Многоразовая ракета

Китай планирует два испытательных полета РН Long March 9 к 2033 году и повторное использование обеих ступеней в двухступенчатом варианте.

Обратите внимание, что представлены 3 версии:
* Базовая 3-ступенчатая версия
* 2-ступенчатая версия (на НОО) без дополнительной 3-й ступени LH2/LOX
* Полностью многоразовая версия (выглядит совершенно знакомой)

В дополнение к Международной лунной исследовательской станции “на столе” находится Марсианская исследовательская станция.

Интересно, что они планируют посадить первую ступень на морскую платформу.

Также, в дополнение к межзвездным зондам Китай планирует запустить солнечный зонд, приближающийся к Солнцу на расстояние 0,05 а.е.

Источник

Компания SpaceX провела испытания сверхтяжелой ракеты Starship. Спустя 4 минуты после старта она взорвалась, но это не заставило стихнуть аплодисменты в центре управления полетами. По задумке Илона Маска, именно эта ракета должна будет на порядок снизить стоимость космических запусков и сделать возможными межпланетные полеты людей, а NASA выбрало Starship в качестве посадочного модуля для высадки на Луну в 2026 году.

(Ракета Starship во время старта, 20 апреля 2023 года)

20.04.2023 gazeta.ru/science/

Василий Зайцев

Официальный аккаунт SpaceX в Twitter в шутку назвал взрыв «быстрой незапланированной разборкой». Кроме того, это первый раз, когда первая ступень Starship (Super Heavy) оторвалась от стола — до этого она проходила лишь статические огневые испытания.

(Ракета Starship взовралась через несколько минут после старта, 20 апреля 2023 года)

-

(момент взрыва, видео, здесь Старшип взорвался )

-

Для второй ступени этот полет стал первым после почти двухлетнего перерыва – предыдущие летные испытания были проведены в мае 2021 года, когда она, без Super Heavy, подлетела на 10 километров, спустилась назад и мягко приземлилась.

Именно эта особенность – возвращаемая вторая ступень – является ключевой в проекте Starship. Почти все современные многоразовые ракеты основаны на схожей концепции: большая первая ступень используется для вывода второй, меньшей, в верхние слои атмосферы, после чего проводится расстыковка. Затем нижняя ступень возвращается на землю: будь то с помощью ракетных двигателей, как Falcon 9 Илона Маска, подобно самолету с помощью крыльев, как предполагал российский проект «Байкал», или же на парашюте, который затем подхватывает зависающий в воздухе вертолет – такие опыты проводили создатели сверхлегкой ракеты Electron. Верхняя ступень при такой схеме полета разгоняет полезную нагрузку до орбитальной скорости, после чего отстыковывается и сгорает в атмосфере.

По задумке Илона Маска и инженеров SpaceX, полет Starship будет проходить не совсем так. Ее верхняя ступень одновременно является космическим кораблем и будет оборудована либо кабинами, либо устройством для вывода груза, для чего, вероятно, будет раскрываться носовой обтекатель. После вывода полезной нагрузки верхняя ступень-корабль будет тормозить, входить в атмосферу и за счет аэродинамического торможения сбрасывать скорость. От высокой температуры ракету должны защитить керамические плитки на одном из бортов корпуса – аналогичные были установлены на Space Shuttle.

(Ракета Starship во время старта, 20 апреля 2023 года)

Теплозащитные плитки установлены ассиметрично, только на один из боков, не случайно. При спуске в атмосфере Starship должен лететь боком вниз, максимизируя аэродинамическое сопротивление для сброса скорости. Управляют ракетой четыре аэродинамических руля, по два сверху и снизу. На высоте в несколько километров, когда орбитальная скорость уже погашена, Starship включает двигатели и совершает разворот, заняв ориентацию двигателями вниз. После этого три (или меньше, в зависимости от нагрузки) двигателя позволяют ракете мягко сесть на хвост – подобно тому, как это делают Falcon 9 и ступень Super Heavy. После приземления верхнюю ступень Starship должны вновь установить на нижнюю.

Таким образом, новая ракета должна быть подобна авиалайнеру – летать, садиться, перезаправляться и снова летать. По оптимистичной оценке Илона Маска, цена одного запуска по такой схеме будет примерно равна одному миллиону долларов. Для сравнения, запуск ракеты Falcon 9 стоит клиенту примерно $50-60 млн, при том что она способна вывести на низкую околоземную орбиту лишь 17 тонн в возвращаемом варианте, а Starship (по проекту) – более 100 тонн.

