Raketa SpaceX Falcon-9: prehľad, funkcie a zoznam štartov

Obsah:

Raketa SpaceX Falcon-9: prehľad, funkcie a zoznam štartov
Raketa SpaceX Falcon-9: prehľad, funkcie a zoznam štartov
Anonim

Pri otvorení leteckej agentúry v roku 2002 si americký podnikateľ Elon Musk vytýčil pomerne ambiciózne ciele. Uviedol, že čoskoro sa mimozemský priestor stane dostupným nielen pre štátne vojenské a vesmírne korporácie, ale aj pre bežných turistov.

Súkromné alebo verejné?

Za viac ako 15 rokov činnosti SpaceX sa Muskovi podarilo urobiť veľa z toho, čo bolo oznámené na začiatku jeho tvorby. Objavila sa nová generácia rakiet SpaceX Falcon 9, ktorá je schopná vrátiť sa na Zem a nezhorieť v hustých vrstvách atmosféry. Bolo možné zistiť, že turisti môžu potenciálne navštíviť obežnú dráhu Zeme. Síce to nie je vysoké, len 100-tisíc kilometrov a odtiaľ pozorovať našu planétu len štyri minúty, ale aj to je veľké víťazstvo pre súkromný biznis. Málokto však verí, že SpaceX je spoločnosť fungujúca na individuálnych fondoch. Ani v Spojených štátoch už dlhšiu dobu nie sú dostupné informácie o neustálom financovaní agentúry Musk z rozpočtu NASA.správy. Okrem peňazí, ktoré podnikateľova korporácia dostane vo výške postačujúcej na jeho projekty, má prístup ku všetkému tajnému vývoju NASA.

Elon Musk
Elon Musk

Napriek mnohým neúspešným experimentom s použitím nosnej rakety SpaceX Falcon 9, ktorej zoznamy štartov obsahujú približne 50 dátumov na začiatku roka 2018, len niekoľko z nich sa ukázalo ako skutočne neúspešné. Ale hlavnú úlohu - znovupoužiteľné použitie prvého stupňa a potom ďalšie kľúčové prvky aparátu na dobývanie vesmíru, sa inžinierom Elona Muska podarilo dosiahnuť. Pri pohľade na ich skutočné úspechy by sme nemali byť prekvapení skutočnosťou, že súkromný podnikateľ dostáva miliardy rozpočtových prostriedkov na svoj rozvoj. Napriek tomu sú lety Falcon 9 umiestnené výlučne ako súkromné lety.

Skúška – s rôznym úspechom

Pôvodne Musk plánoval do roku 2018 vytvoriť zariadenie schopné navštíviť vesmír ako taxík. Oveľa viac ako času plánovaného na realizáciu týchto cieľov však uplynulo pred vytvorením SpaceX Falcon 9. Prvotriedne rakety tejto rodiny, Falcon 1, boli schopné vyniesť náklad na nízku obežnú dráhu Zeme už v roku 2009, no slúžili svojmu tvorcovi. len ako propagačný materiál preukazujúci dostupnosť priestoru pre súkromných developerov.

Prvé štarty Falconu 1 sa uskutočnili štyri roky po založení SpaceX. Nemožno ich klasifikovať ako úspešné z dôvodu neprimerane vysokých nákladov na vybavenie a troch katastrof za sebou s úplnou stratou rakiet. Veľkí investori svojim nápadom Musk tiežnepodarilo zaujať. Trvalo ešte niekoľko rokov, kým SpaceX úspešne vypustilo booster Falcon 9. Ale to, čo to umožnilo, bolo z veľkej časti vďaka niekoľkým úspešným štartom Falconu 1 v roku 2008, kedy bol booster schopný dopraviť náklad na zamýšľanú obežnú dráhu. Podľa samotného Muska, ak by v tom čase opäť zlyhal, musel by sa vzdať ambicióznych projektov s vysokým profilom pre zvyčajný nedostatok peňazí. Z hľadiska ekonomických ukazovateľov sa jeho nápad ukázal ako neúspešný, no jeho imidžová zložka na celom svete zožala obrovský úspech. Musk si nemohol želať lepšiu reklamu pre svoje dieťa.

