Научно-исследовательский центр Rocket Lab. Фото: Ian Teh для Bloomberg Businessweek
Остались в прошлом времена, когда космос и ракетостроение были государственным делом. Наступает эпоха частной космонавтики, и она наступает очень быстро. Илон Маск запускает ракеты почти каждый день и сажает их обратно. И SpaceX — далеко не единственная частная фирма, которая выводит спутники на орбиту. Сейчас в мире около 10 компаний работают над изготовлением небольших ракет для запуска мини-спутников.
Показателен пример начинающей компании Rocket Lab, которую основал новозеландский предприниматель и инженер-самоучка Питер Бек (Peter Beck). Созданная им ракета может кардинально снизить стоимость вывода на орбиту маленьких спутников CubeSat, пишет Bloobmerg. Предприниматель обещает брать всего $5 млн за запуск — это гораздо дешевле, чем $60 млн у SpaceX, не говоря уже о других конкурентах.
У компании Rocket Lab есть собственный «космодром». Он представляет собой стартовую площадку 8?8 метров, окружённую лугами на ферме для овец и крупного рогатого скота, которую Rocket Lab взяла в аренду.
Космодром Rocket Lab в Новой Зеландии. Фото: Ian Teh для Bloomberg Businessweek
Космодром Rocket Lab в Новой Зеландии — единственный в мире полностью частный космодром
В мае 2017 года Rocket Lab совершила первый испытательный запуск экспериментальной ракеты Electron. Запуск был признан успешным: ракета хоть и не достигла заданной орбиты, но не взорвалась и прислала телеметрию.
Через несколько лет Питер Бек планирует запускать по 100 таких дешёвых ракет в год. Такое количество запусков совершила вся мировая авиакосмическая индустрия за 2016 год.
Характеристики Electron
Максимальная нагрузка: 225 кг
Номинальная нагрузка: 150 кг
Ступеней: 2
Номинальная солнечно-синхронная орбита: 500 км
Высота: 17 м (для сравнения, у Falcon 9 высота 70 м)
Диаметр: 1,2 м (у Falcon 9 — 3,7 м)
Вторая ступень: тяга 22 кН (5 000 фунт-силы), 333 сек
Первая ступень: девять двигателей Rutherford, тяга при отрыве 162 кН (34 500 фунт-силы), максимальная тяга 192 кН (41 500 фунт-силы), 303 сек
Ракета Electron. Фото: Ian Teh для Bloomberg Businessweek
При изготовлении ракеты используются продвинутые жаростойкие композиты на основе углеволокна, специальные криогенные клапаны и специальная система герметизации гелия, разработанные в Rocket Lab, архитектура FPGA для управления полётом, специально разработанный двигатель с насосной подачей кислорода и керосина. Rutherford — первый в мире кислородно-керосиновый двигатель, все основные компоненты которого распечатаны на 3D-принтере. Печать всего двигателя занимает 24 часа.
Вообще, Питер Бек — интересная личность, настоящий энтузиаст. В 15 лет он сварил себе собственный велосипед из случайных деталей, в 16 лет перебрал мотор, подвеску и полностью восстановил ржавый Austin Mini, который купил за $300, а в 18 лет изучил в библиотеке рецепты изготовления ракетного топлива — а затем собрал свой первый ракетный двигатель. Юный Питер не просто собрал двигатель, он прикрепил его к велосипеду, надел шлем и красный костюм — и запустил на местной парковке. Ему удалось разогнаться до 145 км/ч и, главное, потом он смог затормозить.
Пожалуй, этот парень даже фанатичнее, чем Илон Маск.
Питер Бек. Фото: Ian Teh для Bloomberg Businessweek
Кроме Rocket Lab с ракетой Electron на рынок скоро выйдут примерно с такими же ракетами и другие компании, в том числе Vector Space Systems и Virgin Orbit. Все они будут конкурировать по ценам и позволят очень дёшево выводить маленькие спутники на орбиту.
Дешёвые мини-спутники
Мини-спутники CubeSat пользуются популярностью у многих заказчиков благодаря своей исключительной дешевизне. 15 февраля 2017 года с космодрома на острове Шрихарикота в Бенгальском заливе ракета-носитель PSLV-XL вывела на орбиту 104 спутника (новый мировой рекорд по количеству спутников, выведенных за один запуск), в том числе 88 спутников Dove (Flock-3P) размером 30?10?10 см для многоканальной съёмкой земной поверхности с разрешением 3-5 м на пиксель.
Спутники Flock-3P
Эти маленькие спутники формата CubeSat изготовил американский стартап Planet Labs Inc. Заказчики самые разные: хедж-фонды следят за автомобильным трафиком около супермаркетов для измерения покупательской активности; фермеры отслеживают созревание урожая, активисты наблюдают за вырубкой лесов и лагерями беженцев, шпионы следят за строительством военных баз, рыночные аналитики подсчитывают количество резервуаров с нефтью в резервах Китая (недавно спутниковые снимки показали, что у Китая в резервах 550 млн баррелей, а не 400 млн, как считал рынок) и так далее. Сами спутники становятся дешевле. CubeSat практически полностью можно собрать из деталей от смартфонов. Именно из деталей HTC Nexus One так был собран первый прототип в Исследовательском центре Эймса (Ames Research Center) — в калифорнийском отделении НАСА. Затем инженеры НАСА уволились и основали стартап Planet Labs.
Сейчас в Planet Labs освоили 14-е поколения дизайна Dove, а в штаб-квартире могут собирать по 20 таких спутников в неделю.
Каждый аппарат размером 30?10?10 см состоит из 2013 деталей: это маленький телескоп в позолоченной ленте для термоизоляции, шесть литий-ионных аккумуляторов, нагревательный элемент для каждого и несколько электронных плат с микросхемами. Каждый спутник делает 10 000 фотографий в день, покрывая площадь 2 млн км?. 40 ГБ фотографий в день скачиваются через сеть станций, которые Planet Labs построила в Антарктике, Чили, на Гавайях, в Исландии и других местах. За последние несколько лет Planet Labs запустила уже 233 мини-спутника, хотя ряд запусков оказались неудачными.
Частные ракеты кардинально снижают стоимость их вывода на орбиту. С такими ценами скоро практически каждая фирма может позволить себе маленький спутник, который будет снимать то, что она захочет.
В связи с удешевлением спутников и вывода на орбиту аналитики прогнозируют резкое увеличение количества выводимых спутников в 2017 и 2018 годах. Ожидается настоящий спутниковый бум, вплоть до 400-500 запусков в год. И дешёвые частные ракеты от Rocket Lab и других компаний придутся как нельзя кстати.
Комментарии (50)
Anton23
03.07.2017 13:37+1НО тут не учли один фактор. Загрязнение около Земного пространства. Это затруднит запуск ракет. Больше мусора на орбите — больше столкновений с мусором — больше мусора. И прочие проблемы. Хотя не исключено, что скоро будут запускаться специальные ракеты-дроны, для уборки космического пространства.
psman
03.07.2017 13:50+1Срок службы множества мелких спутников мелкий, траектории учитываются и планируются.
terek_ambrosovich
03.07.2017 14:11+3Низкие орбиты быстро очищаются атмосферой.
А высоко кубсатам делать особенно нечего. Массовость будет полезна (для тех же задач ДЗЗ) именно на низких орбитах.
IgorKolpakov
03.07.2017 13:51Кто знает, есть ли у кубсатов система ориентации? Если нет, то как они "целятся" на нужный объект и, вообще, на Землю? Есть ли у них двигатели и на каких принципах? Какие у них типичные орбиты?
TxN
03.07.2017 13:59+3Есть довольно много относительно простых систем ориентации и стабилизации, вроде гашения вращения путем разматывания грузиков на тросиках, ориентации с использованием магнитного поля, миниатюрных гиродинов и прочее. А некоторым спутникам ориентация просто непринципиальна. На ГТ насколько я помню была статья про это.
IgorKolpakov
03.07.2017 16:17+1Благодарю за наводку!.. На Гиктаймсе, правда, не нашел… Посмотрел на других ресурсах… Получил некоторое представление по теме… )
taumag
04.07.2017 18:33+1Вероятно это: Как опереться на пустоту?
IgorKolpakov
04.07.2017 19:40Отличная статья! Очень толковая, подробная и наглядная. В комментариях к статье есть и другие ссылки — с формулами и расчетами — позволяющие разобраться ещё более скрупулезно, в численном виде… Спасибо!
Я искал по тэгу CubeSat, но этого тэга в статье нет — поэтому и не нашел. К сожалению, не могу в благодарность за ссылку лайкнуть. Для моего аккаунта такая возможность не доступна. (
Земной поклон!.. )
madf
03.07.2017 15:58Но они не прогнозируют резкое увеличение мусора на орбите и проходимцев, которые могут порушить мега проекты многих стран.
unclejocker
03.07.2017 16:23+3На низкой орбите срок жизни аппарата от месяцев до пары лет, потом сгорает в атмосфере.
MaxAlekseev
03.07.2017 19:00+1специально разработанный двигатель с насосной подачей кислорода и керосина.
Особенности перевода, когда надо «вжух-вжух и в продакшн»
PendalFF
03.07.2017 23:38-5вот дюже мне интересно… Весь двигатель они печатают на 3д-принтере, все у них ровно, все работает…
Что ж американцы себе рд-180 не печатают? так-то движок старый как мир, простой как сатиновые трусы.
Но, как обычно, есть нюанс…Mesklin
04.07.2017 07:37+4Там хитрый движок, без турбонасосов, что очень сильно упрощает и удешевляет конструкцию двигаетля. Насосы подачи топлива и окислителя у «Резерфорда» на электроприводе и соответственно есть набор батарей на борту, чтобы запитать все это дело. Ну и характеристики у движка далеко не как у РД-180, соответственно и требования к прочностным характеристикам и точности изготовления деталей сильно пониже — отсюда и дешевизна и 3D печать.
voyager-1
04.07.2017 08:54+4вот дюже мне интересно… Весь двигатель они печатают на 3д-принтере, все у них ровно, все работает…
Потому что у них уровень зарплаты — выше в разы, и скажем так — отношение к сотрудникам, несколько отличается. В итоге у них — 3d-двигатели, а у нас — падающие ракеты, от наспех вкоряченных не той стороной датчиков угловых скоростей (это с учётом того — что наши ракеты имеют 50-летнюю историю доработок, а у них — ракеты с большей надёжностью летают, даже будучи созданными практически с нуля).
Что ж американцы себе рд-180 не печатают?
Потому что он не оптимизирован под производство на 3d-принтере, не? Он на самом деле — оптимизирован только по одному показателю — удельному импульсу, который для первой ступени — не так уж и важен. А вот простоты, и дешевизны производства — такой задачи перед производителями не ставилось, в итоге — он стоит как две предполагаемые цены, для этой ракеты (даже без учёта стоимости разработки РД-180).
так-то движок старый как мир, простой как сатиновые трусы.
Да, его заказали у нас США ещё в 90-х, для «поддержания штанов» отрасли — чтобы ракетчики не разбежались во всякие Ираны и Северные Кореи — строить им баллистические ракеты.
Но, как обычно, есть нюанс…
Да, есть нюанс: РД-180 принадлежит США — так что мы его даже производить сами для себя не можем. А благодаря усилиям Маска, и высказываниям Рогозина — он скоро и им станет не нужен: для новой ракеты ULA будет использовать BE-4 Безоса, а РД-180 — отправляется на свалку истории.taumag
04.07.2017 15:16Да, его заказали у нас США ещё в 90-х, для «поддержания штанов» отрасли — чтобы ракетчики не разбежались во всякие Ираны и Северные Кореи — строить им баллистические ракеты.
А пруф? Есть мнение что пристрелить пару десятков инженеров было бы гораздо дешевле. Не говоря о том, чтобы просто переманить их к себе.
Да, есть нюанс: РД-180 принадлежит США — так что мы его даже производить сами для себя не можем.
В упор не вижу этого на вики
PendalFF
04.07.2017 17:25Очень хотелось бы увидеть в каком именно месте рд-180 стал «принадлежать США»
И основной посыл моего поста был в том что не все так просто изготавливается.
Кстати, США не может обогащать уран, к тому же. Вы в курсе?
Sandmann-bk
04.07.2017 19:27+1его заказали у нас США ещё в 90-х, для «поддержания штанов» отрасли
А модернизировать Atlas II им и без надобности было, в самом деле. Ну так, походя сделали.
РД-180 принадлежит США
Я уже просто хочу найти, откуда начала распространяться эта чушь. Почему так хочется путать лицензию на производство с владением?
black_semargl
09.07.2017 02:28+1в итоге — он стоит как две предполагаемые цены, для этой ракеты
Две цены он стоил в 2010, последняя же закупка 18 движков обошлась США в $540 млн
Да, есть нюанс: РД-180 принадлежит США — так что мы его даже производить сами для себя не можем.
Не совсем так — лицензия куплена ими на ограниченный срок (до 2030 года), но сути дела это не меняет.
T-62
04.07.2017 00:06-1Конечно же вопросов больше, чем ответов — как можно и что нельзя, мы например с учениками 6 класса разрабатываем проект колонизации Луны, при этом сразу идет несколько контрольных задач: энергетическая установка должна быть чистой или регенерируемой, запускаемые массы требуемые для реализации проекта не должны превышать возможностей современных ракетоносителей (ни в коем случае на 150 тонн и более, просто верим и знаем, что люди вынуждены будут договориться не жечь атмосферу за зря и это придет ранее, чем может показаться), при этом решения находятся, да они есть простые и очень красивые, а самое главное до какой степени можно, простите, туда лезть, ведь Луна это часть неразделимой системы ЗЛ (ЗемляЛуна), так что вдогонку будет проект — вызовы освоения Солнечной системы. Банально, возможно, Илон Маск об этом думать, конечно, не будет (давайте ядерную на Марсе рванем). Был такой социалист Г. В. Плеханов, всю жизнь пропагандировал революцию, а в 1917 году когда морячки зашли к нему в дом, а он защищаясь, — так это же я (не узнали) все начал.., потом в сердцах бросил — кабы бы я знал, что так выйдет.., никогда… Мы так относимся к Планете, потому что школа безнадежно отстала. Будущее планеты сегодня решается в школе. За пост спасибо, очень интересно, чтобы лучше понять куда двигаться, необходимо хорошо понимать, где находишься.
AndreyHenneberg
04.07.2017 08:15+3одел шлем и красный костюм
Ну «НАдел» же. Знание родного языка ещё никому не вредило.
killik
04.07.2017 08:59Предприниматель обещает брать всего $5 млн за запуск — это гораздо дешевле, чем $60 млн у SpaceX, не говоря уже о других конкурентах.
Только грузоподъемность ниже в сто раз, так что вывод килограмма получается дороже на порядок.
Wizard_of_light
04.07.2017 21:345 М$/ 225 кг = 22 килобакса за килограмм. Шаттлом запускать дешевле было, однако.
diaskzn
Похоже околоземную орбиту засрут ещё быстрее чем планировалось.
inoyakaigor
Первая мысль была такая же (и в той же форме), но, если подумать, проблема не такая уж и страшная: эти маленькие коробочки рано или поздно начнут падать на Землю и тем самым очищать орбиту (вопрос только как скоро?).
Правда, с другой стороны, чем их больше тем больше вероятность их столкновений между собой и вообще, и как следствие, засорение космического пространства.
В общем тут всё очень сложно.
RedSnowman
С низкой за пару месяцев, если двигателей для коррекции нет.
Snejok
Ну и не стоит забывать про синдром Кесслера.
bro-dev
Океан же не засрали, а вся засратость не влияет никак на жизнь людей. А орбита значительно больше по площади или объему.
barbanel
Правда не засрали?
Воздух тоже не засрали?
bro-dev
Goodkat
Отъедьте на 50 км от мегаполисов и крупных заводов/ТЭЦ и дышите чистым воздухом.
ArkturTierry
Вы сильно удивитесь, если воспользуетесь лабораторией для проверки проб воздуха, воды и почвы. Мы планету загадили уже очень основательно. А самое неприятное -мы не всегда (без лаборатории) можем знать -где чисто, а где, например, скотомогильник с сибирской язвой или полигон для отходов военного предприятия. Место может выглядеть замечательно, совершенно нетронутой природой, но…
С другой стороны: The planet is fine.The people are fucked ©.
Ctacfs
Столкновение с мусором в океане по последствиям — сущий пустяк, чего не скажешь о столкновении с космическим мусором на орбите, пусть даже размером с ту же бутылку. И сравнивать океан с околоземным пространством некорректно по куче причин.
Океан, к слову, вполне себе засран. Почитайте рассказы всяких путешественников, они часто встречают мусор даже на огромных расстояниях от берега.
Marsikus
Интересно, а считается мусором айсберг? :) Вспомнился художественный фильм All Is Lost, там показали вполне реалистичную опасную ситуацию столкновения лёгкого судна с дрейфующим контейнером.
AndreyHenneberg
Почитайте о мусорных морях. Там реально целые моря мусора плавают: течения каким-то образом сбивают весь плавающий мусор в два, кажется, места, поэтому в остальных местах не очень заметно.
herr_kaizer
Это миф, никаких мусорных морей и островов посреди океанов не существует, все эти страшные фотографии куч мусора в воде сделаны, как правило, на побережье всяких Индий и Пакистанов и в их же реках.
Пластик в морской воде довольно быстро распадается на невидимые глазу частицы.
Idot
Это не миф, просто эти многокилометровые мусорные пятна как раз и состоят большей частью из упомянутых Вами мелких частиц, которые с корабля просто не видно.
Но, которые сначала заглатывает планктон, затем рыба, и в результате они вместе с рыбой могут оказаться на столе человека.
(Крупицы пластика в еде вроде бы и безвредные, но долговременные последствия для человека не понятные. Хотя, есть надежда, что благодаря естественному отбору бактерии-симбионты в пищеварительном тракте планктона всё же научатся их переваривать. Например, на Гиктаймс были новости про моль жрущую полиэтилен, и про мучных червей жрущих пенопласт.)
herr_kaizer
Ну с этим я и не спорю. Просто когда говорят про море мусора, обыватели обычно представляют что-то подобное.
Eklykti
А уж каковы долговременные последствия для унитаза, в котором окажется эта крупинка пластика!
voyager-1
У них на сайте максимальная высота для спутника — указана 700 км только:
Это если предположить, что у вас какая-то очень специфическая орбита — и «попутку» вы никак не найдёте. Скажем Маск пускает «Иридиумы» — пачками по 10 штук, это — уже цена в 6 млн $ за спутник получается. При этом — каждый спутник весит почти в 4 раза больше, чем эта ракета в принципе может вывести, и на орбиту — на которую эта ракета не сможет забраться.Время существования Кубсатов: на орбите 500 км — 4-7 лет, на орбите 650 км — 25-30 лет. Так что если выше 500 км много пускать не будут — всё это очистится само собой.
Они собственно за звание самого дешёвого перевозчика — и не борются. Основная их заявленная цель — это обеспечение «быстрой и недорогой доставки». Надеюсь что у них всё таки получится — и заказчиков будет достаточно: рынок Кубсатов всё увеличивается — даже NASA собирается запустить их 50 штук.