Космическая движуха

Добро пожаловать в 7-й выпуск 21-й серии «Отчёта о ракетах»! На этой неделе мы публикуем «Отчёт о ракетах» немного раньше из-за праздника Дня благодарения в Соединённых Штатах. В этом году мы не ожидаем запусков ракет в День благодарения, но всё же за последние шесть дней произошло много интересного. Похоже, что мы стали свидетелями последнего в этом году полёта ракеты Starship компании SpaceX. В заявке НАСА, поданной в Федеральное управление гражданской авиации, содержится просьба разрешить полёт самолёта вблизи коридора возвращения в атмосферу над Индийским океаном для следующего испытательного полёта Starship. В заявке предполагается, что целевой датой запуска является 11 января 2025 года.

Ещё одно мрачное «первое» на Украине. Впервые в ходе боевых действий Россия запустила баллистическую ракету средней дальности по цели на Украине, сообщает Ars. Эта атака 21 ноября последовала за заявлением президента России Владимира Путина, сделанным ранее на той же неделе, о том, что страна изменит свою политику в отношении применения ядерного оружия в конфликтах. БРСД «Орешник» — это оружие с самой большой дальностью действия, когда-либо применявшееся в боевых действиях в Европе, и его можно переоборудовать для использования ядерных боеголовок при будущих ударах.

Обоснование Путина

... Путин заявил, что его удар баллистическими ракетами по Украине является предупреждением Западу после того, как правительства США и Великобритании одобрили использование Украиной поставляемых Западом тактических баллистических ракет ATACMS и Storm Shadow против целей на российской территории. Российский лидер заявил, что его войска могут атаковать объекты в западных странах, которые поставляют оружие Украине для использования на российской территории, продолжая тревожную эскалацию кровопролитной войны в Восточной Европе. Интересно, что эта атака связана с другой ракетой. Судя по всему, целью был завод в Днепре, который не так давно производил разгонные блоки для ракеты Northrop Grumman Antares.

Blue Origin снова в деле. 22 ноября компания Blue Origin совершила свой девятый суборбитальный пилотируемый космический полёт над Западным Техасом, сообщает CollectSpace. Шесть пассажиров поднялись на суборбитальном ракете-носителе New Shepard компании до границы космоса, достигнув высоты 347 661 фут (65,8 миль или 106 километров) и пролетев на 3 мили (4,8 км) выше линии Кармана, которая служит международно признанной границей между атмосферой Земли и космическим пространством. Герметичная капсула с шестью пассажирами отделилась от ускорителя, позволив им ощутить невесомость перед возвращением на Землю на парашюте.

Мечты сбываются

... Эти суборбитальные полёты становятся всё более привычными и могут показаться незначительными по сравнению с более масштабными амбициями Blue Origin, которые заключаются в запуске тяжёлой ракеты и создании посадочного модуля для высадки людей на Луну. Однако, скорее всего, пройдёт ещё много лет, прежде чем доступ к орбитальным полётам станет по-настоящему массовым для всех, кроме профессиональных астронавтов или мультимиллионеров. Это означает, что билеты на суборбитальные космические корабли Blue Origin или Virgin Galactic в настоящее время являются единственными способами попасть в космос, пусть и ненадолго, примерно за 1 миллион долларов или меньше. Таким образом, стоимость одного из этих билетов доступна сотням тысяч людей, а также исследовательским учреждениям и некоммерческим организациям, которые могут профинансировать полёт учёного, студента или обычного человека. Среди пассажиров рейса 22 ноября была Эмили Каландрелли, известная в интернете как «Космическая девушка», инженер, ведущая Netflix и сторонница STEM-образования, которая стала 100-й женщиной, побывавшей в космосе. (предоставлено Кеном Бин)

