Взлёт, 2016 № 10 (142) - Коллектив авторов

Разработка новой ракеты велась как за счет собственных средств SpaceX, так и полученных в результате выигрыша в конкурсе коммерческих орбитальных транспортных перевозок COTS (Commercial Orbital Transportation Services), объявленном NASA в 2005 г. для привлечения частного бизнеса к доставке грузов и людей на Международную космическую станцию в рамках курса на коммерциализацию космической деятельности, намеченного Соединенными Штатами еще в конце XX века.

В рамках первого этапа программы COTS 18 августа 2006 г. NASA выдало компании Маска контракт на сумму 278 млн долл., позднее увеличив цифру до 390 млн долл. На конкурс COTS был предложен носитель Falcon 9 в связке с кораблем Dragon. Получалась интересная картина: не имея к тому моменту за душой ничего, кроме репутации, амбиций и еще не взлетевшей легкой ракеты, Илон Маск предлагал с нуля сделать корабль для доставки грузов на МКС, а также ракету для его запуска, находившуюся по характеристикам на уровне «именитой» Atlas V. Фактически первые деньги от NASA были получены за «бумагу»!

В конце 2008 г., когда из-за трех подряд аварий ракеты Falcon 1 компания SpaceX была на грани банкротства, Маск участвовал в конкурсе CRS (Commercial Resupply Services) по коммерческому снабжению МКС, объявленному NASA, и... вновь победил, получив контракт стоимостью 1,6 млрд долл. на выполнение 12 запусков корабля Dragon для доставки на станцию 20 т грузов!

Так, Falcon 1, ставший первой в мире успешной частной орбитальной ракетой- носителем, был фактически «списан в утиль» после двух удачных полетов, а Маск бросил все имеющиеся силы и средства на создание обладающей значительно большим коммерческим потенциалом ракеты Falcon 9 и грузового корабля Dragon.

Поначалу казалось, что уроки Falcon 1 учтены: успешным стал первый же полет исходной модели Falcon 9 (позднее получила условное обозначение v1.0): 4 июня 2010 г. на околоземную орбиту был выведен габаритно-весовой макет корабля Dragon. Остальные пуски, проходившие по заказам NASA, также оказались успешными. Вскоре SpaceX стала предпринимать попытки подработать на «попутных» запусках для сторонних заказчиков.

Первый крупный инцидент с новым носителем произошел в четвертом пуске (миссия CRS-1). 8 октября 2012 г. на 79-й секунде полета при прохождении зоны максимального скоростного напора разрушилась форсуночная головка одного из девяти двигателей первой ступени, из-за чего получил повреждения и хвостовой отсек ракеты. Тем не менее, она смогла вывести Dragon на опорную орбиту — за счет увеличения времени работы второй ступени. Для повторного включения последней топлива уже не было, «попутная» нагрузка (спутник Orbcomm-G2) осталась на нерасчетной орбите и в итоге оказалась утраченной. Данный отказ не отразился на реноме носителя. Более того, Маск преподнес его в качестве демонстрации возможностей Falcon 9 продолжать полет при отказе одного из двигателей первой ступени.

Всего в 2010—2013 гг. Falcon 9 v1.0 стартовал пять раз и использовался для демонстрационных и штатных полетов в рамках программы COTS и CRS.

Посадка первой ступени ракеты Falcon 9 после запуска спутников ORBCOMM 21 декабря 2015 г.

В 2013 г. базовую модификацию сменил вариант Falcon 9 v1.1. Он отличался увеличенным объемом баков, заметно возросшей тягой двигателей и увеличенной на треть энергетикой. За три года Falcon 9 v1.1 выполнил 15 полетов, из них пять — с кораблем Dragon в миссиях CRS, три — с научными полезными нагрузками, среди которых были «пачка» полукоммерческих спутников (CASSIOPE, POPAC, DANDE), аппарат для наблюдения за Солнцем из точки либрации DSCOVR (Triana) и океанографическая лаборатория Jason 3. Остальные миссии были чисто коммерческими: по заказам компаний SES, Thaicom, Orbcomm, AsiaSat, Asia Broadcast Satellite, Eutelsat, а также Национального космического агентства Туркменистана были запущены телекоммуникационные спутники.

