inkludert de nyeste, kunne opprettholde posisjonene sine på markedet for utsending av romfartøyer i baner med forskjellige parametere. Ved et mer fjernt perspektiv kan situasjonen se verre ut. Med de eksisterende egenskapene og muligheten til å redusere lanseringskostnadene, er Falcon 9 -raketten i nåværende eller nye versjoner i stand til å vinne tilbake en viss markedsandel, og skyve ut både russiske og utenlandske kolleger. Det er fullt mulig at volumet av oppskytninger av slike missiler på et visst stadium bare vil være begrenset av produksjonsmulighetene til utviklerfirmaet.
Likevel er den russiske kosmonautikken ganske i stand til å beholde noen av de utviklede markedssektorene, samt øke sin tilstedeværelse i dem. For tiden har landet vårt en tungbærerrakett "Proton-M", som er i stand til å levere opptil 23 tonn last til LEO og omtrent 6, 75 tonn ved GPO. I tillegg utvikles et nytt prosjekt "Angara-A5". En lovende rakett vil kunne løfte minst 24 tonn til en lav referansebane og 5,4 tonn til en geo -overføringsbane. - opptil 12 tonn.
SpaceX, parallelt med arbeidet med medium Falcon 9 -lanseringsbil, designer et tungt Falcon Heavy -system med økt ytelse. Det hevdes at denne raketten vil kunne levere om lag 53 tonn last til en lav referansebane og opptil 21,2 tonn til en geo-overføringsbane. Utviklingen av Falcon Heavy -prosjektet ble kunngjort i 2011, og den første lanseringen var opprinnelig planlagt den 13. I fremtiden ble tidspunktet for den første lanseringen, så vel som kostnaden, justert gjentatte ganger. For øyeblikket er den første lanseringen planlagt til mai 2016. Lanseringen av 6, 4 tonn i en geo-overføringsbane er anslått til 90 millioner amerikanske dollar.
I prosjektet med en tung rakett skal den bruke utviklingen på Falcon 9, nemlig de strukturelle elementene som ble returnert til bakken. Det er på grunn av dette at det er foreslått å redusere kostnadene for å starte og sette forskjellige laster i visse baner.
Innenfor rammen av Falcon Heavy -prosjektet er det planlagt å lage et lanseringskjøretøy med unike høye egenskaper, men så langt er dette bare intensjoner, ikke støttet av praktiske resultater. Den første prototypen av en lovende rakett vil ta av tidligst på slutten av våren neste år, hvoretter det vil ta litt tid å finne ut forskjellige elementer i prosjektet. Som et resultat er tidspunktet for den faktiske mottakelsen av de deklarerte maksimumskarakteristikkene ennå ikke bestemt. Videre kan de betydelig skifte til høyre på grunn av problemer på et eller annet tidspunkt forbundet med behovet for å returnere noen av rakettmodulene.
Det kan antas at fremtidsutsiktene for Falcon -programmet, implementert av SpaceX, ikke ser helt entydige ut, men generelt positive. Den eksisterende mellomstore Falcon 9-raketten leverer allerede last til bane, selv om den ikke er særlig vellykket med å returnere den brukte første etappen til bakken. Av de flere flyvningene i programmet som denne prosedyren ble gitt, var bare én vellykket. Om det vil være mulig å gjenta denne suksessen i overskuelig fremtid, er ennå ikke helt klart. Likevel kan vi allerede snakke om fremveksten av et nytt konkurransedyktig oppskytningsbil, som kan presse ut andre systemer og ta plass i markedet.
Første etappe landing etter flytur
Når det gjelder Falcon Heavy -prosjektet, er utsiktene fremdeles uklare. Hvis de eksisterende planene blir oppfylt, er dette systemet virkelig i stand til å vinne en betydelig markedsandel og ta imot bestillinger fra romfartsorganisasjoner i andre land. Imidlertid er utviklingen av dette prosjektet ennå ikke fullført, og hun har tydeligvis visse vanskeligheter. Som et resultat har lanseringsdatoene for en slik rakett blitt gjentatt skiftet, og videre arbeid vil bli komplisert både av designfunksjonene til det tunge oppskytningsvognen og av kravene for å returnere enhetene med påfølgende gjenbruk.
Når det gjelder utsiktene til den innenlandske romindustrien i lys av prestasjonene til SpaceX, kan situasjonen i dette området være forbundet med visse problemer. En lovende konkurrent har dukket opp på romfartsmarkedet, som er ganske i stand til å vinne en betydelig andel kunder i sektoren for lette og mellomstore romfartøyer. I tillegg har denne konkurrenten tenkt å få en plass i tungsektoren, som den utvikler en tilsvarende rakett for.
Heldigvis for innenlandske og utenlandske selskaper i romfartsindustrien, i kampen om markedet, må SpaceX møte mange konkurrenter i møte med anerkjente markedsledere fra Russland, USA og Europa. Derfor er kampen for markedet neppe enkel, og dette vil gjelde både mellomstore og tunge sektorer. I tillegg skal det ikke glemmes at ikke alle store problemer er løst, og derfor har Falcon -programmet ennå ikke de planlagte fordelene i forhold til konkurrentene.
Likevel, til tross for alle spørsmålene om markedsinndeling, må det innrømmes at den nylige lanseringen faktisk er en milepæl i verdens astronautikk. Det viser at private selskaper i romfartsindustrien virkelig ikke bare er i stand til å bygge nytt utstyr, men også å løse noen problemer foran de anerkjente lederne i denne saken, for eksempel offentlige etater og andre strukturer. 22. desember klarte et privat selskap ikke bare å sette lasten i bane, men også å sikre retur av første etappe av oppskytningsvognen til landingsplaten. Selv om fremtidsutsiktene for rakett og markedet fortsatt kan være gjenstand for kontroverser, er det knapt noen som er uenig i at en ny æra begynner i romindustriens historie.