Ракетный отчет Ars Rocket Lab запускает две ракеты за один день. Две ракеты Electron взлетели в воскресенье: одна с полуострова Махиа в Новой Зеландии, а другая с острова Уоллопс в Вирджинии. Rocket Lab стала первой коммерческой космической компанией, которая запустила ракеты с двух разных полушарий за 24 часа, согласно отчётам о полезной нагрузке. Одна из миссий стала третьей из пяти запусков для французской компании Kinéis, занимающейся интернетом вещей и создающей спутниковую группировку. Другим запуском стал запуск Electron, модифицированного для демонстрации суборбитальных технологий в рамках исследований в области гиперзвука. Rocket Lab не раскрыла информацию о заказчике, но, по слухам, речь идёт об оборонном подрядчике Leidos, который в прошлом году подписал с Rocket Lab контракт на четыре запуска.

Частота запусков

... В 2021 году SpaceX впервые запустила две ракеты Falcon 9 за 24 часа. В этом году компания запустила три ракеты Falcon 9 за один день с площадок на космодроме на мысе Канаверал во Флориде и на базе ВВС Ванденберг в Калифорнии. Rocket Lab в этом году запустила 14 ракет Electron — больше, чем любая другая западная компания, кроме SpaceX. «Два успешных запуска с разницей менее 24 часов с площадок в разных полушариях. Это беспрецедентная возможность на рынке малых ракет-носителей, и мы очень гордимся тем, что можем предоставить её Rocket Lab, — сказал Питер Бек, основатель и генеральный директор компании. (предоставлено Кеном Бином)

Италия вновь откроет морской космодром. Итальянский космический центр, расположенный в Кении, снова будет проводить запуски ракет с морской стартовой платформы, сообщает Европейское космическое агентство. Министр по делам предпринимательства Италии Адольфо Урсо недавно объявил, что страна решила продолжить реализацию планов по возобновлению запусков ракет с космического центра Луиджи Бриоли недалеко от Малинди, Кения. «Идея состоит в том, чтобы дать этой базе новую, более амбициозную миссию и использовать её для запуска микроспутников на низкую орбиту», — сказал Урсо.

Десятилетия бездействия...

В период с 1967 по 1988 год итальянское правительство и НАСА в сотрудничестве запустили девять ракет «Скаут» американского производства из космического центра «Брольо» для вывода на орбиту небольших спутников. Ракеты стартовали с платформы «Сан-Марко», переоборудованной нефтяной платформы в экваториальных водах у побережья Кении. Итальянские официальные лица не сообщили, какая ракета может быть использована после возобновления работы платформы «Сан-Марко», но Италия является ведущим участником проекта ракеты «Вега-С» — твердотопливной ракеты-носителя, которая немного больше «Скаута». Италия будет управлять восстановлением космического центра, который продолжает работать как станция слежения за спутниками, в рамках Плана Маттеи — инициативы, направленной на укрепление экономического партнёрства с африканскими странами. (предоставлено Кеном Бин)

SpaceX запускает одну и ту же ракету дважды за две недели. Менее чем через 14 дней после предыдущего запуска ракета-носитель Falcon 9 снова взлетела с космодрома на побережье Флориды в понедельник утром, чтобы вывести на орбиту ещё 23 интернет-спутника Starlink, сообщает Spaceflight Now. Ракета-носитель под номером B1080 в парке многоразовых ракет SpaceX совершила свой 13-й полёт в космос, прежде чем приземлиться на плавучий беспилотный корабль SpaceX в Атлантическом океане. Предыдущий запуск ракеты-носителя Falcon 9 состоялся 11 ноября и также был связан с выводом на орбиту группы спутников Starlink. Предыдущий рекорд по времени между запусками одной и той же ракеты-носителя Falcon 9 составлял 21 день.

