Известные полностью многоразовые РН: список ракет-носителей поколения III

В посте 11 ноября мы рассказали об особенностях многоразовых ракет-носителей. Помимо более низкой удельной стоимости вывода на орбиту они дают возможность одновременной работы сразу в нескольких классах грузоподъемности.

Как писал Pro космос РН делятся на поколения: от I (одноразовые), через II (частично многоразовые) к III (полностью многоразовые). Тут мы рассмотрели используемые и создаваемые ракеты поколения II (частично многоразовые). В этом посте мы собрали самые известные проекты полностью многоразовых ракет. Их общая черта — они все еще только создаются.

— Американская сверхлёгкая Shockwave компании iRocket (1-й пуск до конца 2023 г.; полезная нагрузка 300 кг; использование до 20 раз; мобильная пусковая платформа) и лёгкая Shockwave Heavy (с двумя боковыми ускорителями; полезная нагрузка до 1500 кг)

— Китайская лёгкая Darwin-1 от Rocket Pi (1-й пуск в начале 2023 г.; полезная нагрузка 150 кг на ССО/270 кг на НОО; топливная пара метан/LOX) и в среднем варианте с 2 боковыми ускорителями (1-й пуск в 2024 г.; полезная нагрузка 2 т на НОО или 1,2 т на ССО)

— Китайская лёгкая NewLine-1 от LinkSpace (1-й тестовый «прыжок» прототипа NewLine Baby (RLV-T5) в 2019 г.; полезная нагрузка NewLine-1 200 кг на 550 км)

— Многоразовая версия средней Long March 8 от китайской госкорпорации CASC (1-й пуск в 2025 г.; топливная пара керосин/LOX; сначала переиспользуемая 1-я ступень до 10 раз, полностью многоразовая — с 2035 г.; полезная нагрузка 3—4 т на ССО/700 км)

— Американская тяжёлая Terran R стартапа Relativity Space (1-й пуск в 2024 г.; полезная нагрузка до 20 т на НОО; 3D-печать большинства частей)

— Американская сверхтяжёлая система Super Heavy/Starship компании SpaceX (1-й пуск в конце 2021/начале 2022 г.; полезная нагрузка на НОО 100 т; топливная пара метан/LOX; переиспользование как первой ступени Super Heavy, так и орбитальной ступени Starship) (на нашей картинке сравнение системы со статуями «Родина-мать зовёт!» и «Свобода, озаряющая мир»)

— Американская тяжёлая (почти сверхтяжёлая) New Glenn от Blue Origin (1-й пуск в конце 2022 г.; топливная пара метан/LOX для 1-й и жидкий водород (LH2)/LOX для 2-й; полезная нагрузка до 45 т на НОО или 13 т на ГСО; в рамках Project Jarvis, BO ведёт работы по повторному применению не только 1-й, но и 2-й ступени New Glenn; использование до 25 раз)

Вторая троица на Луне: астронавты-весельчаки из экипажа «Аполлон-12»

14 ноября 1969 года с «Канаверала» стартовала ракета-носитель «Сатурн-5» с экипажем «Аполлон-12» на борту. Командир Чарльз Конрад, пилот командного модуля Ричард Гордон и пилот лунного модуля Алан Бин отправились к спутнику Земли. Это был уже второй полёт с целью высадки астронавтов на поверхность Луны. Миссия запомнилась как безукоризненная с точки зрения получения научных данных, но полная курьёзов, шуток и даже происшествий.

Через 36 секунд после старта в ракету ударили две молнии, вызванные ионизацией воздуха из-за чрезвычайно высокой температуры выхлопа «Сатурна-5». Электроника корабля вышла из строя (но не всей ракеты), однако её удалось перезапустить.

Предполагалось, что третья ступень ракеты будет выведена на гелиоцентрическую орбиту, однако из-за нештатной работы её двигателей она прошла вблизи Луны 18 ноября 1969 года и осталась на квазистабильной геоцентрической орбите. О её судьбе стало известно благодаря астроному Уильяму Ёну 3 сентября 2002 года. Он принял её за астероид, но позже, с помощью вычислений, в NASA всё же пришли к выводу, что это третья ступень «Сатурна-5». Ступень покинула земную орбиту в июне 2003 года, но в дальнейшем она может вернуться в 2032 году (см. иллюстрацию к посту).

