Легкого пути «Тяжелому соколу»

6 февраля 2018 года успешно стартовала самая мощная ракета современности Falcon Heavy. Ее груз отправлен в сторону Марса и стал рукотворным астероидом на гелиоцентрической орбите. Самые эффектные кадры — синхронная посадка двух боковых сегментов первой ступени на специальные площадки космодрома на мысе Канаверал.

Falcon Heavy в два с лишним раза превосходит самую грузоподъемную ракету из ныне использующихся — Delta IV Heavy (которая может вывести до 28,8 т на низкую околоземную орбиту), однако вдвое уступает самой мощной ракете за всю историю космонавтики — Saturn 5. В невозвращаемом варианте Falcon Heavy сможет доставлять до 63,8 т на низкую околоземную орбиту, при возвращении всех сегментов первой ступени — вдвое меньше. В испытательном пуске 6 февраля на межпланетную траекторию был отправлен имитатор полезной нагрузки, в роли которого выступил личный электромобиль основателя SpaceX Илона Маска — Tesla Roadster. На водительское кресло усадили манекен в прототипе скафандра (разработки всё той же SpaceX). Это аварийно-спасательный скафандр для полетов внутри пилотируемого космического корабля Dragon 2, он не предназначен для работы в открытом космосе, но если уж есть скафандр и космический кабриолет, то почему бы не отправить их в космическое путешествие?!

Falcon Heavy — сверхтяжелая модификация успешного семейства ракет Falcon, представляющая собой сборку двух первых ступеней Falcon 9 и модернизированной центральной части, на которую добавлены элементы крепления боковых блоков, повышена также и жесткость корпуса. Все три блока ракеты были рассчитаны на возвращение, что серьезно снижает ее грузоподъемность. Два боковых сегмента первой ступени ракеты смогли вернуться, совершив мягкую посадку на космодром. Центральный блок первой ступени тоже пытались спасти, посадив на плавучую платформу в Атлантическом океане, но из-за отказа двух тормозных двигателей из трех она рухнула в ста метрах от места запланированной посадки.

Несмотря на то что ракета-носитель Falcon Heavy в два раза превосходит конкурентов по грузоподъемности, ее цена гораздо ниже стоимости прочих ракет — один пуск обходится в 90 млн долл. в многоразовом варианте. Это вчетверо дешевле Delta IV Heavy, вдвое — Ariane 5 и в полтора раза дешевле Atlas V. А единственный конкурент по грузоподъемности — это будущая сверхтяжелая ракета SLS (Space Launch System), которую производит консорциум американских компаний по заказу NASA. Один пуск SLS оценивается в 1 млрд долл., первый пуск ожидается не ранее декабря 2019 года (в непилотируемом варианте). В перспективе SLS может достичь грузоподъемности, сопоставимой с Saturn 5 (свыше 130 т), оставив позади нашу «Энергию» и так и не полетевшую Н-1 (100 т).

Для российской космонавтики этот пуск интересен тем, что новый отечественный проект сверхтяжелой ракеты имеет практически такую же компоновку, только предполагает четыре боковых блока вместо двух. В качестве центрального сегмента и «боковушек» планируется использовать разрабатываемую сегодня среднюю ракету «Союз-5».

Falcon Heavy — это собственная разработка SpaceX, создание которой никто не заказывал. Предполагается, что ракета сможет заниматься доставкой коммерческих геостационарных спутников по два аппарата за пуск или околоземных — десятками. Не исключено, что Flacon Heavy удастся задействовать и для запусков многочисленных транспондеров в ходе реализации проекта низкоорбитального интернета. Тяжелую нагрузку может предложить и Пентагон, однако для своих многотонных спутников стоимостью в миллиард и больше военные предпочитают использовать более надежные Delta IV Heavy и Atlas V. Недавний пуск военного спутника Zuma ракетой Falcon 9, по слухам, закончился неудачно. Хотя SpaceX сняла с себя всю ответственность за аварию, так как системой отделения занимался изготовитель спутника и, судя по всему, она-то и дала сбой.

Вероятно, компания SpaceX рассматривает в качестве перспективного применения Falcon Heavy снабжение будущей окололунной станции. Пока NASA планирует справляться силами лишь своей ракеты SLS и корабля Orion. Но если SpaceX действительно научится доставлять грузы и людей на Луну, то вполне может рассчитывать на госзаказ. Озвученные ранее планы отправить туристов к Луне на Falcon Heavy и корабле Dragon 2 пока отложены в сторону. Возникли сложности с сертификацией ракеты к пилотируемым полетам.

Во всяком случае, SpaceX не рассматривает Falcon Heavy как свой флагманский проект. Приоритет отдается проектируемой ракете BFR (Big Falcon Rocket), которая должна обладать возможностью пилотируемого полета до Марса и возвращения на Землю, с дозаправками. Falcon Heavy, по сути, станет тренировочным стендом для получения инженерами SpaceX опыта создания и эксплуатации сверхтяжелых частично многоразовых ракет. Заодно решается задача использования «бывших в употреблении» ракетных ступеней, которых уже немало скопилось на заводе SpaceX.

Falcon Heavy открывает интересные перспективы для науки. На сайте SpaceX указаны возможности выведения полезной нагрузки: на низкую околоземную орбиту — 63,8 т, на геопереходную — 26 т, к Марсу — 16 т, до Плутона — 3,5 т. Напомню, что ранее предел полезной нагрузки при полете к Марсу не мог превышать 3,5 т, а пролетный зонд к Плутону New Horizons имел массу менее 500 кг. Теперь возможности планетологии возросли в несколько раз, и появляется реальный шанс автоматической доставки грунта с Марса, запуска орбитального зонда к Плутону или системам Урана и Нептуна и получения данных не за десятилетия, а в сравнительно короткие сроки.

Впрочем, в планах Илона Маска Falcon Heavy лишь переходный этап к еще более амбициозной системе BFR, которая должна обладать совсем уж фантастическими возможностями вплоть до пилотируемого полета к Юпитеру. Получится ли создать BFR, найдутся ли на нее заказчики, говорить пока рано, однако успех с Falcon Heavy демонстрирует высокие возможности специалистов SpaceX.

Виталий Егоров,
популяризатор космонавтики,
сотрудник российской частной космической компании «Даурия Аэроспейс»