Falcon 9 – NROL-76

Сегодня SpaceX запускали очередной Falcon-9. Запуск примечателен тем, что нагрузкой был секретный аппарат министерства обороны США и после разделения первой и второй ступени дальнейший полёт не показывали. Зато, был очень подробно показан процесс возврата и приземления первой ступени, в подробностях, которые не показывали ранее.

Сам запуск смотреть с 11 минуты

Исторический полёт Falcon-9

Сегодня ночью произошёл исторический запуск Falcon-9 от SpaceX, первый раз в качестве первой ступени послужила ступень, уже летавшая ранее.

Не все верили, что это возможно, но SpaceX удалось это сделать. Теперь вопрос, насколько смогут в перспективе снизить стоимость запуска, ведь первая ступень, эта самая большая и дорогая часть ракеты. На данный запуск скидка составила 10%, SpaceX ранее заявлял о скидке в 30%. Falcon 9, и сейчас, без скидок, одна из самых недорогих ракет на рынке в своей нише.

А вот смешная картинка от критиков SpaceX:

Falcon 9 и 22 тонны на низкую орбиту в 2018

Следить за рынком ракетоносителей в последние годы, крайне увлекательное занятие. Мутит воду Элон Маск, внося революционные подходы в эту крайне консервативную, до недавнего момента отрасль. SpaceX уже очень значительно потестнила основных игроков на рынке космических запусков, откусив процентов 30-40 от этого пирога. На сегодняшний день я насчитал 56 запланированных запусков в ближайшие 4 года: https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Falcon_9_and_Falcon_Heavy_launches (Это вместе с Heavy версией)

Сейчас всё стало ещё интересней. SpaceX обновила цены и характеристики Falcon 9.

Falcon 9 features

Falcon 9 Pricing

Во-первых, на низкую орбиту Falcon с 2018 года будет выводить теперь аж 22 тонны и 800 кг. А на геостационар аж 8 тонн.

Как? Каким образом? Раньше декларировалось 13150 кг и 4850 на геостационар для версии 1.1. Сейчас уже используется версия FT (Full Trust), в которой выполнены ряд серьёзных модификаций и будет ряд улучшений сделаны ещё к 2018. Стали использовать сверхохлаждённый керосин и кислород, добавили ещё 7 тонн топлива в первую ступень. Суммарная мощность двигателей возросла на целых 30% и видимо уменьшили запас на отключение одного двигателя из-за возросшей надёжности (собрали статистику). Также существенно был добавлен запас на возврат ступени, который позволил увеличить нагрузку для одноразового использования.

Во-вторых, всё это за старую цену. То есть Falcon стал ещё более конкурентоспособным, просто зверски конкурентноспособным. Эта новость точно должна была вызвать икоту у Роскосмоса и Арианспейс, а также у ULA (Локхид + Атлас). Ариан 5 выводит спутник 10 тонн (или два спутника по пять) на геостационар за 200 млн долларов, Falcon теперь выводит 8 тонн за 62 миллиона. То есть, если спутник не 10 тонн (вроде самые крупные по тонн 6), то многие клиенты уйдут к SpaceX. До этого момента самым дешёвым средством выведения был Протон Роскосмоса. Он выводит 22 тонны на низкую орбиту и 6 на геостационарную против восьми практически за такую же цену, и у него определённые проблемы с экологичностью и надёжностью. Теперь Falcon 9 дешевле.

Также, что интересно, добавилась опция вывода на Марс. 4 тонны на орбиту Марса и аж 13600 кг для Heavy это очень и очень немало, например Curiosity с орбитальным модулём при подлёте к Марсу весил 4 тонны. В случае возврата первой ступени нагрузка снижается на 30-40%, но видимо такие запуски SpaceX будут продавать дешевле. Декларировалось снижение стоимости примерно на 30% при использовании ранее летавшей ступени, интересно посмотреть, как будет на самом деле.

Falcon 9 Heavy делает отставание конкурентов ещё более значительным. 54 тонны за 90 миллионов, это очень и очень серьёзно, невероятные 1645 долларов на данный момент за килограмм на орбиту. Больше в ближайшее время будет выводить только гораздо более дорогой SLS от NASA.

И занятно посмотреть, что теперь будет делать Роскосмос. Протон будут покупать меньше, ракета Ангара ещё не залетала, но дороже Протона, который в свою очередь уже дороже Falcon 9. Ангара A5 с водородным блоков 35 тонн будет выводить по планам только через 10 лет… хотя Falcon Heavy полетит уже в этом году.

Falcon 9 и многоразовость

Отличные новости, в 20-й юбилейный запуск Falcon 9, SpaceX удалось наконец-то выполнить полностью автоматическую посадку первой ступени. Первая ступень, самая крупная часть ракеты, с 9 двигателями из 10 спасена и может быть использована ещё раз. Стоимость топлива при запуске составляет всего лишь 200 тыс. долларов из более чем 60 миллионов долларов, полной стоимости запуска Falcon 9. Основная часть стоимости это сама ракета (ну и НИОКР, “размазанные” на все запуски). Повторное использование первой ступени ракеты может значительно снизить стоимость запусков и дать большой толчок развитию космонавтики.

Видео запуска: 22:30 – начало запуска, 32:00 – посадка первой ступени.

Первая ступень выполнила автоматический возврат со скорости разделения составляющей 5600 км/ч и высоты 100 километров. Кстати, месяц назад, опередив SpaceX, первую автоматическую посадку выполнила ступень корабля New Shepard от Blue Origin, но сравнивать их не совсем корректно, т.к. New Shepard суборбитальный корабль.

Впрочем, я бы не проявлял слишком большой оптимизм, так как не ясны ряд моментов. Непонятно, на сколько % можно использовать возвращённую ступень. Может вполне потребоваться замена отдельных элементов двигателей. Также стоит учитывать стоимость обслуживания, возвращённую ступень нужно очень тщательно проверить. Не ясно, сколько раз “восстановленная” ступень может выполнить полётов и каковы будут все связанные с этим расходы. Косвенно эти затраты можно оценить, когда SpaceX объявит цены на полёты Falcon 9 с восстановленными ступенями.

Есть не очень хороший пример это Спейс Шаттл. Изначально многоразовая система в реальной эксплуатации оказалась гораздо дороже одноразовых решений. Но в случае с SpaceX решения проще, и будем надеяться у них получится.

Стоимость запуска Falcon 9 сейчас (без многоразовости) составляет 61,2 млн $. На низкую опорную орбиту он выводит 13 150 кг. То есть стоимость вывода одного килограмма на низкую орбиту у SpaceX составляет 4650 долларов. Это достаточно конкурентная цена на американском рынке и у SpaceX на 2016 год запланировано 23 запуска!

На мировом рынке стоимость вывода одного килограмма лучше, как минимум у российского Протона. Запуск стоит 70 млн $ и выводит 23 тонны. Стоимость вывода килограмма получается 3050 долларов. Но Протон в последнее время нестабильно летает и скоро перестанет летать совсем (на его место придёт более дорогая Ангара).

Вопрос, насколько SpaceX удастся с помощью многоразовости первой ступени уменьшить стоимость запуска. Если они уменьшат стоимость запуска в два раза, то они станут самым дешёвым вариантом и смогут захватить большую часть рынка, чем сейчас.

Falcon 9 – Dragon на орбите!

Буквально несколько часов назад, произошёл второй успешный запуск тяжелого носителя Falcon 9 c космическим кораблём Dragon. Впервые в истории полностью частная компания смогла спроектировать и запустить на орбиту собственный космический корабль. Запуск производится по программе NASA COTS, которая предусматривает доставку космонавтов и грузов на МКС, создавая альтернативу спэйс шаттлу и российским союзам.

Запуск Falcon 9 сегодня

SpaceX потихоньку доказывает, что уже прошли те времена, когда только богатые государства могли иметь космическую программу. С современными технологиями космический корабль и ракетоноситель уже вполне реально разработать за достаточно небольшие деньги и за достаточно короткое время.

Более того, на данный момент, Falcon 9 – самый эффективный носитель тяжелого класса, со стоимость доставки груза на орбиту, чуть больше 5000$ за кг (у варианта Falcon 9 Heavy эффективность будет ещё выше). Более дешёвые системы вывода на орбиту и возросшая конкуренция должны в самом ближайшем будущем спровоцировать рост освоения космоса.

Особенно занятно сравнить SpaceX, эффективную частную компанию, в которой работает меньше тысячи человек (для аэрокосмической компании это очень немного) со всей неповоротливой, крайне неэффективной российской космической отраслью. С её опытом, масштабами и ресурсами, уже 15 лет (!) не могут запустить новый ракетоноситель Ангара, который строится по схожему модульному принципу.

Update:
Подробная статья на мембране: http://www.membrana.ru/articles/global/2010/12/08/170400.html