Во время выхода на поверхность Луны командир экспедиции Чарльз Конрад должен был вытащить телекамеру. Цветное изображение планировалось транслировать на телевидении в прямом эфире. Но камера завалилась на бок в отсеке для хранения оборудования, и телезрители увидели только ноги Конрада.

Когда Конрад всё же ступил на поверхность спутника, то он решил пошутить, пародируя знаменитую фразу Армстронга. «Опа-а-а! Божечки, может быть, этот шаг и был для Нила маленьким, но для меня он огромный». Всё дело в том, что Конрад и по сей день является самым низким из мужчин-астронавтов NASA. Его рост был 169 см против 180 у Армстронга.

На этом приключения не закончились. Пилот лунного модуля Алан Бин, знакомый с Конрадом много лет ещё со времён лётного училища, должен был снимать работу своего командира на поверхности Луны. Бин вынул камеру из лунного модуля и начал устанавливать на штатив. Но забыл, что у камеры нет мощного солнечного фильтра, нечаянно направил её в сторону Солнца и сжёг все сенсоры.

Тут начинается раздолье для сторонников теории «лунного заговора». Телекомпании, которые должны были транслировать сигнал с Луны, подготовились к такому происшествию. Канал CBS продолжил трансляцию реальных переговоров астронавтов, а вместо картинки со спутника Земли показывал передвижения двух актёров в скафандрах по своей студии. Канал NBC нанял кукольника Била Бейрда (учителя создателя «Улицы Сезам» Джима Хенсона), который с помощью кукол имитировал передвижения астронавтов по поверхности Луны. Хоть на экране у телеканалов и была надпись «симуляция», но многие приняли за чистую монету этот посыл и усомнились в присутствии астронавтов на Луне.

Эпилог

С точки зрения науки и технологий «Аполлон-12» был безукоризненной миссией. Точнейшее приземление около аппарата «Сервейер-3», находившегося на Луне с апреля 1967 г., два выхода на поверхность и множество научных экспериментов на поверхности. К тому же, экипаж установил на Луне приборы, которые передавали научные данные на Землю вплоть до 80-х. Но, после «Аполлона-11» ни одна из лунных миссий не вызвала такого интереса у американской общественности, как первый запуск. Что же? Мы свидетели новой лунной гонки, посмотрим, какой интерес будет у всего мира после первого запуска в XXI веке.

Неповторимый полёт «Бурана»: 33 года с запуска системы «Энергия—Буран»

15 ноября 1988 года с космодрома Байконур взлетела ракета-носитель «Энергия» с космическим кораблём «Буран». Это был уже второй полёт для ракеты и первый для данной многоразовой транспортной космической системы. К сожалению, «Буран» не смог доказать свою многоразовость, слетав всего один раз. Полёт корабля был беспилотным, но предполагалось, что в кабине могут находиться до 10 космонавтов.

Одним из главных преимуществ был грузовой отсек «Бурана» — шириной 4,7 м, длиной 18,55 м и объёмом 350 м³. Он мог вмещать полезный груз массой до 30 т для доставки на орбиту и до 20 т для возвращения на Землю. Например, корабль смог бы выводить на орбиту новые модули орбитальных станций. А на обратном пути возвращать на Землю выработавшие свой срок службы. Таким образом, за 6 запусков можно было бы полностью «обновить» станцию «Мир».

Технологии и разработки на основе двигателя РД-170 РН «Энергия» использовались или востребованы до сих пор:
—  РД-171 — в российско-украинских ракетах «Зенит» и его модификация РД-171МВ для перспективной российской РН «Союз-5»
— «половинка» РД-180 применена в американских ракетах Atlas III и Atlas V
— «четвертинка» РД-191 применяется в российских ракетах «Ангара» и его экспортная версия РД-181 для американской ракеты Antares

На видео — посадка «Бурана» на аэродроме «Юбилейный» на Байконуре. Полёт космического корабля в космос и спуск его на Землю в автоматическом режиме под управлением бортового компьютера вошёл в книгу рекордов Гиннеса.

ТОП-10 новостей от Pro Космос: главные события прошлой недели (08.11—14.11.2021)

Мы собрали для вас все значимые события в мировой космонавтике и астрофизике.

