Выиграй квартиру в Санкт-Петербурге!
 
«Триколор ТВ» ULTRA HD

Многоразовые ракеты: модный тренд или реальная экономия?

04.05.2017 > 16:31
 Многоразовые ракеты: модный тренд или реальная экономия?
Первая ступень Falcon 9 возвращается на Землю после запуска спутника SES-10. Фото: SpaceX/Flickr.com
Одним из самых обсуждаемых событий недавнего времени стал первый коммерческий запуск с повторным использованием первой ступени ракеты-носителя Falcon 9, разработанной компанией SpaceX. Первым заказчиком на такой пуск стал оператор SES — на орбиту был успешно выведен космический аппарат SES-10.

SES уже второй раз становится участником ключевых этапов для SpaceX. В 2013 году Falcon 9 во время первого своего запуска на геостационарную орбиту нес в качестве полезной нагрузки спутник SES-8. Также компания провела первую попытку возвращения (с возможным дальнейшим использованием) головного обтекателя, который в данном варианте имел собственную посадочную систему и вообще, по словам генерального директора SpaceX Илона Маска, представлял собой небольшой космический аппарат. Представители SpaceX эту первую попытку оценивают как удачный опыт. В течение 2017 года работы по возвращению обтекателей будут продолжены.

Сколько экономит SpaceX?

Всех разумеется интересует вопрос: «Сколько это стоит?». Точнее, сколько средств можно сэкономить, относительно обычного запуска, когда вся ракета сгорает или разрушается? SpaceX и SES никаких конкретных цифр не называют. Все эксперты уверены, что оператор получил от провайдера хорошую скидку (как и в 2013 году), но сколько именно — никто не знает и даже не прогнозирует: определить цифры, даже приблизительно, крайне непросто. Можно пытаться играть известными данными, но количество неизвестных переменных делает этот процесс фактически бессмысленным.

Пространный намек на искомую цифру сделал сам сделал сам Илон Маск после успешного запуска: «Представьте, ваши 6 миллионов долларов, которые летят, выложенные на палету, и должны упасть в океан. Неужели вы не попытаетесь их спасти? Да, конечно же попытаетесь».

Маск спрогнозировал в дальнейшем стократное снижение стоимости пуска ракеты-носителя Falcon 9. Правда, при этом он заметил, что компании нужно вернуть затраты на разработку технологии, следовательно цены снижены будут не столь радикально. Но Маск уверен, что отныне предложение Falcon 9 будет самое выгодное на рынке.

Пуск Falcon 9 со спутником SES-10 на борту. Фото: Wikimedia Commons
Пуск Falcon 9 со спутником SES-10 на борту. Фото: Wikimedia Commons

5 апреля 2017 года, вскоре после запуска, на 33-м Космическом симпозиуме президент SpaceX Гвин Шотвелл (Gwynne Shotwell) заявила, что подобная технология снижает стоимость первой ступени более чем в два раза. Она добавила, что компания будет развивать эту технологию далее, в частности, сократив срок возвращения в строй первой ступени до 24 часов. Гвин Шотвелл акцентировала на том, что повторное использование первой ступени делает возможным полет человека на Марс. Такой полет, считает она, невозможен при однопусковой схеме, его можно реализовать только собрав на околоземной орбите межпланетный космический аппарат несколькими пусками. В этом случае стоимость одного пуска становится определяющим фактором.

Операторы осторожничают

Очевидно, что коммерческий успех технологии можно будет оценить через более-менее продолжительный промежуток эксплуатации. Пока же, например, даже страховой рынок не знает, как реагировать на это событие. Но в любом случае — будет она коммерчески успешной или нет — технология повторного использования первой ступени уже меняет рынок. Илон Маск своими инициативам заставил остальных игроков действовать в том же направлении. Хотя, заметим, многие относятся к подобной технологии скорее осторожно, чем восторженно.

Генеральный директор ФГУП «Космическая связь» Юрий Прохоров в конце января 2017 года дал свою оценку многоразовым системам. Он считает, что именно закладка в российский носитель «Ангара» решений, подразумевающих переиспользвание некоторых элементов, сделало носитель менее оптимальным, чем он мог бы быть. Очень многие детали, предназначенные для многоразового использования, должны иметь более солидную конструкцию и требуют гораздо более серьезной отработки, чем одноразовые. Что, соответственно, повышает их цену и вес. Например, заметил Юрий Прохоров, такая деталь как клапан в одноразовом варианте — это мембрана, которая прорывается один раз. В многоразовом — это более сложный, дорогой и тяжелый агрегат.

«Роскосмос» и многоразовые ракеты

«Роскосмос», разумеется, тоже обратил внимание на многоразовые носители. И вопрос коммерции для этой корпорации сегодня один из самых актуальных. На Satellite Russia 2017 Заместитель директора департамента средств выведения госкорпорации «Роскосмос» Игорь Новиков рассказал о планах по развитию многоразовых ракет-носителей.

В связи с планируемым запуском низкоорбитальных систем связи и наблюдения за земной поверхностью «Роскосмос» внимательно смотрит на рынок малых и сверхмалых ракет-носителей. До недавнего времени Россия успешно использовала в качестве легких ракет бывшие боевые баллистические ракеты, но это время ушло — нужно разрабатывать новые. Существующий ракеты легкого класса Ангара 1.2 выводит на опорную орбиту 3,6 т. То есть, малые космические аппараты можно выводить только группами, что не всегда оптимально с коммерческой точки зрения. Следовательно, нужны ракеты с выводом полезной нагрузки на опорную орбиту около 1 тыс. кг.

И, как специально отметил Игорь Новиков, сверхлегкие ракеты-носители — это хороший испытательный стенд для новых решений, материалов, двигателей и систем спасения ступеней. Отработка всех новых технологий на ней обойдется дешевле, чем на тяжелой ракете-носителе. Отчасти этим путем шел и Илон Маск, отработав часть решений для Falcon 9 на легкой Falcon 1.

Сейчас «Роскосмосом» разрабатывается системный проект ракеты-носителя многоразового использования, в рамках которого рассматриваются разные варианты спасения первой ступени: вертикальная посадка, реактивно-парашютная система, крылатая ступень.

На вопрос «Теле-Спутника», как можно оценить реальный выигрыш, Игорь Новиков ответил, что способ, используемый SpaceX — это только один из возможных. Уверенности в его оптимальности у «Роскосмоса» нет. При всех заявлениях Маска, касающихся данной технологии, нужно учитывать что делают с первой ступенью для повторного использования и сколько это стоит? Или насколько двигатели, рассчитанные на многократное использование (а не просто на многократное включение, как большинство ракетных двигателей сегодня), будут дороже? Это оптимизационная задача, учитывающая и затраты на разработку, и затраты на эксплуатацию. Если говорить про Falcon 9, то данных для ее решения нет. Для российской многоразовой ракеты-носителя такой оптимум просчитывается, и пока ответ на вопрос «какую схему выбрать?» не найден. Пока разработчики склоняются к выбору крылатой схемы, которая имеет ряд преимуществ перед вертикальной, используемой Falcon 9. Например, для того, чтобы посадить ступень в точно определенном месте, необходимо пойти на дополнительные энергетические затраты, что уменьшает массу полезной нагрузки. Несомненно (и Игорь Новиков подтвердил это) на решение влияет наличие задела по крылатой спасаемой ступени, которая в свое время под названием «Байкал» прорабатывалась на ГКНПЦ им. Хруничева.

_________________________

Подпишитесь на канал «Теле-Спутника» в Telegram: перейдите по инвайт-ссылке или в поисковой строке мессенджера введите @telesputnik, затем выберите канал «Теле-Спутник» и нажмите кнопку +Join внизу экрана.

6912
0
Теги: SpaceX, Falcon 9, SES, SES-10, Роскосмос, Илон Маск, Игорь Новиков, спутниковый рынок, повторное использование первой ступени
2-я Международная конференция «Digital TV&Video in Russia. 4K&HDR»
Все Статьи

Комментарии
Авторизоваться
Выиграй квартиру в Санкт-Петербурге!