Но Starship («Звездолет») получил название не за способность сократить расходы на запуск спутников. Его многоразовая верхняя ступень должна позволить отправлять межпланетные миссии по уникальной схеме – с помощью дозаправки на орбите. По задумке Маска, летящий к Луне или другой планете грузовой или пассажирский корабль должен будет сначала выйти на околоземную орбиту. При этом ракета выработает почти все топливо, и сама по себе не сможет достичь даже Луны. Поэтому часть экземпляров верхних ступеней Starship будут оборудованы как топливозаправщики, благодаря чему после запуска на ту же орбиту смогут стыковаться с межпланетным кораблем и перекачать в него топливо. Многоразовый дозаправщик сможет повторить операцию несколько раз, после чего баки основной ракеты будут вновь заполнены и она сможет отправиться к Луне, Марсу, Венере и, вероятно, к Сатурну и Юпитеру.

Именно эта особенность Starship является ключевой для идеи Илона Маска по переселению людей на Марс и основанию там крупной колонии. Многие специалисты относятся к этим планам скептически, особенно учитывая заявленные сроки – в 2017 году бизнесмен планировал пилотируемую высадку на Марс на 2024 год.

Однако, по оценке NASA, такая схема межпланетных перелетов вовсе не является безумной фантазией. Согласно программе Artemis, Соединенные Штаты должны будут провести высадку людей на Луну к 2026 году, а к концу 2020-хх годов обустроить там постоянную базу. Именно Starship был выбран в качестве посадочной ступени и должен будет доставить астронавтов с окололунной базы на поверхность. По предварительному проекту, этот вариант корабля не будет иметь теплозащитного экрана и аэродинамических рулей, поскольку на Луне нет атмосферы, а возврат его на Землю не предполагается.

Конструкция Starship имеет множество других инноваций, помимо уникальной схемы возвращаемых ступеней. Так, ее корпус выполнен из нержавеющей стали, в то время как основным конструкционным материалом современных ракет является алюминий. Сталь не только дешевле алюминия, но и сохраняет прочность при высоких температурах, вплоть до 800 градусов. Это особенно важно для космического корабля при спуске с орбиты в атмосфере.

На нижней ступени Super Heavy установлено 33 двигателя Raptor. Это является мировым рекордом, который до этого установила неудачная советская ракета Н1 1960-1970-х годов с 30 двигателями. Н1 была частью советской лунной программы и должна была отправить космонавтов на Луну, но все ее экземпляры разрушились при тестовых запусках. По мнению ряда специалистов, именно слишком большое количество двигателей приговорило проект, однако Илон Маск заявил, что современные технологии позволяют решить эту проблему.

(Жидкостный ракетный двигатель замкнутой схемы.Wikimedia Commons)

Кроме того, двигатели Raptor используют в качестве топлива метан, который более эффективен, чем керосин, и более удобен, чем водород. Также благодаря использованию метана Raptor работает по схеме с полной газификацией компонентов, в которой топливо и окислитель проходят через два различных газогенератора. Такая схема позволяет значительно поднять давление в камере сгорания, что повышает эффективность двигателя и его удельную тягу.

Как заявил Маск в Twitter, следующие летные испытания Starship должны состояться в ближайшие месяцы. Прежде, чем NASA одобрит посадку людей на Луну на этой ракете, SpaceX придется неоднократно доказать надежность Starship в целой серии испытаний.

https://www.gazeta.ru/science/2023/04/20/16587469.shtml

Для ЛЛ: Восстанавливать ступень, вытаскивая ее из воды, оказалось дешевле аренды вертолета.

Внимание! Это непрофессиональный перевод со стороннего ресурса.

В комментариях во время телефонного звонка 28 февраля Питер Бек, исполнительный директор Rocket Lab, сказал, что компания рассматривает планы извлечения носителя из океана и подготовки его для запуска, вместо того, чтобы ловить ступень с помощью вертолета, что компания дважды безуспешно пыталась сделать в прошлом году.

Первая ступень Electron, спускающаяся под парашютом (справа), как видно с вертолета, когда он пытался захватить парашют. Однако вертолет отпустил ракету-носитель несколько мгновений спустя. Фото: Rocket Lab

Во второй попытке в ноябре прошлого года Rocket Lab отменила вылет вертолета из-за кратковременной потери телеметрии от ракеты-носителя. Вместо этого компания позволила ступени упасть в океан, откуда ее подняло судно и возвратило на объекты Rocket Lab.

