Прорывной год для SpaceX: чем космическая компания отличилась в 2020 году

С чего все началось?

2020 год для SpaceX начался громко — буквально. 7 января, через месяц после запуска, грузовая капсула Dragon миссии CRS-19 упала в воду к западу от Бахи, Калифорния. Позже экипажи извлекли капсулу, а также 1,7 тонн научного оборудования. Следующая миссия CRS-20 в марте была успешной. Уже в 20-й раз аппараты SpaceX пополняли МКС и благополучно возвращались на Землю. В ходе этих 20 миссий SpaceX доставила на МКС около 43 тонны материалов и оборудования, а также перевезла 33,5 тонн груза обратно. Окончательная доставка на МКС в апреле ознаменовала окончание первоначального контракта SpaceX с НАСА и заключительный полет конструкции грузовой капсулы Dragon первого поколения. С тех пор ее заменили обновленным и более универсальным кораблем Dragon 2.

Восстановление ракет-носителей

В течение года компания также усовершенствовала методы восстановления ракет-носителей. В июле экипажам SpaceX удалось вытащить обе половины обтекателя носового обтекателя в воздухе с помощью большой сети, установленной на крыше спасательного корабля. Схожий метод недавно продемонстрировала Rocket Lab со своей системой восстановления Electron. Такие носовые обтекатели стоят $6 млн, поэтому их восстановление имеет первостепенное значение.

Система эвакуации для экипажа Dragon

Конечно, прежде чем SpaceX смогла официально отказаться от своих старых грузовых капсул, компании пришлось доказать, что новые варианты экипажа Dragon 2 достаточно безопасны и прочны для доставки людей на МКС и обратно.

Уже в середине января SpaceX успешно продемонстрировала свою систему эвакуации с капсулы для экипажа Dragon. При взлете со стартового комплекса 39A в Космическом центре Кеннеди неуправляемая ракета Falcon 9 пролетела всего 90 секунд до того, как сработал сигнал прерывания полета, в результате чего капсула экипажа принудительно отделилась от остальной части ракеты. Капсула взорвалась со скоростью 644 км/ч, затем развернула парашюты и благополучно приземлилась в Атлантике.

Отправка людей на МКС

Следующая задача для SpaceX возникла в июне, когда была запущена миссия DEMO-2. Тогда впервые в капсуле экипажа находились настоящие люди. После одной неудачной попытки запуска астронавты Роберт Бенкен и Дуглас Херли успешно взлетели со стартового комплекса 39A. Это стало первым случаем запуска американских астронавтов с территории США с конца эры шаттлов в 2011 году.

«Сегодня начинается новая эра пилотируемых космических полетов, поскольку мы снова запускаем американских астронавтов на американских ракетах с американской земли по пути к МКС, нашей национальной лаборатории на орбите Земли, — заявил в июньском пресс-релизе администратор НАСА Джим Бриденстайн. — Я благодарю и поздравляю Боба Бенкена, Дуга Херли, а также команды SpaceX и НАСА с этим достижением для США. Запуск этой коммерческой космической системы, разработанной для людей, является феноменальной демонстрацией американского превосходства и важным шагом на нашем пути к расширению исследований человеком Луны и Марса».

Через 19 часов после запуска пара астронавтов состыковалась и вошла в МКС. Станция стала их временным домом на следующий месяц. Позже они забрались обратно в капсулу экипажа Dragon, отделились от МКС и не спустились на поверхность, совершив эпичную посадку в океане.

Сертификация Crew Dragon

SpaceX работает в бизнесе почти два десятилетия и потратила это время на совершенствование конструкции и конструкции своих ракет, совершенствование операций по запуску и восстановлению. Вся эта тяжелая работа окупилась в ноябре, когда НАСА официально сертифицировало Crew Dragon — ракету Falcon 9 и саму капсулу — как «первую в истории коммерческую систему космических кораблей, способную доставлять людей на Международную космическую станцию ​​и обратно в рамках программы агентства Commercial Crew Program», — такие слова прозвучали в официально сообщении НАСА.

«Я чрезвычайно горжусь тем, что мы возвращаем регулярные запуски пилотируемых космических полетов на американскую землю на американских ракетах и ​​космических кораблях — подчеркнул Бриденстайн. — Этот этап сертификации: невероятное достижение NASA и SpaceX, которое подчеркивает прогресс, которого мы можем добиться в сотрудничестве с коммерческой промышленностью».

Новая миссия с четырьмя астронавтами

Как будто этого было недостаточно, чтобы дать генеральному директору SpaceX Илону Маску повод для радости. Но уже через неделю после поздравлений НАСА миссия CREW-1 успешно стартовала из Космического центра Кеннеди во Флориде — на борту были уже не два, четыре астронавта. Космонавты НАСА Майк Хопкинс, Виктор Гловер, Шеннон Уокер и астронавт JAXA Соичи Ногучи прибыли на МКС 16 ноября в преддверии шестимесячного пребывания на станции. Кстати, Виктор Гловер — первый темнокожий астронавт, проживший на борту МКС в течение шести месяцев. За 22 года нахождения МКС на орбите Земли афроамериканцы ни разу не оставались на борту дольше нескольких дней. Маск увереяет, что миссия CREW-1 это только начало. У SpaceX есть планы на еще два запуска с экипажем в 2021 году и еще раз в 2022 году.

Контракт на «спутники-шпионы»

В 2020 году SpaceX реализовалась не только в НАСА. В августе Космическое и ракетное командование космических сил США (SMC) объявило, что выбрало компанию SpaceX и её конкурента ULA для заключения пятилетних контрактов на услуги по запуску космических объектов национальной безопасности — по сути, вывод на орбиту спутников-шпионов. Контракт действует до 2024 года, при этом первый, колоссально дорогой запуск в $316 млн, должен состояться уже в 2022 году. Более того, в ноябре Space Force передала SpaceX дополнительные $29,5 млн за годовой контракт, который «предусматривает ранние исследования и наблюдение за флотом для космических миссий, не связанных с национальной безопасностью», — говорится в официальном объявлении.

«Это знаменательный день, ставший кульминацией многих лет стратегического планирования и усилий Департамента ВВС, NRO и наших партнеров в сфере услуг по запуску», — подчеркнул Уильям Ропер, помощник министра ВВС по закупкам, технологиям и логистике в своем заявлении в августе. — Поддержание конкурентного рынка запусков, обслуживание как государственных, так и коммерческих клиентов:мы поощряем постоянные инновации в обеспечении гарантированного доступа в космос. Открывается новая эпоха космических запусков».

Запуск спутников GPS нового поколения и военные контракты

Кроме того, SpaceX подписала соглашение о доставке на орбиту спутников GPS нового поколения в рамках своей сделки с SpaceForce. У космического аппарата GPS III в три раза больше точность и в восемь раз улучшенные возможности защиты от помех. Более того, он будет оставаться на орбите в течение 15 лет — это на 25% дольше, чем у нынешнего поколения спутников.

Военные контракты SpaceX не ограничиваются США. В июле Falcon 9, который доставил Боба Бенкена и Дуга Херли на МКС, перевез на борт военный спутник связи ANASIS-II для Южной Кореи.

30 августа другой Falcon 9, на борту которого находится SAOCOM 1B, аргентинский спутник наблюдения Земли, используемый для предоставления радиолокационных данных аварийно-спасательным службам, был запущен с мыса Канаверал. Кстати, что ракета отправилась в сторону юга (к Кубе), а не на восток. Редко когда запуски на полярную орбиту, такие как этот, отправляются с восточного побережья. Обычно они летают с авиабазы ​​Ванденберг в Калифорнии, поэтому им не нужно пролетать над островными странами, с которыми США чуть не развязали ядерную войну. Однако SpaceX удалось получить специальное исключение для ВВС благодаря способности Falcon 9 автоматически самоуничтожиться, если ракета отклонится от предполагаемой траектории полета. Это значит, что вероятность его падения на населенные пункты была почти нулевой.

Новые успехи Starlink (и проблемы)

SpaceX также добилась значительных успехов в работе своей молодой орбитальной широкополосной системе связи Starlink. Начиная с успешного запуска около 60 микроспутников (это максимум, что может унести капсула Dragon) в начале января, позже SpaceX запустила еще 14 наборов.