400 и продолжает расти

... Предыдущий запуск SpaceX состоялся в субботу вечером, когда ракета Falcon 9 вывела на орбиту набор спутников Starlink с базы ВВС Ванденберг в Калифорнии. Запуск в субботу вечером стал 400-м запуском ракеты Falcon 9 с 2010 года и 100-м запуском SpaceX с Западного побережья. (предоставлено Кеном Бином)

Китайская компания запускает модернизированную ракету. Китайский стартап LandSpace вывел на орбиту два спутника в конце вторника, впервые запустив усовершенствованную версию ракеты Zhuque-2, сообщает Space News. Усовершенствованная ракета, получившая название Zhuque-2E, заменяет рулевые двигатели для управления ориентацией системой управления вектором тяги на двигателе второй ступени, что позволяет сэкономить примерно 880 фунтов (400 килограммов) массы. По данным LandSpace, ракета Zhuque-2E способна вывести на полярную солнечно-синхронную орбиту полезную нагрузку весом до 8800 фунтов (4000 килограммов).

LandSpace лидирует ...

Компания LandSpace, основанная в 2015 году, является лидером среди китайских стартапов, занимающихся квазикоммерческими запусками. Компания запускала ракеты не так часто, как некоторые из её конкурентов, но в прошлом году она стала первым в мире оператором запуска, успешно выведшим на орбиту ракету на метане и жидком кислороде (methalox). Теперь LandSpace улучшила конструкцию, создав ракету Zhuque-2E, которая также имеет большое ниобиевое сопло, позволяющее удлинять двигатель второй ступени для снижения веса. LandSpace также утверждает, что Zhuque-2E - первая китайская ракета, использующая полностью переохлажденное топливо, аналогично тому, как SpaceX загружает уплотненное топливо в свои ракеты для достижения более высоких характеристик. (представлено Кеном Бином)

НАСА выбирает Falcon Heavy для ещё одного крупного запуска. Чуть больше чем через месяц после того, как SpaceX запустила флагманскую миссию НАСА «Европа Клиппер» на ракете Falcon Heavy, космическое агентство объявило, что его следующий крупный межпланетный зонд также будет запущен на Falcon Heavy, сообщает Ars. Более того, миссия «Стрекоза», которую Falcon Heavy запустит в 2028 году, будет работать от источника питания на плутонии. Это будет первый запуск SpaceX ракеты с ядерными материалами на борту, что требует дополнительной сертификации безопасности со стороны НАСА. Последние космические аппараты агентства с ядерными двигателями были запущены с помощью ракет-носителей United Launch Alliance Atlas V, срок службы которых подходит к концу.

Подробности ...

«Стрекоза» — одна из самых захватывающих роботизированных миссий, которые когда-либо разрабатывало НАСА. Цель миссии — отправить автоматизированный вертолёт для исследования крупнейшего спутника Сатурна, Титана, где «Стрекоза» будет парить в разреженной атмосфере в поисках органических молекул — строительных блоков жизни. Это массивное транспортное средство размером примерно с компактный автомобиль и намного больше марсианского вертолёта NASA Ingenuity. Период запуска начинается 5 июля 2028 года, чтобы «Стрекоза» могла добраться до Титана в 2034 году. NASA заплатит SpaceX 256,6 миллиона долларов за запуск миссии на Falcon Heavy. (предоставлено Кеном Бин)

New Glenn снова на стартовой площадке. Компания Blue Origin подняла полностью собранную ракету New Glenn на стартовую площадку на космодроме на мысе Канаверал перед предстартовыми испытаниями, сообщает Florida Today. В последний раз эта новая ракета высотой 322 фута (98 метров) была видна широкой публике в марте. С тех пор Blue Origin готовит ракету к первому запуску, который может состояться до конца года. Компания Blue Origin не объявила целевую дату запуска.

Но сначала ещё несколько испытаний…

Ранее в этом году компания Blue Origin установила ракету New Glenn вертикально на стартовой площадке для наземных испытаний, но это первый раз, когда на стартовой площадке была замечена готовая к полёту (или близкая к этому) ракета New Glenn. На этот раз на первой ступени ракеты-носителя установлены все семь двигателей BE-4, работающих на метане. Перед первым полётом Blue Origin планирует провести испытательные запуски семи двигателей BE-4 на стартовой площадке и один или несколько тестов по заправке топливом, чтобы подготовить команду запуска, ракету и наземные системы к дню запуска.

