Посадка первой ступени ракеты spacex

В SpaceX опробуют новый способ посадки первой ступени ракеты Starship

Компания SpaceX намерена опробовать новый способ посадки первой ступени будущей ракеты Starship. Об этом сообщил в своем микроблоге Twitter глава SpaceX Илон Маск.

Напомним, ракета Starship разрабатывается SpaceX для доставки людей и грузов на Марс. Модифицированные версии Starship планируется использовать в программе NASA по возвращению американских астронавтов на Луну, а ранее в SpaceX обещали создать на базе Starship пассажирские ракеты для перевозок людей между отдаленными городами на Земле. Пока что компания тестирует прототипы второй ступени Starship, которая также будет представлять собой многоразовый космический корабль. Недавнее испытание прототипа SN8 в «прыжке» на 12,5 километра было успешным до самого конца, но при посадке прототип взорвался, не успев погасить скорость.

Первая ступень Starship, которая будет существенно больше второй, также будет многоразовой. Ранее предполагалось, что она сможет садиться на специальную площадку так же, как первая ступень ракеты-носителя Falcon 9, но теперь Маск сообщил, что после торможения двигателями она будет зацепляться аэродинамическими рулями за стрелу башни обслуживания. По его словам, такая схема позволит облегчить конструкцию ступени, за счет отказа от посадочных опор и даст возможность быстро вернуть ее на стартовую площадку, что в перспективе может снизить время между запусками одной и той же ракеты до одного часа.

We’re going to try to catch the Super Heavy Booster with the launch tower arm, using the grid fins to take the load

Вскоре пользователь Twitter под ником smallstars показал примерную визуализацию такой схемы посадки. В комментариях Маск уточнил, что посадка будет полностью вертикальной, поэтому верхняя часть стрелы в визуализации должна быть открытой.

Ever since @elonmusk nonchalantly commented on our booster landing that they would «try to catch the booster with the tower», @ErcXspace and I have been debating a few different solutions for a catching mechanism. This one is my favorite so far pic.twitter.com/SzFsH40pxV

Как отмечает N+1, описанная Маском схема посадки вызывает вопросы. Так, схема с использованием башни обслуживания требует исключительной точности посадки ступени, а возможная авария приведет к потере ступени, а также повредит стрелу и стартовую площадку. Кроме того, заявленная выгода в массе за счет отказа от посадочных опор может быть нивелирована из-за увеличения массы аэродинамических рулей, которые должны будут иметь усиленную конструкцию.

Источник

SpaceX попытается поймать первую ступень Starship стрелой башни обслуживания

Первая ступень ракеты Starship

Компания SpaceX протестирует новый способ посадки первой ступени будущей ракеты Starship — после торможения двигателями она будет не приземляться на посадочную площадку, а зацепляться аэродинамическими рулями за стрелу башни обслуживания, рассказал глава SpaceX Илон Маск. Это позволит облегчить конструкцию ступени и даст возможность быстро вернуть ее на стартовую площадку, что, по словам Маска, в будущем может снизить время между запусками одной и той же ракеты до часа.

Starship — перспективная сверхтяжелая ракета SpaceX, которая заменит используемые компанией сейчас Falcon 9 и Falcon Heavy. В отличие от этих двух ракет, Starship будет не частично, а полностью многоразовой, поскольку после запуска на космодром или плавучую платформу будет возвращаться как первая, так и, при необходимости, вторая ступень. За несколько лет проект претерпел множество изменений, но в каждой его итерации предполагалось, что обе ступени будут использовать проверенную на ракетах Falcon схему с реактивной посадкой на встроенные в ракету опоры. Единственным отличием была последовательность посадки второй ступени, которую компания недавно продемонстрировала во время первого высотного испытания прототипа Starship SN8 — вторая ступень снижается в горизонтальном положении и прямо перед посадкой разворачивается, чтобы сесть вертикально.

Глава SpaceX Илон Маск рассказал в твиттере, что инженеры компании внесли в проект еще одно изменение, касающееся посадки. Согласно новым планам, компания протестирует посадку первой ступени не на посадочную площадку, а на стрелу башни обслуживания. Предполагается, что ракета погасит скорость двигателями и зацепится за стрелу (по-видимому, модифицированную) аэродинамическими рулями, помогающими управлять посадкой при снижении с большой высоты. Пользователь твиттера smallstars опубликовал визуализацию того, как может выглядеть такая посадка.

Маск выделил три преимущества такого подхода: это снижает массу и стоимость ракеты за счет отказа от посадочных опор в ракете, а также позволяет быстро переместить первую ступень обратно на стартовый стол, что, по его оценкам, позволит запустить новую ракету на базе этой ступени через час.

Источник

SpaceX впервые посадила первую ступень Falcon 9 на западном побережье США

Elon Musk / Twitter

Компания SpaceX запустила ракету Falcon 9 со спутником дистанционного зондирования Земли SAOCOM-1A. После запуска первая ступень ракеты совершила посадку на площадку на базе Ванденберг ВВС США. Трансляция запуска проходила на YouTube-канале SpaceX.

SpaceX ставит своей целью многократное снижение стоимости космических запусков благодаря посадке и последующему повторному использованию первых ступеней ракет Falcon 9 и Falcon Heavy. Для этого компания использует две схемы — посадка на баржу в океане или на специальную посадочную площадку на том же космодроме, с которого взлетела ракета. Посадка предусмотрена не на всех миссиях, потому что во время нее первая ступень совершает несколько тормозных импульсов, на которые расходуется часть топлива, из-за чего масса выводимой полезной нагрузки значительно снижается. При посадке на космодром масса выводимого груза становится еще меньше, потому что при такой схеме первой ступени нужно не просто снизить свою скорость, а полностью развернуть траекторию, на что тратится много топлива.

Первая посадка первой ступени Falcon 9

До недавнего времени все посадки первых ступеней Falcon 9 и Falcon Heavy на космодром происходили на мысе Канаверал на восточном побережье США, откуда компания запускает большинство спутников и космических кораблей. Во время нового запуска SpaceX впервые посадила ступень на космодром в Калифорнии, откуда компания запускает спутники, работающие на полярных орбитах. В этот раз SpaceX запустила первый из двух идентичных аргентинских спутников дистанционного зондирования Земли SAOCOM-1A. Он оснащен радаром для сканирования земной поверхности, работающим на частоте 1,275 гигагерц, который позволит проводить множество исследований, в том числе касающихся климата и отслеживания влажности почвы, а также наблюдать за природными катастрофами, такими как лесные пожары и наводнения.

Ракета Falcon 9 стартовала с пусковой площадки SLC-4 базы Ванденберг ВВС США 8 октября в 5:22 по московскому времени. Через две с половиной минуты первая ступень отделилась и спустя минуту вновь включила двигатели для разворота траектории. А через восемь минут после запуска она совершила посадку на площадку, расположенную примерно в 400 метрах от места старта. Вторая ступень продолжила работу и успешно вывела спутник на рабочую полярную орбиту высотой 619,6 километра.

У SpaceX есть и другие планы по многоразовому использованию элементов ракет. Недавно Илон Маск заявил, что в будущем SpaceX протестирует посадку второй ступени после орбитального запуска с помощью надувного парашюта, благодаря чему Falcon 9 и Falcon Heavy могут стать полностью многоразовыми ракетами-носителями. Кроме того, компания разрабатывает сверхтяжелую двухступенчатую ракету-носитель BFR, которая изначально проектируется как полностью многоразовая. SpaceX уже приступила к изготовлению прототипа второй ступени BFR, и может начать ее летные испытания в 2019 году.

Источник

Прототип SpaceX Starship впервые мягко приземлился, но всё равно взорвался

Сегодня в 02:21 по московскому времени компания SpaceX выполнила первую успешную посадку прототипа сверхтяжёлой ракеты Starship. Хотя при посадке аппарат не получил заметных на видео повреждений, через девять минут он взорвался. Отработка посадки прототипа необходима для повторного использования ступеней будущей ракеты Starship.

29 января этого года прототип SN10 выкатили на тестовую площадку SpaceX в городе Бока-Чика в штате Техас. С того дня больше месяца ракета так и стояла в вертикальном положении.

3 февраля при посадке разбился SN9, предшественник запущенной сегодня SN10. Едва SpaceX закончила убирать обломки очередного взрыва, как из-за воздействия арктических потоков воздуха в Техасе воцарилась необычно холодная погода. Возросшие потребности отопления не выдерживала энергосеть штата. Команда SpaceX в Бока-Чике помогала спасением морских черепах, которые не перенесли бы холод.

Из-за сложившихся условий «в бою» протестировали резервные солнечные панели комплекса, благодаря которым даже при отключениях энергии работа не прерывалась. Персонал SpaceX расширил и усилил посадочную площадку новым слоем арматуры и бетона, а также продолжил сборку прототипов SN11 и SN15.

Постепенно температура воздуха выросла до приемлемой для испытаний. 21 февраля федеральное управление гражданской авиации США закончило расследование неудачных посадок SN8 и SN9. 22 февраля глава SpaceX Илон Маск выразил оптимизм: он заявил о шансе запуска в течение недели.

Однако огневые испытания 23 февраля выявили дефект одного из трёх двигателей, поэтому его экстренно заменили. Если у SN9 замена двигателя сильно затянула запуск, то в случае с SN10 на операцию ушло всего 2 суток. Уже 25 февраля огневые испытания прошли полностью успешно, без экстренных отключений.

26 февраля SpaceX утвердила необходимые ограничения полётов вокруг своего комплекса в Бока-Чике. 28 февраля рабочие установили на SN10 два небольших взрывных заряда системы самоуничтожения. Всё это давало ясный намёк о надвигающихся испытаниях.

Система самоуничтожения в полёте на SN10, Nicholas D’Alessandro / Spaceflight Insider

Исправления продолжались и за часы до полёта. 3 марта около 21:20 МСК обратный отсчёт до пуска прервали: при начале заправки прототипа топливом один из клапанов застрял в открытом состоянии. Заправку всё же начали, но лишь через час. В другом случае назначенное время сдвинули ещё на несколько часов из-за срабатывания системы прерывания запуска, сконфигурированной с излишне строгими допусками параметров.

4 марта в 02:15 МСК произошло зажигание всех трёх двигателей Raptor. За примерно три минуты они вынесли прототип SN10 на высоту 10 километров, один за одним отключаясь по мере достижения апогея. Затем ракета начала свободное падение к поверхности земли, в процессе которого легла на «брюшко», помогая рулению закрылками.

Двигатели Raptor заработали вновь. Они восстановили вертикальное положение ракеты и помогли ей совершить мягкую посадку примерно через шесть минут после взлёта.

Вскоре официальная трансляция на канале YouTube компании SpaceX завершилась. Зрители увидели лишь чуть наклонившийся при посадке прототип и услышали поздравления ведущего с первой мягкой посадкой прототипа Starship. Примерно через девять минут после посадки ракета взорвалась, что запечатлел видеоэфир NASA Spaceflight.

Илон Маск с юмором назвал потерю прототипа «почётным увольнением», но в первую очередь отметил успех посадки. Также глава SpaceX поблагодарил сотрудников компании за работу и пообещал, что когда-то мерой успеха станет обыденность полётов уже реальной ракеты Starship.

Ни Маск, ни любые другие официальные источники пока не называют причины взрыва. Как замечают в спекуляциях эксперты, на видео заметен взрыв бака с жидким кислородом ещё до начала горения остатков компонентов топлива.

Отработка посадки прототипа важна для повторного использования сверхтяжёлой ракеты Starship. В первой половине прошлого десятилетия подобные испытания SpaceX вела для аппарата Grasshopper, похожего по масштабу на ракету тяжёлого класса Falcon 9. Первую ступень этой ракеты SpaceX успешно посадила 22 декабря 2015 года, и с тех пор повторное использование ступеней Falcon 9 стало рутиной.

