Автор Алехандро Алькантарилья Ромера, 16 июня 2023 года
Первоисточник
Фотография Miura 1 на площадке во время визита представителей СМИ на стартовую площадку компании в Эль-Ареносильо, Уэльва. Фото: Алехандро Алькантарилла Ромера для NSF
Компания PLD Space намеревалась запустить первую испанскую ракету частной разработки Miura 1 в космос 31 мая, но позже ракета была снята со стартового стола из-за ветра в верхних слоях атмосферы. После нескольких задержек из-за погоды компания, наконец, предприняла еще одну попытку в субботу, 17 июня. Окно запуска открылось в 2:00 по восточному времени (00:00 UTC) и продолжалось восемь часов до 10:00 по восточному времени (08:00 UTC).
Двигатели первой ступени включились до момента, как система управления ракеты обнаружил нештатное состояние, выключила двигатели и прервала запуск. В настоящее время неясно, когда PLD Space предпримет повторную попытку запуска.
Запуск будет произведен со стартовой площадки компании в Медано-дель-Лоро, расположенной на базе Национального института аэрокосмических технологий Испании (INTA по-испански) в Эль-Ареносильо, Уэльва.
Космическая справка о PLD
Компания PLD Space была основана в 2012 году в Эльче, Испания, с целью расширения доступа к космосу, особенно в европейском секторе. Компания планирует достичь этого, построив первую в Испании ракету частной разработки и первый в Европе микро-пусковой комплекс для вывода на орбиту.
С этой целью PLD Space предусмотрела двухэтапный подход к разработке. Первый шаг состоял в разработке многоразовой суборбитальной ракеты, которая продемонстрировала бы возможности, необходимые для орбитальной ракеты. Это включает в себя не только знания и опыт, полученные при разработке технологии для нее, но и практику выполнения важных действий, таких как координация дальности запуска, закрытие опасных зон и, в меньшей степени, бюрократия.
Компания намерена завершить этот первый шаг в этом году летными испытаниями своей многоразовой суборбитальной ракеты Miura 1. Второй этап, который уже осуществляется, включает проектирование, разработку и полет их частично многоразовой орбитальной ракеты Miura 5.
Обзор испытательного полета Miura 1 SN1
Miura 1 представляет собой одноступенчатую многоразовую суборбитальную ракету, использующую авиационный керосин в качестве топлива и жидкий кислород в качестве окислителя.
Ее единственный двигатель, TEPREL-B, работает под давлением и имеет стартовую тягу в 30 килоньютонов, регенеративное охлаждение и двухосевую систему управления вектором тяги, которая обеспечивает контроль тангажа и рыскания во время полета.
Единственный двигатель Miura 1 SN1 TEPREL-B. (Автор: Алехандро Алькантарилла Ромера для NSF)
Контроль крена во время полета обеспечивается с помощью группы двигателей на холодным газе, которые также помогут контролировать положение ракеты при входе в атмосферу. После завершения миссии Miura 1 предназначена для спуска с парашютом в океан для восстановления и проверки.
Хотя изначально PLD Space задумывалась как ракета с обычной частотой запуска, сейчас PLD Space планирует запустить Miura 1 только дважды, прежде чем перейти на более крупную ракету Miura 5. Это означает, что восстановительная часть полета будет использоваться только для осмотра ракеты после полета, что позволит инженерам собрать как можно больше данных.
Что еще более важно, это также послужит практикой для будущего восстановления первой ступени Miura 5 компании, которая также является многоразовой.
Ракета построена из алюминиево-медного сплава и разделена на шесть основных секций.
В самой верхней секции, носовой части диаметром 70 сантиметров, размещена полезная нагрузка для полета. Она не отсоединяется и сконструирована так, чтобы выдерживать тепловые нагрузки во время подъема и входа обратно в атмосферу.
Для первого полета Miura 1 проведет эксперимент по исследованию микрогравитации, проводимый Центром прикладных космических технологий и микрогравитации (ZARM на немецком языке) Бременского университета. Этот первый полет также доставит дополнительные секретные полезные грузы, назначение которых не будут раскрыты до самого запуска или позже.
«У нас есть пара сюрпризов. Один из них в некотором роде традиционный для космической отрасли, а другой - внутренний, а также технический эксперимент PLD Space, который, на наш взгляд, будет очень интересным», - сказал Эсекьель Санчес, президент компании, в интервью NSF.
Аннотированный вид различных секций Miura 1. (Автор: Алехандро Алькантарилла Ромера для NSF)
Под носовым сечением расположен отсек авионики с бортовыми компьютерами ракеты и системами мониторинга полезной нагрузки.
Секция прямо под отсеком авионики содержит композитные баллоны высокого давления (COPV), в которых хранятся гелий для повышения давления в топливных баках и азот для двигателей системы ориентации (ACS). Эти двигатели также расположены на транспортном средстве.
Два топливных бака ракеты расположены прямо под ней и разделены межбаковой конструкцией. Жидкий кислород, который находится над баком для керосина, подается из промежуточного бака в двигательный отсек через два передаточных трубопровода, идущие по бокам бака для керосина.
В кормовой части, в отсеке двигателя и возвращения, расположены двигательные установки для основного двигателя, а также парашюты для возвращения.
Обратный отсчет Miura 1 занимает около суток, причем большая часть его ранних этапов посвящена проверке бортовых систем ракеты, систем пусковых площадок и расчистке стартовой дистанции.
Загрузка топлива начинается через 6 часов после начала загрузки керосина в ракету. Это занимает около получаса, после чего проводится проверка двигателя и заправка бортовых двигателей азотом в ACS COPV.
