Раздел: Космос

Космический майнинг не взлетел



К 2019 году оказались поглощены две космических компании, которые собирались добывать полезные ископаемые на астероидах (asteroid mining). Первая появилась в 2012-й год космического оптимизма и надежд, когда марсоход Curiosity совершил беспрецедентную посадку на Марс, а к Международной космической станции отправился первый частный грузовой космический корабль Dragon. Казалось, близко будущее из фантастических блокбастеров Голливуда.

Planetary Resources

Planetary Resources объявила свои амбициозные цели в апреле 2012 года, и ряд инвесторов, включая российский фонд I2bf, поддержал их. Долговременной целью компания обозначила освоение космических полезных ископаемых, которые имеют высокий спрос и ограниченные запасы на Земле: редкоземельные металлы, золото, платину и т.п. Речь шла прежде всего о редкоземельных металлах, концентрация которых в металлических астероидах выше чем в земной руде.

Первым промежуточным этапом Planetary Resources назвала разработку, производство и запуск малых космических телескопов, для поиска наиболее перспективных с экономической точки зрения астероидов.

Для облегчения финансовой ноши и дополнительного пиара своего проекта компания начала краудфандинговую кампанию на Kickstarter. Деньги собирались на запуск первого прототипа серии телескопов Arkyd 100. В качестве дополнительной полезной нагрузки на телескопе собирались разместить сэлфи-камеру и LCD монитор для выведения на него спонсорских изображений.

Краудфандинговая кампания прошла успешно — собрали полтора миллиона долларов от 17 тыс спонсоров. Поручителями компании выступили сооснователь Google Ларри Пейдж и известный режиссер Джеймс Кэмерон. Известный эксцентричный бизнесмен Ричард Брэнсон спонсировал в проект $100 тыс. Гендиректор и сооснователь Planetary Resources, бывший инженер NASA участвовавший в работе марсохода Opportunity, Крис Левицки излучал уверенность в успехе проекта. Но вот с разработкой телескопа что-то не ладилось, запуск постоянно откладывался.



Взамен, в 2014 году компания анонсировала запуск наноспутника в стандарте CubeSat 3U для испытания ряда электронных систем будущего телескопа. Спутник готовили к старту с борта МКС, куда он доставлялся грузовым кораблем Cygnus. Но тут не повезло — на старте космического грузовика взорвалась ракета Antares, в которой подвел ракетный двигатель AJ-26, бывший советский НК-33.

Повторить запуск первого спутника Planetary Resources удалось только через год. Судя по отсутствию новостей после выведения на орбиту — неудачно. После этого компания сразу занялась созданием еще одного аппарата — в два раза больше, в стандарте CubeSat 6U. В космос аппарат отправился только в 2018 году. На новом спутнике ожидалось испытание части полезной нагрузки обещанного телескопа: инфракрасного сенсора, LCD-экрана и «сэлфи-палки» — раскрываемого крепления с видеокамерой. Но ближе к старту возможности автопортретирования в описании спутника исчезли, то ли разработчики просто не успели закончить к моменту запуска, то ли отказались от идеи.



В 2016 году компания Planetary Resources привлекла $21,1 млн инвестиций для разработки спутниковой группировки гиперспектрального зондирования поверхности Земли. Спутники объявленной системы Ceres базировались на прежних разработках космического телескопа, но теперь он должен был смотреть не «вверх», а вниз. Разработчики объяснили изменение стратегии тем, что Земля — это тоже космическое тело и на ней можно отработать технологии поиска полезных ископаемых в космосе.

При этом Planetary Resources отказались от своего телескопа, который обещали на Kickstarter, и выразили готовность вернуть все взносы своим спонсорам. Спустя пару лет компания по-тихому удалила с сайта раздел, посвященный околоземному проекту Ceres, и вернулась к идеям охоты за астероидами.

Deep Space Industries

Примерно на год позже Planetary Resources — в 2013 году — появилась еще одна компания с астероидными амбициями — Deep Space Industries. Презентация компании содержала описание космических аппаратов разной сложности и назначения от малых разведчиков в формате CubeSat, к более крупным зондам-охотникам за небольшими фрагментами астероидов, вплоть до гигантских транспортеров, фабрик и космических заправочных станций, которые сейчас можно увидеть только в компьютерных играх о далеком будущем и освоении космоса.



В отличие от своего конкурента, в компании DSI подчеркивали, что основной свой рынок видят не на Земле, а в космосе. Добытый материал предполагалось перерабатывать в топливо или строительные конструкции. С этой целью компания занялась разработкой 3D-принтера для печати изделий в условиях невесомости.

Развитие компании DSI также не очень совпадало с первоначально намеченными планами. Через пару лет, заявленный 3D-принтер исчез с сайта компании и всех упоминаний в официальных пресс-релизах, зато появились небольшие контракты от NASA на разработку имитаторов астероидного реголита для наземных испытаний, и создание технологии получения топлива из космического материала.

Осознав, что добыча воды для космических заправщиков не рентабельна пока все космические аппараты летают на гидразине или ксеноне DSI переключилась на разработку двигателя Comet на водяной тяге. Компания также принимала сторонние заказы на разработку и изготовление малых космических аппаратов, так и не изготовив ни одного своего.

В NASA подчеркивали важность коммерческого освоения астероидных ресурсов, и развивали собственные проекты изучения и добычи материала. С этой целью организовывались небольшие конкурсы для малых коммерческих компаний, и объявлялись сложные исследовательские миссии. Правда последние предпочитали доверять проверенным подрядчикам. Текущие и будущие беспилотные проекты к астероидам: OSIRIS-REx, Psyche, Lucy проверенным партнерам и разработчикам космических аппаратов: Lockheed Martin и Space Systems/Loral. Сама NASA в те годы вынашивала амбициозный проект Asteroid Redirect Mission, куда входил беспилотный захват астероида размером несколько метров, транспортировка его к Луне и пилотируемое посещение.

Хотя общий информационный фон поддерживал ориентацию на астероиды, но Planetary Resources и DSI не смогли привлечь значительных инвестиций и получить контракты на свои амбициозные цели. И конкуренты у них тоже не торопились появляться, т.е. больше никто не увидел перспектив в этом бизнесе.

Люксембург

Кризис в компаниях «космических шахтеров» проявился бы и раньше, но дополнительный импульс придали им космические амбиции Люксембурга. Эта небольшая страна сегодня занимает немалую долю мирового рынка космической коммуникации благодаря успеху компании SES — одному из самых крупных операторов телекоммуникационных спутников. Компания появилась еще 80-е годы при участии правительства Люксембурга, и в XXI веке это государство решило повторить успех, вложившись в потенциально перспективный рынок. В 2016 году Люксембург объявил, что готов вложить до $220 млн в свои компании или иностранные, которые откроют представительство в стране, по добыче полезных ископаемых в космосе. Обе компании поспешили открыть европейские филиалы, которые позволили получить господдержку, что дало еще пару лет работы.



Господдержка Люксембурга не смогла изменить кризисного положения в компаниях. Planetary Resources осенью 2018 года оказалась приобретена компанией ConsenSys, которая занимается разработкой программного обеспечения для блокчейна. Deep Space Industries оказалась поглощена двумя месяцами позже компанией Bradford Space, которая занимается в Европе разработкой двигательных систем для малых космических аппаратов. Видимо, наработки DSI по водяному двигателю, а также кадровый состав и американские клиенты фирмы оказались привлекательнее для реального бизнеса чем громкие проекты с переработкой астероидов. Хотя Bradford Space не отказались полностью от астероидных проектов, но оставили их на дальнюю перспективу.

Кроме технических и экономических проблем на пути освоения космических ресурсов стоит еще и юридическое препятствие — неопределенность формы собственности на космическое вещество, добытое негосударственными старателями. США и Люксембург изменили свое национальное законодательство с целью легализации добытых космических ресурсов. Но рассмотрение этого вопроса на уровне ООН, оказалось блокировано частью стран, включая Россию. Так юридические препятствия, вместе с техническими и экономическими проблемами, практически перечеркнули или отложили на десятилетия коммерческое освоение космических ресурсов.

Подготовлено для научно-популярного портала Nplus1.ru, публикуется в авторской редакции.

zelenyikot

Поддержать выход новых постов можно через сервис Patreon.
Другие способы оказать поддержку.


Экскурсия на Ростовскую АЭС



Атомные электростанции многих привлекают своей секретностью и физическими таинствами, которые позволяют извлекать невероятную энергию из какой-то горсти таблеток диоксида урана. Недавно я посетил предприятие где делают атомные реакторы, а теперь расскажу, как удалось заглянуть и на Ростовскую АЭС.

АЭС в Волгодонске Ростовской области начала строиться еще в конце 70-х, но Чернобыльская авария вынудила заморозить строительство. Возобновили стройку только в 1998-м году, и в 2001-м первый энергоблок с реактором ВВЭР-1000 вышел на проектную мощность.

Благодаря Google Earth можно наблюдать рост станции с 2006 года:



Каждое прямоугольное здание — энергоблок с реактором и турбинной установкой, которая позволяет преобразовывать тепловую энергию в электрическую.

Посещение атомной электростанции началось с автоматчиков. Ростовская АЭС находится под особым вниманием Минобороны. На юге — Кавказ, на западе — Украина. Поэтому охрана на АЭС почти на военном положении. Оттого особенно удивляет факт допуска блогеров на такой объект, да еще с фото-видеотехникой.

Процедура входа проходила непросто. Сначала нам пришлось выбраться из своего транспорта и перегрузиться в служебный микроавтобус, практически в чистом поле — за несколько километров до станционной проходной. Там же в поле прошел первый досмотр провозимой фото-видеотехники — вплоть до сверки серийных номеров.

На проходной — несколько уровней безопасности. Причем служба безопасности станции проверяет сама, а потом с еще большим пристрастием — военные. Проверяли вплоть до серийных номеров аккумуляторов и флешек в фотоаппаратах! Телефоны/планшеты/ноутбуки мы с собой даже не брали.

В какой-то момент показалось посещение вообще отменяется — у нескольких аккумуляторов типа 18650 на одну цифру не сошелся серийный номер, а у USB кабеля номера вообще не нашли. Часть техники пришлось оставить у входа, но дальше пошло проще.

Первое, что надо сделать внутри — снять верхнюю одежду и надеть местные спецовки. К реактору нас не водили, поэтому обошлись без костюмов радиохимзащиты и противогазов (это я выдумываю, не знаю, что там за спецодежда). Экскурсия была организована для меня и видеоблогера Андрея Urbanturizm, который в тему атомной энергетики погружен гораздо лучше, его даже встречные сотрудники АЭС узнавали и приветствовали.



Далее — инструктаж. Техника безопасности: везде передвигаться в каске, а на пунктах управления — наоборот. Туда камеру не направлять, сюда не снимать, и вот сюда тоже не снимать… И сюда тоже не снимать… Серьезно, инструктаж о том чего нельзя с камерой вызвал только один вопрос: «А что вообще можно?». Но потом оказалось, что-то можно. Все запреты исключительно из соображений безопасности.

Нас ожидало посещение пунктов управления всей станцией и четвертого энергоблока, а также машинного зала с турбиной.

Ростовская АЭС строилась в несколько этапов, и четвертый энергоблок самый современный и новый, поэтому неудивительно, что его с гордостью показывают.

Всё передвижение по станции — через здания и галереи, без выхода на улицу. Через окна снимать тоже нельзя, хотя к тому времени всё равно стемнело, и на ходу это было практически невозможно.



Всю экскурсию мы перемещались в царстве атомного порядка и чистоты.

Первый пункт экскурсии — центральный щит управления, где контролируется работа всей станции.



Здесь начальник смены станции может управлять энергопотоками, чтобы не допускался дисбаланс в разных регионах, которые снабжаются электричеством.

В верхней части терминалов — индикаторы нештатных ситуаций. Некоторые оказались подсвечены, но по словам сотрудников — это результат сбоев на датчиках.



Сотрудники станции охотно рассказывали о распределении вырабатываемой электроэнергии, и разъясняли подробности выводимой на терминалы информации. Интересно, что фотографировать отдельно любые фрагменты терминалов и пультов можно, а общие панорамы помещения — нельзя.

Удивило отношение «экипажа» станции к любопытным гостям «с улицы», да еще с фотокамерами. Никакого удивления или намеков на недовольство, никакого «Не мешайте работать». Всё-таки осознание ответственности перед согражданами разительно отличается от подхода «Роскосмоса», с которым мне приходится чаще взаимодействовать. Об этом мы еще поговорим отдельно.

Рядом с пультовой нашлась схема энергосистемы Юга России. Думаю, в советское время за такую схему дорого бы дали агенты ЦРУ, а КГБ бы много лет бы дало за попытку сфотографировать ее. Я спросил «Можно?», и ответу «Да, пожалуйста» даже не поверил. Пришлось переспрашивать.


Можно.

Дальше на пути — 4-й энергоблок.
Перемещаясь по станции проходили турбинные залы первых трех энергоблоков. Саму турбину в штатном состоянии не увидеть, она закрыта в корпусе, но ее присутствие весьма ощутимо. Температура в залах стоит около 35°C, а лёгкая, но ощутимая вибрация от вращения передается на весь зал — полы и стены.



Внутренности под кожухом выглядят примерно вот так:



В четвертом турбинном зале для нас предусмотрели отдельную остановку. Техника безопасности требует обязательного использования берушей — мягких резиновых затычек для ушей, т.к. уровень шума способен серьезно повлиять на слух.



Оборудование можно снимать только с определенных ракурсов, но что можно — не прячут. Например, шильдик украинского производителя турбины. Судя по дате — успели поставить прямо накануне политического обострения.



Сейчас судьба завода-изготовителя, кстати принадлежащего «Росатому», неопределенная. К сожалению, политика перечеркнула сотрудничество между странами как в космической, так и атомной отрасли.

Вдоль стен брандспойты системы пожаротушения.



Лабиринт клапанов и датчиков также не является секретной информацией — можно снимать.



С непривычки, перемещение по машинному залу удается только через преодоление интуитивного страха. Шум, жар и вибрация пола выдают неимоверную скрытую мощь, которую человек поставил себе на службу. Осознание объемов энергии, которые преобразуются у нас под ногами, тоже не добавляют решимости. Хотя сотрудники станции находятся в привычных для себя условиях и не обращают внимания на такие пустяки.

Финальный пункт экскурсии — пульт управления 4-м энергоблоком.

Внешне здесь мало что отличается от пульта управления всей станцией (или космического корабля из Star Trek), может только размеры чуть меньше. Такие же щиты управления, мониторы и сосредоточенные люди, которые никак не реагируют на заглянувших зевак.



Знающие люди подсказывают обратить внимание на один монитор.



Это, ни много ни мало «кардиограмма реактора» — график уровня потока нейтронов. По нему видно — работа штатная.

Обратно выдвинулись — тем же маршрутом.

Жаль, конечно, что не удалось заглянуть в нутро реактора и «увидеть радиацию» своими глазами. С другой стороны — даже такая внезапная экскурсия открыла для меня неведомый ранее мир «Росатома». Главное впечатление от первого погружения — недоумение. Так мало у нас осталось мест, о которых можно сказать «Всё так, как и должно быть». Глядя на всё, даже мелкие незначительные детали, которые явно не готовили к показу блогерам, понимаешь, что лучше уже не сделаешь. «Росатом» реально борется за открытость перед обществом, качество, безопасность, эффективность. Это заметно по экскурсии, которую организовали нам с Urbanturizm за два дня (честно скажем далеко не самым топовым блогерам); по опрятной одежде сотрудников; по порядку на рабочих местах как на АЭС, так и на предприятии «Атоммаш».

Этому есть объяснение — ПСР — три волшебные буквы, на которые в «Росатоме» молятся — Производственная система Росатома. Но что это такое, и как оно способно сотворить чудо в отдельно взятой отрасли России, и можно ли тот же опыт применить в «Роскосмосе» — это отдельный разговор.

Выражаю признательность «Атомэнергомашу» за приглашение и экскурсию на Ростовскую АЭС и лично Артёму Шпакову.

zelenyikot

Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.


Чем светит Dragon Роскосмосу



Космический корабль Dragon Crew, в беспилотном режиме пристыковался к Международной космической станции после суточного полета. Пока на корабле прилетел только манекен Ripley и 180 кг груза, но если испытания пройдут успешно, через полгода на нем должны отправиться первые астронавты. Сегодняшний успех очень важен для США, но и на российскую космонавтику он окажет существенное влияние.



После старта и стыковки, следующий важный этап полета — посадка — ожидается через пять дней. Через несколько недель новый пуск для испытания системы аварийной посадки на этапе полета ракеты в атмосфере. И только потом космический корабль получит сертификат безопасности и первый экипаж. Когда пилотируемый полет Dragon станет реальностью это будет означать, что США вернули себе возможность летать в космос со своей территории, чего у них не было с 2011 года. Тогда завершилась программа Space Shuttle и доставку всех международных экипажей взял на себя Роскосмос.

Российские «Союзы» с 2011 года по настоящее время летают не только на чувстве взаимопомощи и сотрудничества, но и щедро финансируются американской стороной. По программе МКС NASA оплачивает места американским, канадским, европейским и японским астронавтам. Вообще полеты американцев на российских кораблях «Союз» начались еще в 90-е годы, но тогда это были полеты по обмену — взамен российские космонавты летали на шаттлах. С 2006 года начались платные экспедиции. С тех пор слетало семь десятков человек.

Поначалу ценник для астронавтов на «Союзе» начинался с умеренных $25 млн за одно место — чуть дороже чем билеты первых туристов. Однако программа астронавтов существенно отличается от развлекательной: им надо работать, т.е. усложняется подготовка, и длительность экспедиции не 10 дней, а полгода. Да и денег у NASA было явно больше чем у частников. После финального полета Space Shuttle «билеты» на российские корабли постоянно дорожали. К 2018 году цена для одного астронавта достигла $82 млн. Для примера стоимость ракеты «Союз» и трехместного корабля «Союз-МС» — около $70 млн, т.е. один астронавт с лихвой окупал полет для всего экипажа.



В среднем, после 2011 года Роскосмос зарабатывал по $300-400 млн в год на «извозе» до МКС. Учитывая, что суммарный объем государственного финансирования Роскосмоса (Федеральная космическая программа, оборонный заказ, федеральные целевые программы) около $3-4 млрд в год, то выходит, что около 10% всего финансирования российской космонавтики обеспечивала американская пилотируемая космонавтика.

Соответственно, если поток американских «союзодолларов» иссякнет, то Роскосмос предстанет перед выбором — сохранять прежние объемы производства пилотируемых кораблей себе в убыток или сокращать серию. Увеличивать российский экипаж не планируется до запуска модуля МЛМ «Наука», и без этого модуля в них не будет большого практического смысла. И есть сомнения, что он вообще полетит и будет штатно использоваться. Поэтому решение Роскосмос видит в кратковременных полетах всех желающих, способных оплатить полет.

