19 февраля ракета-носитель Falcon 9 успешно вывела на орбиту космический корабль Dragon. По заказу НАСА корабль должен доставить очередную партию грузов на Международную космическую станцию. Как корабль Dragon, так и ракета Falcon 9 созданы компанией SpaceX. В текущем году должны пройти еще более двадцати запусков Falcon 9. Среди самых интересных ожидаемых событий: первое повторное использование отработанной первой ступени ракеты, первое повторное использование вернувшегося на Землю корабля, первый запуск пилотируемого корабля Dragon V2 (пока без экипажа). С особенным интересом ожидается первое испытание тяжелой ракеты Falcon Heavy.
Нынешний старт стал десятым запуском корабля Dragon в рамках программы по снабжению МКС и двенадцатым полетом кораблей этой конструкции. Впервые Dragon оказался в декабре 2010 года в рамках испытательного полета. Второй полет – в мае 2012 – уже включал в себя стыковку с МКС и доставку груза на станцию и с нее на Землю. С октября 2012 года были начаты коммерческие рейсы на МКС.
Ракета-носитель, которую компания SpaceX использует для вывода корабля на орбиту, также как и сам корабль предназначена для многоразового использования. Ее первая ступень отделяется на высоте около 70 километров, разворачивается, вновь входит в плотные слои атмосферы и совершает посадку на специально подготовленную площадку.
С 2010 года ракеты Falcon 9 стартовали уже тридцать раз. Лишь один запуск, девятнадцатый по счету, закончился аварией. 28 июня 2015 года из-за утечки сжатого гелия в ракетных двигателях ракета взорвалась через восемь секунд после старта. Еще одна авария произошла 1 сентября 2016 года, но она случилась за два дня до запуска ракеты, поэтому в общую статистику полетов не включается. Тогда ракета взорвалась во время закачки кислорода в баки второй ступени для осуществления тестового запуска двигателей. В остальных случаях ракета благополучно стартовала, из восемнадцати случаев, когда программа полета предусматривала возвращение первой ступени ракеты, в двенадцати это удалось выполнить.
На этот раз старт Falcon 9 и корабля Dragon был запланирован на 18:01 по московскому времени 18 февраля, но за тринадцать секунд до запуска двигателей он был отменен. Сообщают, что это было связано с обнаружением возможных технических неполадок в двигателях второй ступени. Ракету пришлось вернуть в горизонтальное положение для замены неисправной детали. В результате старт состоялся уже 19 февраля в 17:39 по московскому времени. Позднее первая ступень ракеты успешно вернулась, приземлившись на специальной посадочной зоне на мысе Канаверал. Корабль Dragon должен пристыковаться к МКС 22 февраля. Среди грузов, которые Dragon на этот раз везет на МКС, есть два научных прибора: Stratospheric Aerosol and Gas Experiment (SAGE) III для измерения концентрации озона, аэрозолей и других малых газовых составляющих в стратосфере Земли и Lightning Imaging Sensor (STP-H5 LIS) для изучения молний.
В ближайшее время ожидается еще несколько запусков Falcon 9. На 28 февраля запланировано выведение на орбиту геостационарного спутника EchoStar 23, созданного для американской телекоммуникационной компании EchoStar. Он предназначается для обеспечения связи на территории Бразилии. Спутник построен на базе стандартной конструкции геостационарных спутников связи, так называемой «платформы 1300-й серии». Его стартовая масса составит около 5500 килограммов, из-за столь высокой массы в этот раз возвращение первой ступени ракеты-носителя на Землю производиться не будет.
На март запланирован старт Falcon 9 с другим геостационарным спутником связи. Спутник SES-10 построен по заказу люксембургской компании SES, а обслуживать он будет Центральную и Южную Америку. Создан он на базе платформы Eurostar-E3000 компанией Airbus Defence and Space. Этот запуск интересен тем, что в нем впервые SpaceX вторично использует первую ступень ракеты-носителя, вернувшуюся на Землю после старта. Уже известно, что применена будет первая ступень от ракеты, которая была запущена в 8 апреля 2016 года, когда происходила десятая по счету отправка груза на МКС. По оценке экспертов, повторное использование отработавшей первой ступени позволяет снизить стоимость запуска на двадцать миллионов долларов.