«Производительность спутников намного превосходит показатели традиционного интернета. Наша глобальная сеть не ограничена наземной инфраструктурой и Starlink будет доставлять высокоскоростной широкополосный интернет в места, где доступ был ненадежным, дорогим или полностью недоступным», — говорится на веб-сайте SpaceX.

На конец ноября компания успешно запустила более 950 спутников из планируемых 1000 на 2020 год. В конце концов, SpaceX хочет, чтобы более 42 000 спутников Starlink охватили весь земной шар. Последний запуск прошел настолько хорошо, что SpaceX уже готовит частную бета-версию своего предстоящего интернет-сервиса (стоимостью в $99 в месяц за участие). Благодаря недавнему разрешению регулирующих органов, компания начнет предлагать интернет от Starlink и в Канаде, когда сервис будет официально запущен к 2022 году.

Конечно, что программа Starlink не обошлась без разногласий. Вскоре после начала запусков астрономы выражали озабоченность по поводу того, что созвездие отражающих микроспутников может помешать работе наземных телескопов. Особенно в тех, количествах, которые прогнозирует Маск. Компанию обвиняли, что весь проект потенциально может замедлить научный прогресс в целом. Позже сотни ученых и исследователей подписались под отчетом о семинаре на конференции SatCon1 в августе, утверждая, что «никакая комбинация смягчений не может полностью избежать воздействия спутниковых следов на научные программы грядущего поколения». В ответ SpaceX начала добавлять солнечные экраны к Starlink, чтобы уменьшить их отражательную способность.

Универсальная пусковая система будущего — Starship

Забегая вперед, отметим, что SpaceX не будет вечно полагаться на своих «драконов» (Dragon) и «соколов» (Falcon). Компания уже работает над созданием унифицированной космической пусковой системы, которая может — и будет — перевозить пассажиров так же легко, как грузы и спутники. Речь идет о сверхтяжелой ракете Starship. Как заявили в SpaceX, Starship, который не только будет доставлять людей на Марс, но станет быстрой и многоразовой системой запуска для быстрого вывода ресурсов на низкую околоземную орбиту и Луну — это «высший приоритет» компании сейчас.

Конечно, год начался не особо хорошо для Starship — еще один прототип, SN4, взорвался на стартовой площадке в мае. И, все же, преемнику злополучного SN4 — SN5 — удалось избежать взрыва во время тестового полета в августе, Он также успешно поднялся на 150 метров от своей стартовой площадки, прежде чем переключиться, чтобы приземлиться на другой площадке на небольшом расстоянии.

Самая большой вызов для Starship на сегодняшний день — первый испытательный полет на большой высоте — может произойти уже в ближайшее время. Последний прототип компании, SN8, был завершен в сентябре и первоначально должен был подняться на высоту около 18 00 м, прежде чем благополучно вернуться на Землю. Этот потолок был понижен до 15 000 м в конце сентября по нераскрытым причинам. С тех пор само испытание неоднократно откладывалось. Однако в конце ноября, после успешного статического возгорания двигателей, Маск написал в Твиттере, что надлежащие летные испытания неизбежны.

Что в итоге?

Что бы ни случилось, производительность SpaceX в 2020 году уже оказала длительное влияние на аэрокосмическую промышленность. Европейский Союз, например, уже объявил, что продвигает развертывание своих навигационных спутников Galileo, переносит график на 3 года до 2024 года, а также впервые инвестирует €1 млрд в исследование многоразовых ракетных технологий и стимулирование стартапов в отрасли. Если объединить и без того значительный поток доходов SpaceX, составлявший $2 млрд долларов по состоянию на 2019 год, с растущими военными контрактами, научными и коммерческими успехами, вывод напрашивается сам собой — компания сохранит свое господство на рынке в ближайшие годы.

Читать также

Найдена самая далекая и древняя галактика во Вселенной

В Андах нашли 20 новых видов животных и растений

Ученые выяснили, куда пропали красные гиганты из центра Млечного Пути