22. detsembril toimus sündmus, mis võib minna maailma astronautika ajalukku. Ameerika ettevõte SpaceX viis läbi mitme kosmoselaeva näol taas eduka kanderaketi Falcon 9 kandevõime, misjärel selle esimene etapp naasis maa peale ja tegi regulaarse maandumise. Seega oli esimest korda Falconi programmi ajaloos võimalik mitte ainult kasulikku koormust orbiidile paigutada, vaid ka edukalt maandada kanderakettide esimene etapp. Eeldatavasti vähendab see tulevikus oluliselt kauba orbiidile laskmise kulusid ja toob seeläbi kaasa tõelise revolutsiooni kosmoses.
Raketi Falcon 9, modifikatsioon v1.2, starditöö toimus 22. detsembril kell 01.29 GMT Cape Canaverali kosmodroomi SLC-40 stardiplatvormilt. Rakett kandis 11 sarja Orbcomm-G2 satelliiti. Aruannete kohaselt toimus käivitamine tavarežiimis. Esimene etapp viis raketi etteantud kõrgusele, misjärel see eraldus ja naasis kosmodroomi vastavasse kohta. Seejärel viidi teine etapp kasulikku koormust orbiidile, mille kõrgus oli 620x640 km. Tuleb märkida, et Falcon 9 rakettide edukat käivitamist kasuliku koormusega, sealhulgas makettidena, on tehtud alates 2010. aastast, kuid seekord oli esimest korda võimalik sooritada lend vastavalt programmile, mis täielikult vastab projekti esialgsetele nõuetele. Stardi põhieesmärk oli esimese etapi maapinnale tagasitoomine, misjärel loodetakse seda kasutada uue kanderaketi ehitamiseks.
140 sekundit pärast starti tõstis esimene etapp kanderaketi umbes 72 km kõrgusele, lennukiirus aga 6000 km / h. Pärast seda lülitati esimese astme mootorid välja ja ühendati ülejäänud raketiüksustest lahti. Lennu neljandal minutil läks käsk enne maapinnale naasmist manööverdamise algusesse. Kolm mootorit andsid astmelise pöörde soovitud trajektoorile üleviimiseks. Lennu üheksandal minutil hakkas etapp sisenema atmosfääri tihedatesse kihtidesse, misjärel algas mootorite abil pidurdamine. Vahetult enne maandumist käivitati mootorid uuesti pidurdusrežiimis, samal ajal kui maandumistoed vabastati. Pärast 9 minutit 44 sekundit pärast starti maandus kanderaketi esimene etapp edukalt Canaverali neeme kosmodroomi maandumisplatsil nr 1.
Kanderaketi Falcon 9 v1.2 käivitamiseelne ettevalmistus, 21. detsember
Tuletame meelde, et kanderakett Falcon 9 v1.2 on perekonna uusim modifikatsioon, mis erineb eelkäijatest mitmete uuenduste poolest. Projekti põhieesmärk oli tagada kulutatud esimese etapi tagasipöördumine, kandes kasulikku koormust mis tahes orbiidile. Muudatused mõjutasid kütusepaakide konstruktsiooni ja mahutavust, tugevdati esimese etapi jõuelemente jne. Jõudluse kasv on viinud raketi suuruse ja kaalu suurenemiseni. Selle stardimass kasvas 541,3 tonnini ja pikkus 70 m -ni. Kasulik mass jäi samaks.
Projekti Volume 1.2 kõige olulisem uuendus oli moderniseeritud Merlin 1D mootorite kasutamine, mis erinevad eelkäijatest suurema tõukejõuga. Tähelepanuväärne on see, et see mootorite versioon arendab kogu konstruktsioonis lubatud tõukejõudu. Eelmiste mootorite puhul oli tahtlik tõukejõu piiramine. Uues konfiguratsioonis annavad üheksa esimese astme mootorit 6806 kN tõukejõudu merepinnal, samas kui üks teise astme mootor annab umbes 930 kN tõukejõu. Tõukejõu muutmisega vähendati esimese astme mootorite tööaega 162 s -ni, teise astme mootori maksimaalne tööaeg oli 397 s.
Viimastel aastatel on SpaceX töötanud esimese etapi tagasipöördumis- ja maandumisalgoritmide kallal. Esialgu viidi läbi simuleeritud maandumised vee peal, pärast mida sai võimalikuks alustada täieõiguslikke katseid maandumisega maismaaplatsidel või spetsiaalsetel merelaevadel. Mitmed kanded, mis võimaldasid kasulikku koormust orbiidile viia, ei lõppenud eduka maandumisega: kanderaketi esimesed etapid said regulaarselt kahjustada või hävinesid. Alles 22. detsembril 2015 oli võimalik ilma probleemideta pidurdada, laskuda ja maanduda. Tagasisõiduetapp lõpetas edukalt kõik vajalikud manöövrid ja tegi pehme maandumise määratud kohas.
