Примерная схема полета ракеты: с запада на восток. Сначала сбрасывается первая ступень, примерно на расстоянии 70–80 км от космодрома на высоте 70–80 км. Она продолжает по инерции лететь вверх, удаляясь от космодрома, и падает на расстоянии примерно 400 км от него.
Ситуация SpaceX: ракета стартует с побережья мыса Канаверал на восток, над Атлантикой. Через 2,5 минуты первая ступень отделяется и по баллистической дуге мягко приземляется на автоматическую баржу, ждущую её в спокойном океане. Баржа привозит закопченную ступень, (если ракета керосиновая) прямо в порт космодрома, где портовый кран перегружает её на транспортную платформу. Затем ракету по ровному шоссе везут несколько километров в чистый ангар, где двигатели отмывают от сажи и готовят к новому старту.
В России: ракета летит с космодрома Восточный на восток. Над Якутией или Хабаровским краем первая ступень отделяется, и по баллистической траектории она должна была бы упасть в Охотском море. Но если в Атлантике штормы и плохую погоду можно переждать, то Охотское море считается одним из самых суровых на планете: штормы, шквалистые ветры и густые туманы там идут практически круглый год, а зимой оно покрывается тяжелым плавучим льдом. Ловить редкие дни затишья для запусков космических ракет стоимостью в десятки миллионов долларов невозможно — пуски пришлось бы переносить на месяцы. Какая альтернатива? Гарантированно сажать ракету на стабильную, неподвижную землю в тайге, пусть даже её потом придется забирать оттуда вертолетами.
В чём проблема данного решения? Их несколько.
Во-первых, чтобы вернуть ступень обратно на космодром (как это делает SpaceX, сажая ракету на землю во Флориде), нужно выполнить манёвр разворота назад в середине баллистического полёта. Вместо того чтобы просто упасть на баржу в месте падения и на последних этапах включить тормозные двигатели, ракета должна погасить свою изначальную инерцию и придать новую, чтобы самой оказаться у места посадки. Это требует огромных затрат топлива, вес которого отнимается у полезной нагрузки. Если же садить ступень в тайге в 400 км от старта, проблема топлива снижается, но возникает вторая сложность.
Во-вторых, это сама посадка в тайге на расстоянии 400 км от космодрома и необходимость возвращать ступень обратно. Строить дорогу? Это огромные деньги на прокладку магистрали в тайге, через хребты, горные реки, огромные мари (таежные болота) и зоны вечной мерзлоты в экстремальных условиях — и всё это ради того, чтобы изредка, раз в месяц, там проезжал транспорт. Наверное, нет. Значит, по воздуху, вертолётами. Но есть проблема: огромная парусность пустой 10-этажной хрупкой металлической конструкции. При перевозке на внешней подвеске встречный ветер раскачивает её как маятник, угрожая опрокинуть сам вертолёт. Из-за этого пилоты вынуждены лететь на опасной «черепашьей» скорости (около 80 км/ч), полностью завися от капризной таёжной погоды, туманов и сильного ветра. Любая ошибка или шквал заставят экипаж аварийно сбросить и уничтожить многомиллионную ступень, что делает такую регулярную авиадоставку слишком рискованной и сложной.
И ещё одна проблема: если ракета керосиновая, то каждый раз после запуска её нужно обслуживать в теплом, чистом, вентилируемом ангаре огромных размеров. Как нетрудно догадаться, в условиях вечных флоридских +22 °C постройка такого капитального сооружения и его эксплуатация значительно дешевле, чем в суровом климате Дальнего Востока или Восточной Сибири.
Именно поэтому для российской возвращаемой ракеты разрабатывают метановый двигатель — чтобы снизить издержки на переборку и обслуживание, которые необходимы керосиновым двигателям. Метан горит почти идеально чисто, без сажи, что минимизирует дорогостоящую очистку агрегатов между полетами.
Ну и, наконец, мелочи: экстремальный холод требует дополнительного обогрева и обслуживания систем ракеты, а также сложной защитной упаковки во время вертолётной транспортировки.