Первая группа клиентов уже нашлась — отряд космонавтов Объединенных Арабских Эмиратов (стоимость их билетов не разглашается). Второй источник платежеспособных пассажиров — туризм. Недавно уже объявили идею запуска пилотируемых кораблей «по гагаринскому маршруту», т.е. без стыковки с МКС и длительностью десятки минут или несколько часов. С точки зрения науки такие полеты будут практически бесполезны, в лучшем случае подойдут для каких-нибудь студенческих проектов и тренировки космонавтов. С практической точки зрения это просто программа сохранения рабочих мест на РКК «Энергия» и РКЦ «Прогресс», которые выпускают корабли и ракеты «Союз».



Туристический билет, скорее всего, будет дешевле чем для NASA, т.к. полет на МКС продлится не более 10 дней, а рейс без стыковки и того меньше. Один из пилотов космического корабля всегда будет профессиональным космонавтом, т.е. за один тур получится свозить не более двух «отдыхающих», это дает нижнюю планку цены — не менее $35 млн, любая скидка будет за счет российских налогоплательщиков. Десятидневный туристический полет на МКС в 2015 году оценивался в $55 млн, что также ниже оплаты NASA.

С туристическими посещениями МКС есть и организационная проблема: поскольку корабли летают раз в 4 месяца, то туриста можно только привести одним кораблем, а вернуть на Землю другим, в это время космонавт уступивший кресло остается на станции до следующего рейса. Так что больше двух туристов в год пожить на станции не отвезешь.

Получается, даже если Роскосмос найдет новых пассажиров на все будущие «Союзы», его ждет сокращение финансирования на 5%, если не найдет, то на все 10%. Уменьшение же количества запускаемых «Союзов» приведет к росту их стоимости для госбюджета за счет накладных расходов.

Проблема Роскосмоса еще в том, что Илон Маск сможет конкурировать и в космическом туризме, запуская желающих по «маршруту Джона Гленна», т.е. совершая кратковременные полеты без стыковки с МКС. Сейчас для NASA запуск одного пилотируемого четырехместного Dragon оценивается в $405 млн. Если сравнивать с разницей коммерческой стоимости ракет ($62 млн) и пусков в интересах NASA ($89-99 млн), то коммерческая цена запуска Dragon может быть около $250 млн. Если запускать корабль в семиместном варианте и без профессионального «водителя», то цена за полет приближается к тем же $35 млн. Использование многоразовых ступеней Falcon 9 и обитаемых отсеков Dragon может обещать снижение цены, так что и здесь Роскосмос способен уступить SpaceX.

Впрочем, пилотируемая космонавтика, за редким исключением, это заведомо убыточная деятельность, поэтому в ущерб финансам Роскосмос может сохранить лицо и прежние объемы производства за счет возвращения практики полетов по обмену. Так наши космонавты получат опыт полетов на Dragon SpaceX и Starliner Boeing, а наши чиновники по старой традиции смогут прилюдно подчеркивать «американцы не могут без нас». Правда тут есть опасность «эффекта Tesla», когда автолюбители прокатившись на электромобилях Tesla теряют интерес к вождению бензиновых машин.



В целом же, можно приветствовать успех SpaceX, мир действительно входит в новую эру пилотируемых полетов, но ничего хорошего нынешнему лидеру это не обещает.

zelenyikot

Поддержать выход новых постов можно через сервис Patreon.
Другие способы оказать поддержку.


Пассажирский Dragon стартует в 10:45 (фото, видео)



Космический корабль Dragon частной компании SpaceX, предназначенный для доставки людей на Международную космическую станцию, сегодня отправляется в первый полет. Испытательный беспилотный пуск назначен на 10:49 по Московскому времени. Стыковка ожидается через сутки. Если всё пройдет хорошо, полет будет означать возвращение возможности США осуществлять пилотируемые запуски в космос со своей территории. Сейчас люди на МКС летают исключительно на российских космических кораблях "Союз".



Первый прототип корабля Илон Маск презентовал еще в 2014 году.



Оригинал, готовый к запуску, внешне не сильно отличается. Существенным техническим отличием является отсутствие функции ракетно-динамической посадки без парашюта. Теперь основным режимом посадки считается приводнение в океане, которое является традиционным для американской космонавтики. Приводнение корабля пройдет через неделю в Атлантическом океане, недалеко у берегов Флориды, позже, возможно корабль будет использован еще раз.



Первая ступень ракеты оборудована ногами и также предполагает возвращение.



Стартовый комплекс на мысе Канверал уже готов к приему астронавтов, для чего к ферме обслуживания добавлена футуристичная галерея.





Глядя на предстартовые фото корабля, бдительные фанаты космоса заметили "бумажки" приклеенные к корпусу.



Если сравнить с предварительными фото из монтажно-испытательного корпуса, то можно увидеть, что закрыты сопла гидразиновых двигателей ориентации. Причем "бумажки" сознательно прикреплены так, чтобы их сорвало набегающим воздушным потоком в первые минуты полета.



Илон Маск опубликовал фото изнутри корабля, где виден манекен "Рипли".
Показана компоновка корабля в семиместном варианте, который NASA не предполагает использовать. Астронавты будут летать вчетвером. Из-за этого интересен вопрос цены полета. Стоимость полета Dragon Crew около $400 млн, а за полет на российском "Союзе" NASA в последние годы платило около $80 млн за одного человека. Получается четырехместный Dragon для NASA будет дороже "Союза", но семиместный был бы дешевле.



В сравнении с "Союзом" разница существенная, но надо понимать, что содержимое пилотируемого корабля будет сильно отличаться от испытательного: будет экипаж из двух человек, будут грузы и аварийная укладка, которая в "Союзе" занимает немалый объем.



Официальная трансляция старта:


Трансляция с русскоязычными комментаторами:


zelenyikot

Поддержать выход новых постов можно через сервис Patreon.
Другие способы оказать поддержку.


Самый далекий снеговик



На расстоянии почти семь миллиардов километров, во тьме и холоде вокруг Солнца вращается один из тысяч кусков льда, пыли и углеводородов — объект пояса Койпера 2014 MU69 или Ultima Thule. До 2014 года о его существовании вообще никто не знал, а в первые дни 2019 года он удостоен особого внимания, поскольку мимо него на близком расстоянии пролетел сделанный человеческими руками космический аппарат New Horizons, и сейчас он передает фотографии и научные данные на далекую теплую январскую Землю.

Межпланетный зонд New Horizons запустили с Земли в начале 2006 года для изучения самой далекой планеты Солнечной системы — Плутона. Всего через полгода после старта космического аппарата Плутон утратил гордое звание планеты, и оказался в числе нескольких карликовых планет вместе с Церерой, Эридой, Хаумеа и Макемаке. В феврале 2007 года New Horizons совершил гравитационный маневр у Юпитера благодаря чему увеличил свою скорость и стал уже межзвездным зондом, превысив скорость покидания Солнечной системы. Теперь к Солнцу он уже не вернется, и обречен на вечное неторопливое блуждание меж звезд, хотя и на преодоление пределов Солнечной системы у него уйдут тысячи лет.

14 июля 2015 года New Horizons пронесся мимо Плутона и выполнил научные задачи, для которых создавался. Напряженная работа всех его научных приборов велась во время сближения, примерно в течение 24 часов. Чтобы передать все собранные результаты с расстояния 5 миллиардов километров понадобилось еще два года.



А что потом?

Космический аппарат сохранял работоспособность, питаемый радиоизотопным термоэлектрическим генератором со смесью американского и российского плутония-238. Устойчивая связь с ним поддерживалась, хотя и скорость передачи данных постепенно падала, из-за увеличения расстояния. В баках оставалось немного гидразина для совершения небольшой коррекции траектории. То есть можно продолжать исследовать, но нечего.

На Плутоне Солнечная система не заканчивается. Эта карликовая планета вращается в поясе Эджворта-Койпера — скопление малых космических тел, преимущественно ледяного состава, которые вращаются вокруг Солнца на круговых или слабоэллиптических орбитах за орбитой Нептуна. За поясом Койпера летают космические тела рассеянного диска — еще более удаленные объекты, с сильно вытянутыми орбитами. А за рассеянным диском в десятках миллиардов километров от Солнца — Облако Оорта — гипотетическе скопление ледяных тел, откуда прилетают долгопериодические кометы. Все эти тела — свидетели формирования Солнечной системы, выброшенные на ее задворки еще в процессе формирования планет, и летающие практически без изменений с той поры.

Учитывая возможности New Horizons, ему подыскивали вторичные цели еще до встречи с Плутоном. Для этого сканировали космическим телескопом Hubble области неба, где зонду предстоит пролетать в будущем. Так удалось обнаружить несколько подходящих объектов пояса Койпера. Каждый из них требовал включения двигателей New Horizons для изменения траектории. Был даже вариант успеть посетить два объекта, но отдали предпочтение одному 2014 MU69, достижение которого было более надежным исходя из запасов топлива и возможностей коррекции.



2014 MU69 летает на слабовытянутой орбите на расстоянии 42-46 астрономических единиц или 6,3-6,9 млрд км от Солнца. Размер около 30 км в поперечнике, и с Земли даже самых больших телескопов Земли недостаточно чтобы разглядеть что-то кроме точки и ее цвета.

Но еще за полтора года до встречи с 2014 MU69, названным Ultima Thule, ученым удалось предугадать его форму и нарисовать много картинок для прессы, и некоторые значительно совпали с увиденным вблизи обликом.



Определить спаренную форму Ultima Thule удалось при помощи астрономического метода, который используют для определения размера и формы пролетающих мимо Земли астероидов. Причем он настолько прост, что доступен даже астрономам-любителям с небольшими телескопами. Это так называемый метод покрытия или транзитный, когда наблюдения ведутся не за астероидом, а за звездой, на фоне которой он пролетает.



Определив траекторию Ultima Thule при помощи наблюдений космических телескопов Hubble и Gaia, ученые рассчитали предстоящее покрытие звезды, которое было видно из Аргентины. В нужное время выставили в поле несколько десятков небольших телескопов, которые направили на эту звезду. Из-за разницы положения и угла обзора телескопы увидели перекрытие звезды пролетающим за шесть миллиардов километров космическим телом с небольшим отклонением, которое и позволило увидеть размер и форму Ultima Thule.



Метод показал удивительную точность, несмотря на такое расстояние и простоту использованной техники. Хотя оставался вопрос одно ли это тело или два отдельных фрагмента тесно вращаются вокруг общего центра масс.

И предсказанный одним телескопом спутник, не подтвердился.

После определения размера и формы ученым оставалось только ждать конца 2018 года, когда камеры New Horizons смогут превзойти возможности наземных телескопов.

Первые наблюдения Ultima Thule с космического аппарата провели еще в августе, но увидеть что-то больше пикселя получилось только в декабре.


Наблюдения привели в замешательство: хотя была очевидна неравномерная форма космического тела, съемка не показала колебаний яркости, что ожидалось из-за осевого вращения.

Только сближение показало, что дело в положении Ultima Thule относительно космического аппарата. Траектория полета New Horizons оказалась близка к оси вращения космического тела, т.е. аппарат приближался со стороны полюса. В такой проекции действительно видимая площадь тела практически не меняется.



Активная работа всех приборов во время пролета длилась 72 часа, сближение проходило на расстоянии 3500 км (в четыре раза ближе чем над Плутоном) на относительной скорости 14,1 км/с. Ближе подлетать не стали из опасений, что у Ultima Thule окажутся пылевые кольца. Теперь требуется время на передачу всех собранных данных. Скорость связи с New Horizons около 1 кб/с поэтому каждое даже черно-белое фото передается несколько часов. NASA организовало несколько пресс-конференций подряд в посленовогодние дни, чтобы делиться самой свежей информацией. В январе примерно на неделю вся связь с New Horizons прекращена из-за того, что между космическим аппаратом и Землей проходило Солнце.

Первые близкие кадры показали, что двойное ядро Ultima Thule поразительно напоминает сдвоенную форму многих комет, которые наблюдались с Земли или космическими аппаратами.



Больше половины всех осмотренных комет оказались в форме кегли или чего-то подобного. Ученые примерно представляют как из кучи кусков льда формируется сдвоенное тело. Примерно рассчитали даже скорость «стыковки» двух ядер — около 80 см/с. Правда пока не объяснили причины такой популярности двойной структуры у комет.

Также ученые NASA разделяют сдвоенные тела (двудольные), вроде кометы Галлея, и контактные двойные (контактные бинарные), вроде 2014 MU69 или 67P/Чурюмова-Герасименко. Разница в прочности связи между двумя частями.



Двойные системы — это объекты состоящие из двух тел, как, например карликовая планета Плутон и Харон. С некоторой натяжкой, двойной (бинарной) системой могут считаться и Земля с Луной. Контактная бинарная система формируется когда две части, вращающиеся вокруг одного центра масс, по какой-то причине теряют энергию, сближаются с касаются друг-друга на небольшой скорости, формируя общую связь.



Ледяным телам такое слияние более доступно чем каменным, хотя и астероиды встречаются. При упрочнении связи получается уже одно космическое тело, имеющее две выделяющиеся доли.

Состав Ultima Thule практически кометный — ледяное тело с высоким содержанием органических соединений и примесью пыли. Поэтому сходство с кометами не удивительно. Теперь говорят о том, что пояс Койпера должен состоять в основной массе из таких двойных тел, разделенных или слившихся, хотя проверить эту гипотезу удастся не скоро.



Коричневый цвет Ultima Thule — тоже характерен для таких удаленных тел. Тот же Плутон довольно пятнистый, причем коричневые участки — самые древние на карликовой планете, что в очередной раз подтверждает древность 2014 MU69. Предполагается, что светлые пятна на Ultima Thule — это древние кратеры, которые затянулись из-за пластичности льда. Причина коричневого цвета поверхности — органические соединения, толины, которые формируются из метана под воздействием солнечного ультрафиолетового излучения.

Возможности встретить еще один объект дальше Ultima Thule не исключается, но пока подходящих кандидатов не нашли. Немного горючего в баках осталось и после недавнего пролета, так что надежда есть, хотя более вероятны просто удаленные наблюдения.

Дальнейшее будущее New Horizons — покидание нашей Солнечной системы, и передача данных, до окончательной деградации термопар РИТЭГа через несколько лет. Хотя он стал самым быстрым из стартующих с Земли космических аппаратов, его скорость уступает скоростям Voyager, поэтому маловероятно, что удастся дождаться момента его выхода в межзвездное пространство в рабочем состоянии.

zelenyikot

Поддержать выход новых постов можно через сервис Patreon.
Другие способы оказать поддержку.


Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы в соцсетях:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.


Горячий Новый год в космосе



Мировая космонавтика подарила нам целый ворох интересных и важных космических событий в эти дни: выход на орбиту астероида Бенну, свидание с самым далеким снеговиком на расстоянии шести миллиардов километров, посадку на обратную сторону Луны.


Выход на орбиту астероида Бенну



31 декабря, когда люди Земли встречали Новый год межпланетный зонд NASA OSIRIS-REx, находящийся на расстоянии 110 млн км от нашей планеты, произвел небольшое включение двигателей, которое перевело его на низкую орбиту вокруг астероида Бенну. Осенью 2018 года OSIRIS-REx прилетел к нему для исследования и захвата грунта, несколько недель осматривался, а теперь перешел на орбиту высотой 1 км.



Эта орбита позволит подробно изучить поверхность астероида и выбрать подходящее место, откуда можно будет ухватить горсть реголита роботизированной рукой космического аппарата.

Бенну относится к околоземным астероидам из группы Аполлонов, имеет размер около полукилометра, и форму, похожую на бриллиант. Астероид относится к потенциально опасным астероидам, хотя угроза его падения возникнет только через полтора века. С точки зрения техники, выход на низкую орбиту Бенну уникален из-за малого размера и массы астероида. Инженерам приходится учитывать казалось бы незначительные факторы: давление солнечного света и тепловое давление с поверхности астероида.

Осмотр самого удаленного из посещенных космических тел - Ultima Thule

В ту же новогоднюю ночь не спали в другом подразделении NASA, и не из-за праздника. Космический аппарат New Horizons, находящийся сейчас на траектории покидания Солнечной системы, сблизился с встреченным по пути малым телом пояса Койпера.

New Horizons запустили для пролета через систему Плутона, с чем он успешно справился. Теперь же ему подыскали новую цель: 30-километровое космическое тело 2014 MU69 или Ultima Thule. Само по себе оно ничем не отличается от других тел пояса Койпера, просто удачно встретилось по пути, поэтому ему выпала честь стать самым удаленным из осмотренных человеком объектов Солнечной системы. Расстояние до него более шести миллиардов километров или 6,5 световых часов. Иногда его называют астероидом, хотя это не совсем верно, астероиды - это каменные тела, а в поясе Койпера основной материал - водяной лед, так что Ultima Thule ближе к кометам или, судя по форме - снеговикам.

Сам пролет состоялся в ночь на 1 января, но из-за большого расстояния связь слабая, и приходится много времени ждать на пересылку фотографий и научных данных. Сегодня доступны только вот такие снимки, но в ближайшие дни ожидаются более высокого качества.



Посадка китайского аппарата Chang'e-4 на обратную сторону Луны



Утро 3 января стало волнительным для многих фанатов космонавтики из-за посадки на обратную сторону Луны китайского спускаемого аппарата и лунохода. Посадка должна была состояться около 4 утра по Москве, и до 8 утра не было никаких подтверждений успешности посадки. Китайский государственный канал CGTN даже удалил поспешный радостный твит, и повторил его только через три часа.

Чуть позже мировые СМИ облетел первый снимок обратной стороны Луны с поверхности.



В верхней части кадра это не лампы дневного света в павильоне, а элементы рампы для спуска лунохода Yutu-2 на поверхность. Цвет этого снимка не показывает естественного цвета Луны, поскольку он монохромный. Вот для примера как выглядели снимки c предшествующего зонда Chang'e-3 с навигационной монохромной камеры и с цветной панорамной.



К концу дня 3 января стало известно, что луноход Yutu-2 успешно доставлен на лунную поверхность. Свежие снимки ожидаются.

О китайской программе изучения обратной стороны Луны, и других, близких к реализации лунных миссиях, мы поговорим еще отдельно, а пока можем порадоваться за успехи космонавтики планеты Земля.

zelenyikot

Поддержать выход новых постов можно через сервис Patreon.
Другие способы оказать поддержку.


Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы в соцсетях:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.



НК умер, а популяризация космоса — нет



Журнал «Новости космонавтики» завершил свою самостоятельную деятельность выпуском декабрьского номера 2018 года. По мнению многих — это был один из лучших журналов о космонавтике в мире, возможно, самый лучший. Широта охвата, объективность и подробность журнала заслужили большое уважение в космической отрасли России и мира. НК называют энциклопедией или летописью мировой космонавтики за 1991-2018 годы.

Но подписчики бумажной версии журнала «проголосовали ногами», а потом «Роскосмос» решил, что в стране должен быть только один журнал о космосе — «Русский космос», в котором на мировую космонавтику будет отведено 20% журнала, и «Новости космонавтики», фактически, закрыл. Только в редакцию нового журнала вошла часть создателей прежнего.