Готовится второй Ariane 6. Компания ArianeGroup подтвердила, что первая и вторая ступени второго полета Ariane 6 начали трансатлантическое путешествие из Европы во Французскую Гвиану на борту транспортного корабля Canopée с парусным приводом, сообщает European Spaceflight. Второй запуск Ariane 6, который ранее планировался до конца этого года, теперь отложен не ранее февраля 2025 года, согласно Arianespace, коммерческому оператору ракеты. Это следует за наиболее успешным дебютным запуском в июле.

Важный пассажир…

В то время как первый запуск Ariane 6 был осуществлён с группой небольших экспериментальных спутников, вторая ракета Ariane 6 выведет на орбиту критически важный спутник-шпион для французских вооружённых сил. Доставка основных элементов второй ракеты Ariane 6 на стартовую площадку в Куру, Французская Гвиана, является важным этапом кампании по запуску. В Куру ступени будут соединены и доставлены на стартовую площадку, где специалисты установят два твердотопливных ускорителя и обтекатель полезной нагрузки с французским военным спутником CSO-3.

Следующие три запуска

29 ноября: «Союз-2.1а» | «Кондор-ФКА» 2 | космодром Восточный, Россия | 21:50 UTC

30 ноября: Falcon 9 | Starlink 6-65 | Космический центр имени Кеннеди, Флорида | 05:00 UTC

30 ноября: Falcon 9 | NROL-126 | База ВВС Ванденберг, Калифорния | 08:08 UTC

Стивен Кларк — космический репортёр Ars Technica, освещающий деятельность частных космических компаний и мировых космических агентств. Стивен пишет о взаимосвязи технологий, науки, политики и бизнеса на Земле и за её пределами.

Если сравнивать SpaceX с другими космическими компаниями мира, то, вероятно, проще перечислить то, чего SpaceX не сделала, чем перечислять все достижения компании.

Одна из них — запуск спутников с ядерными материалами SpaceX запустила несколько научных миссий для НАСА, но все эти космические аппараты использовали солнечные батареи для выработки электроэнергии. В этом столетии все зонды НАСА, использующие ядерную энергию, летали на ракетах, построенных United Launch Alliance (ULA), совместным предприятием Boeing и Lockheed Martin.

Это скоро изменится благодаря контракту на 256,6 миллиона долларов, который НАСА заключило со SpaceX в понедельник. Контракт покрывает услуги по запуску и сопутствующие расходы SpaceX на запуск Dragonfly — винтокрылого аппарата, предназначенного для изучения инопланетной среды крупнейшего спутника Сатурна, Титана.

Источником питания Dragonfly («Стрекозы») является радиоизотопный термоэлектрический генератор (RTG), который вырабатывает электричество за счёт тепла, выделяемого при радиоактивном распаде плутония-238. Эти генераторы, работающие на плутонии, использовались во многих предыдущих космических миссиях, в том числе на марсоходах «Персеверанс» и «Кьюриосити» НАСА на Марсе, на космическом аппарате «Новые горизонты», который впервые сделал снимки Плутона с близкого расстояния, а также на долгоживущих зондах «Вояджер», исследовавших межзвёздное пространство.

Все эти миссии были запущены с помощью ракет, которые либо уже сняты с эксплуатации, либо близки к этому: Atlas V, Titan и космический челнок, среди прочих.

Итак, НАСА пришло время сертифицировать новое поколение ракет для запуска полезной нагрузки с ядерным источником электропитания. Космические силы уже работают над этим для ракеты Vulcan компании ULA, которая заменит Atlas V и должна будет запустить инновационную демонстрационную ядерную ракету уже в 2027 году.