Falcon 9 raketiarendusettevõte on oma edu üle rõõmus. Hiljutine käivitamine lõppes kõigi püstitatud ülesannete eduka täitmisega ja kinnitab olemasolevate plaanide elluviimise põhimõttelist võimalust. SpaceX kavatseb mitte ainult projekti luua, vaid ka alustada uue kanderaketi täielikku toimimist. Üsna ammu rääkisid arendusettevõtte spetsialistid kavandatava raketiarhitektuuri eelistest ja taastatava esimese etapi eelistest. Taastades maapinnale esimese etapi, mis on varustatud Merlini perekonna üheksa üsna keeruka ja kalli mootoriga, on kavas oluliselt vähendada rakettide väljalaskmise kulusid ja seeläbi vähendada kauba orbiidile toimetamise kulusid.
Väidetavalt uurib SpaceX nüüd taastatud esimest etappi. Selle uuringu tulemus peaks olema üksuste toimivuse hindamine ja nende taaskasutamise võimaluse kindlaksmääramine. Lisaks on vaja läbi viia veel üks käivitus, mis aitab tõestada juba lennatud etapi taaskasutamise võimalust. Taaskäivitamise täpset aega pole veel täpsustatud. Järgmine Falcon 9 raketi stardiplaan on kavandatud järgmise aasta jaanuaris, kuid kas see kasutab juba katsetatud esimest etappi, pole veel teada.
Arendusettevõte väidab, et korduvkasutatavate esimeste etappide kasutamisel saavutatakse käivitamiskulude oluline vähenemine. Sellise töö võimalust pole testid veel kinnitanud, kuid projekti autorid on tuleviku suhtes optimistlikud. Veelgi enam, järgnevaks aastaks on kindlaks määratud ühe või teise kandevõimega Falcon 9 rakettide ligikaudne stardigraafik. Samaaegselt praktiliste käivitustega viiakse läbi erinevaid uuringuid, mis on suunatud seatud eesmärkide saavutamisele.
Raketi lend, 22. detsember (21. detsember kohaliku aja järgi)
Nagu näete, on see veel kaugel korduvkasutatavate esimeste etappidega kanderaketi täieõigusliku kasutamise algusest. Sellegipoolest on esimene tõeline samm selle eesmärgi saavutamiseks juba astutud. Raske on öelda, kui kaua kogu uute tehnoloogiate omandamise protsess aega võtab. Tõenäoliselt saavutatakse selle kümnendi lõpuks tõelisi tulemusi. Seega võib lähitulevikus astronautikas toimuda tõeline revolutsioon.
Rakett Falcon 9 v1.2 on seni ülesande lahendanud vaid osaliselt: esimese etapi tagasituleku ja tavapärase maandumisega on lõpetatud vaid üks edukas stardipauk. Sellegipoolest, arvestades projekti arengut ja elluviimist, on juba praegu vaja teha tulevikuprognoose ja püüda ennustada, milliseid tulemusi toob täisfunktsionaalse korduvkasutatava raketisüsteemi teke maailma kosmonautikale. Võib arvata, et projekti Falcon 9 valmimine võib mõjutada ka Venemaa kosmoseprogrammi, mis on üks maailma juhtivaid.
Praeguses konfiguratsioonis on kanderakett Falcon 9 võimeline laskma madalale võrdlusorbiidile kasulikku koormust, mis kaalub kuni 13, 15 tonni. Geo-ülekande orbiidi puhul on see parameeter 4,85 tonni. Seega, põhiparameetrite osas uusimad välismaa kanderaketid ei jää vene olemasolevatele alla.sarnase klassi süsteemid või isegi paremad. Arvestades stardikulude lubatud vähendamist, võib Falcon 9 projekt kujutada ohtu Sojuz-2 rakettide ja Angara kergete versioonide tulevikule.
Seega suudavad lähitulevikus Venemaa peamised kanderaketid, sealhulgas uusimad, säilitada oma positsioone kosmoseaparaatide erinevate parameetritega orbiitidele laskmise turul. Kaugema vaatenurga korral võib olukord tunduda halvem. Olemasolevate omaduste ja stardikulude vähendamise võimalusega suudab Falcon 9 rakett praeguses või uues versioonis tagasi võita teatud turuosa, tõrjudes välja nii Venemaa kui ka välismaised kolleegid. On täiesti võimalik, et teatud etapis piiravad selliste rakettide käivitamise mahtu ainult arendusettevõtte tootmisvõimalused.
Sellegipoolest on Venemaa kosmonautika üsna võimeline säilitama mõningaid arenenud turusektoreid ja suurendama nende kohalolekut nendes. Praegu on meie riigis raske kandurrakett "Proton-M", mis on võimeline tarnima LEO-le kuni 23 tonni ja GPO-l umbes 6, 75 tonni kaupa. Lisaks on väljatöötamisel uus projekt "Angara-A5". Paljutõotav rakett suudab tõsta vähemalt 24 tonni madalale võrdlusorbiidile ja 5,4 tonni geo -ülekande orbiidile. - kuni 12 tonni.