Инфографика Брендана Льюиса от 27 февраля выполнена до запуска SN10

Вероятно, что последующие тесты продолжатся в первую очередь с наиболее близкими к завершению сборки прототипами SN11 и SN15. А вот аппараты SN12, SN13 и SN14 сотрудники SpaceX наоборот разбирают, как это заметили наблюдатели.

Источник

SpaceX спасла первую ступень ракеты в небывало сложных условиях

Несмотря на то что в этот раз в баках ступени почти не было топлива, она приземлилась строго в запланированной точке, прямо в центре морской посадочной платформы.

Фото: © NASA Johnson

Новая попытка спасения первой ступени ракеты Falcon 9 была предпринята компанией Илона Маска в более жёстких условиях, чем все предыдущие. Если в апреле 2016 Falcon 9 должен был доставить грузовой корабль Dragon на орбиту в 400 километров, то нынешний пуск вывел японский спутник связи на орбиту в 36 000 километров. Соответственно, в первой ступени осталось куда меньше топлива для гашения посадочной скорости. Из-за этого в SpaceX ещё до запуска оценивали вероятность успеха как небольшую.

Тем не менее всё получилось: 6 мая примерно в 8:30 по московскому времени первая ступень благополучно села на борт роботизированной морской платформы. Всё это означает, что посадка первой ступени ракеты отработана компанией на исключительно высоком уровне — более высоком, чем полагали сами её разработчики до сего дня. Видео посадки можно увидеть ниже:

Вывод объекта на более высокую (геостационарную) орбиту потребовал от первой ступени полёта почти параллельно Земле (а не почти вертикально, как в апреле) и траты большего количества топлива. Технически это означает, что после отделения второй ступени и полезной нагрузки ракета падала вниз с вдвое большей скоростью, чем обычно. Поэтому её корпус был горячее, а скорость, которую требовалось погасить, чтобы не разбиться при посадке, — существенно выше.

Чтобы полностью скомпенсировать её, пришлось задействовать на торможение не один двигатель, как обычно, а сразу три. Спасаемая ступень, как и в прошлый раз, в апреле, должна была приводниться на роботизированную баржу Of Course I Still Love You, заранее развёрнутую SpaceX в Атлантическом океане в сотнях километров к востоку от места запуска Falcon 9.

Компания Илона Маска оценивает стоимость первой ступени этой ракеты в 70% от общей стоимости пуска. Поэтому её многократное использование, предположительно, позволит снизить стоимость доставки грузов на орбиту не менее чем на 40 процентов. Однако в большинстве случаев при старте из Флориды первой ступени не хватит топлива для посадки на твёрдой земле. Из-за этого основным сценарием её спасения для SpaceX является использование баржи в открытом море. Такой способ труднее, поскольку ветер и волны делают морскую посадочную платформу всё время двигающейся, что необходимо учитывать при посадке.

В конце прошлого года и апреле этого SpaceX смогла дважды спасти первую ступень Falcon 9, однако происходило это с куда большими остатками топлива на борту. До 2015—2016 годов посадка первой ступени на хвост никогда не осуществлялась ни одним космическим агентством на планете, не говоря уже о частных компаниях. В случае если отработка многоразовости для новых ракет Маска пойдёт как намечено, он планирует сделать многоразовой и вторую ступень. В перспективе, по его мнению, всё это позволит ему вытеснить с рынка большинство конкурентов. Среди них не только другие американские компании, но и Роскосмос.

Как и в предыдущих случаях спасения первой ступени, сотрудники SpaceX, присутствовавшие при старте, не обошлись без элементов политического шоу. Они громко скандировали: U-S-A! — в момент успешной посадки на баржу. Этим, среди прочего, они подчёркивали отсутствие сходных возможностей у космической отрасли любой другой страны мира.

Источник