22. decembra dogodio se događaj koji bi mogao ući u historiju svjetske astronautike. Američka kompanija SpaceX izvela je još jedno uspješno lansiranje lansirnog vozila Falcon 9 s nosivošću u obliku nekoliko svemirskih letjelica, nakon čega se njegova prva faza vratila na zemlju i izvršila redovno slijetanje. Tako je prvi put u povijesti programa Falcon bilo moguće ne samo postaviti korisni teret u orbitu, već je i uspješno sletjela prva faza lansirnog vozila. Očekuje se da će to u budućnosti značajno smanjiti troškove lansiranja tereta u orbitu i time dovesti do prave revolucije u svemirskom polju.
Lansiranje rakete Falcon 9, modifikacija v1.2, dogodilo se 22. decembra u 01:29 GMT sa lansirne rampe SLC-40 kosmodroma Cape Canaveral. Raketa je nosila 11 satelita serije Orbcomm-G2. Prema izvještajima, lansiranje se odvijalo u normalnom načinu rada. Prva faza dovela je raketu na unaprijed određenu visinu, nakon čega se odvojila i vratila na odgovarajuće mjesto kosmodroma. Druga faza je zatim izvela korisni teret u orbitu sa nadmorskom visinom od 620x640 km. Valja napomenuti da su uspješna lansiranja raketa Falcon 9 s korisnim opterećenjem, uključujući i u obliku maketa, provedena od 2010. godine, ali ovaj put je po prvi put bilo moguće izvesti let prema programu koji je u potpunosti ispunjava početne zahtjeve projekta. Glavna svrha lansiranja bila je vraćanje prve etape na tlo, nakon čega se očekuje da će se koristiti za izgradnju nove rakete.
140 sekundi nakon lansiranja, prva faza podigla je raketu -nosač na visinu od oko 72 km, dok je brzina leta dostigla 6000 km / h. Nakon toga, motori prve faze su isključeni i odvojeni od ostalih raketnih jedinica. Četvrte minute leta komanda je prešla na početak manevrisanja prije nego što se vratila na tlo. Tri motora su omogućila etapni zaokret za prelazak na željenu putanju. U devetoj minuti leta etapa je počela ulaziti u guste slojeve atmosfere, nakon čega je započelo kočenje uz pomoć motora. Neposredno prije slijetanja, motori su se ponovo pokrenuli u načinu kočenja, dok su nosači za slijetanje oslobođeni. Nakon 9 minuta i 44 sekunde nakon lansiranja, prva faza lansirnog vozila uspješno je sletjela na desantnu plohu broj 1 kosmodroma na rtu Canaveral.
Pripreme za lansiranje lansirnog vozila Falcon 9 v1.2, 21. decembra
Podsjetimo da je lansirno vozilo Falcon 9 v1.2 najnovija modifikacija porodice, koja se od svojih prethodnika razlikuje po brojnim inovacijama. Glavni cilj projekta bio je osigurati povrat utrošene prve faze pri lansiranju korisnog tereta u bilo koju orbitu. Promjene su utjecale na dizajn i kapacitet spremnika za gorivo, pojačani su elementi snage prve faze itd. Povećanje performansi dovelo je do povećanja veličine i težine rakete. Njegova lansirna masa porasla je na 541,3 tone, a dužina se povećala na 70 m. Masa korisnog tereta ostala je ista.
Najvažnija inovacija projekta Volume 1.2 bila je upotreba moderniziranih Merlin 1D motora, koji se razlikuju od svojih prethodnika povećanim potiskom. Važno je napomenuti da ova verzija motora razvija puni potisak koji dopušta dizajn. U slučaju prethodnih motora, postojalo je namjerno ograničenje potiska. U novoj konfiguraciji, devet motora prve faze isporučuje potisak od 6806 kN na razini mora, dok jedan motor drugog stupnja daje potisak od oko 930 kN. Promjenom potiska, vrijeme rada motora prve faze smanjeno je na 162 s, maksimalno vrijeme rada motora drugog stupnja je 397 s.
Posljednjih godina SpaceX je radio na algoritmima prve faze povratka i slijetanja. U početku su izvedeni simulirani iskrcaji na vodu, nakon čega je postalo moguće započeti punopravna ispitivanja s slijetanjem na kopnene lokacije ili posebne morske brodove. Brojna lansiranja koja su omogućila izvođenje korisnog tereta u orbitu nisu završila uspješnim slijetanjem: prve faze lansirnih vozila redovno su oštećene ili uništene. Tek 22. decembra 2015. bilo je moguće bez problema izvesti kočenje, spuštanje i slijetanje. Faza ponovnog ulaska uspješno je završila sve potrebne manevre i lagano sletila na dodijeljeno mjesto.