Testovaný krok

Do roku 2013 sa vybavenie korporácie natoľko zlepšilo, že SpaceX vypustila raketu Falcon 9 v nádeji, že zachráni prvý stupeň pre budúce lety. Konečne mohol Musk začať realizovať svoju hlavnú úlohu – vynájdenie opakovane použiteľného aparátu. 13. septembra odštartovala z leteckej základne Vandenberg nová modifikácia nosnej rakety rodiny Falcon. Motor Merlin 1D na ňom pomohol vypustiť niekoľko satelitov na LEO (nízka referenčná dráha). Celkovo v tento deň zariadenie dopravilo do vesmíru takmer 13 ton nákladu. Počas štartu a odpojenia prvého stupňa bola vykonaná skúška jeho návratu na Zem. No grandiózny projekt Grasshopper, ktorý mal byť najúspešnejší od vzniku korporácie SpaceX, zlyhal.

nočný štart rakety
nočný štart rakety

Kvôli nepresnostiam vo výpočtoch a neočakávanej rotácii prvého stupňa počas doby brzdenia sa posuvpalivo z nádrží odchádzalo prerušovane, čo viedlo k zničeniu prvého stupňa a upusteniu od plánovaného testu druhého. Podľa pôvodného plánu mala vykonať misiu vyniesť kozmickú loď na vyššie obežné dráhy s viacerými štartmi motorov. Keďže neúspech s prvým stupňom sa ukázal byť pre vývojárov úplne neočakávaný, báli sa rozhodnúť o ďalšom teste druhého. Dôvod neúspechu operácie bol však stanovený. Bolo to zamrznutie paliva. V roku 2013 sa uskutočnili celkovo tri štarty Falconu 9, z ktorých jeden zahŕňal umiestnenie satelitu na geotransferovú obežnú dráhu.

Je tu návrat prvej etapy

Aby sme pochopili, prečo bolo pre Elona Muska také dôležité dosiahnuť zachovanie prvého kroku, existuje niekoľko plusov v prospech tejto myšlienky. Po prvé, je oveľa lacnejšie používať ten istý motor opakovane, ako inštalovať nový pred každým štartom. Je to ako keď majiteľ auta pred ďalšou cestou vymení motor. Náklady sú samozrejme neporovnateľné, ale príklad je viac ako ilustračný. Po druhé, aj pri kolosálnej oprave bude motor stále lacnejší ako nový, teda, aj keď v trochu poškodenej forme, ale jeho vrátenie by mohlo viesť k zníženiu nákladov na projekt ako celok. Musk je však stále obchodník. A po tretie, z ušetrených peňazí by sa dali zorganizovať nové štarty. Preto vkladal veľké nádeje do rakety SpaceX Falcon 9, ktorá si už dokázala poradiť s niekoľkými vážnymi úlohami.

splashdown platforma Falcon 9
splashdown platforma Falcon 9

Najprvv roku 2014 sa uskutočnila úspešná operácia na vrátenie prvej etapy. Celkovo sa v tomto období uskutočnilo šesť štartov nosných rakiet. Všetko zo štartovacej rampy na Cape Canaveral. V troch z nich vyrobených 18. apríla, 14. júla a 21. septembra sa plánovalo vykonať operácie na vrátenie prvého stupňa. Bohužiaľ, kvôli nepriaznivým poveternostným podmienkam v oblasti splashdown a nepresným chybným výpočtom konštruktérov nebolo možné prvé etapy zachrániť. Všetky sa potopili. Letová telemetria však ukázala, že všetky tri experimenty boli úspešné a stupne klesali v daných štvorcoch.

Prelomový rok 2015

Skutočný triumf však Musk zažil v roku 2015. A nejde o to, že za týchto 12 mesiacov už stihol uskutočniť sedem letov a dva zo štyroch experimentov na návrate prvého stupňa skončili priaznivo. Jednej z rakiet SpaceX Falcon 9, ktorá odštartovala 11. februára, sa podarilo doviesť kozmickú loď do Lagrangeovho bodu mimo obežnej dráhy Zeme. Partnermi projektu sa stali tri americké štátne korporácie: NASA, NOAA a USAF. Tá zabezpečovala prevádzku radarovou inštaláciou. Práve pre jej neúspechy bol štart rakety niekoľkokrát odložený, no nakoniec sa predsa len podarilo a veľmi úspešne.