История «Новостей космонавтики» повторяет истории многих бумажных журналов последних лет, которые не смогли перестроиться в мире онлайна. Есть и своя специфика — кризис в российской космонавтике не мог не оказать влияние на журнал. Еще один важный момент, отпугивающий широкую аудиторию — то самое преимущество, за которое журнал ценился в профессиональной среде — детальная подробность. Для большинства желающих вкратце знакомиться с происходящими событиями в космонавтике, избыток фактов кажется излишне сухим и сложным. Поэтому даже в лучшие годы журнала количество подписчиков насчитывало сотни человек — даже не тысячи. При этом редакция долгое время сохраняла относительную независимость, и только в последний год перешла в собственность «Роскосмоса» под давлением финансовых трудностей.

Более эмоциональные подробности судьбы журнала можно прочесть здесь, и здесь.

Я же хотел рассказать о другом: несмотря на грустную судьбу НК, освоение космоса продолжается и расширяется. В этом году впервые за много лет количество ракетных пусков превысило 100 штук. Появляются новые космические державы: Австралия, Объединенные Арабские Эмираты, Новая Зеландия… Мировой космический рынок растет на 10% в год. Новые космические аппараты отправляются к Луне, Солнцу, Меркурию, Марсу, астероидам. Космический туризм, наконец, становится более реальным.

Я в одиночку не в состоянии рассказывать обо всем, и приходится лишь выхватывать показательные и важные моменты освоения космоса. Чтобы полнее повествовать о покорении космоса человеком нужна регулярная работа погруженной в тему команды. И она давно ведется.

Еще в 2012 году я основал сообщество «Открытый космос» в соцсети Вконтакте. Вместе с группой единомышленников и энтузиастов космонавтики мы организовали свою редакцию, и стали рассказывать о покорении космоса человеком. Над новостями в сообществе работают студенты, научные сотрудники, выпускники аэрокосмических вузов, и фанаты космонавтики, вроде меня.



Космос — это мечта и будущее человечества. Мы уверены, что освоение космического пространства — единственный осмысленный путь развития современной цивилизации. Мы следим за каждым шагом на этом пути — девиз сообщества.

«Открытый космос» имеет «филиалы» в различных соцсетях: Facebook, Одноклассники, МойМир, Instagram, Twitter, Телеграм, Viber. Суммарное количество подписчиков — около полумиллиона (не считая 790 тыс МоегоМира).

В перспективе, надо делать информационный портал, видеоканал, проводить встречи с профессионалами космоса, организовывать выездные репортажи на космические события, т.е. выходить на профессиональный уровень. Тогда можно было бы позвать выходцев из редакции «Новостей космонавтики», чтобы их профессионализм нашел свое применение, и лучшие традиции НК были сохранены и продолжены. Но пока нет таких финансовых возможностей. Если эта работа действительно востребована, и поддержка читателей даст нам такую возможность — мы ее реализуем.

Долгое время «Открытый космос» развивался на волонтерских началах. Сейчас у нас есть небольшая помощь от подписчиков через сервис ежемесячной спонсорской поддержки Patreon, и посильно помогают некоторые партнеры, которым небезразлична популяризация космонавтики на русском языке. Прямая реклама ничего существенного не приносит.

Если вы захотите внести свой вклад в поддержку сообщества, то можно воспользоваться Patreon — спонсоры получают недельные дайджесты новостей. Есть и другие способы поддержки. Кроме спонсорства можно приобрести мою книгу или пригласить с лекцией о космосе.

Подписывайтесь на «Открытый космос», и открывайте космос вместе с нами!
С Наступающим!

zelenyikot

Пуск ракеты с Восточного своими глазами



Наконец-то удалось увидеть старт космической ракеты с достаточно близкого расстояния. На космодроме Восточный 27 декабря 2018 года произведен пуск ракеты "Союз-2.1а" с полезной нагрузкой на низкую околоземную орбиту. В полутора километрах от стартового стола находилось несколько десятков человек и один блогер.



Наблюдательный пункт оборудован на случай экстремальных холодов, которые на Амуре нередки. В это утро было -27°. На морозе теряли заряд аккумуляторы фотоаппаратов, гасли телефоны, покрывались инеем объективы, но люди прятались в помещении, и грелись горячим чаем с таежными травами.



Традиционные сибирские пейзажи: raketa, samovar, baranki, не хватает только medved и balalaika.



Вместе с гостями, журналистами и сотрудниками, пуск наблюдала оптическая система командно-измерительного комплекса космодрома.





А вокруг тайга...



Примерно за час до старта башня обслуживания отъехала в сторону, открывая ракету. Место обзора подобрано не самое удачное, зато оно безопасно с точки зрения траектории полета ракеты, да и других возвышенностей там не много вокруг.



По случаю важного события подняли флаги, хотя, кажется, флага Амурской области не хватало.



Отход кабель-заправочной мачты от ракеты означает, что до старта остались секунды.



Началось...



Есть контакт подъема!



Ошибка экспозамера фотокамеры позволила лучше увидеть структуру пламени. Хорошо видны боковые струи рулевых камер сгорания.



Над тайгой разнесся грохот и треск пламени. Тело ощутило низкочастотные колебания воздуха.



Вправо понесло большое облако пара, дыма и пыли. Кажется, обычно пара меньше, но сильный мороз усилил эффекты конденсации.



Ракета поворачивается вокруг своей оси.



И ложится на курс.



Облако у земли вырастает еще больше.



В ясном небе хорошо виден сажевый след от керосинового топлива. Несмотря на сажу, керосин считается экологически чистым топливом, хотя самые чистые - водород-кислородные двигатели.



На определенной высоте выхлоп двигателя снова вызывает процессы конденсации в атмосфере, и от ракеты протягивается белый след. Обычно его ошибочно называют "инверсионным", хотя верный термин - "конденсационный".



Конденсационный след отбрасывает неожиданно контрастную тень. Такое нечасто удается увидеть на почти ясном небе.
Вообще с погодой повезло, но, говорят, там до 300 ясных дней в году. Зато гости из пасмурной Москвы порадовались увидев синее небо.



С ростом высоты конденсация прекращается, а форма струи пламени начинает меняться из-за изменения атмосферного давления.



Отделение боковых ускорителей. Невооруженным глазом их увидеть уже нельзя, даже через объектив не видел. Только на конденсационном следе появилось небольшое нарушение.



Постепенно ракета "уходит в точку", а белый полупрозрачный след теряется на фоне бледной облачной дымки. На фото, возможно, видны две створки головного обтекателя - две точки по сторонам дымного следа.



Ракета улетает очень быстро, оставляя грустное чувство от того как всё скоро закончилось. Возможно одно из достижений "великого пиарщика Маска" в том, что научив ракету садиться, он практически удвоил длительность ракетного шоу, что не может не радовать и создателей техники и простых зрителей.

Всем, кто мечтает увидеть пуск ракеты и не является профессиональным фотографом, могу посоветовать оставить фототехнику дома. Насладитесь этим зрелищем в полную меру своими глазами и кожей, оно стоит того! Может, только бинокль пригодится. Попасть на старт проще на Байконуре, туда водят туристические группы, на Восточном такого пока нет.

А спутники "Канопус-В" №4-5 и 26 иностранных малых космических аппаратов попутной нагрузки успешно выведены на заданные орбиты разгонным блоком "Фрегат". Все спутники вышли на связь.

Достойное завершение непростого для российской космонавтики года.

Увидеть пуск и показать его вам, мне позволило приглашение компании GKLaunch, которая создана для того, чтобы обеспечить "Союзу" коммерческий спрос на мировом рынке.

zelenyikot

Поддержать выход новых постов можно через сервис Patreon.

Другие способы оказать поддержку.


Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы в соцсетях:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.


Вывоз ракеты перед стартом на Восточном



Накануне Нового года "Роскосмос" готовит запуск с космодрома Восточный двух спутников "Канопус-В" и попутных малых аппаратов. За три дня до старта подготовленную ракету вывозят на стартовый стол, и начинают завершающие предстартовые операции. Мне удалось увидеть и запечатлеть этот процесс.

Монтажно-испытательный корпус, где собирается ракета, огромен. В его масштабе даже 52-х метровый "Союз-2.1а" кажется совсем маленьким.



Ракета перемещается между МИКом и стартовым столом по железной дороге на платформе.



Приходят элементы ракеты из Самары тоже поездом. Следующая уже доставлена и ждет своего часа в 2019 году.



Восточный вобрал в себя весь предыдущий опыт других космодромов, с которых запускают "Союзы": Байконур, Плесецк, Куру. Монтажно-испытательный корпус построен так, чтобы не выходя из помещения можно было в одни ворота ввезти вагоны и платформы с элементами ракеты и спутниками, а из других ворот вывозить уже готовое к пуску изделие.



В плане Монтажно-испытательный корпус состоит из двух частей: для подготовки космических аппаратов - головной части - и для подготовки ракеты. О площадках где спутники готовят к запуску я уже рассказывал. Сегодня немного расскажу про средство, которое позволяет обойтись без железнодорожный перевозок между корпусами.



Это, т.н. "Трансбордер", его можно назвать "горизонтальным лифтом" или поперечной платформой, которая может двигаться по рельсам проложенным в связывающей корпуса галерее, и переносить грузы с одной железнодорожной линии на другую.

На сайте российского разработчика "Аскон", который создает программное обеспечение "Компас" для инженерного проектирования, удалось найти схемы, которые могут немного пояснить как действует эта система:



Я работу трансбордера в этот день не застал - ракета уже в полной сборке.

К моменту вывоза головная часть уже пристыкована к ракете, и закрыта слоем теплоизоляции, которая спасает спутники от 30-градусных амурских морозов. К ней подведены воздухопроводы системы термостатирования - это автономный "кондиционер", который поддерживает комфортную для спутников температуру под обтекателем во время перемещения от МИКа до места старта.



Сам "кондиционер" движется рядом, на соседней железнодорожной платформе.



Все работы в МИКе ведутся под присмотром видеокамер, пожарных датчиков и турелей системы пожаротушения.



Перед выездом - построение всего обслуживающего состава: железнодрожники, сотрудники Центра эксплуатации наземной космической инфраструктуры, пожарные, производители ракеты из РКЦ Прогресс, даже охрана в касках и бронежилетах (но без автоматов, в отличие от Байконура).



Наконец, ворота раскрылись и с улицы въехал тепловоз, для доставки ракеты к стартовому столу.



Работы начинают производить рано утром, до восхода солнца.



С одной стороны подсвечивала полная Луна.



А с другой - яркая Венера.



Движение происходит со скоростью 5 км/ч - поезд движется в сопровождении пешего эскорта.

Незадолго до стартовой площадки происходит перецепка - сначала тепловоз тянул, а отсюда будет уже толкать.



Башня обслуживания ракеты на стартовом столе уже сияет в лучах прожекторов.



Забавно, что за два года оттуда убрали девиз "Подними голову", который запустила предыдущая пресс-служба "Роскосмоса".

Фермы-опоры и мачты обслуживания воздевают к темному синему небу стальные "ладони", соскучившиеся по талии "Союза". Перед стартом они будут держать ракету над провалом газоотвода, и разойдутся в стороны под тяжестью противовесов, когда заработают ракетные двигатели.



Ракета проходит сквозь башню обслуживания.



Эта башня - тоже результат прежнего опыта, полученного на приэкваториальном космодроме во Французской Гвиане. Там совсем другой климат, но и там и здесь погода не всегда милостива к сложной технике и людям ее обслуживающим. Внутри башня не обогревается, но защищает от ветра и позволяет людям спокойнее готовить ракету к пуску.



Стартовый стол затихает в ожидании подъема ракеты и солнца.



Солнце показывается первым.



Луна медленно сползает за технические конструкции и скрывается в верхушках таежных деревьев.



Примерно через час после доставки ракеты начинается ее вертикализация.



Подъем осуществляет мачта на транспортной платформе. После успешной вертикализации стартовый стол закроет башня обслуживания и в течение трех дней там будет проходить подготовка старта.



Увидеть техническую магию космоса, и рассказать о ней вам, мне позволило приглашение компании GKLaunch, которая создана для того, чтобы обеспечить "Союзу" коммерческий спрос на мировом рынке.

zelenyikot

Поддержать выход новых постов можно через сервис Patreon.

Другие способы оказать поддержку.


Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы в соцсетях:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.


Субкосмическая гонка



13 декабря частная космическая компания Virgin Galactic смогла запустить свой пилотируемый ракетоплан SpaceShipTwo на высоту 82 км, что технически соответствует безвоздушному пространству. Практически годом ранее, другая компания Blue Origin также успешно испытала в беспилотном полете свою ракетную систему доставки людей на высоту 100 км. Обе компании создают новый рынок космического суборбитального туризма, и надеются занять на нем значительную долю. Конкуренция подстегивает прогресс, и сохраняется интрига когда будет первый туристический полет.

Компания Virgin Galactic появилась в 2004 году, после успешного завершения конкурса Ansari XPrize в ходе которого создавалось техническое средство доставки людей на высоту 100 км. Эта высота считается официальной границей космоса, хотя американские военные и авиаторы считают, что технической границей космоса является высота около 81 км. Компания Scaled Composites под руководством инженера Берта Рутана смогла создать самолет-носитель WhiteKnight, и стартующий из под его крыла ракетоплан SpaceShipOne который сумел дважды за неделю достичь стокилометровой высоты.



Такое достижение считалось условием Ansari XPrize для получения приза в $10 млн, хотя разработка оказалась дороже в несколько раз. Целью конкурса являлось стимулирование конструкторской мысли, чтобы сделать космос доступнее для людей. На успех обратил внимание британский эксцентричный бизнесмен и миллиардер Ричард Брэнсон, который совместно с Бертом Рутаном основал компанию Virgin Galactic. Совместно они занялись созданием нового ракетоплана уже пассажирского, чтобы возить группу туристов за каждый полет.

Для создания ракетоплана предполагалось масштабировать — увеличить — прежнюю разработку. Новый самолет WhiteKnightTwo и ракетоплан SpaceShipTwo продемонстрировали публике в 2006 году, а первые испытательные полеты без включения двигателя начались в 2009 году. Примерно тогда же начали продавать билеты по $200 тыс. — точнее бронировали с небольшой предоплатой.



С аэродинамикой у Рутана всё получалось неплохо, но проблемы начались с ракетным двигателем. В целях безопасности выбрали довольно оригинальную схему без криогенных и токсичных компонентов, т.н. гибридного типа с жидким окислителем — закисью азота, и твердым резиновым горючим.

Полеты постоянно откладывались, на испытаниях двигателя в 2007 году погибло три инженера. Первые полеты с включением ракетного двигателя начались в 2013 году, и к следующему году стало ясно, что горючее не подходит — оно вызывало высокую вибрацию всего ракетоплана, что приводило к преждевременному отключению, и отмене подъема. Ракетоплан добрался только до 25 км.

В 2014 году Virgin Galactic решила заменить горючее с резины на пластик, но на испытании ракетоплан разрушился в воздухе на высоте 19 км сразу после включения ракетного двигателя.



Один пилот погиб, второй серьезно повредил плечо. По результатам расследования пришли к выводу, что причина аварии не в новом двигателе, а в ошибке погибшего пилота, который зачем-то перевел оперение в посадочный режим.

Начался тяжелый период в жизни компании. Клиенты, оплатившие предзаказы еще в 2000-х устали ждать полета. Американские надзорные авиационные организации обратили внимание на слабое соблюдение в Virgin Galactic требований безопасности полетов. Компании потребовались непредвиденные инвестиции. Спасли ситуацию Объединенные Арабские Эмираты: инвестиционный фонд Aabar вложил $280 млн за 32% компании при условии, что второй туристический космодром будет построен в ОАЭ.

На создание нового ракетоплана, повышение безопасности экипажа, модернизацию и сертификацию ушло еще четыре года. С апреля 2018 года начали испытания нового SpaceShipTwo с влючением двигателя. Набор высоты показал заметную динамику: 35 км, 52 км, и, наконец, 82 км в декабре. Дальше только космос. Ричард Брэнсон обещает первый туристический полет уже вначале 2019 года, но его обещания похожи одно на другое с 2009 года, так что будем ждать.



Правда теперь у Virgin Galactic есть дополнительный стимул — конкурент Blue Origin, которого десять лет назад никто всерьез не воспринимал.



Компания Blue Origin появилась еще раньше — в 2000 году, но вела себя не публично. Основателю компании — миллиардеру Джеффу Безосу огласка для привлечения инвестиций не требовалась. Компания что-то испытывала у Бэзоса на ранчо в Техасе, и не высовывалась раньше времени. Видео с первыми испытаниями стали публиковать только в 2013 году. Вертикальные полеты ракетных прототипов производились на высоту несколько сот метров. Тогда ожидалось, что ракетоплану Virgin Galactic остается несколько месяцев до достижения космоса, и Blue Origin казалась полным аутсайдером.



Однако неудачи SpaceShipTwo оправдали верность девиза Blue Origin: «Шаг за шагом яростно». Корабль New Shepard достиг космоса на три года раньше — в 2015 году, а ракета запустившая его совершила успешную вертикальную посадку.



Следующие два года ушли у Blue Origin на испытание всех систем, включая систему аварийного спасения. Первая ракета, с которой начались успешные полеты с достижением космоса, отправилась в музей после девяти полетов и мягких посадок. Вторая ракета и корабль New Shepard произвели два успешных полета, и технически полностью готовы к первым пилотируемым запускам.



Ожидается, что первые суборбитальные туристы полетят уже в 2019 году, но будут ли они пассажирами ракетоплана SpaceShipTwo или экипажем стартующей на ракете капсулы New Shepard еще неизвестно. Стоимость полета оценивается в $250 тыс хотя Blue Origin официально не объявляла цену на полет.

Для сравнения, «Роскосмос» возил туристов в 2000-е годы по ценам от $20 до $35 млн, но суборбитальный полет не идет ни в какое сравнение с орбитальным. Космические полеты с Байконура производились на несколько суток, тогда как суборбитальный полет предполагает посещение космоса на высоте больше 100 км в течение считанных минут или даже десятков секунд. Пребывание в состоянии невесомости — несколько минут против 8-14 суток на Российском сегменте Международной космической станции. Самая главная разница — в скорости, суборбитальный полет не предполагает достижения космической скорости — 8 км/с. SpaceShipTwo и New Shepard не разгоняются выше четырех скоростей звука, т.е. не достигают скорости даже 1,3 км/с.

Если сравнивать позиции каждой компании, то можно усмотреть немало сходства, несмотря на разницу выбранных технических решений одной и той же задачи:

- Обе компании основаны миллионерами c богатым бизнес-опытом до космоса. Известна даже фраза, приписываемая Ричарду Брэнсону: «Если вы хотите стать миллионером занимаясь космонавтикой, надо начинать миллиардером».
- Обоим компаниям потребовалось примерно 15 лет на разработку, испытание техники, и доведение до 95% готовности.
- Для отработки технологии потребовалось два летных образца.
- Разработка обошлась примерно в $500 млн.
- Каждая компания рассматривает туристический бизнес как первый шаг к более амбициозным проектам. Для Blue Origin — это разработка тяжелых и сверхтяжелых ракет, ракетных двигателей, освоение Луны. У Virgin Galactic тоже появился отдельный проект — сверхлегкая космическая ракета для запуска малых спутников из-под крыла самолета. Большая цель Ричарда Брэнсона — гиперзвуковые пассажирские межконтинентальные перелеты через космическое пространство.




Попыток создать суборбитальную туристическую систему было гораздо больше. В Ansari XPrize участвовало три десятка конкурсантов, включая российских разработчиков из КБ Мясищева, но после поражения в конкурсе многие отказались от попыток.



Появлялись другие, например, далеко продвинулся проект Lynx от компании XSOR, но и он замер на этапе создания первого летного образца двухместного ракетоплана. В России сейчас создается туристическая суборбитальная система компанией «Космокурс», но у нее достижение космоса ожидается не раньше 2025 года, объем инвестиций предполагается в размере $100 млн.

На фоне других попыток, успехи Virgin Galactic и Blue Origin очевидны, но главный вопрос в емкости туристического рынка. Примерно 600 человек оформило предзаказ Virgin Galactic за 10 лет продажи билетов, и какая-то часть отказалась от полета из-за аварии и долгого ожидания. Данное количество выкупленных билетов покроет примерно треть инвестиций на разработку, а дальнейшие экономические перспективы остаются туманными. Видимо поэтому каждая компания рассматривает свой туристический бизнес лишь как первую ступень к развитию технологии и дальнейшему освоению космического рынка. С другой стороны, если первые успешные полеты сформируют новый массовый рынок, развлечение станет еще одним способом коммерциализации космоса, и откроет путь инвестициям в еще более сложные формы космического туризма: орбитальные отели, полеты к Луне и на Луну.

zelenyikot

Материально поддержать выход новых постов можно через сервис Patreon нажав на кнопку:


Другие способы
оказать поддержку.


Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.


Первая ступень Falcon 9 села ̶в̶ ̶л̶у̶ж̶у̶ мимо посадочной площадки



Неудачное возвращение первой ступени Falcon 9 после успешного запуска грузового космического корабля Dragon к МКС.
Ракета при спуске вращалась вокруг своей оси, что для нее не характерно. Основатель SpaceX Илон Маск сообщил в twitter, что предполагаемая причина аварии - заклинивший насос гидропривода решетчатых стабилизаторов. Система управления пыталась парировать вращение при помощи азотных двигателей на сжатом газе, но справиться с ним не удалось почти до самой поверхности океана у берегов Мыса Канаверал.



Для этой ступени полет был первым.

На этой записи видно происшествие на 4:50, которое привело к нарушению ориентации и закрутке ракеты, незадолго до приземления:



Видео приводнения с бортовой камеры:



Ракета приводнилась на мелководье и упала, но взрыва и серьезного повреждения не произошло. Илон Маск предположил, что ее удастся достать и использовать в одном из космических запусков, но пока не ясно это он пошутил или всерьез.

zelenyikot

Почему казахские спутники летят на Falcon 9



Готовность компании Илона Маска выйти на рынок запуска малых космических аппаратов, где Россия до сих пор чувствовала себя уверенно, представляет собой новую опасность для «Роскосмоса». Новость о том, что 20 ноября 2018 года Казахстан запускает два своих космических аппарата на американской ракете Falcon 9, в России восприняли довольно болезненно. Это и понятно, ведь на территории Казахстана есть российский космодром и сотрудничество в космической деятельности между нашими странами имеет многолетнюю историю.


Однако недавняя авария «Союза-ФГ» здесь ни при чем. Астана приняла это решение под воздействием других факторов. Стоит обратить внимание на дату появления в российских СМИ новости про казахстанские спутники: хотя о контракте стало известно еще год назад, ажиотаж возник только сейчас. Проблема в том, что в условиях информационной непрозрачности «Роскосмоса» негативные новости о нашей космонавтике формируют кумулятивный эффект, когда каждая последующая усиливает общее воздействие, хотя не всегда имеет связь с предыдущими. Началось все с загадочной дырки в российской части МКС, затем падение «Союза-ФГ» с пилотируемым кораблем... И понеслось — и страховщики отказываются страховать по старым ставкам, что нормально, учитывая изменившуюся статистику аварийности, и компьютер на российском сегменте завис (перезагрузили), а теперь вот история с казахстанскими спутниками. Понятно, что это не месть журналистов, а просто горячая тема, которая гарантированно зайдет на волне интереса общественности к невеселым делам в нашей космонавтике.

Выбор носителя

На самом деле решение о запуске казахстанских спутников на Falcon 9 было принято даже не год назад. Такие контракты подписываются за полтора-два года. А вот почему в Астане предпочли иметь дело с компанией Илона Маска — действительно поучительная для российской космической отрасли история.

Спутники KazSciSat 1 и KazSTSAT — это малые космические аппараты, первый — наноспутник класса «кубсат» массой 5 кг, второй — микроспутник массой около 100 кг. Кубсаты чаще используются как образовательные или испытательные технологические спутники и составляют вторичную или попутную нагрузку на запусках ракет с большими космическими аппаратами. Или стартуют уже с орбиты — с Международной космической станции. Например, два кубсата, произведенные российской частной компанией «Спутникс» и собранные учащимися образовательного центра «Сириус», этим летом космонавты руками отправили в космос. Аппарат KazSTSAT — более серьезный, способный вести мультиспектральную съемку для сельского и лесного хозяйства.



Оба спутника произведены компанией СП «Галам» (Ghalam LLP) — совместным предприятием АО «Казакстан Гарыш Сапары» и Airbus Defence & Space, созданным при участии аэрокосмического комитета Министерства по инвестициям и развитию Казахстана. Для «Галам» эти спутники — первый опыт в сборке космических аппаратов и подготовке их к запуску.

Спутниковый оператор Spaceflight Industries, с которым заключен контракт на запуск аппаратов Казахстана, мог бы оформить контракт на попутный запуск российскими «Союзами» или индийскими PSLV. Тем более что SpaceX до сих пор редко связывалась с попутной нагрузкой, потому что платят за нее мало (от $100 тыс. за наноспутник и от $1 млн за микроспутник). Самый денежный коммерческий рынок ракетных пусков — геостационарная орбита, а туда мелочь не запускают.

Скидки от Маска

Но ситуация меняется. Миссия Falcon 9, которая стартует 20 ноября с казахскими спутниками и аппаратами еще из 17 стран, стала возможна благодаря разработке специальной трехмодульной структуры, рассчитанной на микро- и наноспутники, что позволяет загружать большую ракету множеством разнокалиберных малых спутников и запускать их на низкую околоземную орбиту.



На первую миссию Spaceflight Industries на Falcon 9, названную SSO-A, набралось более 70 спутников. Поскольку это первый пуск, то имеется повышенный риск аварии системы отделения, и, вероятнее всего, заказчикам предложили скидки, чтобы они фактически оплатили летные испытания. Обычно SpaceX делает скидку 10% и более на своих экспериментальных пусках. Дополнительный риск, а значит, дополнительные скидки вызваны тем, что в данном случае используется первая ступень, которая дважды уже летала — это ее третий космический пуск, а такого еще не бывало.

Так что представители Казахстана вполне резонно указывают, что запуск на Falcon 9 оказался дешевле, чем на российском «Союзе». Понятно, что цены не рыночные, это демпинг за риск и за выход на новый рынок. Дальнейшие подобные пуски на Falcon 9 могут быть дороже, но, учитывая прежний опыт SpaceX, можно ожидать, что они окажутся все равно дешевле, чем у конкурентов. Для SpaceX это направление не обещает больших доходов, зато расширяет возможности утилизации использованных ракетных ступеней, у которых повышенный риск аварии. Здесь Илон Маск переходит дорогу российской компании GK Launch, которая хотела бы зарабатывать именно на низкоорбитальных пусках «Союзов», в том числе с малыми аппаратами международных заказчиков.



Важным фактором выбора ракеты может быть не только цена, но и сроки от заключения контракта до старта. Для российских ракет — это 12–18 месяцев. Если SpaceX сможет выиграть хотя бы несколько недель, то клиенты придут к ней и при более высокой цене. В сегменте малых спутников, где развивается множество стартапов, сроки запуска намного важнее стоимости доставки на орбиту. Компаниям требуется быстро проводить летные испытания, демонстрировать инвесторам прогресс в развитии, создавать минимально жизнеспособные продукты, и каждый месяц простоя для них — это многотысячные убытки. Если же лететь попутно, то сроки старта будут зависеть от основной нагрузки ракеты, например государственных метеоспутников, и ждать тут можно и год, и два сверх декларируемых 18 месяцев. Российские производители спутников грешат задержками, поэтому в попутном полете всегда присутствует значительная неопределенность. На это, кстати, рассчитывают производители малых космических ракет, у которых в пересчете на килограмм веса спутника цена в несколько раз выше, чем на большой ракете, но зато есть возможность оперативного запуска.

В сухом остатке решение Казахстана о запуске своих спутников американской ракетой продиктовано исключительно экономическим интересом и не является эмоциональной реакцией на неудачи «Роскосмоса». Гораздо опаснее для российских ракетостроителей готовность Маска выходить на рынок, где российские средние «Союзы» чувствуют себя более или менее уверенно, тогда как тяжелые «Протоны» уже сдали рынок южноафриканскому «выскочке» и «пиарщику». Если «Роскосмос» или GK Launch захотят удержать рынок, то придется постараться — модернизировать ракету «Союз» для снижения стоимости, сократить время от подписания контракта до старта, найти дополнительные способы привлечения клиентов. И начинать делать это надо уже вчера.

Подготовлено для РБК

После выхода статьи, она была прокомментирована административным директором СП «Галам» Марал Жарасовой:

Причина запуска данных спутников на Falcon 9 заключается не в «низкой» цене, а в том, что российская компания, с которой был изначально заключён контракт на запуск, банально не выполнила своих обязательств. Переход на Falcon был вынужденной мерой для обеспечения запуска. Не зная всех деталей, пишите такую чушь.

Вероятно, речь идет о предварительных планах запуска спутников на ракете «Днепр», оператором которой выступала российско-казахская компания «Космострас» (10% компании принадлежало Казахстану). Ракета «Днепр» прекратила полеты в 2014 году после российско-украинского обострения, а «Космотрас» была поглощена «Роскосмосом» и реорганизована под названием GK Launch. То есть возможные личные мотивы в выборе компании Маска всё-таки могут присутствовать, но связаны они не с неудачами «Союза».

zelenyikot

Материально поддержать выход новых постов можно через сервис Patreon.
Другие способы
оказать поддержку.


Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.



Японские недели в поясе астероидов



В ближайшие месяцы астероиды будут особенно актуальны. Нет, они не обрушатся на Землю. Земля обрушится на них. Точнее земные изделия будут рассматривать их с близкого расстояния, спускаться на поверхность, хватать, расстреливать и бомбить. Первыми реванш за Челябинск берут японцы.

Сразу три космических аппарата вышли на охоту за астероидами. Японская Hayabusa 2 уже во всю исследует астероид Рюгу. Следом ожидается экспедиция американского OSIRIS-REx у астероида Бенну. А к Новому году межзвездный зонд New Horizons покажет нам малое космическое тело Ultima Thule, которое будет изучено с близкого расстояния.

Hayabusa 2 является второй попыткой японского космического агентства JAXA покорить астероид. Первая Hayabusa тоже принесла определенные результаты с астероида Итокава, и даже щепотку астероидного грунта массой менее грамма. В 2005 году астероид рассмотрели с близкого расстояния, получив уникальные данные о его строении и образовании.



Для него даже выделили отдельный тип астероида — «куча щебня». Это очень рыхлое космическое тело, сформированное из мелких и крупных камней, связанных гравитацией и силами Ван-Дер-Ваальса (силы слабого электромагнитного взаимодействия на молекулярном уровне, благодаря им, например, гекконы могут ползать по стеклу).

Несмотря на успехи Hayabusa, в ее полете было много проблем и сбоев. Не подал признаков жизни спускаемый аппарат MINERVA, были проблемы с двигателями, бортовым компьютером и солнечными батареями, грунта смогли собрать ничтожно малое количество. Возвращение произошло на три года позже намеченного срока. Поэтому JAXA решило взять реванш. В следующий раз провели тщательную работу над ошибками и пока экспедиция развивается довольно успешно.



Hayabusa 2 стартовала в 2014 году, и отправилась межпланетное пространство, совершая полет вокруг Солнца для выхода на траекторию сближения с новой целью — астероидом Рюгу. Это типичный астероид самого распространенного спектрального класса C из семейства Аполлонов, размером чуть меньше километра, имеющий слегка вытянутую орбиту, которая в дальней части пересекает орбиту Марса, а в ближней — Земли. Ожидается, что материалы этого астероида относятся к газопылевому диску из которого формировались все тела Солнечной системы, т.е. это исследование — попытка заглянуть на 4,6 млрд лет в прошлое — еще до появления Земли. Правда к исходному «строительному материалу» Солнечной системы относится большинство метеоритов-хондритов, которые и так падают на Землю, а Рюгу ничем особенным не выделяется, кроме того, что имеет удобную орбиту, что упрощает его достижение.

Конструкция Hayabusa 2 во многом повторяет предшествующий одноименный аппарат. Служебная платформа с ионной маршевой двигательной установкой, солнечными батареями, системой навигации и ориентации, в основном, заимствована у Hayabusa.



Зонд оснащен тремя навигационными фотокамерами видимого диапазона света. Одна из них, «дальнобойная» с узким углом обзора, но хорошим увеличением, обладает семью световыми фильтрами, которые позволяют делать цветные кадры. Две камеры — черно-белые широкоугольные, для удобного обзора пространства и выбора цели для изучения. Есть еще лазерный «сканер» — лидар, анализирующий структуру поверхности астероида для упрощения посадки.



Удаленное геологическое исследование предполагается проводить при помощи инфракрасных камер. Одна из них — спектрограф среднего инфракрасного диапазона — позволит изучать геологический состав, а вторая — в дальнем инфракрасном — измеряет температуру поверхности.



Hayabusa 2 несет солидный запас средств для прямого изучения поверхности: танталовые пули чтобы выбить и собрать немного реголита, ударный импактор со взрывчаткой, три малых перемещаемых спускаемых зонда Rover от японских университетов, и один спускаемый германо-французский попутчик MASCOT. Главной задачей Hayabusa 2 является добыча трех порций астероидного грунта и возвращение на Землю к 20-му году.

Японский аппарат сблизился с Рюгу летом 2018 года.



Астероид тоже оказался «кучей камней» характерной формы бриллианта, которая появилась из-за рыхлой структуры и быстрого вращения.

Похожей формы был астероид Штейнс, осмотренный Rosetta.



К настоящему времени на Рюгу десантирована пара исследовательских аппаратов Rover-1A и Rover-1B, созданные JAXA и Университетом Айзу. Это небольшие цилиндрические аппараты диаметром 18 см и высотой 7 см, массой около 1 кг. Оснащены камерами, термометром и солнечными батареями, поэтому какое-то время с них можно ожидать новые снимки.



Перемещаемый модуль MASCOT разработан в Германском аэрокосмическом центре в сотрудничестве с Французским космическим агентством. Это 10-килограммовый модуль размером и формой с обувную коробку. У него также есть камеры и научные приборы: инфракрасный спектрометр для определения геологического состава поверхности, радиометр для высокоточных измерений температуры грунта, и магнитометр для определения магнитного поля астероида. MASCOT сбросили на Рюгу 3 октября, он совершил три прыжка, и проработал три астероидных дня или 17 земных часов. Солнечных батарей для подзарядки ему не поставили, поэтому его миссия уже завершена, но часть научных данных еще остается на Hayabusa 2, поэтому можно ожидать новых снимков и информации от MASCOT.



Пока на борту Hayabusa 2 остается Rover-2. Это восьмиугольный однокилограммовый аппарат размером 15х16 см, с двумя камерами, термометром и акселерометром. Он создан объединением японских университетов под руководством университета Тохоку.

Для составления трехмерной модели астероида и безопасного тесного сближения с ним, на борту японского зонда установлен лазерный «сканер» — лидар. Прибор «обстреливает» лазерными лучами космическое тело, определяя расстояние до поверхности. Для упрощения работы лидара, японский аппарат запасся пятью шарами-метками со светоотражающей поверхностью. На одну из светоотражающих оберток нанесли имена 180 тыс людей, принявших участие в акции Messages from Earth, организованной Планетным сообществом США.



Hayabusa 2 должна собрать грунт с трех точек астероида. Причем два образца будут приняты с поверхности, а третий постараются взять со дна рукотворного кратера, который выбьют с помощью заряда взрывчатки. Ударный зонд (импактор) представляет собой кумулятивный заряд по принципу «ударное ядро». Взрывчатка нужна т.к. скорость зонда относительно астероида небольшая и простое столкновение кратер не создаст.



Небанально решена задача наблюдения момента удара импактора в астероид. Поскольку подрыв заряда и выброс реголита представляет опасность для Hayabusa 2, в момент взрыва она будет находиться с обратной стороны Рюгу, и не сможет наблюдать удар. Вместе с отделением импактора Hayabusa 2 отделит летающую фотокамеру DCAM3, которая должна запечатлеть момент взрыва и выброса породы. Отделяемая камера представляет собой практически самостоятельный космический аппарат с оптикой, радиосистемой передачи данных, аккумуляторной батареей и пассивной системой обеспечения теплового режима. DCAM3 имеет цилиндрическую форму, и стабилизацию закруткой. В момент отделения, на расстоянии 1 км от места удара импактора, камера будет направлена на место столкновения, и закручена как волчок по оптической оси, что позволит ей смотреть всегда в одну сторону. После съемки, у камеры будет один час чтобы передать на Hayabusa 2 все снимки.



Сам инструмент для взятия образцов грунта астероида повторяет тот, что был на первой Hayabusa, и лишь немного модернизирован. Из-за низкой гравитации астероида, посадка на него напоминает скорее стыковку космических кораблей, а не привычную для нас операцию посадки на Земле, Марсе или Луне. Поэтому сама Hayabusa 2 садиться на астероид не будет, она выпустит телескопический раструб, который сблизит с поверхностью. В это время изнутри раструба в астероид выстрелят пули, и в грунтосборник попадут выбитые ими фрагменты. Такая операция повторится трижды, причем в третий раз придется точно «состыковаться» с кратером, оставленным взрывчаткой.



Процесс добычи породы проконтролирует отдельная камера, на установку которой студенты собирали средства краудфандингом. Космический аппарат уже провел несколько репетиций сближения с астероидом, но провести первый захват грунта ученые пока не торопятся.



После сближения и предварительного осмотра астероида, ученые забили тревогу. Оказалось, что на поверхности практически нет ровных участков с рыхлым реголитом, куда можно было бы спуститься и забрать образцы. Везде лежат крупные и мелкие камни, для которых грунтозаборное устройство Hayabusa 2 просто не приспособлено. Пока выбрано несколько целевых участков на астероиде, с мелкими камнями, откуда предполагается схватит реголит.



Возвращение спускаемого аппарата Hayabusa 2 ожидается в 2020 году, если вся программа пройдет успешно. Причем сама Hayabusa 2 сохранит запас топлива чтобы отправиться на исследование другого околоземного астероида.

В целом, миссия Hayabusa 2 демонстрирует возможности, которые открывает современная микроэлектронная революция. Даже относительно небольшой межпланетный космический аппарат может не только самостоятельно изучать космос, но и становится носителем множества малых самостоятельных аппаратов, которые значительно расширяют возможности ученых и позволяют заниматься космонавтикой студентам и широкой общественности.

zelenyikot

Подготовка качественных материалов требует времени и сил, поэтому моральная и материальная поддержка этой работы очень помогает. Материально поддержать выход новых постов можно через сервис Patreon.
Другие способы
оказать поддержку.


Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.


Кажется мы стали забывать что такое освоение космоса



Бесконечная череда проблем отечественной космической отрасли и попытки найти выход из кризиса уводят наше внимание от главной цели, ради которой всё затевалось — освоения космоса. Смена руководства космических агентств и предприятий, бесконечные дискуссии о полетах на астероиды, Луну или Марс, размышления о судьбе МКС, коррупционные скандалы, споры о многоразовости и перспективах частной космонавтики — это, конечно, важно. Но не стоит за деревьями терять из виду лес, и стоит всегда помнить зачем мы полезли в этот бурелом.

Сразу оговорюсь, говоря в заголовке «мы» я прежде всего имею в виду себя, но думаю, я такой не один.

К этим мыслям меня подтолкнул просмотр фильма «Марсианин», хотя должны были драматичные события четверга в небе Байконура, где риску для жизни оказались подвергнуты реальные люди, а не выдуманные. Но в кино удалось лучше передать настроение покорения космоса, чем лентам информагентств или твиттера.

Если посмотреть «Марсианин» или «Гравитацию» или просто последние новости о работе космонавтов на орбите, то возникает логичный вопрос: зачем это всё? Зачем постоянное превозмогание, постоянный риск и борьба с бездушным, молчаливым и безучастным космосом, который методично убивает тебя? Зачем люди забираются в алюминиевые банки и стремятся в какой-то вакуум, Луну или Марс, где их никто не ждет кроме смерти, притаившейся за каждым углом? Не проще ли остаться на теплой твердой Земле, дышать полной грудью и любоваться звездным небом в комфорте и безопасности?



Но с другой стороны, так ли комфортна наша земная жизнь? Здесь точно так же одно неосторожное движение или фраза может погубить результат многолетних трудов. Точно так же здоровье и жизнь зависит от реакции, внимания, и соблюдения инструкций. Точно так же приходится справляться с постоянной нехваткой ресурсов, дефицитом энергии и несоответствием целей и возможностей. Космонавтика — это концентрированная жизнь, которая обостряет все те проблемы, которые сопутствуют каждому из нас. И как любой человек «пробует на прочность этот мир каждый миг» в учебе, карьере или личностных отношениях, так и человечество пробует на прочность космос — шаг за шагом продвигаясь дальше, расширяя свое присутствие и свои возможности.

Космонавтика — это не выкидывание денег в космос, а дополнительные усилия в расширении зоны комфорта, в которой может жить и развиваться человек. Даже если сейчас там не очень комфортно, то теперь мы знаем, что нас ждет и к чему надо быть готовым. Точно также когда-то люди шагали под темные своды пещер, отталкивались от берега в на плотах из соломы, поднимали в воздух конструкции из фанеры и парусины. И рисковали.

Космонавтика — это постоянное движение по краю, постоянное напряжение, высокая вероятность ошибки и ее высокая цена. Оказываясь на краю, надо понимать и помнить зачем мы совершили этот выход. Выход на край нужен с одной целью — узнать, что за ним, и отодвинуть край чуть дальше.



Когда я начинал рассказывать о путешествии марсохода Curiosity именно эта возможность заглянуть за край привлекала меня. Каждый шаг по Марсу — это открытие нового, возможность увидеть то, что никто не видел до тебя. Оказалось, что там одни камни, пыль и песок, и чувство восторга стало замыливаться. То же самое происходит во всей космонавтике: сначала каждый шаг — полет в космос, выход из корабля, след на Луне — вызывал восторг, а потом полеты на МКС превратились в рутину.

Однако ничего не изменилось: полеты в космос — это движение по краю чтобы заглянуть за край. Это движение нужно для каждого человека на Земле чтобы у каждого было больше возможностей, больше выбора и больше простора для маневра в своей собственной ходьбе по своему собственному краю. Не будем об этом забывать.

Советский Союз, а затем Россия предприняла немалые усилия в продвижении человечества в космос. И сегодня, когда обсуждается судьба и предназначение нашей космонавтики, нужно понимать, что ракеты летают в космос не для того чтобы загрузить работой трудяг в Королёве, Воронеже, Перми и Самаре, не для того чтобы победить всех в длине и количестве своих ракет, а для того чтобы стоять в авангарде всего мира, расширяя обитаемые пределы Вселенной. Это высокая цель была провозглашена нашим соотечественником Циолковским, реализована нашим соотечественником Королёвым, и нашему поколению доверена высокая ответственность продолжать их стремление и развивать достигнутые успехи.

Роскосмос — это авангард Человечества. Наш вклад в расширение ареала обитания человеческого вида, а значит повышения комфорта и безопасности всего мира. Непросто осознавать этот факт, когда в популярных новостях только взрывы ракет, дырки в обшивке, и пустоты под стартовым столом. Уж какой авангард есть, хотя где-то за кадром трудятся десятки тысяч человек чтобы сделать возможным шаг за пределы, заглянуть за которые могли только мечтать наши предки.

Космонавтика — дорогое дело, поэтому перед государством всегда стоит выбор: продолжать вкладывать средства в сохранение места в первых рядах идущих за край или перебраться в зрительские ряды, направив ресурсы на какие-либо более насущные задачи. Да и самому Роскосмосу не стоит забывать зачем он здесь: зачем каждый чиновник или сотрудник ракетно-космического предприятия утром встает на работу.

Зачем рискуют космонавты, зачем «РадиоАстрон» всматривается в ядра активных галактик за миллионы световых лет, зачем «ЭкзоМарс» ловит редкие нейтроны вылетающие из поверхности Красной планеты? За краем. Мы идем туда где еще никто не был и смотрим, что там есть. Ищем возможности для следующего шага.



У частной космонавтики другие задачи, но цель у всех общая. Государство расширяет возможности, создает технологии и инфраструктуру, финансирует фундаментальные исследования, а частники нужны чтобы сделать эти возможности доступными для всех, и улучшать жизнь живущих на Земле. Не всегда это получается, но успехи в навигации, картографии, спутниковой связи наглядно показывают, что это вполне реально. Пилотируемая космонавтика пока отстает, и не приносит всеобщего блага, но это стимул для дальнейшего развития.

Я постараюсь чтобы моя работа популяризатора космонавтики в блоге, книгах, лекциях, будущем видеоканале, всегда была направлена на популяризацию этих мыслей, и только в этом я буду ощущать смысл своей деятельности.

zelenyikot

Материально поддержать мое дело можно через сервис Patreon.
Другие способы
оказать поддержку.

Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.


«Союз МС-10» упал (экипаж эвакуирован)



Ракета-носитель "Союз-ФГ" разрушилась на 150-х секундах полета на высоте около 70 км во время запуска космического корабля "Союз МС-10". На борту находились космонавт «Роскосмоса» Алексей Овчинин и астронавт NASA Ник Хейг. Третье место оставалось свободным. На космодроме за стартом наблюдали глава Роскосмоса Дмитрий Рогозин и глава NASA Джим Брайденстайн. Предполагалось, что после запуска, руководители сообщат о перспективе совместного участия в создании окололунной станции.






Авария возникла на этапе отделения боковых ускорителей.

На канале "Море ясности" сделали сравнение штатного и аварийного пуска:







Во время трансляции авария носителя была подтверждена на 156 секунде.



Экипаж эвакуирован в спускаемом аппарате, который отделился и совершил баллистический спуск и посадку в Казахстане. К месту посадки вылетели вертолеты.

Как сообщают, связь с экипажем устойчивая, посадка прошла мягко, без серьезных травм.

Третье свободное место оставлено для возвращения космонавта Объединенных Арабских Эмиратов в 2019 году. Авария может сказаться на перспективах сотрудничества Роскосмоса и ОАЭ.

Похожая авария, на этапе работы второй ступени происходила в 1975 году с кораблем Союз-18-1.

Космонавтов нашли, доставят сначала на вертолете на Байконур, а потом сразу самолетом в Звездный городок под Москвой. Говорят, состояние удовлетворительное, хотя и были сообщения, о том, что "не совсем". Но в условиях перегрузки на баллистическом спуске это ожидаемо.

[Пост обновляется]

zelenyikot

3D-печать в космонавтике



Сейчас 3D-печать утратила ореол новизны и инновационности, превратившись в одну из технологических операций современной промышленности. Космонавтика довольно консервативная отрасль, но и здесь производится поиск применения 3D-принтеров. Печать пластиком уже выбралась в космос в качестве эксперимента, а спекание металлического порошка применяют в ракетном деле.

На крупных предприятиях космической отрасли 3D-печать пластиком нашла применение в макетировании, и изготовлении литейных форм. Селективное лазерное спекание металлического порошка пока не заслужило доверия у ракетостроителей, и по-прежнему не конкурирует с литьем, штамповкой и фрезеровкой. Технология 3D-печати металлом пока воспринимается как эксперимент, проводимый, зачастую, за государственный счет. Например в 2015 году, на средства NASA была напечатана медью камера сгорания для ракетного двигателя.



Далее проводили еще несколько экспериментов с различными сплавами и технологиями изготовления. Один из двигателей с 3D-печатной камерой сгорания испытали на стенде, но на ракеты, производимые по госконтракту, двигатели оставили без изменений.



Частные космические компании более открыты к инновациям и смелее подходят к внедрению передовых технологий в серийное производство. Новозеландская компания RocketLab освоила технологии трехмерной печати в изготовлении элементов ракетного двигателя Rutherford. Печатается один из ключевых элементов ракетного двигателя — камера сгорания и сопло с рубашкой охлаждения, где должно циркулировать ракетное топливо во время работы двигателя. Rutherford испытали сначала на стенде, затем в ходе космического запуска. Первый пуск ракеты сорвался из-за сбоя в системе связи, а второй, в январе 2018 года прошел успешно.



Правда Rutherford от RocketLab довольно легкий, имеет тягу около 2,5 т и массу около 25 кг. Девять таких двигателей требуется на первой ступени ракеты Electron, чтобы запустить груз всего 200 кг на низкую околоземную орбиту.

Несколько металлических 3D-печатных элементов используется в значительно более мощных двигателях Merlin на тяжелой ракете Falcon 9 компании SpaceX. Однако, ключевые элементы этого двигателя изготавливают по иным технологиям; фрезеровка, литье под давлением, горячая формовка и т.п.

Американский стартап Relativity Space пошел дальше всех. Его основатели предлагают производить ракету полностью напечатанную на 3D-принтере. Хотя речь идет о массовом использовании деталей, созданных по технологии селективного лазерного спекания при помощи специально разработанного 3D-принтера на базе роботов Kuka.



По заверению авторов проекта, им удалось сократить общее число деталей ракеты от 100 тыс. до 1 тыс.

В спутникостроении экспериментальные детали для космических аппаратов изготавливали по заказу Европейского космического агентства. Небольшую параболическую антенну, механизм развертывания солнечных батарей, элементы системы получения изображений, корпус малого спутника стандарта CubeSat. Трехмерная печать снижает массу элементов, уменьшает общее количество деталей, открывает новые возможности в конструировании деталей на основе топологической оптимизации, позволяет заменять шлейфы проводов на токопроводящие нити протянутые прямо через стенки конструкции.



Хотя в космос изделия так и не запустили, полагаясь на освоенные ранее технологии. Хотя, возможно, полученные результаты найдут применение в будущих спутниковых платформах.

В отношении 3D-печати сказывается консервативность производителей космической техники, ведь мало разработать новый элемент конструкции, требуется провести его многократные испытания на Земле, затем запустить в космос и там убедиться в прямых выгодах, которые новинка даст по сравнению с аналогами прежних лет. Поэтому частным новичкам проще использовать новые технологии, т.к. их разработки и так требуют полноценного испытания.

Отдельное направление трехмерной печати, которое пока не выбралась из экспериментальной стадии — печать в космосе. Это направление рассматривается в качестве перспективной возможности воплотить мечты теоретиков космонавтики прошлого века, и начать производство в космосе. Сначала такое производство могло бы покрывать потребности в космосе, а потом и на Земле, открывая возможность выноса в космос наиболее опасных для экологии производств. Впрочем, до решения глобальных проблем с помощью 3D-принтеров пока далеко.

На борту МКС проводился эксперимент по трехмерной печати ABS-пластиком в условиях микрогравитации. Астронавты смогли успешно напечатать храповой ключ, из файла, переданного с Земли, подтвердив принципиальную возможность создавать новые изделия на орбите.



Компания, оснастившая МКС 3D-принтером — Made In Space — надеется развивать технологию и создавать принтеры способные прямо в вакууме создавать элементы конструкции космических аппаратов и орбитальных станций.

Частная компания Deep Space Industries в 2013 году взялась за разработку 3D-принтера, который сможет печатать металлом в невесомости. Компания ставит своей целью добычу полезных ископаемых на астероидах, поэтому в качестве сырья предполагается использовать основной материал металлических астероидов — железо-никелевый сплав. Однако на сегодня все упоминания об этой разработке с сайта DSI удалены.

Другая компания, которая нацелилась на астероиды — Planetary Resources — также видит будущее в применении космических ресурсов в орбитальном производстве. В качестве эксперимента, компания напечатала в земной лаборатории небольшую конструкцию, применив в качестве материала измельченный в порошок металлический метеорит. (Фото в заголовке).

Российская компания “Анизопринт” разрабатывает технологию 3D-печати из композитов и рассматривает, в качестве возможного применения, печать композитных элементов космических аппаратов на орбите.

Другой российский стартап 3D Bioprinting Solutions планирует провести эксперимент на российском сегменте МКС, с биофабрикацией тканей организма. Предполагается, что условия микрогравитации позволят формировать устойчивые трехмерные структуры и полноценные ткани и даже органы, созданию которых на Земле препятствует гравитация. Оборудование для проведения эксперимента уже отправлено на МКС.

На Земле 3D-принтеры уже справляются не только с небольшими изделиями, но и с целыми домами. Подобный опыт предлагается применить и в создании внеземных поселений или научных баз. В США, России и других странах ведутся разработки и проводятся эксперименты в этом направлении.



Европейская фирма Foster and Partners по заказу ESA провела дизайнерскую работу по проектированию лунной базы, напечатанной из реголита. В качестве подтверждения предлагаемой технологии компания заказала печать одного блока из вулканического базальта при помощи строительного принтера D-Shape.



В Самарском государственном технологическом университете занимаются разработкой лунного посадочного аппарата, который мог бы заниматься спеканием из реголита строительных блоков. В качестве источника энергии предполагается использовать солнечный свет, который концентрируется развернутыми отражателями.



К сожалению, пока большинство проектов связанных с 3D-печатью в космосе, остаются на Земле. Связано это отчасти с несовершенством технологии, отчасти с незначительной выгодой, которую обещает новая технология. Тут многое зависит от эффекта масштаба: пока вся промышленность основана на применении более ранних технологий, поэтому новинка оказывается дороже и рискованней, чем повторение пройденного. Хотя определенный выигрыш 3D-принтеры способны дать, поэтому стоит ожидать повышение их популярности в космической отрасли.

Подготовлено для Nplus1.ru публикуется в авторской редакции.

zelenyikot

Финансово поддержать выход новых материалов можно через сервис Patreon.
Другие способы
оказать поддержку.

Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.


Демпинг Маска: миф или реальность



В Роскосмосе распространено мнение, что коммерческие успехи компании SpaceX объясняются исключительно господдержкой и искусственно заниженной ценой на ракеты — демпингом. Компания Илона Маска оставила Роскосмос практически полностью без коммерческих заказов на тяжелые ракеты, поэтому оправдание приходится искать в происках Пентагона, Госдепа или ЦРУ. Пора отделить факты от домыслов и узнать в чем секрет коммерческого успеха SpaceX.

Космическая компания SpaceX появилась в 2002 году и к настоящему моменту совершила 67 пусков ракет своей разработки и производства. Из них среднего и тяжелого классов 62 штуки. Заказчиками выступает космическое агентство США NASA, Пентагон, коммерческие и государственные компании и агентства других стран. Официально обнародованной коммерческой ценой запуска полезной нагрузки ракетой Falcon 9 является $62 млн, куда входит как стоимость ракеты так и работы по обеспечению запуска. Фактически это самая выгодная цена на мировом рынке для тяжелых ракет, поэтому популярность SpaceX вполне очевидна. Реальная стоимость коммерческого контракта может колебаться от $55 млн (скидка около 10% на экспериментальные пуски) до $70 млн за тяжелую или сложную нагрузку. В исключительных случаях ракеты летели и в три раза дешевле.

SpaceX наиболее прославился разработкой ракеты с многоразовой первой ступенью. Заявленная цель многоразовых ракет — снижение стоимости в десять раз, но пока удалось сбить цену примерно в полтора раза.



Главный конкурент Falcon 9 на мировом коммерческом рынке — российская ракета «Протон-М». В стремлении сохранить клиентов в 2015 году на него снизили цену с $100 до $65 млн, но это уже не помогло. «Протон-М» проигрывает в страховых ставках, которые поднялись из-за высокой аварийности и сегодня вчетверо превышают страховку на пуске Falcon 9: 12% против 3%. Ситуация усугубляется политическим обострением в отношениях США и России и санкционной войной. Также SpaceX проводит активную рекламную кампанию продвигая свои ракеты как средство упрощающее доступ в космос благодаря многоразовости и открывающее дорогу на Марс.

Государственные заказчики SpaceX — NASA и Пентагон — платят за пуски дороже. Запуск по программе CRS для снабжения грузами Международной космической станции оплачивается NASA в сумме $133 млн. В эту сумму входит и ракета, и грузовой космический корабль, и обеспечение запуска. Стоимость грузового космического корабля Dragon не разглашается, но если сравнить аналогичные показатели по российским «Союз»/«Прогресс»/запуск: (1,2 млрд руб/0,8 млрд руб./0,6 млрд руб.), то можно сделать вывод, что цена ракета+запуск составляет примерно 2/3 от общей стоимости. В такой пропорции NASA платит за Falcon 9 около $90 млн. Сходную сумму мы видим в отдельных контрактах NASA на запуски космических аппаратов: $82-87 млн. Стоимость части выполненных контрактов Пентагона не разглашается, однако две цены мы можем узнать из контрактов на запуски спутников GPS: $82,7 млн и $96,5 млн, и автоматическую станцию DSCOVR за $97 млн.

Глава Роскосмоса Дмитрий Рогозин, объясняя коммерческие успехи Илона Маска заявил, что Пентагон платит SpaceX $150 млн за запуск, и это дает возможность компании занижать стоимость коммерческих контрактов. По мнению главы российского ведомства, только демпинг Маска, оплаченный из кармана американских налогоплательщиков, оставляет Роскосмос без клиентов. Звучит логично, если не учитывать, что SpaceX выполнила всего четыре военных запуска. Даже если предположить, что информация главы Роскосмоса о стоимости контрактов Пентагона верны, всё равно существенного влияния на бизнес Маска они не окажут.



Всего по программе NASA COTS и CRS выполнено 18 пусков, научные аппараты NASA запущены двумя ракетами, Пентагон оплатил 4 пуска, и 37 ракет пущено по коммерческим контрактам (за исключением 1-го неудачного). Получается средняя цена около $72 млн. что не сильно отличается от рыночной стоимости, и значительно ниже $100 млн «Протона-М», которые были самой низкой ценой до выхода SpaceX на рынок тяжелых ракет.

Пуски Falcon 9


Государственная поддержка SpaceX выражается не только в контрактах. Компания активно эксплуатирует государственные стартовые комплексы на Мысе Канаверал и авиационной базе Ванденберг, откуда осуществляет запуски, в том числе и коммерческие. ВВС США и NASA заключили со SpaceX контракты на аренду, которые включают в себя поддержание работоспособного состояния, строительство и модернизацию в интересах коммерческой компании. О стоимости аренды информации нет, и, судя по всему, ее либо вообще нет, либо она незначительна. Для государственного собственника это снятие с себя части расходов на те же задачи, плюс поддержание своего частника, который создает новые возможности и повышает в том числе и государственный потенциал.

Предоставление государственной инфраструктуры частному оператору США точно так же не является оправданием для коммерческих неудач Роскосмоса. Ведь российские ракетостроители точно так же не содержат Байконур или Восточный, для этого есть Федеральная целевая программа «Развитие космодромов» и финансируемый за счет бюджета Центр эксплуатации наземной космической инфраструктуры. Да и убытки космических предприятий России компенсируются за счет бюджета.

Получается, что в США государственная поддержка Илона Маска оказывается удобным инструментом для завоевания мирового рынка, и Роскосмос не в состоянии справиться с этой конкуренцией располагая всей государственной космонавтикой и всеми инструментами государственной поддержки.

Ситуацию обостряет еще тот факт, что в России госконтракты значительно менее выгодны чем в США. Норма прибыли для госпредприятия Роскосмоса по госконтракту составляет считанные проценты, и только на коммерческих заказах можно «наесть жирок». Попытка продажи «Протона-М» российскому Министерству обороны за $100 млн стала бы основанием уголовного дела о нецелевом расходовании бюджетных средств. Реальная стоимость пуска «Протона-М» по госзаказу составляет около $53 млн. Поэтому-то Маск и вызывает бурю эмоций у российских ракетостроителей, что может получать госконтракты в полтора раза выгоднее чем коммерческие. С точки зрения Пентагона или NASA эти контракты все равно намного выгоднее всего, что есть на внутреннем рынке США, поэтому их не смущают даже $97 млн за ракету, ведь ближайшая альтернатива — Atlas 5 — обойдется в $160 млн.

Вместо того чтобы пересказывать друг другу мифы о демпинге Илона Маска, нашим ракетостроителям стоило бы принять реальность. Де факто это уже произошло, только вместо серьезной конкурентной борьбы за потребителя Роскосмос решил сдаться без боя. Иначе никак нельзя объяснить тот факт, что единственный рыночный конкурент Falcon 9 — облегченный вариант «Протона» фактически закрыт так и не начавшись. Россия еще пытается бороться за спрос на легкие и средние ракеты, но практически полностью сдала самый денежный рынок геостационарных пусков. Глава Роскосмоса обещает вернуться с обновленной «Ангарой», через несколько лет, но экономических перспектив у этой ракеты еще меньше чем у «Протона».

zelenyikot

Финансово поддержать выход новых материалов можно через сервис Patreon.
Другие способы
оказать поддержку.

Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.


Дыра в отношениях



Отверстие, просверленное в обшивке космического корабля «Союз», и разгерметизация Международной космической станции — техническая проблема, которая с каждым днем все более перерастает в политическую. Закрытость информации от российских космических структур подменяется анонимными «источниками в отрасли». Сообщения ничем не подтверждаются, а факты противоречат друг другу. Наговорили уже столько, что опровержения дают сами космонавты прямо с орбиты.

Сотрудничеству в космосе угрожает не столько сама разгерметизация, сколько атмосфера недоверия, которую порождают публикации в СМИ. Версию о том, что отверстие в космическом корабле было просверлено уже на орбите, первым высказал 3 сентября сам глава Роскосмоса Дмитрий Рогозин. Он не конкретизировал, кто сверлил, но журналисты бросились обсуждать, что же толкнуло на этот безумный шаг российских космонавтов. «Высокопоставленный источник» газеты «Коммерсантъ» 12 сентября заподозрил во вредительстве иностранных астронавтов. Мол, иностранцы могли прокрасться в ближайший к американскому сегменту МКС корабль «Союз» и проделать отверстие, чтобы экстренно эвакуировать заболевшего коллегу. Сценарий невероятен, потому что регламенты предусматривают экстренную эвакуацию и без самоубийственного саботажа на территории другого государства.



Те же анонимные “высокопоставленные источники” сообщают, что Роскосмос запросил у NASA биометрические данные астронавтов, однако американцы отказали по соображениям врачебной тайны. Официальная позиция NASA, согласованная с Роскосмосом, — никаких комментариев не давать до завершения расследования. Вероятно, какие-то предварительные результаты мы услышим только 10 октября, когда на Байконуре встретятся главы Роскосмоса и NASA Дмитрий Рогозин и Джим Брайденстайн.

Асимметричный ответ

События в космосе происходят на фоне скандального расследования дела Скрипалей, сопровождаемого шумом в прессе. Обвинение в адрес астронавтов NASA звучит почти как «ответка» обобщенному Западу, которая при этом отводит подозрения от качества российской техники.

При этом «Союз» сегодня — единственное средство доставки на МКС. Услугами Роскосмоса пользуются американцы, канадцы, японцы, европейцы. Готовятся к полету два будущих космонавта из Объединенных Арабских Эмиратов. «Союз» успешно доставляет людей на орбиту уже несколько десятков лет. Последнее опасное для жизни происшествие с «Союзом» было в 1983 году, когда на стартовом столе взорвалась ракета. Тогда капсулу с людьми вытащила из огня система аварийного спасения, никто не пострадал.

Однако события последних лет показали, что российская пилотируемая космонавтика небезупречна. Трижды (в 2011, 2015 и 2016 гг.) после 40-летней безаварийной эксплуатации падали грузовые корабли «Прогресс». Конструкция этих кораблей во многом унифицирована с «Союзами», для них используются ракеты одного семейства.



В 2015-м г. у «Союза» не раскрылась одна из солнечных батарей. В том же году произошел сбой системы автоматической стыковки, и космонавту пришлось стыковаться вручную. В 2017-м при посадке от удара карабина парашюта в полете разгерметизировалась капсула «Союза». Каждый раз угрозы жизни экипажа не было благодаря многократному резервированию систем. Однако все происшествия активно обсуждались в США, где за безопасность астронавтов переживают не только NASA, но и Сенат. Заботу о жизни граждан активно используют промышленные лоббисты, которые хотели бы заменить «Союзы» на свои Dragon, Starliner и Orion.

Сегодня российский и американский сегменты технически не могут эксплуатироваться по-раздельности, поэтому политические и экономические интересы обеих сторон не позволяют в прямом смысле разорвать отношения. Американский сегмент зависит от российских ракетных двигателей, установленных на модуле «Звезда» и кораблях «Прогресс», а российский сегмент зависит от американских гиродинов системы ориентации и солнечных батарей. Хотя стороны постепенно готовятся к разделению: Роскосмос планирует запускать модули МЛМ и НЭМ, которые должны закрыть потребность в энергии и системах ориентации. NASA тренируется использовать ракетные двигатели своих грузовиков. Впрочем, попытки эти довольно нерешительные с обеих сторон. Запуск МЛМ откладывается больше 10 лет, НЭМ тоже не полетит раньше 2022 года.

Как всё начиналось

Проект Международной космической станции родился в 90-е гг. из американского проекта Freedom, к которому добавили советские и постсоветские наработки по станции «Мир-2». Это спасло российскую пилотируемую космонавтику, для которой нашлась новая работа, во многом оплаченная американской стороной. За 20 лет полета МКС Россия потратила на проект около $12 млрд, но при этом получила от NASA около $4,2 млрд за производство модулей, систем жизнеобеспечения и доставку экипажей. США платили России за опыт длительных космических экспедиций и за нераспространение ракетных технологий. Политически Америка демонстрировала поддержку молодого государства, вставшего на путь демократических реформ.

Текущее соглашение о совместном использовании МКС действует до 2024 года. Дальнейшее будущее пока не определено, хотя ресурс станции позволяет продолжать полет до конца 20-х. Ученые и инженеры, космонавты и астронавты готовы продолжать работу, но политика всё сильнее вмешивается в сотрудничество, и полет продолжается вопреки, а не благодаря, как было когда-то. Сейчас от опрометчивых решений удерживает дороговизна станции. Роскосмос понимает, что не потянет собственную станцию за свой счет. США не могут бросить проект, в который они инвестировали около $100 млрд. Но если на кону безопасность экипажа — как это произошло в случае с разгерметизацией, — деньги могут отойти на второй план.

Вместе на Луну?

Под угрозой оказываются и планы по созданию совместной Лунной орбитальной платформы (Lunar Orbital Platform-Gateway сокращенно LOP-G) — небольшой посещаемой станции на окололунной орбите. Цель США в этом проекте «утверждение американского превосходства в окололунном пространстве». Имеется в виду опрежение Китая, планирующего в 20-х гг. запустить свою многомодульную околоземную станцию. США приглашают к проекту лунной станции всех прежних партнеров по МКС, но в режиме субподрядчиков, которые только помогут достичь их цели. Разумеется, Роскосмос не хочет вкладываться в американское величие. NASA же в отличие от 90-х не предлагает России никаких льгот.

Собственного средства доставки в окололунное пространство у России нет. Межпланетный корабль «Федерация» никак не выберется из стадии чертежей и выставочных макетов, сверхтяжелая ракета, способная доставить «Федерацию» к Луне не появится раньше 2028 года (в лучшем случае). То есть Роскосмосу нечего предложить в проект на равных правах с США, далеко продвинувшихся в создании сверхтяжелой ракеты SLS и корабля Orion. Сейчас Роскосмос может рассчитывать только на место в общем ряду строителей лунной станции, вместе с Канадой, Японией, Евросоюзом и частными компаниями, но даже этому может помешать политическая гордость. Хотя сотрудничество с США и участие в проекте LOP-G — единственный способ увидеть россиянина в окрестностях Луны в ближайшее десятилетие, хотя бы и на американском корабле.



Экономическое положение России не позволит ей самостоятельно отправить на Луну космонавтов. Есть надежда на собственную околоземную станцию, собранную из остатков МКС после 2024 года, но в нынешней политической и экономической ситуации более реален демонстративный переезд на китайскую станцию. Идеи создания некоей совместной станции стран БРИКС наталкиваются на отсутствие какого-либо интереса в такой станции у кого бы то ни было кроме России.

Сотрудничество России и США в космосе позволило достичь выдающихся результатов: построить на орбите гигантскую космическую станцию, провести тысячи экспериментов и накопить важную информацию, необходимую для дальнейшего освоения космоса. Сегодняшние политические неурядицы ставят под угрозу сотрудничество в будущем и препятствуют появлению новых совместных проектов. Политики, поставленные во главе космических агентств, только повышают риски разлада по идеологическим соображениям.

Подготовлено для The Insider, публикуется с некоторыми авторскими правками.

Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.


Уезжать или нет — это не вопрос



Пару месяцев назад я рассказал о завершении работы в частной космической компании “Даурия Аэроспейс”. Эта работа давала возможность приобщиться к реальной космической деятельности, и обеспечивала популяризацию космонавтики в моем блоге и соцсетях. В апреле поддержка блогера вышла за рамки возможностей компании, и мне пришлось искать новые источники средств к существованию и продолжению деятельности. За помощью я обратился к читателям и подписчикам.

В помощи мне не отказали. Нашлись десятки спонсоров, готовых поддержать мою деятельность. Кроме денег мне дали полезные советы: открыть видеоблог, пойти копать картошку, встать на учет на биржу труда, заняться чем-то полезным, поискать работу или валить из страны. Видеоблогом собираюсь заняться. По работе тоже пришли очень интересные предложения от настоящих космических проектов. А вот насчет «валить» хотелось бы поговорить отдельно.

Тут для меня всё просто: пора валить наступит когда я пойму, что здесь никому не нужны мои усилия, работа и цели.

Цель своей деятельности, и у непосредственного работодателя, и вообще я вижу в развитии отечественной космонавтики. Это промежуточная цель. Цель высшая — это захват Вселенной представителями человеческого вида. Я понимаю, что в одиночку этих целей не достигнуть, но приложить усилия к их приближению хотелось бы. И я считаю это достаточно благородным и осмысленным делом, ради которого жить и просыпаться по утрам. А картошка денёк повременит.

Да, я не строю ракеты, не проектирую спутники, не прокладываю межпланетные орбиты. Но я считаю такую работу просто классной, и стараюсь рассказывать о ней простым языком, чтобы любой человек, неважно когда и как окончивший школу, понял мой интерес к познанию и освоению космоса. Пишу в блоге, и в СМИ, выступаю с лекциями. Чтобы прикоснуться к процессу разработки космической техники я инициировал проект лунного микроспутника — группа инженеров-энтузиастов сейчас занимается разработкой, хотя и не так быстро как хотелось бы.

А через неделю выходит моя книга «Делай космос» об исследовании планет Солнечной системы.



То есть свою работу я вижу как в строках Экзюпери:

Я воодушевлю мой народ любовью к морским странствиям, если их отягощенные любовью сердца подтолкнут их всех к единому руслу, ты увидишь, как по-разному каждый из них будет действовать в зависимости от склада своей натуры. Один будет ткать паруса, другой блестящим топором валить сосны. Один ковать гвозди, другой наблюдать за звездами, чтобы научиться управлять кораблем. И все-таки они будут единым целым. Корабль строится не потому, что ты научил их шить паруса, ковать гвозди, читать по звездам; корабль строится тогда, когда ты пробудил в них страсть к морю и все противоречия тонут в свете общей для всех любви.

И я вижу, что усилия не проходят даром. Есть уже учащиеся ракетостроительных и физических факультетов российских вузов, которые выбрали свой путь начитавшись и наслушавшись Зеленого кота.

Я стараюсь анализировать проблемы мешающие развитию российской космонавтики, отделять причины и следствия, и предлагаю способы их решения. Да, я могу ошибаться, но ответственные решения должны опираться на факты, и я стараюсь находить факты и давать пояснения.

Мне говорят, что свет клином на российской космонавтике не сошелся, что есть более амбициозные и состоятельные страны, которые гораздо активнее продвигаются в космос, что надо уезжать туда, если хочется двигать это дело. С первой частью, спорить сложно, действительно, пока амбиции России остановились на околоземной орбите, и дальше летаем только на словах или на попутках. Российские ученые изучают Луну, Венеру и Марс только благодаря помощи иностранцев, которые поставили наши приборы на свои аппараты.

А вот насчет «уезжать туда» — поспорю!

Во-первых, там и своих популяризаторов хватает. Есть Нил Деграсс Тайсон, есть свой “Зеленый кот” Phill Plait, есть общественные объединения Mars Society, Planetary Society, наконец сами пресс-службы NASA и ESA стараются изо всех сил.

Во-вторых, я считаю, что сохранение и развитие российской космонавтики — в интересах всего человечества. Ведь биологическая и технологическая эволюции опираются на разнообразие видов и решений. Замкнутая среда, насколько бы она ни была насыщенна ресурсами, всегда уступает мировому разнообразию. В то же время, всё мировое разнообразие и состоит из таких ограниченных и самобытных сред. Космонавтика зародилась и развивалась в двух интеллектуальных и технологических средах, которые практически не пересекались до 1975 года. Каждая из них опиралась на свой опыт, доступные ресурсы и условия. Каждая космонавтика, наигравшись с Луной, принялась искать свой собственный путь. США решила идти путем многоразовых шаттлов, а Советский Союз — долговременных орбитальных станций.

В 80-е годы верность выбора США казалась столь очевидна, что СССР взялся даже копировать его, создавая «Буран». Но через 30 лет оказалось, что нынешний путь космонавтики неотрывно связан с долговременными орбитальными станциями. Советский опыт длительных космических полетов оказался необходим всему человечеству, которое стремится в космос. На примере МКС видно как две научно-технические школы взаимно обогащают друг-друга, и способствуют взаимному продвижению в космос.



Сегодня наметилось еще два магистральных решения, которые направлены на дальнейшее продвижение человечества в космос: американская компания SpaceX создает межпланетный корабль, которому требуется традиционное химическое топливо и топливозаправочные станции по Солнечной системе. Россия же замахнулась на создание ядерной энергодвигательной установки на электроракетной тяге. Это средство тоже может способствовать освоению Луны и Марса. Чье решение реализуется в будущем сейчас никто не скажет, но снова прорабатываются разные решения одной задачи.

Именно поэтому сохранение и развитие российского космического потенциала — это общечеловеческая цель, которая будет добавлять разнообразия мировой космонавтике, дублировать средства повышая надежность, расширять возможности человечества в космосе, и способствовать той самой высшей цели нашего вида — освоения всей Вселенной.

Так что: да, там хорошо. Да, здесь труднее, меньше ресурсов и возможностей. И именно поэтому я остаюсь здесь. Потому что здесь я нужнее, и, здесь мои усилия принесут больше пользы и российской космонавтике, и России, и человечеству.

Поддержать мои усилия можно добрым словом и репостом, а можно рублем. Сервис Patreon позволяет оформить ежемесячные автоматические переводы на поддержку блога Zelenyikot и новостное сообщество Открытый космос.

Также есть другие способы.

zelenyikot

Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.


Почему сегодня не нужны многоразовые ракеты



Американская частная космическая компания SpaceX активно осваивает рынок коммерческих запусков в космос. При этом она преуспела в развитии технологии многоразовых ракет и в этом находит поддержку как государства, так и клиентов. Создается впечатление, что коммерческие успехи компании являются прямым следствием многоразовости. Поэтому кажется, что единственным спасением конкурентов, в том числе «Роскосмоса», будет немедленная возможность повторного использования ракет или их частей, однако есть сомнения, что здесь есть прямая связь.


«Роскосмос» не разрабатывает многоразовых ракет! Это утверждение кажется недостоверным, если просмотреть заголовки отечественных СМИ за последние годы. Можно услышать про МРКС (многоразовую ракетно-космическую систему), про «Корону», периодически вспоминают о МАКСе, недавно заговорили о реинкарнации «Байкала» под видом сверхлегкой многоразовой ракеты. Во всех этих новостях стоит обратить внимание, что эти проекты хоть и ведутся на предприятиях российской государственной космической отрасли, но не имеют заказчика, то есть проводятся в инициативном порядке, или, как в последнем случае, заказчик не «Роскосмос», либо «Роскосмос» финансирует предварительные «бумажные» проекты.

Точно так же Европа сейчас делает ставку и миллиардные инвестиции в современную одноразовую ракету Ariane 6, а многоразовые проекты рассматривает лишь как небольшой эксперимент. Американский производитель United Launch Alliance — главный конкурент SpaceX на внутреннем американском рынке, выполняющий заказы от NASA и Пентагона — проектирует новую ракету Vulcan, которая допускает многократное использование двигателей, но рассматривается и как одноразовый носитель.

Многоразовые технологии

Технически задача частично или полностью многоразового средства запуска в космос вполне решаема. Это определили еще в 1970–1980-е годы, когда разрабатывали первые многоразовые космические системы Space Shuttle и «Буран-Энергия». Позже стало ясно, что цена многоразовости слишком высока — средства возврата ракетных систем отнимают массу полезной нагрузки, а сложность технических решений повышает стоимость. К примеру Space Suttle хоть и обладал только частичной многоразовостью, но на систему возвращения отводилось примерно 75% массы полезной нагрузки: на орбите оказывался почти 100-тонный корабль, который мог доставить только 25 т груза на низкую околоземную орбиту. Цена такого запуска начиналась от $0,5 млрд и могла превышать $1 млрд. Для сравнения: в то же время российская одноразовая ракета «Протон» совершала ту же работу за цену $90–100 млн.

Кажется, именно шаттлы и вызвали стойкий иммунитет государственных космических агентств к многоразовым системам. Европа, Индия, Китай ведут свои разработки, но они не отличаются высоким приоритетом и ведутся скорее для получения опыта, а не прикладного применения.

Еще в 1990-е в США компания McDonnell Douglas попыталась разработать ракету вертикальной посадки Delta Clipper. Ракета рассматривалась в перспективной концепции single-stage-to-orbit, то есть без отделяющихся ступеней. Проект реализовывался на деньги Пентагона и NASA и потребовал около $60 млн. Разработчики сумели освоить только вертикальную посадку ракеты на инженерном макете, но на космические запуски не хватило средств, а государство к таким экспериментам утратило интерес.



В 2001 году российский Центр Хруничева предложил мировому космическому рынку свою разработку — МРКС «Байкал». Предполагалось использовать крылатую ракету в качестве бокового ускорителя будущей ракеты «Ангара». После нескольких показов макета на выставках и нескольких оптимистичных заявлений дело заглохло. Проект не нашел стороннего инвестора или заказчика и был спрятан «в стол». Отсутствие интереса к такому проекту отчасти связано с тем, что изготовление «Ангары» постоянно затягивалось, а отчасти потому, что потенциальные заказчики не хотели оплачивать летные испытания экспериментального летательного средства: никто не мог сказать наверняка, какую экономию оно даст. Позже Центр Хруничева неоднократно возвращался к разработке, например, рассматривал вариант с жестким нераскладным крылом, но все осталось на чертежных досках и продувочных макетах для аэродинамической трубы.

Ракета «Корона», предлагаемая ГРЦ Макеева, вообще не вышла из «бумажного» варианта. Внешне она напоминает Delta Clipper и точно так же соответствует принципу single-stage-to-orbit, но пока не созданы двигатели, потенциально способные на такой запуск, не стоит всерьез рассматривать этот проект. К тому же «Корона» не заинтересовала «Роскосмос» как заказчика, несмотря на многочисленные заявления в прессе.

Инициативная разработка МАКС (Многоцелевой авиационно-космической системы) от НПО «Молния» ведет свою родословную от проекта «Буран», в котором «Молния» занималась планером космического самолета. «Мини-Буран» МАКС предлагалось запускать со спины сверхтяжелого самолета «Мрия», используя дополнительный топливный бак. Сегодня некоторые наработки этого проекта можно увидеть в павильоне «Космос» на ВДНХ в Москве.



Сейчас на пути к реализации этого проекта встали еще и политические препятствия — «Мрия» не наша, а украинская. Но отсутствие господдержки МАКСа стало очевидным еще в 2007 году, до российско-украинского обострения. Разработчики даже пытались предложить свое детище частному бизнесу и презентовали его на форуме частной космонавтики InSpace Forum в 2017 году в Москве, но также не нашли поддержки.

О многоразовом использовании частей обычных ракет задумывались и в США, в том числе и United Launch Alliance (ULA), который запускает ракеты Atlas V с российскими двигателями РД-180. В ULA рассматривали возможность возвращения и многократного иcпользования двигателей первой ступени еще в 2008 году, когда до первого пуска пока одноразового Falcon 9 компании SpaceX оставалось еще два года. Способ возврата в Atlas V предлагался довольно оригинальный: блок двигателей предлагалось отделять от ступени и спускать с надувным тормозным щитом и на парашютах, финальный этап торможения обеспечивался вертолетом, который должен был зацепить парашют крюком и мягко опустить двигатели на землю или плавучую платформу.

engene-2.jpg__1532525542__68013.jpg


Сейчас подобную схему предполагают применять для будущих ракет ULA Vulcan, но в 2008 году эта идея компанию не заинтересовала. Расчеты показали, что возврат обеспечивает трехкратное снижение стоимости двигателя первой ступени уже после третьего возвращения, то есть на каждом пуске стоимостью $170 млн возвращение двигателя обеспечивало экономию всего $5-7 млн при полной стоимости двигателя $10 млн.



Кажется, что против многоразовости действует какой-то заговор, вроде мифического «заговора нефтяников против электромобилей». В действительности условия диктует экономика. Лучше всего ситуацию выразил глава Ariane Group Ален Шармо в интервью немецкому изданию Spiegel Online:

Предположим, у нас будет ракета, которую можно использовать повторно десять раз, тогда мы будем строить ровно одну ракету в год. Это не имеет смысла. Я не могу сказать моим командам: «Всем пока, продолжим работу в следующем году!

То есть главное препятствие на пути многоразовости — ограниченность грузопотока на орбиту. После завершения холодной войны количество ракетных пусков в мире сократилось практически вдвое и все последующие годы не превышало 100 штук. Существенная часть этих пусков обеспечивала государственные пилотируемые, военные, научные программы, которые не выходят на внешний рынок, хотя определенную долю государственные контракты занимают и на международном рынке.



С надеждой на будущее

Потребности же коммерческого рынка за последние 30 лет лишь в 1997–1999 годах превышали 30 ракет в год, а в последние годы не превышали и 20 пусков. При такой динамике рассчитывать на кратное увеличение спроса не приходится. Во многом поэтому SpaceX реализует проект глобального спутникового интернета с тысячами спутников, которые должны поднять спрос на ракеты, в том числе и многоразовые. Те же цели преследуют идеи Илона Маска возить туристов к Луне на Falcon Heavy и осуществлять межконтинентальные пассажирские перевозки на будущей ракете BFR. То есть между гигантами ULA, Arian Space и «Роскосмосом», которые обладают мощным производственным потенциалом и богатым опытом, и «неопытным» основателем SpaceX Илоном Маском разница в том, что прежние лидеры рассчитывают свою стратегию исходя из текущего состояния рынка и рыночных прогнозов. Маск же не оглядывается на сегодняшнее и прошлое, он на ходу выдумывает новые применения, а значит, новые рынки для своих ракет. Подобный авантюризм немыслим для прежних лидеров.

Сегодня Илон Маск уже не одинок, по пятам следует еще один миллиардер — Джефф Безос, самый богатый человек на Земле, который готов ежегодно вкладывать по миллиарду в свои многоразовые ракеты. Он точно так же не смотрит на текущее состояние рынка и уже получает предзаказы на свои еще несуществующие ракеты на выведение десятков спутников проекта OneWeb — конкурента похожей системы от SpaceX. Где-то рядом еще Пол Аллен, сооснователь Microsoft, финансирующий создание «летающего космодрома» в проекте Stratolaunch, который также не имеет экономических перспектив при существующем уровне спроса.

В июне 2018 года российская частная космическая компания S7 Space заявила, что готова воскресить советские двигатели НК-33 для создания собственной многоразовой ракеты. Компания владеет пусковой платформой морского базирования SeaLaunch, и для реализации многоразовости первой ступени понадобится еще и посадочная платформа. Можно только представить картину, как с одной морской платформы стартует ракета, и пролетев несколько десятков километров вверх и несколько сотен вперед, первая ступень возвращается к Земле и мягко садится на посадочную морскую платформу. Пока это только мечта, но технически осуществимая.



Решив технические и организационные вопросы, S7 Space должна решать и экономические. Ранее сообщалось, что для выхода на рентабельность S7 Space достаточно четырех пусков в год. Это вполне достижимый показатель с учетом выбранной бизнес-модели и сегодняшнем спросе на внутреннем и внешнем рынках. Впрочем, это было до инвестиций в ракетное производство. После вхождения в ракетостроительный бизнес компании придется нести гораздо больше расходов и либо становиться на путь ArianeSpace и ULA и опираться на госконтракты, либо становиться авантюристом, как Маск и Безос, и надеяться на расцвет новой космонавтики.

zelenyikot

Подготовлено для Forbes.ru

Поддержать мою деятельность можно через сервис Patreon: patreon.com/zelenyikot (Кнопка Become a Patron).
Другие способы оказать поддержку.

Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.


Сегодня в небе будет два “Марса”



Сегодня небо Западного полушария, в том числе России (кроме Дальнего Востока), Беларуси и Украины подарит редкое зрелище: одновременное противостояние Марса и полное лунное затмение. Длительность затмения составит более полутора часов, поэтому стоит набраться терпения, даже если не повезло с погодой.

Этапы лунного затмения (по Московскому времени):

21:24 Луна касается земной тени. Начало частного затмения, заметно погружение Луны в тень Земли.
22:30 Луна полностью в земной тени — “Красная Луна”
23:21 максимальная фаза полного затмения самый красный этап затмения.
00:13 Луна начнет выходить из земной тени.

Эффект “кровавой Луны” возникает из-за рассеяния солнечного света в земной атмосфере, т.е. тот же эффект, который дает земные красные закаты, когда солнечный свет проходит долгий путь в атмосфере. В этот момент в небе Луны солнце закрыто Землей и видно лишь кольцо светящейся красным земной атмосферы. Хотя реальное лунное затмение с Луны пока никто не наблюдал.



Сразу под Луной в небе будет видна яркая Красная планета — Марс. Сегодня день Великого противостояния, когда Земля находится точно между Солнцем и Марсом. Великим оно называется потому, что приходится на время когда Марс движется по части своей орбиты, которая наиболее близка к Земле. Орбита Марса немного вытянута, поэтому иногда встречи Марса и Земли происходят на удаленном этапе полета Красной планеты, и реже — на близком. Сближения Земли и Марса происходят через каждые два года и два месяца, а Великие противостояния повторяются раз в 15 лет.



Любопытно, что максимальное сближение Земли и Марса будет позже — 31 июля, когда расстояние между планетами составит 57 590 630 км.

Совпадение затмения Луны и противостояния Марса случается раз в 25 тыс лет..

Никакой опасности для Земли или Луны или Марса данные события не представляют, поэтому можно смотреть без опаски. Зато космическим аппаратам около Луны в момент затмения придется тяжело — солнечного света мало, поэтому они замерзают и теряют энергию, но операторы заранее готовятся к такому событию.

Список площадок, где планируются наблюдения в разных городах можно посмотреть в сообществе "Наблюдательная астрономия" и там же можно сообщить о своем мероприятии.

zelenyikot

Поддержать выход новых постов в блоге можно через сервис Patreon: patreon.com/zelenyikot (Кнопка Become a Patron).
Другие способы оказать поддержку.

Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.

Победят ли Маска самарские многоразовые ракеты?



Российская частная компания S7 Space заявила, что готова заняться производством многоразовых ракет в Самаре. Насколько перспективно такое решение, и сможет ли компания в одиночку справиться с международными конкурентами, обладающими серьезной государственной поддержкой?

Технические трудности

В июне 2018 года российская частная космическая компания S7 Space заявила, что готова воскресить советские двигатели НК-33 для создания собственной многоразовой ракеты. Ранее компания приобрела у Роскосмоса пусковую платформу морского базирования SeaLaunch (“Морской старт”), и планировала запускать с нее российско-украинские ракеты “Зенит”. Эти носители разрабатывались еще в Советском Союзе, и запускались из акватории Тихого океана с 1999 по 2014 год, но потом политическое обострение между Россией и Украиной поставило крест на проекте. S7 Space рассчитывала получить от российского правительства разрешение на поставку российских компонентов ракеты для восстановление производства “Зенита” на Украине, но оно задерживается на неопределенный срок. Без решения правительства, “Роскосмос” не готов продать детали для “Зенита” российской компании S7 Space, зная, что потом они попадут украинской стороне. Ракета, которую российское космическое агентство предлагало вместо “Зенита” — “Союз-5” с двигателем РД-171 — не устроила частника по экономическим причинам, хотя является, по сути, российским “клоном” прежней заслуженной советской ракеты.

Выходом из тупика для S7 Space стало решение инвестировать до $300 млн в восстановление производства прежней советской гордости — двигателей НК-33, которые создавались еще для советской лунной программы, и имеют потенциал многократного использования. Для этого потребуется сотрудничество с самарским ПАО “Кузнецов”, который является владельцем интеллектуальной собственности на НК-33, имеет необходимые производственные мощности, и запас из нескольких десятков двигателей произведенных еще в 70-е. Вероятнее всего потребуется создание отдельного совместного предприятия, с выделением ему производственных площадок на территории ПАО “Кузнецов”.

По сути это означает создание новой ракеты, схожей с “Зенит” или американской Falcon 9 по внешнему облику и возможностям. В отличие от оригинального носителя “Зенит” или будущей “Союз-5”, ракете с пятью двигателями НК-33 доступна возможность вертикальной посадки за счет центрального двигателя, а значит ее можно сделать многоразовой как Falcon 9. Создание ракеты и первые запуски можно производить параллельно с возобновлением производства новых двигателей. В схеме “летаем на старых, пока делаем новые” появляется новый экономический смысл многоразовости. Даже если само возвращение первой ступени не станет сразу экономически выгодным, оно даст двигатели для следующего пуска, что позволит увеличить время на разработку новых.

О “воскрешении” производства НК-33 на ПАО “Кузнецов” говорят уже лет двадцать, но пока оно так и не состоялось, что указывает на техническую сложность казалось бы простого дела: возьми чертежи с полки и сделай по ним. Сложность технологических процессов делает такой прием практически невозможным, и требует значительной работы по реверс-инжинирингу. Поэтому многоразовые ракеты смогут дать необходимое время.

Насколько реальны коммерческие перспективы многоразовой ракеты S7 Space? Стоит отметить, что компания учла уроки SpaceX по оптимизации производства. В отличие, например от “Протона” или “Ангары”, у которых двигатели производятся в разных городах отдельно от конструкции, ракету на НК-33 можно производить целиком в одном городе — Самаре. Двигатель делать на ПАО “Кузнецов”, а ракету “за забором” — на РКЦ “Прогресс”. На “Прогрессе” вскоре должно начаться производство ракеты “Союз-5” по заказу Роскосмоса, и такие же элементы конструкции можно изготавливать и для S7 Space.

Двигатель НК-33, хоть и разработан в 60-е, но не уступает многим современным по тяги и энерговооруженности. С другой стороны, этот двигатель показал невысокую надежность после 30 лет хранения: один двигатель AJ-26, переделанный в Америке из НК-33, взорвался на испытательном стенде в мае 2014-го, а другой через полгода уничтожил ракету Antares прямо над стартовым столом.



Так что целесообразнее будет не “воскрешать” прежний советский двигатель, а делать новый с современными технологиями и стандартами надежности.

Вся эта работа будет возможна только при полной поддержке российского инвестора со стороны государства. ПАО “Кузнецов” входит в “Объединенную двигателестроительную госкорпорацию”, поэтому поддержки одного “Роскосмоса” компании S7 Space будет мало. Господдержка может выражаться в готовности предоставить необходимые производственные мощности и техническую документацию, своевременное выполнение достигнутых договоренностей и контрактов, ну и в госзаказах на запуски. В создании частной ракеты заинтересовано и государство: появляется новое производство, разрабатываются новые ракетные двигатели, выпускается конкурентоспособная на мировом рынке отечественная высокотехнологичная продукция, расширяются возможности нашей космонавтики. Если же госкорпорации будут рассматривать частника только как внебюджетный источник средств — далеко он не улетит.

Экономика должна быть

Когда S7 Space решит все технические и организационные проблемы и приступит к производству своих ракет, придет время решать и экономические вопросы. Ранее представители S7 Space сообщали, что для выхода на рентабельность им достаточно четырех пусков в год. Это вполне достижимый показатель с учетом выбранной бизнес-модели и сегодняшнем спросе на внутреннем и внешнем рынках. Впрочем, это было до инвестиций в ракетное производство.

SeaLaunch (1).jpg

После вхождения в ракетостроительный бизнес, компании придется нести гораздо больше расходов и отбивать не только стартовые инвестиции в $160 млн в плавучую пусковую платформу, но и $300 млн в ракетостроение, а также ежегодные расходы в $20-30 млн на эксплуатацию пусковой платформы. Рыночная стоимость ракеты S7 Space не должна превышать коммерческой стоимости нынешнего лидера рынка Falcon 9, т.е. $62 млн в многоразовом варианте и $70-80 в одноразовом. С учетом “бесплатности” двигателей НК-33, произведенных на средства Советского Союза, такой уровень удержать вполне реально. В 90-е годы американцам НК-33 продавали по $1,1 млн за штуку. Для сравнения, двигатель РД-171 ракеты “Союз-5” обойдется не дешевле $10 млн. На первых пусках придется демпинговать, чтобы привлечь первых клиентов и провести летные испытания новой ракеты, чтобы подтвердить ее надежность.

Таким образом, пока не стоит всерьез говорить о равной конкуренции между S7 Space и SpaceX, но вполне реально вырастить первого российского космического частника, способного занять определенную долю на рынке космических запусков. Но, снова надо подчеркнуть, такое возможно только при поддержке российского государства. Сегодня чиновники Роскосмоса часто упрекают SpaceX в господдержке, оправдывая российское коммерческие неудачи на международном космическом рынке. Пришло время показать на практике, как оказывается такая господдержка, и как выводится на международный рынок новый участник из России.

Zelenyikot

Подготовлено для Forbes.ru

Поддержать выход новых постов в блоге через сервис Patreon: patreon.com/zelenyikot (Кнопка Become a Patron).
Другие способы оказать поддержку.

Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.

Что у бога под одеждой



Почти два года на орбите у планеты-гиганта Юпитера работает автоматическая межпланетная станция NASA Juno. Несмотря на технические проблемы, станция собрала немало интересных данных, наснимала изобилие красочных фото и значительно приблизилась к целям своего исследования — узнать, что скрывается в облачных недрах самой большой планеты Солнечной системы.

Juno (Юнона — жена Юпитера в римской мифологии, бэкроним Jupiter Near-polar Orbiter) прибыла к планете-гиганту в июне 2016 года. С тех пор она вращается вокруг планеты по сильно вытянутой эллиптической орбите, которая позволяет пролетать над полюсами планеты. Juno второй искусственный спутник Юпитера, первый — Galilleo летал в плоскости экватора и изучал естественные спутники.

Благодаря новой орбите, позволяющей тесные сближения и осмотр издалека, Juno получает уникальную информацию. Комплект научных приборов предназначен для изучения газовых недр планеты. В его число входят ультрафиолетовый и инфракрасный спектрометры, радар микроволнового излучения, детекторы космических частиц и плазмы. Магнитометр предназначается для изучения мощного магнитного поля планеты, а цветная камера — для съемки верхнего слоя атмосферы. При помощи радиокомплекса для связи с Землей проводится изучение гравитационного поля планеты, которое влияет на скорость полета космического аппарата.

PIA21036-JPL-JUNO.gif

В отличие от большинства дальних космических станций, Juno оборудована солнечными батареями, которые раскинулись на огромную площадь 64 кв м. На расстоянии Юпитера поступление энергии от Солнца составляет примерно 4% от земного уровня, поэтому солнечные батареи Juno вырабатывают примерно столько энергии сколько выдаст обычная земная солнечная батарея для дачи площадью 3 кв м. Такое решение было вынужденным, т.к. у NASA закончился плутоний-238, который использовали для радиоизотопных термоэлектрических генераторов. Последние запасы изотопа, в 90-е годы купленные в России, ездят по Марсу в составе марсохода Curiosity, и полетели ко внешним пределам Солнечной системы в зонде New Horizons. Сейчас NASA возобновило производство плутония-238, но временно перешло на солнечную энергию.



Juno находится на вытянутой орбите вокруг Юпитера, ближайшая точка полета над облачным слоем планеты-гиганта проходит на высоте 4200 км, а дальняя — на расстоянии 8 млн км. Полный облет станция совершает за 53,5 земных дня. Предварительный план полета предполагал сокращение эллипса орбиты, до расстояния от 4200 км до 3 млн км. План пришлось менять, когда Juno столкнулась с техническими проблемами. Заело два клапана на гелиевых баках наддува топливных баков. Двигатель не смог выполнить маневр торможения и понижения орбиты, поэтому пришлось оставаться на переходной. Благодаря новой орбите возможно продление миссии аппарата, т.к. на ней меньше воздействие радиационных поясов планеты, и бортовая электроника с научными приборами прослужит дольше. Летом 2018 года ученые рассмотрят возможности продления научной деятельности Juno.

С лета 2016 года до мая 2018-го Juno совершила двенадцать оборотов по своей орбите и смогла передать новые данные о распределении атмосферных слоев планеты, проникнуть под облачное покрывало полюсов Юпитера, открыть новый радиационный пояс и узнать о неожиданной связи недр гиганта с его магнитным полем. Все желающие имеют доступ к архиву снимков цветной камеры Juno, и энтузиасты самостоятельно занимаются их обработкой, создавая настоящие художественные полотна. Примеры таких работ можно найти на каналах авторов: Björn Jónsson, Seán Doran, Roman Tkachenko.



Наиболее эффектные картины тайфунов в инфракрасном диапазоне получились у полюса Юпитера. Один центральный полярный тайфун планеты окружен восемью другими стабильными тайфунами, причем они плохо заметны при взгляде “невооруженным глазом”, и находятся на глубине.



Юпитер не единственная планета Солнечной системе с постоянными атмосферными структурами на полюсе. Венера обладает парой тайфунов, которую тоже рассмотрели на облачной глубине в инфракрасном диапазоне. Полюс Сатурна украшает правильный шестиугольник, и хотя точно не установлены причины его возникновения, но экспериментально подтверждена возможность формирования шести тайфунов вокруг одного центрального.

Принес Юпитер сюрпризы и у более изученного экватора. Оказалось, что светлая экваториальная полоса — это поток аммиака, который поднимается из более глубокого слоя.



Ранее считалось, что верхняя атмосфера планеты-гиганта на глубину до 100 км однородна, теперь же ясно, что это не так.

Происхождение коричневых и оранжевых оттенков в атмосфере пока неизвестно, по одной из гипотез — это углеводороды, которые меняют свой цвет под воздействием солнечного ультрафиолета. Другое возможное соединение — гидросульфид аммония, желтоватая соль на основе азота, серы и водорода. Белые облака — это кристаллы аммиака. Скорость движения встречных потоков ветра достигает 360 км/ч.



Знаменитое Красное пятно Юпитера — это большой тайфун, который возникает на стыке встречных атмосферных потоков в южном полушарии. Тайфун поднимается на восемь километров выше окружающих облаков, и уходит в недра планеты. Красное пятно имеет около 16 тыс км в поперечнике, т.е. больше диаметра Земли, оно наблюдается почти 200 лет, и за это время сократило свои размеры вдвое, постепенно уменьшаясь и сегодня. По краю Красного пятна дуют ветры на скоростях до 430 км/ч, но внутри движение медленнее. Причины возникновения и длительной стабильности Большого красного пятна Юпитера не известны, возможно это как-то связано с неоднородностью магнитного поля планеты.



Магнитное поле Юпитера сложнее в северном полушарии планеты, где между экватором и полюсом наблюдается обширная область высокой напряженности магнитного поля, которая падает к северному полюсу. Южнее экватора магнитное поле также имеет неоднородности, в том числе в районе Красного пятна. Как считается, магнитное поле возникает от токов протекающих во внешнем ядре Юпитера, состоящего из жидкого “металлического” водорода, который формируется в условиях высокого давления на глубине ниже 15 тыс км.

Магнитное поле планеты-гиганта, взаимодействуя с солнечным ветром, а также плазмой и заряженными частицами, которые выбрасываются с естественных спутников, формирует мощные радиационные пояса. Радиационные пояса Земли пополняются в основном от Солнца, у Юпитера же главный источник ионизирующего излучения — выбросы газов с Ио и других больших спутников: Европы, Ганимеда, Каллисто. Ио располагается ближе всех к Юпитеру и является самым вулканически активным телом в Солнечной системе: постоянно там извергаются десятки вулканов, и Juno смогла увидеть их в инфракрасном диапазоне.



Пролетая на близком расстоянии от облачной поверхности планеты, Juno смогла уточнить характеристики радиационных поясов, и даже обнаружить новый. Три луны Юпитера вращаются внутри радиационных поясов, которые представляют угрозу для электроники и будущих покорителей космоса. Электроны и тяжелые заряженные частицы: протоны, ионы различных газов, обладающие высокой энергией и скоростью вращаются вокруг планеты-гиганта на расстояниях до 1 млн км. Оказалось и на близком расстоянии от планеты в плоскости экватора имеется радиационный пояс наполненный ионами водорода, кислорода и серы, которые движутся на скоростях близких к скорости света. Ближе к полюсам ожидалась встреча с элементами радиационного пояса наполненного легкими и быстрыми электронами. Но и там Juno зарегистрировала наличие тяжелых заряженных частиц, которые создают большой шум в приборах.



Хотя Юпитер — газовый гигант и не имеет твердой поверхности, но он далеко не весь наполнен облачными тайфунами. Так называемый “погодный слой” Юпитера, который демонстрирует эффекты атмосферной динамики, простирается вглубь примерно на 3 тыс км. Дальше высокое давление и температура превращает основной компонент атмосферы планеты-гиганта — водород — в электропроводящую жидкость. Благодаря электропроводности жидкий “океан” Юпитера попадает в зависимость от мощного магнитного поля планеты, и ветер “погодного слоя” уже не властен над ним. Глубже 3 тыс км планета ведет себя как твердое тело, что установлено при помощи анализа гравитационного поля. Предполагается, что у Сатурна облачный “погодный слой” должен быть еще толще, а у коричневых карликов, которые тоже родственны Юпитеру — наоборот тоньше.

Исследование Юпитера продолжается. Пока не обработаны все накопленные Juno данные, и возможно продление миссии аппарата на год и более, поэтому впереди новые открытия, разгадки, и новые тайны из недр самой большой планеты Солнечной системы.

zelenyikot

Финансово поддержать выход новых материалов можно через сервис Patreon.

Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.


От освоения бюджета к освоению космоса: напутствие новому Роскосмосу



Руководство Роскосмоса снова сменилось. Хотелось бы обозначить с какими сложностями им придется столкнуться и предложить возможные решения. Ведь цель реформы Роскосмоса — не просто повышение производительности труда или развитие экономики и национальной безопасности. Цель — космическое будущее Российской Федерации.

В каких условиях придется работать Роскосмосу?

Проблемы тут сложные:
- утрата государственного значения космонавтики: незначительное влияние на экономику, невысокое оборонное значение, слабое пропагандистское значение, отсутствие значимых научных открытий;
- сокращение международного сотрудничества, санкции и антисанкции;
- малая инвестиционная привлекательность для частных компаний;
- возрастающая международная конкуренция...

Следствия этих проблем:
- сокращение финансирования отрасли;
- низкая производительность труда;
- низкая культура труда и аварийность;
- технологическое отставание по многим направлениям...

Фундаментальная проблема нашей космонавтики в том, что она не способна ни государству, ни обществу дать ответ на простой вопрос “Зачем летать в космос?”. Например для США — это утверждение своего превосходства в околоземном пространстве, на Луне и далее; для Индии — технологическое развитие страны; для начинающей Австралии — доля в растущей мировой космической экономике.

Зачем космонавтика сегодняшней России?
Отсюда надо начинать реформу Роскосмоса.

Я уже давал ответ на этот вопрос: Космонавтика России должна зарабатывать больше чем государство тратит на Роскосмос.

Эта цель раз и навсегда закрывает все дискуссии о необходимости космонавтики. Работающие в отрасли получают достойную мотивацию работать и развиваться, государство сохраняет весь спектр возможностей и приобретает дополнительный стимул развития экономики, граждане получают улучшение уровня жизни. И это не какая-то фантастика. Космонавтика Люксембурга зарабатывает больше чем Россия тратит на Роскосмос. Думается, потенциал нашей космонавтики выше.

Космонавтика России больше Роскосмоса — не стоит это забывать. Есть прибыльные предприятия: “Газпром-Космические системы”, ФГУП “Космическая связь”, частные телекоммуникационные компании, фирмы предлагающие услуги съемки Земли и др. Частные спутникостроительные и ракетостроительные компании тоже появились, но пока до прибыльности им далеко. Чтобы развивать эти направления, обеспечивая возможность их выхода на мировой рынок, нужно развивать правовые и экономические условия, но эта деятельность выходит за рамки возможностей Роскосмоса. Поэтому задача повышения доходности космонавтики — вопрос государственного уровня.

Роскосмос может способствовать прибыльности российской космонавтики со своей стороны, при этом сохраняя бюджетное финансирование. Достаточно дать возможность зарабатывать тем кто хочет и может.

Помогать можно консультированием, технологиями, инфраструктурой, испытательной базой, нормативным регулированием. Тут хорошим примером может служить продажа, фактически за бесценок, плавучего космодрома “Морской старт” российской компании S7 Space.

SeaLaunch (1).jpg

В остальных же направлениях Роскосмос пошел на создание собственных коммерческих сервисов направленных прежде всего на внутренний рынок, то есть на конкуренцию с уже действующими российскими компаниями.

На конференции “Космос как бизнес” бывший глава Роскосмоса Игорь Комаров говорил об этом открытым текстом:

То что мы сами делаем мы никому не отдадим, но с точки зрения создания стоимости мы должны искать партнеров. Нас не устраивает сложившееся разделение функций на рынке космических сервисов, и мы будем залезать на эти "поляны" в силу наших технологических особенностей, потому что мы сами это делаем и аппараты связи и в области дистанционного зондирования и картографии, мы естественным образом будем туда заходить, будем развиваться и отстаивать свои позиции.

С таким подходом нечего надеяться на приток частных средств в отрасль — никто не будет пытаться конкурировать с госкорпорацией, которая всем диктует свои правила игры. Но частные инвестиции — это лишь один потенциальный источник доходности нашей космонавтики. Более существенный рынок — предоставление услуг и продукции иностранным заказчикам. За последние 20 лет наиболее прибыльно для российской космонавтики сотрудничество с США. Не менее $5 млрд было получено только за услуги по обслуживанию Международной космической станции и за ракетные двигатели. К сожалению, сейчас сотрудничество с США становится разменной монетой в политических играх. Тут пилотируемая космонавтика попала в ловушку излишней политизированности, которая всегда сопровождала людей в космосе начиная с Гагарина. И здесь снова могут помочь частники, если МКС передадут Boeing и S7 Space, то им гораздо проще договориться, чем политикам в период обострения.

Несмотря на текущую политическую повестку дня, надо учесть, что сотрудничество США и России в космосе — в интересах нашей космонавтики на длительную перспективу. В среднесрочной перспективе, цена вопроса — наши на Луне. Если мы хотим увидеть русского на окололунной орбите в ближайшие 10 лет или оставить русский след на Луне через 15-20 лет, то сотрудничество с США неизбежно. Пусть и ценой “утверждения американского превосходства в окололунном пространстве”. Если мы откажемся — они просто сделают это без нас, и вторым на Луне окажется канадец, француз или японец.



Так, что вот мое напутствие новому Роскосмосу:
Видеть цель.
Не видеть препятствий.
Верить в себя!


zelenyikot

Опубликовано в Forbes.ru, публикуется в авторской редакции.

Финансово поддержать выход новых материалов можно через сервис Patreon.

Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.


Почему “Ангара” никогда не победит Falcon 9



Объясняем на пальцах вместе с Forbes.ru, почему российская "Ангара" не способна составить коммерческую конкуренцию американской ракете Falcon 9. И ни слова про многоразовость.

На поверхностный взгляд "Ангара А5" и Falcon 9 очень похожи. У обоих кислород-керосиновое топливо. Обе ракеты относятся к классу тяжелых, "Ангара А5" может даже больше поднять на низкую околоземную орбиту: 25,8 т против американских 22,8 т. Зарплаты в Центре Хруничева, где производят "Ангару", раз в пять ниже, и, казалось бы, ничто не мешает российским ракетостроителям забороть американского "шарлатана" и "пиарщика".

Теперь о разнице:

Численность рабочих
Центр Хруничева — 25 тыс
SpaceX — 8 тыс

Стоимость
“Ангара А5” — около $100 млн
Falcon 9 — около $70 млн (одноразовый вариант)

Количество ракетных ступеней
“Ангара А5” — 4 ступени
Falcon 9 — 2 ступени

Количество основных элементов конструкции
“Ангара А5” — 8
Falcon 9 — 3

Количество ракетных двигателей
“Ангара А5” — 7 шт
Falcon 9 — 10 шт

Суммарная масса ракетных двигателей
“Ангара А5” — 11600 кг
Falcon 9 — 4700 кг

Стартовая масса
“Ангара А5” — 759 т
Falcon 9 — 550 т

Сухая масса
“Ангара А5” — 43,7 т
Falcon 9 — около 30 т

Площадь миделя (влияет на коэффициент лобового сопротивления)
“Ангара А5” — около 35 кв м
Falcon 9 — около 22 кв м

Количество типов ракетных двигателей
“Ангара А5” — 3 типа ракетных двигателей от разных производителей: 1-2 ступень РД-191 (Химки), 3-я ступень РД-0124 (Воронеж), разгонный блок С5.98М (Воронеж) или 11Д58М (Королёв).
Falcon 9 — 1 тип двигателей: Merlin: отличия между 1-й и 2-й ступенью только в форме сопла.

Расстояние между заводами-изготовителями ракеты и ракетных двигателей
“Ангара А5” — 500 км (при производстве в Москве), 2700 км (при производстве в Омске).
Falcon 9 — менее 1 км (все части производятся в Хоторне).

Расстояние между производством ракеты и космодромом
“Ангара А5” — 780 км (Москва-Плесецк), 5500 км (Москва-Восточный), 3500 км (Омск-Восточный), 2000 км (Омск-Плесецк).
Falcon 9 — 3600 км (Хоторн-Канаверал), 210 км (Хоторн-Ванденберг).

Вышеприведенные данные показывают, что “Ангара” выигрывает только в мощности ракетных двигателей, но это преимущество нивелируется разницей в стартовой массе. Наша ракета мощнее, но в то же время тяжелее в полтора раза и лобовое сопротивление выше. Большое количество элементов конструкции усложняет обслуживание — ракетный пакет надо собрать перед стартом и заправить, а это время и количество занятых рабочих рук. Расходов добавляет сложная, а значит более дорогая конструкция стартовых сооружений. Пакетная схема из нескольких модулей чисто геометрически проигрывает моноблочной схеме, именно поэтому SpaceX сразу взялся за разработку сверхтяжелого моноблочного BFR, еще до успешного запуска Falcon Heavy, собранной по пакетной схеме.

Серьезное влияние на конечную цену ракеты имеет простота ее изготовления, и тут “Ангара”, которую производят в четырех городах, безоговорочно проигрывает Falcon 9, который создают практически в одном цеху. Проблема не только в транспортных издержках. Несколько заводов, занятых в производстве одного изделия повышают риски задержки сроков, т.к. действует морское правило: “скорость эскадры определяется скоростью самого медленного корабля”.

Falcon 9 проще по конструкции, легче по массе, легче в производстве и обслуживании — именно этим определяется его низкая рыночная стоимость. Никакой магии или мифического демпинга тут нет, просто грамотный подход к производственным задачам.



В таком сравнении намного выигрышнее выглядит проектируемый “Союз-5”, который повторяет моноблочную конструкцию “Зенита” и, возможно, позаимствует что-то и от Falcon 9. Хотя и у него останутся сложности с производством различных элементов конструкции в разных городах. Придется нести транспортные издержки на логистику между Химками, Воронежем и Самарой.

Сообщалось, что при оптимизации производства и высоком спросе на пуски “Ангары” стоимость тяжелого варианта может быть снижена в полтора-два раза. Но с 2014 года в ней так и не возникла потребность. При высокой цене и отсутствии летной практики на коммерческом рынке спроса на “Ангару” нет поэтому единственный способ нарастить ее производство — внутренний госзаказ, но и тут новая ракета ничего не может предложить пока летают старые. Фактически, на “Ангару” поднимется спрос только в одном случае — если Россия откажется от всех остальных ракет.

Вышеприведенные аргументы поневоле заставляют задаться вопросом: как наши инженеры могли допустить сразу столько грубейших хозяйственных ошибок? Но тут надо учитывать, что они работали фактически еще в советской парадигме, когда надо задействовать всю существующую кооперацию. То есть "Ангара" выполняла еще и социальные задачи, предоставляя работу и Химкам, и Королёву, и Воронежу, а теперь еще и Омску. Илону Маску было проще, он сразу начинал решение задачи со стоимости производства и на “пустом месте”.

Будущее "Ангары" теперь возможно только в роли политической подстраховки на случай угрозы утраты Байконура. Ракета сделала свое дело — сохранила ракетостроительные кадры в сложный переходный период, позволила вырастить новое поколение конструкторов, которым теперь надо ставить актуальные задачи с рыночным потенциалом. Реальные же космические дела сегодняшнего дня, что государственные, что коммерческие, будут решаться более дешевыми "Союзами" и "Протонами", а потом и "Союзом-5".

Настоящий российской конкурент для Falcon 9 — это “Протон Средний”, облегченная модификация популярного прежде на мировом рынке “Протона-М”. Роскосмос наметил полный отказ от “Протонов” в 2025 году, до этого времени можно успеть создать и “Союз-5” и довести его характеристики до сравнимых с “Ангарой А5” и конкурентных с Falcon 9. Тогда можно будет забыть об “Ангаре”, как в свое время забыли о “Буране” — прекрасном инженерном проекте, который не нашел никакого практического применения.

Подготовлено для Forbes.ru.

UPD: исправлена численность сотрудников Центра Хруничева по состоянию на 2017 год.

zelenyikot

Финансово поддержать выход новых материалов можно через сервис Patreon.

Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.


Поделиться: