Ракета Falcon Heavy, ее запуск

Илон Маск в 2011 году на пресс-конференции в Национальном пресс-клубе в Вашингтоне официально анонсировал проект создания новейшей ракеты тяжелого класса, по своей мощности уступающей лишь летавшему на Луну комплексу «Сатурн-5» – «Аполлон».

Предполагалось, что первый демонстрационный пуск Falcon Heavy будет осуществлен с базы Ванденберг (Калифорния) уже в 2013 году. Однако, сложности с первыми пусками ракет Falcon-9 и потребность в доработках (к 2016 году Falcon-9 была дважды модифицирована до версии v.1.1 и до версии FT) заставили SpaceX продлить работу над тяжелой ракетой. В конце 2015 года первый пуск ракеты назначили на осень 2016 года. Предположительно, стоимость заброски 6,4 тонн полезной нагрузки на геопереходную орбиту будет составлять порядка 90-100 миллионов долларов.

Falcon Heavy – двухступенчатая жидкостная ракетаноситель тяжелого класса, оснащаемая двумя боковыми ускорителями по пакетной схеме.

Первая ступень ракеты Falcon Heavy является модификацией первой ступени ракеты Falcon-9FT, уже находящейся в эксплуатации SpaceX. Как и базовая ракета, эта ступень оснащается 9 жидкостными ракетными двигателями Merlin 1D, размещенными по круговой схеме Octaweb (1 двигатель в центре и 8 – вокруг него). Ступень конструкционно усилена и имеет дополнительные крепления для подвески двух боковых ускорителей.

Боковые ускорители также являются модификациями базовой Falcon-9FT, но конструкционно упрощены в сравнении с центральным модулем, так как нагрузка на них в полете ниже.

Силовая установка аналогична центральному модулю и ракетам Falcon-9FT – 9 двигателей Merlin 1D.

Таким образом, первая ступень из трех модулей оснащается суммарно 27 двигателями Merlin 1D общей тягой 20 418 кН на уровне моря и 22 279 кН в вакууме.

Вторая ступень Falcon Heavy стандартная для всех ракет семейства Falcon-9. Оснащается одним двигателем Merlin 1D Vacuum с номинальным временем работы 397 секунд. Технические характеристики двигателя позволяют запускать его многократно в течение полета.

В соответствии со схемой полета ракеты Falcon Heavy, боковые ускорители должны отходить от ракеты раньше, а центральный модуль еще некоторое время будет разгонять ракету до отделения от второй ступени. Однако, центральный модуль и боковые ускорители аналогичны, а значит, отключиться они должны одновременно (из-за истечения запаса топлива).

Изначально в SpaceX предлагалось создать систему перекачки топлива из боковых ускорителей к центральному модулю. Это позволило бы обеспечить дополнительное время действия модуля после отделения ускорителей. Но, со временем, было решено отложить внедрение этой системы, как усложняющей конструкцию без необходимости. Вероятно, позже она будет внедрена.

Запуск ракеты-носителя Falcon Heavy с мыса Канаверал во Флориде, 6 февраля 2018 года

В актуальном же проекте предполагается, что тяга двигателей центрального модуля будет ниже на начальном этапе полета, что позволит сэкономить топливо и увеличить время действия (хотя, первый вариант позволил бы держать все двигатели на максимальной тяге и обеспечить большую полезную нагрузку). Такая схема уже применяется концерном ULA в своих ракетах семейства Delta 4 Heavy.

Ракеты Falcon Heavy, как и Falcon-9, являются частично многоразовыми. Так как модули первой ступени, фактически, являются первыми ступенями ракет Falcon-9, они также оснащаются системами, позволяющими им возвращаться на Землю. Однако, наличие этих систем, конечно, снижает эффективность (масса ракеты увеличивается за счет дополнительного топлива и посадочных систем).

В связи с тем, что первая ступень Falcon Heavy после отделения будет обладать значительно большей скоростью и находиться намного дальше от стартовой площадки, в сравнении с первой ступенью Falcon-9, то необходимость ее возврата на посадочную площадку повлечет значительное снижение массы выводимой нагрузки. Поэтому в высокоэнергетических миссиях к геопереходной орбите она будет осуществлять посадку на плавающую платформу Autonomous Spaceport Drone Ship. Боковые ускорители, напротив, будут иметь возможность возврата к месту старта и посадки на землю при подавляющем большинстве сценариев запуска.

По мнению ряда экспертов, настоящая цель Falcon Heavy – это создание абсолютно нового глобального бизнеса в сфере интернет-коммуникаций. SpaceX намеревается создать космический Интернет, раздаваемый всему человечеству с орбиты.

В ноябре 2016 года SpaceX обратилось к Федеральной комиссии по связи США (FCC) с запросом разрешения на запуск «негеостационарной орбитальной спутниковой системы в фиксированной спутниковой службе».

Первые спутники для раздачи Интернета отправятся в космос уже 17 февраля 2018 года. До 2024 года компания Илона Маска намеревается вывести в космос 4425 аналогичных спутников по всему миру.

Согласно данным Unity of Concerned Scientists, сейчас на земной орбите находится 1738 работающих спутников, и около 3000 нефункционирующих. Таким образом, вскоре мы получим абсолютно новый, больший, чем когда-либо, пояс спутников на околоземной орбите. Единственное отличие, SpaceX будет размещать свои космические аппараты в диапазоне 1110-1350 км над уровнем земли, в то время как традиционные геостационарные спутники надо размещать на высоте более чем 35 000 км. Это нужно для того, чтобы обеспечить высокий уровень сигнала, скорость подключения и минимальный уровень задержки.

Интернет, по задумке Маска, будет доступен по всему земному шару. Сам доступ будет бесплатным, но пользователю потребуется терминал, который будет стоить от 100 до 300 долларов.

«4,3 миллиарда человек, а это 59 % населения планеты, не имеют доступа к Интернету, – говорил Маск о мотивации проекта. – И около 90 % от этой цифры приходится на развивающиеся страны».

Безусловно, Интернет для бедных, это не только просветительская миссия, но и эпический по масштабам бизнес.

В статье T e Wall Street Journal есть прогноз, согласно которому к 2025 году это направление принесет SpaceX 30 миллиардов долларов. Чтобы ориентироваться в цифрах, крупнейшая телекоммуникационная компания Comcast, предоставляющая услуги высокоскоростного Интернета, в 2015 году заработала 12 миллиардов долларов.

Несмотря на заявления Илона Маска, о том, что вырученные от спутников деньги пойдут на продолжение работы по перемещению человечества на Марс, идея колонизации Красной планеты все еще выглядит очень и очень условно.

К тому же, в случае успешного завершения проекта по «космическому Интернету», в 2024 году американскому изобретателю будет уже 54 года. Сможет ли Илон в будущем оставаться сверхчеловеком, днями и ночами преодолевать любые трудности и постоянно начинать все сначала ради фантастической цели – остается только надеяться.

Фанаты Маска, а их после запуска Falcon Heavy точно можно исчислять миллионами, уверены, что он останется сверхчеловеком всегда. И Марс вполне реален.

Но как бы там ни было, глобальный Интернет, доступный в любой точке земного шара, мы увидим раньше. И его влияние на развитие цивилизации еще предстоит оценить.

Запуск Falcon Heavy был произведен 6 февраля 2018 года. В 23:45 по московскому времени ракета-носитель Falcon Heavy стартовала с космодрома на мысе Канаверал – с той самой площадки, откуда к Луне отправился «Аполлон-11».

Она не несла никакого полезного груза, если не считать автомобиль Tesla Roadster, который должен был отправиться в открытый космос.

За стартом, помимо прочих, наблюдал Базз Олдрин, ступивший на спутник Земли в 1969 году вслед за Нилом Армстронгом, а вместе с ним и миллионы людей. Трансляцию запуска на YouTube смотрели одновременно более 2,3 миллиона человек – это вторая по популярности онлайн-трансляция сервиса после прыжка из стратосферы Феликса Баумгартнера в 2012 году.

Запуск получился нервным, его неоднократно переносили из-за сильного ветра. Через две с половиной минуты полета от корпуса ракеты отсоединились два ускорителя и успешно сели на бетонные площадки на мысе Канаверал. Обе эти ступени уже однажды летали в космос и использовались повторно. Еще один ускоритель отсоединился от второй ступени через три минуты после старта. Двигатели второй ступени работали чуть менее получаса, после чего вишневая Tesla Roadster отправилась в свободный полет.

При первом запуске был большой риск аварии, поэтому в SpaceX решили запустить личный Tesla Roadster Маска. Вероятность вывести ее непосредственно на околомарсианскую орбиту Маск назвал крайне малой. Над машиной специалисты SpaceX также потрудились на славу Установили множество камер, не забыли даже посадить манекен в скафандре производства SpaceX.

В 2018 году ожидается еще два пуска Falcon Heavy. Речь идет о миссиях Arabsat-6A (в интересах Саудовской Аравии) и Space Test Program-2 (для ВВС США).

«Falcon Heavy способна поднять в два раза больше за четверть стоимости (по сравнению с Delta 4 Heavy), – заметил в разговоре с Bloomberg консультант авиационно-космической компании AlixPartners Луиджи Пелусо. – Если она будет работать, это откроет большие возможности для лунной программы, которая значится в долгосрочной перспекиве Вашингтона и НАСА».

Для лунной программы США, работавшей с 1961 по 1972 год, использовали ракету «Сатурн-5». Она могла выводить на низкую околоземную орбиту до 140 тонн груза. Запуски «Сатурн-5» прекратили в 1973 году в том числе из-за высокой стоимости.

Проекты сверхтяжелых ракет-носителей реализуются только в США. Четыре старта советского носителя Н-1 были неудачными. Ракету испытывали с 1969 по 1972 год, ее предполагалось использовать для советских лунных миссий. Второй в СССР сверхтяжелый носитель, «Энергия», запускался дважды – в 1987 и 1988 годах, оба раза успешно. Эту ракету создавали в том числе для советского орбитального корабля «Буран». Программа «Энергия-Буран» закрыта в 1993 году.

Ведущий научный сотрудник Института космических исследований РАН Натан Эйсмонт в эфире радио Sputnik прокомментировал запуск Falcon Heavy:

«Это (Запуск ракеты. – Ред.) действительно большой успех, который означает, что сейчас американцы имеют возможность возобновить полеты на Луну Это можно сказать со всей определенностью. Характеристики Falcon Heavy, конечно, не совсем соответствуют тому, что было достигнуто американцами при выполнении ими операции с пилотируемыми полетами на Луну, но все равно это успех. И здесь его надо измерять еще и по стоимости запуска, а стоимость в данном случае примерно на уровне нашего “Протона”, то есть около 90 миллионов долларов. В то время как раньше вся программа полетов на Луну стоила порядка 20 миллиардов долларов. Конечно, цена носителя – это еще не стоимость всей программы, но все равно это большое достижение».

По задумке Илона Маска, Falcon Heavy отправил в космос его любимый спорткар Tesla. Ожидается, что автомобиль будет вращаться вокруг Солнца в течение нескольких сотен миллионов лет

Президент США Дональд Трамп поздравил в своем «Твиттере» компанию SpaceX и ее главу с успешным запуском ракеты:

«Поздравляю Илона Маска и SpaceX с успешным запуском Falcon Heavy. Это достижение наряду с торговыми и международными партнерами НАСА продолжает демонстрировать американское мастерство в самом лучшем свете».

По словам экспертов, вся индустрия спутников производит аппараты, масса которых не превышает 30 тонн.

«По сути, его ракета не востребована на сегодня, и, чтобы получить устойчивый рынок, нужно держать эту ракету в готовности, и ждать, когда заказчики создадут новые спутники большой массы, чтобы нагрузить на нее», – считает Виталий Егоров, представитель российской аэрокосмической компании.

Поэтому Маск активно продвигает идею космического туризма, полетов к Луне, освоения Марса. Хотя пока в SpaceX отказались от планов использовать Falcon Heavy для возвращения людей на Луну Между тем, в нашей стране уже принято решение о создании новой тяжелой ракеты. А пока на Земле решаются технические вопросы, манекен на электрокаре отправляется бороздить космические просторы. И на приборной панели перед ним виднеется надпись: «Без паники».