Kompanija za razvoj raketa Falcon 9 oduševljena je svojim uspjehom. Nedavno lansiranje završeno je uspješnim izvršavanjem svih postavljenih zadataka i potvrđuje temeljnu mogućnost implementacije postojećih planova. SpaceX ne namjerava samo stvoriti projekt, već i započeti punu operaciju nove rakete. Prije dosta vremena stručnjaci razvojne kompanije govorili su o prednostima predložene raketne arhitekture i prednostima obnovljive prve faze. Vraćanjem na zemlju prve etape, opremljene sa devet prilično složenih i skupih motora porodice Merlin, planira se dramatično smanjiti trošak lansiranja raketa i time smanjiti troškove isporuke tereta u orbitu.
SpaceX sada navodno proučava oporavljenu prvu fazu. Rezultat ove studije trebao bi biti procjena performansi jedinica i utvrđivanje mogućnosti njihove ponovne upotrebe. Nadalje, stoga će biti potrebno izvršiti još jedno lansiranje, što će pomoći u dokazivanju mogućnosti ponovnog korištenja već proletele pozornice. Tačan trenutak ponovnog lansiranja još nije naveden. Sljedeće lansiranje rakete Falcon 9 zakazano je za januar sljedeće godine, ali da li će koristiti već testiranu prvu fazu još uvijek nije poznato.
Razvojna kompanija tvrdi da će upotrebom prvih faza za višekratnu upotrebu postići značajno smanjenje početnih troškova. Mogućnosti takvog rada još nisu potvrđene testovima, ali autori projekta s optimizmom gledaju na budućnost. Štoviše, približan raspored lansiranja raketa Falcon 9 s jednom ili drugom nosivošću određen je za sljedećih nekoliko godina. Paralelno s praktičnim lansiranjima, provodit će se različite studije usmjerene na postizanje postavljenih ciljeva.
Lansiranje rakete, 22. decembra (21. decembra po lokalnom vremenu)
Kao što vidite, još je daleko od početka potpunog rada lansirnih vozila sa prvim stupnjevima za višekratnu upotrebu. Ipak, prvi pravi korak ka postizanju ovog cilja već je učinjen. Teško je reći koliko će cijeli proces savladavanja novih tehnologija trajati. Vjerovatno će se pravi rezultati postići do kraja ove decenije. Tako bi se u vrlo bliskoj budućnosti u astronautici mogla dogoditi prava revolucija.
Nosač Falcon 9 v1.2 do sada je samo djelomično riješio zadatak: samo jedno uspješno lansiranje je završeno povratkom i normalnim slijetanjem prve faze. Ipak, s obzirom na tempo razvoja i provedbe projekta, već je potrebno napraviti prognoze za budućnost i pokušati predvidjeti kakve će rezultate za svjetsku kosmonautiku imati pojava potpuno funkcionalnog raketnog sistema za višekratnu upotrebu. Može se pretpostaviti da bi završetak projekta Falcon 9 mogao utjecati i na ruski svemirski program, koji je jedan od vodećih u svijetu.
U trenutnoj konfiguraciji, lansirno vozilo Falcon 9 sposobno je lansirati korisni teret težine do 13, 15 tona u nisku referentnu orbitu. Za orbitu za geo-transfer, ovaj parametar je 4,85 tona. Dakle, u smislu osnovnih parametara, najnovija strana lansirna vozila nisu inferiorna u odnosu na postojeća ruska, sisteme slične klase ili čak superiornije od njih. S obzirom na obećano smanjenje troškova lansiranja, projekt Falcon 9 mogao bi predstavljati prijetnju za budućnost porodice projektila Soyuz-2 i lakih verzija Angare.
Tako će u dogledno vrijeme glavna ruska raketna vozila, uključujući i najnovija, moći zadržati svoje pozicije na tržištu za lansiranje svemirskih letjelica u orbite s različitim parametrima. U slučaju udaljenije perspektive, situacija može izgledati još gora. Sa postojećim karakteristikama i mogućnošću smanjenja troškova lansiranja, raketa Falcon 9 u trenutnoj ili novoj verziji može osvojiti određeni tržišni udio, potiskujući i ruske i strane partnere. Sasvim je moguće da će u određenoj fazi količina lansiranja takvih projektila biti ograničena samo proizvodnim mogućnostima kompanije za razvoj.
Ipak, ruska kosmonautika prilično je sposobna zadržati neke od razvijenih tržišnih sektora, kao i povećati svoje prisustvo u njima. Trenutno naša zemlja ima tešku raketu-nosač "Proton-M", koja može isporučiti do 23 tone tereta LEO-u i oko 6,75 tona na GPO-u. Osim toga, razvija se i novi projekt "Angara-A5". Raketa koja obećava moći će podići najmanje 24 tone na nisku referentnu orbitu i 5,4 tone na geo -transfer orbitu - do 12 tona.