9 апреля 2017 года состоится очередной запуск Dragon к МКС. Он тоже отличается повторным использованием аппарата: на этот раз в космос полетит корабль Dragon, который 25 октября 2014 года успешно вернулся после подобной экспедиции. Еще два полета к МКС связка Falcon 9 и Dragon должна совершить во второй половине 2017 года.
Корабль Dragon. Фото: NASA
Помимо этих полетов на март 2017 года назначен старт ракеты Falcon 9 со спутником NROL-76, принадлежащим Национальному управлению военно-космической разведки США. В апреле Falcon 9 выведет в космос спутник Intelsat 35e одноименной телекоммуникационной компании. Четырежды в 2017 году при помощи ракеты Falcon 9 должны быть выведены на орбиту спутники серии Iridium NEXT. Всего же в течение 2017 года Falcon 9 должна будет стартовать более двадцати раз.
Особый интерес представляет запуск, запланированный на ноябрь 2017 года. В нем к МКС впервые в истории полетит многоразовый пилотируемый космический корабль Dragon V2. Первый испытательный полет будет проведен без экипажа. Dragon V2 должен будет достигнуть орбитальной станции, пристыковаться к ней, провести в совместном полете 30 суток, затем отстыковаться и благополучно вернуться на Землю. Первый полет Dragon V2 с экипажем на борту запланирован на весну 2018 года.
Нынешняя модификация ракеты полностью называется Falcon 9 Full Thrust (от английского выражения, означающего «полная тяга»). Она эксплуатируется с декабря 2015 года. Стартовая масса ракеты составляет 549 054 килограмма, длина – 70 метров. За счет большего охлаждения компонентов топлива в этой модификации ракеты повысилась его плотность, а значит и количество топлива, помещающееся в баках. Тяга двигателей первой ступени у Falcon 9 Full Thrust на уровне моря составляет 7607 кН, в вакууме – 8227 кН. У второй ступени тяга в вакууме равна 934 кН. Первая ступень работает 162 секунды, вторая – 397 секунд.
Максимальная полезная нагрузка Falcon 9 Full Thrust при выходе на низкую околоземную орбиту (порядка 200 километровнад поверхностью) составляет 22 800 килограммов без возвращения первой ступени. В случае полета с возвращением первой ступени груз уменьшается на 30 % – 40 %. При выходе на геопереходную орбиту нагрузка составляет соответственно 8300 и 5500 килограммов.
Более всего ожидается первая демонстрации ракеты новой конструкции Falcon Heavy. Помимо двигателей первой и второй ступени она будет оснащена двумя дополнительными ускорителями. Их конструкция сходна с первой ступенью Falcon 9 Full Thrust, как и сама первая ступень, они будут иметь по девять жидкостных реактивных двигателей. Ускорители будут размещены по бокам первой ступени ракеты-носителя. У Falcon Heavy тоже предусмотрены возврат на Землю и повторное использование первой ступени. Для одноразового варианта масса выводимого груза на низкую околоземную орбиту составит до 54,4 тонн, на геопереходную – 22,2 тонны, а при полете к Марсу – 13,6 тонны. Это значительно превосходит характеристики самой мощной существующей сейчас ракеты Delta IV Heavy.
До недавнего времени SpaceX планировала провести первый полет к Марсу уже в 2018 году, но 17 февраля было объявлено, что его переносят на 2020 год. Объясняют это необходимостью более тщательной подготовки, в том числе и ракеты-носителя. Тем не менее, SpaceX не отказывается от планов провести первый испытательный старт Falcon Heavy в 2017 году. Точная дата этого старта неизвестна, но ожидается, что он состоится летом.
