Уже никого из нас не удивляют многоразовые космические корабли — эти аппараты строились и в США, и в СССР. Однако до сих пор еще никому не удавалось создать многоразовую… ракету-носитель! Впрочем, такой апапарат уже изобретен — в конце марта компания SpaceX собирается осуществить запуск ракеты Falcon 9R, которая способна вернуться на Землю.
Одна из самых больших проблем, которая до сих пор мешает развитию космонавтики — это дороговизна каждого запуска космического корабля. Причем совершенно не играет роли то, является ли космический аппарат одноразовым или многоразовым — так, космическая программа НАСА "Космическая транспортная система", в рамках которой использовались знаменитые "шаттлы" была закрыта в 2011 году в основном из-за того, что каждый запуск обходился в сумму от 300 до 600 млн долларов. А это было дорого даже для такой богатой страны, как США до начала экономического кризиса.
Читайте также: 'Кузнечики' обскачут 'Протоны' Роскосмоса?
Но что же делает космические запуски такими дорогими, и что можно сделать для того, чтобы снизить их цену? Задумавшись над этим, специалисты из компании SpaceX, создателя первого частного многоразового космического грузового корабля "Dragon", решили рассчитать, на что же уходит больше всего денег при запуске и каковы самые большие безвозвратные потери от данного процесса. И вот, что у них получилось: оказывается, расход топлива съедает ничтожную часть расходов, связанных с космическими полетами — всего 0,4 процента.
Но, что же в таком случае "съедает" основную часть денег? Как это не удивительно, ракета-носитель! Более того, поскольку она, выполнив свое дело, просто падает на Землю, то вложенные в ее строительство средства остаются практически безвозвратно потерянными (ведь даже найти обломки ракеты и отдать их в переработку во многих случаев не получается — например, когда они падают в океан). А если учесть, что для производства ракет используются редкие материалы и весьма дорогостоящие технологии, неудивительно, что потери огромных денег в данном случае мало кого радуют.
Совершенно очевидно, что именно эти финансовые потери мешают сделать космические полеты более частыми, что, в свою очередь, тормозит развитие космонавтики в целом. А это в свою очередь, сильно уменьшает спрос на космическую технику — то есть порочный круг замыкается. Как шутя охарактеризовал сложившуюся ситуацию один из основателей компании SpaceX Илон Маск: "Представьте себе ситуацию, в которой бы после каждого перелета через Атлантический океан, авиалайнер приходилось бы строить заново. Нетрудно догадаться, что в таком случае люди бы пересекали Атлантику на пароходах, а авиационная промышленность не развивалась бы в направлении создания транспортных самолетов. Тоже самое происходит сейчас и с космонавтикой".
Читайте также: Полет на Марс обойдется туристам в 500 тысяч долларов
Таким образом, заключили специалисты, для того, чтобы сделать полет в космос более дешевым, нужно сделать всего-то ничего — разработать ракету, которая, выведя на орбиту сам аппарат, могла бы без особых проблем приземлиться обратно на нашу планету. И, в принципе, даже понятно, что это должна быть за ракета — в ее хвостовой части необходимо расположить специальные тормозные двигатели, работа которых не даст ей слишком быстро войти обратно в атмосферу. Это управляемое торможение спускающаяся ракета будет осуществлять, стоя на "хвосте", до высот в несколько десятков метров, потом двигатели отключатся и аппарат спокойно упадет в океан, активизировав при этом средства удержания его на воде и отправив по радиосвязи сообщение с координатами приводнения. После чего за ракетой вышлют специальный катер, который найдет ее и доставит к берегу.
Что и говорить, идея просто беспрецедентная, ведь до этого никто и никогда даже и не пытался разработать многоразовую ракету-носитель, несмотря даже на наличие многоразовых космических кораблей. Однако специалистам из компании SpaceX не привыкать идти непроторенными путями. И вот с 2012 года они начали испытания таких ракет (пока их условно называют Falcon 9R), оснащенных хвостовыми тормозящими двигателями. Результаты этих экспериментов показали, что при снижении до высоты в 744 м над уровнем моря, все шло успешно, а вот дальше (то есть ниже) уже начинались проблемы. В частности, последнее испытание Falcon 9R окончилось неудачей, поскольку, хотя ракета смогла войти в атмосферу и удачно снизиться до 700 метров, далее она потеряла стабилизацию, начала раскручиваться и при падении в Тихий океан разрушилась из-за того, что ее двигатели так и не смогли вовремя погасить скорость.
Читайте также: Одноразовую ракету сделают многоразовой?
Проанализировав результаты этого запуска, специалисты поняли, что причиной неудачи явилось отсутствие у ракеты посадочных ног, которые, стабилизировав ее во время снижения, предотвратили бы раскручивание, и, соответственно, катастрофу. И вот, у новой модели Falcon 9R такие стабилизирующие ноги уже появились. Запуск этой ракеты был исходно назначен на 16 марта, однако его по техническим причинам перенесли на 30 число этого же месяца — дело в том, что при последней проверке ракеты в грузовом отсеке было найдено некое пятно от ГСМ, поэтому специалисты еще раз решили проверить надежность топливных баков и двигателей.
В случае, если запуск, и, соответственно, приводнение, пройдут успешно, то перед инженерами SpaceX сразу возникнет несколько других, не менее интересных задач. Во-первых, они собираются модифицировать ракету таким образом, чтобы она могла приземляться и на твердую поверхность (поскольку поиск аппарата в океане все-таки не дешевое удовольствие). Во-вторых, они собираются заняться разработкой и опробованием технологий возвращения второй ступени (все вышесказанное относится только к первой). И хоть она не такая дорогостоящая, как первая ступень, оснащенная девятью двигателями, однако, и ее возврат должен значительно снизить стоимость запусков космических кораблей.
Читайте также: SpaceX бросил вызов Роскосмосу
Согласно расчетам финансовых аналитиков компании, если 30 марта ракета успешно приводнится, то с этого момента стоимость запусков космических кораблей компании SpaceX составит 55,6 млн долларов США. Это снизит цену почти в два раза, так как сегодня в среднем каждый полет в космос стоит около 100 млн долларов. Дальнейшее же снижение стоимости, по словам Илона Маска, могут принести следующие этапы модернизации ракет (о которых было сказано выше), а также переход на более дешевое метановое топливо. И если это произойдет, то в ближайшие 10 лет SpaceX сможет стать монополистом на рынке космических челноков…