«Это оказалось довольно счастливым поворотом событий» - сказал он по телефону. «Electron пережил купание в океане в удивительно хорошем состоянии, и во многих случаях его компоненты фактически проходят переквалификацию для нового полета».

Он сказал, что компания планирует восстановление в океане в предстоящем полете после изготовления дополнительной гидроизоляции в первой ступени. «В ожидании результатов тестирования и анализа ступени, миссия может подтолкнуть нас к тому, чтобы полностью придерживаться морского восстановления и обеспечить значительную экономию на всей операции».

«В 2022 году мы доказали, что можно встретиться с возвращающейся ступенью в воздухе и закрепить ее на вертолетной подвеске», - сказал Бек, имея в виду первую попытку восстановления, когда вертолет зацепил носитель, но через несколько мгновений его выпустили, «но если мы сможем сэкономить, исключив этот дополнительный этап, мы будем просто вытаскивать носители из воды».

Позже он сказал, что стоимость была «нейтральной» между восстановлением в воздухе и в океане: дополнительные работы по гидроизоляции ракеты-носителя и его ремонту были компенсированы отсутствием необходимости привлекать вертолет. Тем не менее, Бек подсчитал, что он может выполнять восстановление вертолета примерно в 50% запусков Electron, но это увеличивается до 60-70% для восстановления из воды.

«Что позволяет нам делать посадка на воду, так это восстанавливать больше транспортных средств, потому что у нас нет ограничений, связанных с эксплуатацией вертолета», - сказал он. «Итак, с финансовой точки зрения это примерно то же самое, но мы фактически повторно используем больше транспортных средств».

Контракт Capella и предстоящие запуски

Rocket Lab отдельно объявила 28 февраля о контракте с Capella Space на четыре запуска Electron спутников для получения изображений с помощью радара с синтезированной апертурой (SAR). Каждый запуск будет нести один спутник из новой серии спутников Capella Acadia. Эти запуски начнутся во второй половине 2023 года со стартового комплекса №1 в Новой Зеландии, хотя Rocket Lab заявила, что у нее есть возможность перенести запуски на стартовый комплекс №2 на острове Уоллопс, штат Вирджиния.

«Последняя сделка с Capella Space о нескольких запусках еще больше соответствует нашей лидирующей позиции в качестве надежного поставщика небольших запусков для операторов спутниковых созвездий», - сказал Бек в отчете о доходах. «Сейчас мы запустили и подписали соглашения с некоторыми из самых известных группировок и операторов по всему миру, демонстрируя ценность, которую Electron предоставляет этим клиентам, предлагая надежный и гибкий запуск на индивидуальные орбиты».

Новый контракт является дополнением к запуску Electron для Capella, запланированному на март со стартового комплекса №2, с двумя спутниками серии Whitney. Этот запуск состоится через несколько дней после другого запуска Electron со стартового комплекса №1 с двумя спутниками BlackSky Gen2. Rocket Lab не раскрыла конкретные даты двух запусков, но для запуска с Wallops в период с 11 по 17 марта действуют ограничения в воздушном пространстве.

Эти запуски состоятся после первого запуска Rocket Lab в этом году, его первого полета со стартового комплекса №2 в январе. Прогнозируемая выручка от трех запусков в первом квартале составит 19 миллионов долларов, что является частью общих прогнозов Rocket Lab в размере 51-54 миллионов долларов выручки за квартал.

Эти запуски позволят компании провести до 15 запусков в 2023 году. «Я думаю, что с запланированными тремя запусками в первом квартале мы в отличной форме, чтобы достичь этого числа 15», - сказал Адам Спайс, финансовый директор Rocket Lab. Спрос выше, но он предупредил, что «школа жестких ударов» научила компанию рискам из-за задержек клиентов.

«Мы скорректировали цифры с учетом рисков, поэтому мы считаем, что 15 - это правильное число для года, учитывая, где мы находимся, и учитывая вероятность того, что некоторые программы могут сдвинуться вправо», - сказал он.

Этот спрос, добавил Бек, означает, что компания не видит ценового давления на запуски Electron. «Цены на Electron никогда не снижались. Он только поднимались».

По прогнозам Spice, это будет продолжаться, поскольку другие разработчики малых ракет-носителей уходят с рынка. «Я думаю, что это всего лишь вопрос времени, когда процесс естественного отбора действительно приведет нас к тому, что запуск Electron станет более дорогостоящим, а не менее дорогостоящим», - сказал он.

Перевод

Первоисточник