Запланированная остановка за 4 часа до старта, в течение которых стартовая платформа будет перенастроена для запуска гелия и жидкого кислорода.
Загрузка этих компонентов должна начаться на отметке T-3 часа и 30 минут.
Как только жидкий кислород будет полностью загружен в транспортное средство, наземные системы будут постоянно поддерживать уровень наполнения бака до тех пор, пока он не приблизится к T=0 в условиях, которые обычно называют стабильным пополнением.
Miura 1 полностью загружена на пусковую площадку перед ее испытанием на статический прожиг, проведенным в начале мая 2023 года. (Фото: PLD Space)
В 1 час 15 минут наземные диспетчеры проведут проверку наземного сегмента с помощью INTA, группы, ответственной за запуск, и скоординируют окончательный мониторинг обширной дальности.
После окончательного тестирования системы авионики и настройки системы наведения, навигации и контроля полета подсчет голосов будет проведен на отметке T-2 минуты для окончательного опроса перед запуском.
Как только диспетчеры проведут опрос «готово» к полету, подсчет возобновится, и ракета перейдет в режим автоматической последовательности запуска. Это запускает автоматическую последовательность событий, которая будет включать перевод ракеты на внутреннее питание, передачу команды обратного отсчета бортовым компьютерам и повышение давления в баках ракеты для полета.
В отличие от большинства ракет в западном полушарии, Miura 1 запустит двигатель на отметке T=0 и стартует несколькими секундами позже. Однако это очень похоже на другую европейскую ракету, Ariane 5.
Ariane 5 запускает свой основной двигатель при T=0, и ракета стартует через несколько секунд после запуска двух установленных по бокам твердотопливных ракетных ускорителей.
После этого момента целью миссии компании является «сбор как можно большего количества данных о полете». В номинальных условиях ракета начнет полет строго вверх примерно на 30 секунд, после чего начнет движение по наклону к югу от стартовой площадки.
Miura 1 должна достичь скорости звука примерно через минуту полета. Отключение главного двигателя (MECO) двигателя TEPREL-B должно произойти примерно через две с половиной минуты полета.
С этого момента ракета перейдет в фазу полета в условиях микрогравитации и достигнет апогея, который, как планируется, составит около 80 километров. На этом завершится основная фаза полета и начнется вторая фаза полета, которая состоит из развертывания парашютов и восстановления ракеты.
Аппарат будет использовать двигатели ACS, чтобы ориентироваться головой вперед и маневрировать при входе. После завершения запуска набор тормозных парашютов первоначально замедлит спуск ракеты, за которым последует основной парашют, который должен привести ракету к мягкому приводнению в океан.
PLD Space планирует запустить еще один аппарат Miura 1, Miura 1 SN2, позже в этом году после анализа данных первого полета. В настоящее время носитель находится на завершающей стадии производства в штаб-квартире компании в Эльче.
Третий аппарат, Miura 1 SN3, также находится в стадии разработки, но взлетит только в том случае, если компания сочтет необходимым получить дополнительные полетные данные перед переходом на Miura 5.
PLD Space планирует запустить свою ракету Miura 5 в четвертом квартале 2024 года, а еще один испытательный полет запланирован на 2025 год. Запуски ракеты Miura 5 будут осуществляться с Гвианского космического центра в Куру, Французская Гвиана.
Этим летом компания начнет разработку двигателя TEPREL-C, газогенераторной версии двигателя TEPREL-B, который будет использоваться на Miura 5.
Обзорный слайд Miura 5 по презентации, сделанной для СМИ Раулем Верду, соучредителем PLD Space. (Автор: Алехандро Алькантарилла Ромера для NSF)
Пять двигателей TEPREL-C приведут в действие первую ступень ракеты Miura 5, обеспечивая общую стартовую тягу в 950 килоньютонов. На второй ступени Miura 5 будет установлена единственная вакуумно-оптимизированная версия двигателя TEPREL-C.
Дополнительная стартовая ступень также будет частью предложения PLD Space для клиентов. Первоначально эта стартовая ступень будет передана на аутсорсинг другим компаниям, но в настоящее время ведется работа по разработке собственного орбитального транспортного средства для доставки полезных грузов на различные орбиты.
Miura 5 должна быть способна выводить до 1080 килограммов на 300-километровую круговую орбиту с наклонением 9,1 градуса и до 540 килограммов на 500-километровую круговую солнечно-синхронную орбиту (SSO).
Эти эксплуатационные характеристики будут немного меньше, чем у других аналогичных пусковых установок для малых спутников, таких как ракета Alpha компании Firefly или ракета RFA One компании Rocket Factory Augsburg.
Miura 5 добавила бы еще одну ракету к переполненной среде запуска smallsat, но компания считает, что у них есть место в качестве европейской пусковой установки. «Сегодня в Европе у нас проблема с услугами запуска. Ariane 6 недоступен, Ariane 5 отменен, у Vega недавно произошел сбой, «Союз» больше не доступен из-за ситуации на Украине. Ситуация в Европе не из лучших. Поэтому мы стремимся увеличить мощность нашей малой ракеты-носителя Miura 5», - сказал Рауль Верду, соучредитель компании, в интервью NSF.
PLD Space планирует начать коммерческие запуски в конце 2025 года с периодичностью 14 полетов в год, запланированной на 2028 год.
На данный момент нет планов по созданию ракеты большего размера, но компания не закрывает эту дверь. Эсекьель Санчес в интервью NSF заявил: «Нашей главной целью всегда были небольшие полезные грузы и спутники для наблюдения за Землей и телекоммуникаций, но— конечно— есть много возможностей, и мы будем готовы. Мы хотим быть значительным оператором».
