Успешная посадка первой ступени ракеты-носителя Falcon 9, после того, как сама ракета успешно вывела на орбиту сразу несколько спутников — это одно из наиболее заметных достижений космонавтики за все время ее существования. Компании Илона Маска почти удалась и посадка ступени Falcon 9 на морскую платформу. Но, как известно, «почти» не считается — тогда посадка была очень жесткой.
Есть даже игра, где каждый желающий может попробовать посадить ступень на морскую платформу. На Geektimes многие пробовали эту игру, и процент успешных посадок очень низок. В этом нет ничего удивительного, ведь сама по себе платформа не является супер-устойчивой посадочной площадкой. Кроме того, ее размер не позволяет ошибиться в месте посадки ни на метр. Многие понимают, что гораздо проще сажать ступень Falcon 9 на сушу, а не на площадку в море. Зачем все это компании?
Фото: SpaceX
Как оказалось, все дело в экономии топлива, об этом вскользь говорилось ранее. Кроме того, есть и вторая причина — это лицензирование запусков от Федерального управления гражданской авиации США. В случае посадки на море организация дает «добро» быстрее, чем при посадке на сушу. Причина — меньше шансов падения ступени кому-то на голову, грубо говоря. Более охотно лицензии выдает в таком случае и Федеральная комиссия по связи США.
Но главное — это все же топливо. Falcon 9 должна нести на себе полезный груз на орбиту, и если груз превышает некоторое значение, то возврат может быть достаточно сложным заданием — топлива может просто не хватить для посадки, большая часть будет израсходована при запуске. И чем тяжелее груз, тем больше требуется топлива для вывода груза на орбиту.
«Затраты топлива — это очень важно (учет полезной нагрузки ракеты и траектория каждой отдельной миссии)», — пишет пресс-секретарь SpaceX. «В нескольких последующих миссиях будут использоваться морские платформы для посадки ступени ракеты-носителя. Это отличная практика для будущих запусков с большой нагрузкой, когда топлива будет недостаточно для возврата на место запуска», — продолжает он.
Как объяснял сам Илон Маск в блоге, для запуска спутника на орбиту требуется значительное ускорение. Возвращение ракеты на Землю означает, что она должна получить обратное ускорение. На сложность этого процесса влияет два фактора: масса полезного груза и требуемая скорость. Неточным и очень приблизительным объяснением может быть бег — попробуйте быстро бежать вперед, а потом внезапно броситься в обратном направлении. И чем больше вес бегуна, тем сложнее вернуться.
Что касается ракет, то здесь чем больший груз требуется вывести на орбиту, тем больше топлива сжигается по пути в космос. И не всегда топлива хватит для возвращения в точку запуска.
Схема запуска ракеты, приземления на суше и приводнения первой ступени на морской платформе
«Что касается ракеты Falcon 9, здесь требуется ускорение для вывода полезной нагрузки в 125 тонн на орбиту со скоростью в 8000 км/ч и посадка на морскую платформу или ускорение в 5000 км/ч и посадка на стартовую площадку», — пишет Маск.
Слова представителей SpaceX о последующих посадках на автономную морскую платформу подтверждаются и официальными данными запуска. Так, 17 и 23 января будет осуществлен запуск ракеты -носителя с посадкой первой ступени на воде. Правда, SpaceX добивается разрешения на посадку и на суше, и на море, чтобы иметь альтернативное место посадки в случае возникновения каких-либо проблем.
Комментарии (45)
kaichou
15.01.2016 10:39+5> ускорение в 5000 км/ч
Это не ускорение, а характеристическая скорость (delta-v).
И указывается она традиционно в километрах в секунду.
Что касается конкретных цифр в 8000 км/ч (2.2 км/с) или 5000 км/ч (1.4 км/с), то они явно недостаточны для вывода на орбиту.
По порядку ближе 8 км/с и 5 км/с, хотя и этого маловато.
SHVV
15.01.2016 10:51+4Это скорость в момент отделения первой ступени. То есть то «ускорение» или «разгон» которое даёт первая ступень второй. Это не Delta-V и не орбитальная скорость.
a_batyr
15.01.2016 14:42+4Последний раз первая возвращаемая ступень ракеты Falcon 9 отделялась на высоте 74 километра разогнавшись до 6012 км/ч. Через 10 секунд включение двигателей второй ступени и поддержание скорости около 5650 км/ч, далее разгон до первой космической начинается второй ступенью уже с высоты 200 км, чтобы не тормозиться атмосферой. А первая ступень совершает только суборбитальный полёт.
a_batyr
15.01.2016 11:26+10Кроме того, ее размер не позволяет ошибиться в месте посадки ни на метр. Многие понимают, что гораздо проще сажать ступень Falcon 9 на сушу, а не на площадку в море
Ни на метр? Извольте, размеры платформы 90 на 50 метров, ошибиться «в длину» можно почти на 40 метров от центра, по другой оси 20 метров запаса.
Гораздо проще на сушу? Вот 50 с лишним лет летали в космос, что-то никто таким простым вариантом не воспользовался. Очень сложно посадить на сушу и очень сложно посадить на плавающую платформу. С первой задачей они уже справились, поэтому я не сомневаюсь в том, что они справятся со второй задачей.Black_Shadow
15.01.2016 23:39>Гораздо проще на сушу? Вот 50 с лишним лет летали в космос, что-то никто таким простым вариантом не воспользовался.
Как так? А Буран куда садился? А Шаттлы?a_batyr
16.01.2016 01:00Речь идёт о реактивной посадке первой ступени. Не забывайте что Буран поднимала Энергия, а Шаттлы использовали твердотопливные ускорители, которые после отделения успешно плюхались в океан. Кроме того и Буран, и Шаттлы приземлялись аэродинамически, как самолёты. Разумеется, эти факты ничуть не отнимают эпичности программ США и СССР, но способом Falcon 9 приземлялась только ракета от Blue Origin, но не пытайтесь их сравнивать.
link0ln
15.01.2016 13:57-3А нельзя эту ступень посадить в воду на парашютах? Вода по идее сильно скомпенсирует жесткость посадки, по сравнению с посадкой на платформу. Достаточно будет модуль достать и просушить. Чисто теоретически конечно необходимо еще и скорость сбросить, чтобы выпустить парашюты, но для этого явно нужно меньше топлива. В KSP вроде прокатывало, но нужно мнение эксперта. :)
Aloner
15.01.2016 14:05+1Где-то попадалось подробное объяснение почему парашюты не подходят. Вкратце — они будут весить намного больше чем топливо, необходимое для посадки.
a_batyr
15.01.2016 15:23+2Сажать всю ступень нет смысла, есть вариант спасать двигатели. voyager-1 уже писал почему проблематично сажать на парашютах, с другой стороны ULA разрабатывают эту технологию.
А по поводу сложностей посадки на платформу, я приведу замечательную цитату Кеннеди:We choose to go to the Moon in this decade and do the other things, not because they are easy, but because they are hard; because that goal will serve to organize and measure the best of our energies and skills, because that challenge is one that we are willing to accept, one we are unwilling to postpone, and one we intend to win ...
Это философский вопрос. Да, на тернистом пути много сложностей, да проблемы будут, но если упорно разрабатывать исправляя предыдущие ошибки и вкладывая большие ресурсы, то всё получится. На Луну без компьютеров слетали, уж ракеты на морские платформы при желании посадим.Zenitchik
15.01.2016 17:49+3Тут тоже ситуация неоднозначная. Длинное тело легче стабилизировать в полёте, чем короткое, причём до самого касания. Перевёрнутый маятник. Чем он длиннее, тем менее требователен к скорости реакции системы управления.
SunX
15.01.2016 14:43+1Поиграйте в новый KSP, там аэродинамику подкрутили, теперь так просто парашютами не воспользуетесь :)
Ну и в воду сажать плохо — солёная вода все разъест что не надо.
kAIST
15.01.2016 23:39-1Эммм… а если сажать не на море, а на большое пресное озеро? )
VenomBlood
16.01.2016 02:18+3Безотносительно остальных проблем посадки на воду: в океане нету больших пресных озер.
dcoder_mm
15.01.2016 17:59Совет про новый KSP уже был, а еще можно попробовать вешать парашюты так чтобы они при раскрытии не пересекались.
redmanmale
15.01.2016 19:14+3К предыдущим комментариям добавлю, что таким образом отрабатывают технологию для посадки, в том числе, на Марс, где парашюты неэффективны.
AllexIn
15.01.2016 19:56Вроде бы отдельно оговаривалось, что сожать в воду нельзя из-за того что ракета будет сильно повреждена самой водой и не от удара, а от тупо плавания в агрессивной среде.
cyber_genius
15.01.2016 16:03хм, в плане топлива, а почему бы тогда не запускать с плавучей платформы, а сажать на землю
Iskin
15.01.2016 20:18+3Успешная посадка первой ступени ракеты-носителя Falcon 9, после того, как сама ракета успешно вывела на орбиту сразу несколько спутников — это одно из наиболее заметных достижений космонавтики за все время ее существования
Почему это наиболее заметное достижение? В космонавтике было достаточно более важных достижений. Те же межпланетные перелёты (с посадками). Или автомномные станции, где люди живут годами.yosemity
15.01.2016 21:17Это действительно одно из наиболее заметных достижений. В один ряд с полетом Гагарина или высадкой на Луну его, конечно, не поставишь, но лично я, впервые прочитав новость испытал такое чувство «ух ты! впервые в истории Земной космонавтики!». Это не вискарь в космос свозить, оно, конечно тоже впервые, но совсем разного уровня достижения.
Iskin
15.01.2016 21:35+1В том-то и проблема, что по фразе посадка ступени — это достижение уровня Гагарина или высадки на Луну.
Вот запуска шаттла и Бурана были даже более интересными, чем посадка ступени. Шаттл был 100% возвращаемым и переиспользуемым кораблём (сгорал только оранжевый топливный бак). А Буран сел полностью автоматически уже 20 лет назад.
То есть я думаю можно составить список из примерно 20-30 более важных и сложных достижений, чем посадка ступени.
Но вы правильно говорите — вопрос в восприятии. И вот за счёт таких постов и создаётся искусственная иллюзия, что это был важнейший шаг.
juryev
16.01.2016 15:40вот что значит хорошая служба PR. За большие деньги даже строительство воздушных аппаратов легче воздуха можно втюхать как новейшее открытие. Пару лет назад умники на РИА «Новости» «съели» такую затравочку от какой-то конторы, пока им не напомнили о существовании дирижаблей. Статью с сайта потихоньку удалили.
qwertyhp
16.01.2016 02:12Существует еще два аспекта посадки ракеты на плавучую поверхность.
Первый — это то, что Илон Маск хочет получить законченное решение. Чтобы ракета возвращалась на любую поверхность.
Второй — … хотя вряд ли Илон Маск предполагает именно это.
Дело в том, что в существующих технических реалиях, в случае глобального военного конфликта максимальные шансы выжить будут именно у ВМС. И возможность иметь в Мировом океане даже не авианосец, а плавучий космопорт — это серьезный козырь.
Следующим козырем может стать база на Луне и/или автоматическая база на астероидах с малым периодом обращения, но значительной массой.
Астероид — это тоже летательный аппарат. Причем халявный.
:)
Nikelandjelo
17.01.2016 10:13Я несколько раз перечитал, но так и не понял, как посадка на воду позволяет экономить топливо? В статье написано, что топливо очень важно, но о связи топливо с посадкой на воду vs сушу как-то не сказано.
Dmitry_Dor
17.01.2016 10:44Космодром расположен так, что отделение первой ступени происходит практически над океаном, поэтому для осуществления посадки на сушу приходится возвращаться, затрачивая на этот маневр топливо.
Nikelandjelo
17.01.2016 11:08А, понятно, спасибо. И еще наверное водную платформу легче перетащить под нужную точку, в отличие от наземной.
lozga
17.01.2016 19:07+1Ответ достаточно очевиден, если посмотреть на массу спутников, выведенных в прошлом запуске с возвратом на старт. Хочешь возврата ракеты — плати 30±10 тонн топлива, которым можно было бы полезную нагрузку разгонять. В то же время с посадкой на баржу можно уложиться тонн в 5-10.
shifttstas
Я конечно извиняссь, но Садить?!
Kazemir
класть?
Ariez
Сажать?
Ну или «осуществлять посадку». Все корректнее звучит
juryev
и не «Зачем все это кОмпании», а «кАмпании», хотя не очень ясно, к чему тут это слово. Бросается в глаза на первой странице.
Ariez
А вот тут, простите, вы не правы. «Компания» в данном случае = SpaceX, а «кампания» — это «совокупность мероприятий, проводимых для достижения какой-либо цели» (напр. «антиалкогольная кампания», «военная кампания», «рекламная кампания» и т.д.)
juryev
Да, Вы правы, беру свои слова назад. Я не правильно понял фразу из-за того что написано «все», а не «всё». Приношу свои извинения автору.
alexeiz
ложить