Оригинал материала находится по адресу www.computerra.ru/165100/spacex-2017/
4.04.2017
Неудобные вопросы про SpaceX
В гонке за частный космос — прорыв, рекорд! Впервые частной компании удалось вывести на орбиту (геостационарную!) полезный груз, а потом посадить на своих же двигателях и остатках топлива наиболее дорогую часть ракеты — её первую ступень, причём уже летавшую. Самое близкое, что до этого было: Blue Origin с её New Shepard, слетавшим несколько раз. Однако New Shepard суборбитальный, что упрощает задачу на порядок. Так что сравнивать попросту не с чем. SpaceX совершила революцию.
Следующий этап для неё — суточный интервал между посадкой и повторным взлётом. И поверьте, я ликую вместе со всеми, считая это началом истинно коммерческой космической эры. В считанные годы орбитальные (как минимум!) грузовые рейсы станут настолько дешёвыми, что завсегдатаи, вроде Boeing и Lockheed Martin (кстати, говорят, никто из них Элона Маска не поздравил), будут вынуждены покинуть космический бизнес, либо радикально обновить свой парк и принципы работы.
Однако и для SpaceX «билет в светлое будущее» отнюдь не гарантирован. Успешный повторный пуск — только первый шаг к «дешёвому космосу», о котором мечтает Маск. И вот какие неудобные вопросы просматриваются прежде всего.
1. Почему подготовка к повторному пуску заняла так много времени?
Ступень Falcon 9, которая полетела на днях, впервые слетала почти ровно год назад, после чего (официально) восемь месяцев лежала в ангаре и ещё четыре месяца её готовили. За этот период были успешно приземлены больше полудюжины первых ступеней! Что SpaceX делала всё это время? В какую сумму обошлась предполётная подготовка? Компания об этом ничего не сообщает.
Хорошо, если работы свелись только к проверке узлов и систем. А что, если были заменены какие-то важные части, даже двигатели целиком? Естественно, рассказывать о таком не станут, чтобы не портить впечатление. SpaceX признала лишь мелкие недостатки — вроде обгоревших рулевых гребней, которые теперь делают из титана, а не алюминия, да сгорающей краски.
А ведь цель: 24 часа между стартами и полное отсутствие технического обслуживания. Села, заправили, пристыковали новую вторую ступень с полезным грузом, и — обратно в космос! Falcon 9 должна летать в таком режиме уже к концу этого года. 10 полётов без обслуживания вообще, потом, с регулярными минимальными доработками, ещё 90 полётов! Удастся ли?
2. Какой в действительности будет цена «повторного» полёта?
В какую сумму обошёлся конкретно этот пуск, SpaceX не разглашает, но бухгалтерия следующих стартов примерно известна. Использование летавшей первой ступени позволяет компании сэкономить до трёх четвертей стоимости всей ракеты. Обтекатель (с маломощными двигателями для коррекции орбиты и управляемым парашютом) также уже удаётся спасти — это ещё несколько миллионов долларов. Однодвижковую вторую ступень приземлять пока не пытались.
Однако скидки для клиентов будут ощутимо меньше. Тем из них, кто позволит первой ступени вернуться (чтобы она вернулась, полезный груз должен быть на треть меньше максимально возможного, только в таком случае остатков топлива хватит), копания обещает 30% скидку. Тем, кто готов запустить свой груз на уже летавшей первой ступени, цену скостят ещё на 10%.
Таким образом, при текущей цене на старт Falcon 9 Full Thrust (последняя модификация, которая теперь и летает) в 62 млн. долларов, некоторые клиенты вправе рассчитывать на снижение её до 38 миллионов. Ощутимая экономия, но — пока ещё слишком далёкая от мечты Маска о стократном удешевлении космических билетов. Чтобы космос стал по-настоящему дешёвым, придётся дождаться конкуренции на рынке многоразовых ракет. А это минимум десятилетие, если не больше. SpaceX шла к своей мечте пятнадцать лет.
3. Какой будет надёжность сверхтяжёлого грузовика Falcon Heavy?
Составленный из трёх первых ступеней Falcon 9, с аналогичной однодвижковой второй ступенью, Heavy станет не только самым мощным ракетоносителем в мире, но и — увы! — самым сложным. Маск уже признал, что разработка его оказалась намного труднее, чем ожидали сами конструкторы, логично ждать сюрпризов и на этапе обкатки и эксплуатации.
Формально Falcon Heavy, старт которого запланирован уже на вторую половину года, устроен и работает просто. Отработав, сначала отделяются и уходят на посадку две боковых первых ступени Falcon 9 (их планируется брать из числа уже летавших). Центральная работает чуть дольше, после чего также отстёгивается и приземляется своими силами. Но даже без спасения второй ступени это обещает кучу проблем.
Дело прежде всего в том, что по состоянию на текущий момент, надёжность Falcon 9 составляет 94%. Что как будто бы близко к легендарной надёжности «Союза» (97%), если не учитывать того, что «Девятка» пока летала всего-то три десятка раз вместо тысячи семисот для нашей системы, и всего один раз повторно.
Но для составленного из трёх независимых первых ступеней Falcon 9 многоразового Falcon Heavy, всё ещё хуже: вероятность того, что что-то пойдёт не так, утраивается, так что теоретическая надёжность получается всего 82%. Иначе говоря два из каждых десяти стартов будут неудачными — и это, конечно, скажется как на цене, так и на репутации извозчика.
4. Сколько будут стоить межпланетные рейсы SpaceX?
Орбита для Элона Маска — всего лишь полустанок. Уже в следующем году он планирует начать возить туристов вокруг Луны, а там и Марс не за горами. Однако здесь остро встаёт вопрос скорости.
Дело в том, что сегодня первая ступень Falcon 9 отделяется при сравнительно небольших скоростях, обычно около 2 км/с. И цифра эта обусловлена прежде всего соображением возможности возврата: остатков топлива должно хватить, чтобы погасить скорость и вернуться в точку старта. Если скорость больше, как, например, в 22-й миссии, где разделение произошло примерно на 2,5 км/с, ступень уносит на сотни километров от места взлёта и сажать её приходится на плавающую платформу (да-да, вот для чего в действительности это нужно!).
А морская платформа — это не только новые риски, но и задержка, ведь повторно использовать ступень можно будет только после доставки её на космодром. Но самое плохое, что даже она не даёт ответа на вопрос, как SpaceX обеспечит многоразовость (и, значит, низкую цену), когда её ракеты будут вынуждены летать быстрей. Например, полёт к Марсу требует разгона минимум до 3,5 км/с. Сколько компонентов межпланетного грузовика удастся использовать повторно, учитывая это? Не придётся ли изобретать новую технологию вертикальной посадки и как много времени такая разработка отнимет?
Что в итоге? Понятно, почему об этих тонкостях не распространяются. Тем более, что по сути всё это инженерные задачи, то есть такие, которые могут быть решены. Но и списывать их со счетов не следует: именно они однажды могут снова поставить SpaceX и лично Элона Маска на грань разорения. Как уже случилось в 2008-м, когда не хотела летать Falcon 1…
SpaceX,Элон_Маск,частный_космос,сложность,теория_вероятностей,надёжность