1. Ван Япин совершила первый в Китае женский выход в открытый космос

2. Американский коммуникационный провайдер Viasat объявил о покупке британского спутникового оператора Inmarsat за $7,3 млрд

3. Вертолёт NASA Ingenuity готов возобновить полёты в разряжающейся атмосфере Марса

4. SpinLaunch совершил первый запуск центробежного ускорителя, своей альтернативной системы орбитальных запусков

5. Ученые уловили гамма-лучи от редких выбросов сверхбыстрых потоков ионизированного газа, которыми сверхмассивные чёрные дыры «регулируют» энергобаланс своих галактик

6. Virgin Orbit и ANA Holdings договорились о необязывающем партнёрстве по 20 воздушным пускам с территории Японии

7. Shift4 подписал эксклюзивное соглашение на 5 лет со SpaceX на процессинг платежей абонентов Starlink

8. Были ли океаны на Венере: новая климатическая модель планеты

9. Астрофизики обнаружили 35 новых гравитационных волн от слияния двух массивных объектов, общее число таких каталогизированных событий за 2015–2020 гг. составило 90

10. Изучая локальный галактический Virgo Cluster, ALMA удалось изучить экстремальные физические условия, достаточные для прекращения процессов звездообразования

Космо-мерч от «СТОКМАНН»: большая презентация в ТЦ «Смоленский Пассаж 2»

16 ноября 2021 года в торговом центре «Смоленский пассаж 2» (девелопер "Корпорация А.Н.Д.") пройдёт презентация капсульной коллекции бренда «СТОКМАНН», разработанной совместно с Роскосмосом. Мерч будет посвящён космонавтике и научной фантастике. Начало мероприятия в 11:00. Кроме презентации будет ещё несколько лекций — «Как технологии меняют моду», «Роботы в ритейле», «Компьютерная графика: почему она присутствует во всех современных кинопроектах» и несколько других.

Почему мы вообще решили про это написать?

Дело в том, что с 16:00 по 16:50 пройдёт лекция «Технологии в ритейле» от «М.ВИДЕО», и так вышло, что Александр Баулин, один из наших авторов, он же идеолог проекта, будет модератором лекции. Главные темы лекции — умные гаджеты, умные роботы в повседневной жизни и потребительские тренды для продвинутых пользователей.

«Космо-спасатели» станции «Скайлэб»: экипаж космического корабля «Скайлэб-спасатель»

Во время существования программы посещения американской орбитальной станции «Скайлэб», параллельно ей существовала система спасения на случай ЧС. Так, на Земле во время второй и третьей экспедиции посещения станции, всегда «дежурили» двое астронавтов — Вэнс Бранд и Дон Линд. Именно они должны были бы в срочном порядке лететь на орбиту, чтобы забрать экипаж посещения. «Служба спасения» дежурила на случай, если бы вдруг «Аполлон» на орбите повредило или он не смог бы вернуть астронавтов на Землю.

Ключевой особенностью модифицированного корабля Apollo CSM 119 было дополнительное пространство для астронавтов. Из обычного «Аполлона» была демонтирована вся система хранения грузов, что позволило разместить в два ряда пять человек. Двое «МЧСников» и трое астронавтов, которых должны были спасать со станции.

Проект был разработан ещё для лунных миссий, но получил развитие только с выводом на орбиту американской станции.

Занимательный факт: Вэнс Бранд и Дон Линд, а с ними ещё и астронавт Уильям Ленуар должны были лететь на станцию «Скайлэб», как четвёртый экипаж посещения. Их 20-дневная миссия заключалась в сильном поднятии орбиты станции и нескольких экспериментах. После этого, станцию бы законсервировали с 1974 года в ожидании полётов к ней шаттлов. Но NASA решили, что орбита станции останется стабильной ещё в течение нескольких лет, и корабль не был запущен. К сожалению, агентство просчиталось. Возросшая солнечная активность и отставание в разработке «Колумбии» привели к тому, что «Скайлэб» так и не дождалась астронавтов. Станция сгорела в атмосфере 11 июля 1979 года, а её обломки были затоплены в Индийском океане.

Почему мы решили сделать об этом пост именно сегодня? 16 ноября 1973 года была запущена третья экспедиция посещения под названием «Скайлэб-4». Про её неоднозначный экипаж мы уже писали.