SpaceX, paralelno s radom na srednjoj raketi -nosaču Falcon 9, dizajnira težak Falcon Heavy sistem s povećanim performansama. Tvrdi se da će ova raketa moći isporučiti oko 53 tone tereta na nisku referentnu orbitu i do 21,2 tone na geoprenosnu orbitu. Razvoj projekta Falcon Heavy najavljen je 2011. godine, a prvo lansiranje prvobitno je planirano za 13. U budućnosti su vrijeme prvog lansiranja, kao i cijena, više puta prilagođavani. Trenutno je prvo lansiranje zakazano za maj 2016. Lansiranje 6,4 tone u geo-transfer orbitu procjenjuje se na 90 miliona američkih dolara.
U projektu teške rakete trebalo bi koristiti razvoj Falcon 9, naime, strukturne elemente vraćene na tlo. Zbog toga se predlaže smanjenje troškova lansiranja i stavljanja različitih tereta u određene orbite.
U okviru projekta Falcon Heavy planirano je stvaranje lansirnog vozila s jedinstveno visokim karakteristikama, ali zasad su to samo namjere, koje nisu potkrijepljene praktičnim rezultatima. Prvi prototip obećavajuće rakete poletjet će najranije krajem proljeća sljedeće godine, nakon čega će trebati neko vrijeme za razradu različitih elemenata projekta. Kao rezultat toga, vrijeme stvarnog primitka deklariranih maksimalnih karakteristika još nije utvrđeno. Štoviše, mogu se značajno pomaknuti udesno zbog problema u jednoj ili drugoj fazi povezanih s potrebom za vraćanjem nekih raketnih modula.
Može se pretpostaviti da budući izgledi programa Falcon, koji provodi SpaceX, ne izgledaju potpuno jednoznačno, već općenito pozitivno. Postojeća raketa Falcon 9 srednjeg dometa već uspješno isporučuje teret u orbitu, iako nije baš uspješna u vraćanju potrošene prve etape na tlo. Od nekoliko letova u okviru kojih je ova procedura predviđena, samo je jedan bio uspješan. Hoće li biti moguće ponoviti ovaj uspjeh u doglednoj budućnosti, još nije sasvim jasno. Ipak, već možemo govoriti o pojavi nove konkurentne rakete -nosača, koja može istisnuti druge sisteme i zauzeti svoje mjesto na tržištu.
Slijetanje u prvu fazu nakon leta
Što se tiče projekta Falcon Heavy, izgledi su mu još uvijek nejasni. Ako se postojeći planovi ispune, ovaj sistem je zaista sposoban osvojiti značajan tržišni udio i primati narudžbe od svemirskih agencija drugih zemalja. Međutim, razvoj ovog projekta još nije dovršen i očito se suočava s određenim poteškoćama. Kao rezultat toga, datumi lansiranja takve rakete više puta su se mijenjali, a daljnji rad bit će kompliciran kako zbog dizajnerskih karakteristika teške rakete tako i zbog zahtjeva za vraćanjem jedinica s naknadnom ponovnom upotrebom.
Što se tiče izgleda domaće svemirske industrije u svjetlu dostignuća SpaceX -a, situacija u ovoj oblasti može biti povezana s određenim problemima. Na tržištu svemirskog tereta pojavio se konkurent koji obećava, koji je sasvim sposoban osvojiti značajan udio kupaca u sektoru lakih i srednjih svemirskih letjelica. Osim toga, ovaj konkurent namjerava dobiti mjesto u teškom sektoru, za koji razvija odgovarajuću raketu.
Na sreću domaćih i stranih kompanija u svemirskoj industriji, u borbi za tržište, SpaceX će se morati suočiti s mnogim konkurentima pred priznatim tržišnim liderima iz Rusije, Sjedinjenih Država i Evrope. Stoga, vjerovatno je da borba za tržište neće biti jednostavna, a to će se odnositi i na srednji i na teški sektor. Osim toga, ne treba zaboraviti da nisu riješeni svi veći problemi, zbog čega program Falcon još nema planirane prednosti u odnosu na konkurente.
Ipak, unatoč svim pitanjima podjele tržišta, mora se priznati da je nedavno lansiranje zaista značajan događaj u povijesti svjetske astronautike. To pokazuje da su privatne kompanije u svemirskoj industriji zaista sposobne ne samo za izgradnju nove opreme, već i za rješavanje nekih pitanja, ispred priznatih lidera u ovom pitanju, poput vladinih agencija i drugih struktura. Privatna kompanija 22. decembra uspjela je ne samo staviti teret u orbitu, već je i osigurala povratak prve faze lansirnog vozila na podlogu za slijetanje. Iako su budući izgledi rakete i tržišta još uvijek predmet kontroverzi, teško da bi se itko složio s činjenicom da u povijesti svemirske industrije počinje nova era.