SpaceX kavandab paralleelselt tööga keskmise kanderaketi Falcon 9 kallal suure jõudlusega raske Falcon Heavy süsteemi. Väidetavalt suudab see rakett toimetada umbes 53 tonni kaupa madalale võrdlusorbiidile ja kuni 21,2 tonni geoülekande orbiidile. Projekti Falcon Heavy arendamisest teatati 2011. aastal ja esimene käivitamine oli algselt planeeritud 13. kuupäevaks. Tulevikus korrigeeriti korduvalt esimese käivitamise ajastust ja maksumust. Hetkel on esimene turuletoomine kavandatud 2016. aasta mais. 6, 4 tonni käivitamine geoülekande orbiidile on hinnanguliselt 90 miljonit USA dollarit.
Raske raketi projektis peaks see kasutama Falcon 9 arendusi, nimelt maapinnale naasnud konstruktsioonielemente. Sellest tulenevalt tehakse ettepanek vähendada erinevate veoste vettelaskmise ja teatud orbiitidele viimise kulusid.
Projekti Falcon Heavy raames on kavas luua unikaalselt kõrgete omadustega kanderakett, kuid seni on need vaid kavatsused, mida praktilised tulemused ei toeta. Paljutõotava raketi esimene prototüüp tõuseb õhku kõige varem järgmise aasta kevade lõpus, pärast mida kulub projekti erinevate elementide väljatöötamiseks veidi aega. Seetõttu ei ole deklareeritud maksimaalsete omaduste tegeliku kättesaamise aeg veel kindlaks määratud. Lisaks võivad need oluliselt paremale nihkuda, kuna ühel või teisel etapil on probleeme, mis on seotud mõne raketimooduli tagastamise vajadusega.
Võib arvata, et SpaceXi rakendatud programmi Falcon tulevikuväljavaated ei tundu täiesti üheselt mõistetavad, vaid üldiselt positiivsed. Olemasolev keskklassi Falcon 9 rakett toimetab juba edukalt lasti orbiidile, kuigi kulutatud esimese etapi maapinnale tagastamine pole kuigi edukas. Mitmest lennust, mille programmis see protseduur oli ette nähtud, õnnestus ainult üks. Kas seda edu lähitulevikus on võimalik korrata, pole veel päris selge. Sellest hoolimata võime juba rääkida uue konkurentsivõimelise kanderaketi tekkimisest, mis võib teisi süsteeme välja pigistada ja turul oma koha sisse võtta.
Esimese etapi maandumine pärast lendu
Mis puutub Falcon Heavy projekti, siis selle väljavaated on endiselt ebamäärased. Kui olemasolevad plaanid täidetakse, on see süsteem tõesti võimeline võitma märkimisväärse turuosa ja võtma vastu tellimusi teiste riikide kosmoseagentuuridelt. Selle projekti väljatöötamine pole aga veel lõpule viidud ja ilmselt seisab ta silmitsi teatud raskustega. Seetõttu on sellise raketi stardikuupäevi korduvalt nihutatud ning edasist tööd raskendavad nii raske kanderaketi konstruktsioonilised omadused kui ka nõuded üksuste tagastamiseks koos hilisema taaskasutamisega.
Mis puutub kodumaise kosmosetööstuse väljavaadetesse SpaceXi saavutuste valguses, siis võib olukord selles valdkonnas olla seotud teatud probleemidega. Kosmosekaubaturul on tekkinud paljulubav konkurent, kes on üsna võimeline võitma olulise osa klientidest kerge ja keskmise kaaluga kosmoselaevade sektoris. Lisaks kavatseb see konkurent saada koha raskesektoris, mille jaoks ta arendab vastavat raketti.
Kodumaiste ja välismaiste kosmosetööstuse ettevõtete õnneks peab SpaceX turuvõitluses silmitsi seisma paljude konkurentidega Venemaa, Ameerika Ühendriikide ja Euroopa tunnustatud turuliidrite ees. Seetõttu pole võitlus turu pärast tõenäoliselt lihtne ja see kehtib nii keskmise kui ka raske sektori kohta. Lisaks ei tohiks unustada, et kõik suuremad probleemid pole lahendatud, mistõttu ei ole programmil Falcon veel kavandatud eeliseid konkurentide ees.
Sellest hoolimata tuleb vaatamata kõigile turujaotuse küsimustele tõdeda, et hiljutine turuletoomine on tõepoolest maailma astronautika ajaloos märkimisväärne sündmus. See näitab, et kosmosetööstuse eraettevõtted on tõesti võimelised mitte ainult uusi seadmeid ehitama, vaid ka mõningaid probleeme lahendama, edestades selles küsimuses tunnustatud liidreid, nagu valitsusasutused ja muud struktuurid. Eraettevõttel õnnestus 22. detsembril mitte ainult lasti orbiidile viia, vaid ka tagada kanderaketi esimese etapi naasmine maandumisplatsile. Kuigi raketitööstuse ja turu tulevikuväljavaated võivad endiselt vaidlusi tekitada, vaevalt keegi nõustuks tõsiasjaga, et kosmosetööstuse ajaloos on algamas uus ajastu.