Strata prvých stupňov vo všetkých siedmich štartoch na pozadí takého významného prelomu tiež len málo zatienila tvorcu SpaceX. Pochopil, že vo veľmi blízkej budúcnosti budú môcť vykonať presnejšie pristátie na námestiach na to určených a budú môcť nielen ušetriť, ale aj znova použiť. Predsa razpokusy na ich pristátí sa odrazu ukázali ako úspešnejšie. Jeden z letov roku 2015 bol však pre korporáciu Elona Muska katastrofálny. O 139 sekúnd explodovala raketa SpaceX Falcon 9 a s ňou aj vesmírna loď Dragon. V následných štúdiách bolo možné zistiť, že príčinou zničenia nosiča boli poruchy druhého stupňa. Neúspech však podnikateľa nezrazil a už v decembri toho istého roku uskutočnil ďalší štart Falconu 9 s vynesením 11 satelitov na ich obežnú dráhu. Navyše, po pristátí na Cape Canaveral, odkiaľ sa štartovalo, prvá etapa po oprave čoskoro opäť vyrazila.

Zákazníci si vyberajú Falcon 9

Do roku 2016 Elon Musk získal podporu nielen štátnych korporácií Spojených štátov, ale aj iných štátov. V tom čase vykonával vypúšťanie na obežnú dráhu okrem amerických satelitov Južnej Kórey, Talianska, Francúzska a Turkménska. Väčšina z nich sa uskutočnila pod patronátom NASA. Tak to bolo aj s letmi kozmickej lode Dragon na Medzinárodnú vesmírnu stanicu v roku 2012. Prvý štart rakety SpaceX Falcon 9 sa uskutočnil 22. mája v rámci programu COTS Demo Flight spojenej druhej a tretej misie. Kozmickej lodi sa podarilo priblížiť k ISS na vzdialenosť desiatich metrov a zakotviť. Na šiesty deň sa Dragon vydal na spiatočný let a 31. mája sa špliechal do Tichého oceánu pri pobreží Kalifornie.

vypustenie satelitov na obežnú dráhu
vypustenie satelitov na obežnú dráhu

Druhý let Dragonu na ISS nebol taký úspešný: nebolo možné znovu spustiť druhý stupeň atestovací model družice Orbcomm-G2 sa dva dni po štarte nosnej rakety vychýlil z obežnej dráhy a zhorel v atmosfére. Tento štart SpaceX Falcon 9 z Cape Canaveral Launch Pad SLC-40 sa uskutočnil 8. októbra 2012. Riadila ho aj NASA. Do roku 2016 to bolo hlavné testovacie miesto pre rakety SpaceX, kým ho jedna z nich nezničila výbuchom.

Katastrofa na štartovacej rampe

Stalo sa to 1. septembra 2016. Dva dni pred plánovaným štartom nosnej rakety SpaceX Falcon 9 s telekomunikačným satelitom Amos-6 na palube bolo potrebné vykonať skúšobné horenie. Pri plnení nádrže tekutým kyslíkom došlo v priestore druhého stupňa k silnému výbuchu a následnému požiaru.

Odborníkom sa podarilo zistiť, že zmena konfigurácie valcov pre stlačené hélium viedla k tragédii. Priehyby vznikli v hliníkových vrstvách vnútorných stien nádrží, ktoré boli zvonka potiahnuté uhlíkovými vláknami. A v nich sa medzi vnútornou a vonkajšou vrstvou hromadil tekutý kyslík, ktorý sa následne vznietil. Krátko pred štartom rakety bola zmenená konfigurácia valcov za účelom modernizácie zariadenia, ale riadny test nebol vykonaný. S ďalšími štartmi bolo rozhodnuté vrátiť sa k tankom osvedčenej konštrukcie.

Výbuch nosnej rakety Falcon 9
Výbuch nosnej rakety Falcon 9

Po tomto neúspechu Musk v roku 2016 opäť nespustil SpaceX Falcon 9. Svedectvá očitých svedkov tejto tragédie naznačujú, že katastrofa sa stala hlavným sklamaním tvorcu súkromnej vesmírnej korporácie a momentálne najneziskovejšej spoločnostipočas celej svojej histórie. O ďalšom spustení sa rozhodol v januári 2017.

18 začína. Všetky z nich boli úspešné

Odpaľovacia rampa SLC-40 na Cape Canaveral sa už dlho nepoužíva. Štarty rakiet rodiny Falcon 9 boli presunuté na základňu Vandenbeh a miesto Kennedyho centra. Od prvého 14. januára bolo na obežnú dráhu úspešne vynesených desať satelitov novej generácie Iridium. Toto spustenie bolo v mnohých ohľadoch útechou pre Elona Muska po septembrovej katastrofe. Celková hmotnosť nákladu bola takmer 10 ton. Prvý stupeň bolo možné úspešne nabehnúť na plávajúcu plošinu Just Read the Instructions. Preto bolo neskoršie spustenie SpaceX Falcon 9 s Iridium 4 Launch (akýsi druh satelitných telefónnych systémov, po ktorých začal rásť dopyt a zvyšoval sa počet objednávok) do značnej miery možné vďaka úspešným štartom uskutočneným začiatkom roka 2017.

Celkovo tento rok SpaceX Corporation uskutočnila 18 štartov a žiadny z nich neviedol k žiadnym významným stratám. Prvé stupne sa vrátili buď na miesta stacionárnej pristávacej zóny, alebo na plávajúce plošiny. Satelity boli úspešne vynesené na obežnú dráhu. Bolo možné opätovne použiť pretlakovú zostupovú kapsulu kozmickej lode Dragon, vypustiť vesmírne lietadlo Boeing X-37B, rozšíriť geografiu zákazníkov a oveľa viac. Všetky tieto úspechy poskytli hmatateľnú kompenzáciu za finančné straty spôsobené katastrofou na Cape Canaveral. A, samozrejme, S paceX Falcon 9 Launch so satelitmi Iridium NEXT priniesol komerčný úspech.

Secret Zuma

Okrem všetkých vyššie uvedených nepochybných úspechov spoločnosti IlonaJe možné rozlíšiť ešte jednu masku, ktorá bola pozorovaná za posledné tri roky. Časový interval medzi štartmi nosných rakiet sa výrazne skrátil. Niekedy medzi štartmi Falconu 9 prešlo len niekoľko dní. Výhodou zamestnancov korporácie je aj fakt, že pomerne často boli ďalšie rakety posielané do vesmíru z rovnakého miesta. Rovnako ako pri štarte SpaceX Falcon 9 z Kennedyho centra 3. a 23. júna 2017. A o dva dni neskôr bola lokalita na základni Vandenbe opäť použitá.

Zuma's Secret Cargo
Zuma's Secret Cargo

Elon Musk mal opäť v úmysle prekvapiť zainteresovanú komunitu v novembri 2017. Štart rakety s utajovaným nákladom s kódovým označením Zuma bol však odložený na január 2018. 8. tohto mesiaca úspešne odštartovala raketa so záhadným zariadením pre jedného zo zákazníkov americkej vlády, ktorého meno sa médiám zatiaľ nepodarilo zistiť. Čoskoro sa však objavila správa, že tajný satelit stále nie je možné dostať na obežnú dráhu. Zuma bol stále na palube SpacexFalcon 9 a to sa v Muskovej korporácii vôbec neskrýva, no radšej sa neuchyľujú k detailným komentárom kvôli extrémne tajnej misii vypusteného objektu.

Nádeje a realita

Žiadny významný prelom v ďalšom rozvoji korporácie z tajnej misie v SpaceX sa neočakáva. Štarty sa uskutočnia podľa vopred naplánovaného harmonogramu. V roku 2018 a v nasledujúcich obdobiach sa plánuje niekoľko desiatok štartov Falconu 9, recenzie a recenzie odborníkov, ktoré sa zhodujú v jednom:hlavnú misiu - vynájsť opakovane použiteľnú nosnú raketu, sprístupniť vesmír - Musk splnil, ale nikdy nekolonizoval Mars, nedosiahol výrazné zníženie nákladov na výrobu jedného štartu. Vytvorením svojej spoločnosti v roku 2010 zamýšľal do roku 2018 dosiahnuť oveľa viac.

Nosná raketa Falcon 9
Nosná raketa Falcon 9

Možno, že kozmický štart Zuma SpaceX Falcon 9 vo veľmi blízkej budúcnosti otvorí súkromnej vesmírnej agentúre nové vyhliadky, ako hovorí meno výrobcu tajného objektu – Northrop Grumman Corporation. Projekt vytvorenia nosnej rakety novej generácie Falcon Heavy však môže Muskovi priniesť väčší úspech. Dnes je najväčší zo všetkých, ktoré kedy vznikli, a patrí do kategórie ťažkej triedy. Jeho sila je schopná dopraviť do vesmíru oveľa viac nákladu, desaťnásobne znížiť náklady na jeden let a ušetriť na počte štartov. Okrem toho sa plánuje jeho opakované použitie.

Odporúča: