Санкт-ПетербургПасмурно+0°C

Многоразовая космонавтика. Нужны ли возвращаемые ступени ракет?

В понедельник, 1 мая, компания SpaceX запустила в космос спутник военно-космической разведки США. Аппарат вывела на орбиту ракета-носитель Falcon 9. Она стартовала с космодрома на мысе Канаверал. Через девять минут после запуска первая ступень вернулась и вертикально приземлилась неподалеку от места старта, на американской военной базе.

SpaceX отрабатывает технологию многоразового использования ракеты-носителя. Первый повторный полет сохраненной первой ступени Falcon 9 состоялся в конце марта и был успешным. Руководитель корпорации, изобретатель и миллиардер Илон Маск уверен, что повторное использование деталей ракеты позволит удешевить космические полеты.

Космос ближе

Экономический аспект существенно тормозит освоение человеком космоса. Проще говоря, запустить в небо ракету стоит очень больших денег, которые и без этого есть куда потратить. А потому, как только Илон Маск объявил цель - достижение многоразовости первой ступени - по обе сторона океана начались пламенные дискуссии за и против этой идеи.

Противники сразу обратили внимание на очевидный факт: многоразовая система снижает массу выводимой нагрузки.

Маск, возвращая первую ступень, экономит 30—40% стоимости ракеты, но при этом, за счет утяжеления конструкции ступени системами посадки и наличия дополнительных запасов топлива, выводимый груз у него при той же стартовой массе ракеты также снижается на 30—40%. Условно ракета на рынке запусков становится на класс ниже: «Протон» превращается в «Зенит». Таким образом, экономика проекта на лезвии ножа, и это без неясных пока затрат на подготовку к повторному использованию», — пояснил Андрей Ионин, кандидат технических наук, член-корреспондент Российской академии космонавтики им. Циолковского.

Стоит отметить, что тут не все так однозначно. Мнение Александра Ионина справедливо лишь в том случае, если предположить, что каждый пуск ракета летит с максимальной нагрузкой. Однако на практике те же корабли Dragon, которые SpaceX запускает на низкую орбиту по контракту от NASA, нагружают ракету Falcon 9 FT примерно на 45%. И в этом случае вполне логично потратить треть ресурсов на возвращение первой ступени.

Критики также вспомнили первый опыт многократного использования космических кораблей - американскую программу Space Shuttle. Каждый челнок был рассчитан на сотню полетов, однако инженеры недооценили повреждения, которые корабль получал в атмосфере при возвращении из космоса. После этого шаттл приходилось разбирать чуть ли не до винтиков, что не только удлиняло сроки подготовки к следующим полетам, но и увеличивало расходы на запуск. В конечном счете NASA пришлось вернуться к использованию одноразовых ракет.

Последний запуск шаттла состоялся летом 2011 года. И эксперты считают, что технологии с тех пор не шагнули вперед настолько, чтобы удешевить обслуживание вернувшейся из космоса ракеты.

Караван идет

Пока другие спорят о достоинствах и недостатках возвращаемых ступеней, SpaceX продолжает накапливать уникальный опыт эксплуатации многоразовых систем. Модернизируются двигатели, совершенствуется программное обеспечение, не стоит на месте авионика. В итоге мощности ракет растут, а цена и без многоразовости остается самой выгодной на рынке.

Но даже несмотря на успешный первый опыт, Илон Маск заявляет, что Falcon 9 требует доработки. Согласно планам миллиардера, через год первые ступени можно будет использовать до 10 раз. В долгосрочной перспективе - до 100 раз.

Россия же тем временем исключила проект многоразовых первых ступеней из Федеральной космической программы. На эти цели планировалось выделить 12,5 млрд рублей. В Роскосмосе убеждены, что на данном этапе нужно удешевлять одноразовые ракеты, а не вкладывать деньги в разработку возвращаемых систем. Что окажется правильным: инвестиции или экономия - покажет время.