Ракета-носитель Falcon Heavy компании SpaceX успешно стартовала 11 раз и основана на ракете Falcon 9, которая предназначена для вывода людей на орбиту. NASA уже сертифицировало Falcon Heavy для запуска самых дорогостоящих роботизированных миссий, таких как миссия Europa Clipper, которая стартовала в прошлом месяце.

Но для запуска полезных нагрузок с ядерными материалами требуется дополнительная сертификация, в том числе проверка системы безопасности самоликвидации ракеты, чтобы убедиться, что она не повредит полезную нагрузку и не приведёт к выбросу радиоактивного плутония. Сама ракета-носитель спроектирована так, чтобы выдержать столкновение с океаном.

Примечательно, что запуск «Стрекозы» стал одним из первых случаев, когда United Launch Alliance получила право участвовать в тендере на запуск новой ракеты Vulcan для НАСА. Представители НАСА дали добро на то, чтобы ракета Vulcan конкурировала с Falcon 9 и Falcon Heavy от SpaceX после успешного дебютного запуска новой ракеты-носителя ULA в начале этого года. В этом соревновании SpaceX одержала победу.

Период полураспада составляет 88 лет

Политика НАСА в отношении новых космических миссий заключается в том, чтобы по возможности использовать солнечную энергию. Например, изначально предполагалось, что «Европа Клиппер» будет использовать ядерный генератор, но инженеры разработали способ, с помощью которого космический аппарат сможет использовать обширные солнечные панели для улавливания достаточного количества солнечного света для выработки электроэнергии даже на огромном расстоянии Юпитера от Солнца.

Но есть миссии, в которых это невозможно. Одна из них — «Стрекоза», которая будет парить в азотно-метановой атмосфере Титана. Самый большой спутник Сатурна окутан облаками, а Титан находится почти в 10 раз дальше от Солнца, чем Земля, поэтому его поверхность сравнительно тусклая.

«Стрекоза» будет запущена с примерно 4,8 килограммами (10,6 фунтами) плутония-238 в качестве топлива для генератора энергии. Период полураспада плутония-238 составляет 88 лет. Генераторы с твёрдым топливом без движущихся частей доказали свою надёжность, питая космические аппараты на протяжении многих десятилетий. С момента запуска близнецов «Вояджеров» НАСА прошло 50 лет.

Вертолёт «Стрекоза» будет запущен в коконе внутри переходного модуля и входной капсулы, а затем спустится на парашюте в атмосферу Титана, которая в четыре раза плотнее земной. Наконец, «Стрекоза» отделится от спускаемого модуля и активирует свои восемь винтов, чтобы совершить безопасную посадку.

Оказавшись на Титане, «Стрекоза» будет перемещаться с места на место, совершая многочисленные полёты и исследуя среду, богатую органическими молекулами — строительными блоками жизни. Это одна из самых захватывающих и смелых роботизированных миссий НАСА за всё время.

После запуска с космодрома Кеннеди во Флориде в июле 2028 года «Стрекозе» потребуется около шести лет, чтобы добраться до Титана. Когда в 2019 году НАСА выбрало миссию «Стрекоза» для разработки, агентство надеялось запустить её в 2026 году. Позже НАСА поручило руководителям миссии «Стрекоза» запланировать запуск на 2027 год, а затем на 2028 год, что потребовало замены ракеты-носителя среднего класса на ракету-носитель тяжёлого класса.

«Стрекоза» также столкнулась с ростом расходов, которые НАСА объясняет пандемией COVID-19, проблемами с цепочками поставок и масштабной переработкой с момента выбора миссии в 2019 году. В совокупности эти проблемы привели к тому, что общий бюджет «Стрекозы» вырос до 3,35 миллиарда долларов, что более чем в два раза превышает первоначальную прогнозируемую стоимость.

Стивен Кларк — космический репортёр Ars Technica, освещающий деятельность частных космических компаний и мировых космических агентств. Стивен пишет о взаимосвязи технологий, науки, политики и бизнеса на Земле и за её пределами.