Изменения в планах SpaceX

На минувшей неделе Илон Маск выступил на конференции ISS R&D (Исследования и Разработки на Международной Космической Станции). В более чем часовой беседе он, отвечая на вопросы, рассказал о различных направлениях космической деятельности SpaceX. Какие-то планы остались без изменений, но в выступлении были и любопытные новости.

Количество пусков
В планах на 2017 год произвести еще "примерно дюжину" пусков. Поскольку два последних года SpaceX из-за аварий была вынуждена делать перерывы, до сих пор интересно, насколько успешно у них получается масштабировать свои производственные возможности, и сколько пусков они сумеют провести в 2017. В спискепланов на 2017 за прошедшие две недели количество уже уменьшилось с 25 до 24, а ведь в январе на этот год было запланировано в районе 30 пусков. Еще "примерно дюжина" выглядит вполне реализуемым числом, потому что за прошедшие полгода компания произвела 10 пусков, при этом в январе и феврале пусковая активность была очень низкой.

Межполетное обслуживание
Маск подтвердил планы довести сроки межполетного обслуживания первой ступени до 24 часов к началу 2018 года. Это не новость и озвучивалось неоднократно, но важность тут трудно недооценить - именно стоимость, трудоемкость и затраты времени на межполетное обслуживание определяют конкурентоспособность многоразовой системы. В конце года должна появиться версия Falcon 9 Block 5, изменения в которой, кроме небольшого увеличения тяги двигателей, будут направлены именно на удешевление и упрощение межполетного обслуживания. Даже если в итоге подготовка к полету будет занимать не сутки, а неделю (Маск широко известен излишним оптимизмом по отношению к возможностям своих компаний), все равно это будет серьезным достижением.

Спасение обтекателя
По утверждению Маска, головной обтекатель стоит $5-6 миллионов. Это несколько необычно, учитывая, что стоимость пуска Falcon 9 оценивают в $62 миллиона, вторая ступень стоит "примерно 20% миссии", т.е. 12,4 миллиона, а головной обтекатель - сравнительно простая деталь. Весной этого года уже удалось посадить на воду одну половину обтекателя, которую, впрочем, вряд ли удастся использовать повторно из-за удара о воду. В других источниках упоминалась конструкция, которую в шутку называли "замком - надувным батутом" для мягкой посадки обтекателя, и будет интересно посмотреть, как это будет выглядеть в итоге. Озвученные сроки - спасение обтекателя в конце года, повторное использование, возможно, в следующем году.

Повторное использование второй ступени
По крайней мере для некоторых миссий будет возможно спасение и повторное использование второй ступени, но это дело неблизкого будущего, потому что основная работа в SpaceX сейчас ведется над пилотируемым Dragon 2. Учитывая, что вторая ступень в момент отделения от полезной нагрузки находится на той же орбите, задача в целом является сложной. Выделить остаток топлива для торможения в ~100 м/с для схода с орбиты сравнительно легко, но ступени потребуется теплозащита, чтобы пережить спуск в атмосфере. Затормозить же на ~4-6 км/с, чтобы теплозащита не понадобилась, потребует огромного запаса топлива.

Повторное использование грузового Dragon
По подсчетам SpaceX, повторный полет грузового "Дракона" стоил практически столько же, сколько запуск нового. Маск считает, что он мог оказаться даже дороже, потому что какие-то расходы могли не учесть. Но на будущее Илон сохраняет оптимизм и уверен, что последующие повторные полеты будут стоить гораздо меньше, вплоть до 50% от нового. По другим источникам, на следующей миссии CRS-12 полетит новый корабль, но также говорилось, что производство новых "Драконов" первой версии остановлено, и начиная с CRS-13 будут запускать уже летавшие корабли.