Один пуск Falcon 9 v1.1 закончился аварийно: 28 июня 2015 г. на 139-й секунде полета разрушился бак окислителя второй ступени. Маск назвал его причиной разрушение стойки одного из гелиевых шарбаллонов из-за технологического брака, что, якобы, привело к разрыву магистрали наддува, стремительному повышению давления в баке и разрушению обечайки. Компания SpaceX довольно быстро оправилась от неудачи и через шесть месяцев вернулась к полетам.

Карьера варианта Falcon 9 v1.1 завершилась 17 января 2016 г.: на смену ему пришел Falcon 9FT (Full Thrust), впервые стартовавший 22 декабря 2015 г. Обновленный носитель имеет двигатели Merlin 1D+ форсированной тяги, удлиненный баковый отсек второй ступени и переохлажденные компоненты топлива. До сентябрьской аварии ракета выполнила восемь успешных полетов: шесть коммерческих (по заказам Orbcomm, SES, JSAT Corporation, Thaicom, Eutelsat и Asia Broadcast Satellite) и две «государственные» миссии (CRS-8 и CRS-9) по заказу NASA.

Таким образом, в 33 полетах ракет Falcon всех вариантов были зафиксированы пять отказов, четыре из которых привели к потере носителя и полезной нагрузки. Миссия 1 сентября 2016 г., которая должна была стать 34-й, не состоялась из-за взрыва на стартовом столе. Строго говоря, не слишком успешная статистика для изделия, из которого кое-кто попытался сделать своеобразный объект поклонения.

Потеря части заказов коммерческих операторов телекоммуникационных спутников станет для SpaceX серьезным, но не главным испытанием. Куда важнее не утратить доверие «якорного» клиента — NASA. «SpaceX — удивительная компания, которая делает удивительные вещи, — отмечает старший редактор портала Ars Technica Эрик Бергер. — Но сейчас есть только одна вещь, на которой компания должна сосредоточиться: это удовлетворение потребностей своего крупнейшего клиента. И это не спутниковая компания, и не орды фанатов, которые хотят услышать о ракете Mars Colonial Transporter (MCT). Это NASA, на которое SpaceX работает уже целое десятилетие».

Действительно, без NASA компания Маска вряд ли достигла бы таких успехов, ведь SpaceX получает от космического агентства США большую часть финансирования (сегодня это 85% всей выручки компании).

Сейчас перед NASA поставлена важная задача национального масштаба — создание коммерческих средств доставки экипажей на МКС. Белый дом и высшие должностные лица Агентства хотят не только развивать коммерческую космическую отрасль, но и покончить с зависимостью NASA от российских «союзов», которая существует с момента прекращения в 2011 г. полетов кораблей Space Shuttle. Взрыв 1 сентября 2016 г., вероятно, приведет к очередной отсрочке первых миссий «частных» космических кораблей. Пилотируемый Dragon Crew (он же Dragon v2) должен был стартовать в конце 2017 г., но теперь более реалистичным сроком выглядит конец 2018-го. Значит, NASA снова будет вынуждено покупать места в «союзах». Впрочем, пока официальных данных о переносе первых полетов «частных» средств доставки экипажей к МКС нет.

Старт ракеты-носителя Falcon 9 с грузовым кораблем Dragon

До начала сентября об успехах SpaceX не писал только ленивый. Теперь кое-что изменилось, и пора поговорить и о ее неудачах. В чем их причина? Эксперты видят ее в подходе к проектированию ракетно-космической техники, больше напоминающем «кавалерийский наскок». Когда-то, в 2005 г., Илон Маск заявлял: «Глупо говорить, как в NASA, что «авария не предусмотрена» (Failure's not an option). Авария предусмотрена! Если у вас ничего не сломается, вы не получите ничего нового». Эрик Бергер пишет: «Это похвальный подход, который оправдывает такие рискованные усилия, как посадка ракеты на судно или попытка отправить Dragon на поверхность Марса. Но этот подход не работает, когда дело доходит до завоевания доверия клиентов коммерческих спутников или запуска астронавтов NASA. И хотя Маск говорит, что система аварийного спасения защитила бы экипаж корабля Dragon от «быстрого горения» (как он называет взрыв 1 сентября), сейчас — это лишь непроверенное заявление».