Первый пуск Falcon Heavy
Маск всячески пытался подчеркнуть сложность первого полета Falcon Heavy. Он даже заявил, что посчитает миссию успешной, если ракета упадет достаточно далеко, чтобы не повредить стартовый комплекс. Увы, но, вопреки создаваемому все эти годы образу, мол, нет ничего проще, чем взять три одинаковые ступени, собрать их вместе и запустить, реальность получилась совершенно обратная. 27 двигателей создают утроенную вибрационную нагрузку, на центральный блок действуют абсолютно другие силы, меняется аэродинамическая нагрузка. И далеко не все в таких условиях можно протестировать заранее на земле. Маск отметил, что центральный блок пришлось переделывать, чтобы он смог выдержать изменившиеся и увеличившиеся нагрузки. На боковые блоки поставили систему разделения, и до реального полета нельзя полностью рассчитать, как будет проходить их отделение. Район максимального скоростного напора (Max-Q) тоже будет большим вызовом для новой конструкции. Илон сказал, что первый пуск будет замечательным зрелищем, и здесь он совершенно прав, вне зависимости от успешности полета.

Interplanetary Transport System
Многоразовая межпланетная транспортная система, странности которой были очевидны в первые же мгновения после презентации осенью 2016 года, уменьшится в размерах, чтобы зарабатывать деньги на околоземных заказах. Это решение можно только приветствовать, потому что исходная версия выглядела огромной до неправдоподобности. Будет забавно, но ничуть не удивительно, если в итоге ITS уменьшится раз в десять от первоначально озвученной грузоподъемности в 500 тонн на низкую орбиту и будет возить пачками спутники, раздающие интернет. Даже если их количество в реальности и сократится до тысячи, вместо двенадцати тысяч по сегодняшним планам, для такой ракеты работа найдется.

Изменения в системе посадки Dragon 2
Самой большой новостью стало официальное подтверждение того, что в пилотируемом варианте Dragon 2 не будет реактивной посадки. На первоначальных роликах корабль выдвигал посадочные опоры и садился на двигателях, но уже длительное время ходили слухи, что такой необычный способ посадки заменят на более привычные парашюты. Маск высказался в том смысле, что корабль так сесть может, но им не хочется тратить ресурсы на убеждение в этом NASA, и, к тому же, он пересмотрел концепцию посадки аппаратов на Марс. Дело в том, что пилотируемый Dragon 2 был связан с марсианской версией Red Dragon, и оба корабля должны были садиться на двигателях. Красивая идея использования одних и тех же двигателей в качестве системы спасения и посадочных двигателей для Земли и Марса изначально выглядела утопичной из-за разницы условий. Например, равновесная скорость, до которой тормозится корабль за счет атмосферы, у Марса примерно в три раза выше земной, и, если для Земли нужно погасить примерно 300 м/с, то для Марса эта величина составляет примерно километр в секунду.

Каждый способ посадки космического корабля имеет свои достоинства и недостатки. Ракетные двигатели позволяют осуществить точную посадку, что заметно облегчает задачу поиска и эвакуации, но, поскольку двигатели включаются на последних десятках метров, подстраховать их, например, парашютами на случай отказа не получится. А парашютные системы, при всех минусах низкой точности посадки и необходимости вылавливать корабль из моря или искать в степи, освоены, очень надежны и имеют системы резервирования на случай аварии. Так что, хотя и было бы интересно посмотреть на ракетную посадку Dragon 2, это не является настолько плохой новостью, как бы могло показаться.

Также, поскольку Маск сказал, что ему больше не нравится способ посадки на Марс Red Dragon (теплозащитный щит и двигатели по бокам), очевидно, что вместо Red Dragon будет какой-то другой аппарат. Для кого-то это может быть неприятной новостью, но, например, комбинированный способ посадки (парашюты и двигатели) совмещает достоинства разных конструкций, привычен и успешно позволял сажать на Марс немаленькие аппараты.

Новое направление: Луна
Удивительно, но впервые Маск снизил накал стремления на Марс, сказав, что база на Луне будет логичным шагом перед полетом людей на красную планету. Известно, что, например, сегодняшний директор Европейского космического агентства считает Луну более перспективной, и совсем недавно в NASA представили идею Deep Space Gateway - посещаемой станции на лунной орбите. Возможно, мы наблюдаем большой поворот в ответе на уже много лет ведущиеся споры - Луна или Марс станет следующей целью для человечества.

Заключение
Возникает ощущение, что Маск стал больше общаться с инженерами и, наконец, осознал сложности космической техники. Хочется надеяться, что в будущем мы увидим меньше сверхоптимистичных сроков и нереалистично красивой компьютерной графики, что с лихвой будет компенсироваться сокращением новостей об очередном переносе давно ожидаемой миссии.

Автор: lozga