8 декабря состоялось событие, открывающее новую эпоху в освоении космоса: впервые негосударственная компания Space Exploration Technologies (SpaceX) успешно испытала капсулу (корабль) Dragon. Компания не только запустила аппарат на околоземную орбиту, но и показала, что способна вернуть его на Землю. Впервые за тридцать лет в Америке появился новый космический корабль, умеющий поднимать пассажиров «наверх» и спускать их «вниз». Впервые частная пилотируемая космонавтика показала, что готова выйти за рамки суборбитальных прыжков.

8 декабря 2010 года в 18:43 по московскому времени компания SpaceX запустила ракету-носитель Falcon 9 с космическим кораблём Dragon с мыса Канаверал. На высоте примерно 300 км «Дракон» без проблем отделился от ракеты и сделал два витка вокруг планеты на скорости свыше 27 тыс. км/ч. После этого корабль вошёл в атмосферу Земли и спустился на парашютах в океан, приводнившись в 800 км от западного побережья Мексики, где его подобрала лодка. Полёт продлился 3 часа 19 минут 52 секунды — на 52 секунды больше расчётного времени.

Это был второй полёт Falcon 9. В ходе первого (в июне 2010 года) на орбиту был выведен полноразмерный прототип «Дракона». Но старт 8 декабря — это первый демонстрационный рейс, проведённый в рамках программы NASA по коммерческой орбитальной транспортировке (COTS).

Рис. 1. На мысе Канаверал SpaceX пользуется арендованным стартовым комплексом SLC-40 (фото SpaceX).

Интересно, что запуск ракеты Falcon 9 был перенесён на сутки против начального плана из-за двух крошечных трещин, найденных на самом конце сопла двигателя второй ступени. Инженеры посчитали, что трещинки (пробовали их заделать или нет – не пояснено) не повлияют на работу двигателя (и были правы), но сутки потребовались, чтобы проверить остальные части агрегата и убедиться, что трещины не являются признаком более серьёзной проблемы.

SpaceX основана известным интернет-предпринимателем Элоном Маском, соучредителем сервиса PayPal (в 2002 году приобретён корпорацией eBay за $1,5 млрд). Компания является разработчиком ракет-носителей Falcon 1 и Falcon 9. Последняя как раз и предназначена для вывода на орбиту капсулы Dragon.

Рис. 2. На фото – двигатели, подготавливаемые к третьему и четвёртому стартам Falcon 9. Кстати, обе ступени ракеты оснащены почти одинаковыми двигателями Merlin, созданными в самой SpaceX и отличающимися лишь в некоторых деталях. Они оптимизированы соответственно для работы вблизи земли и в вакууме (фото SpaceX).

Первые летные испытания Falcon 9 состоялись 4 июня с. г. Ракета стартовала с мыса Канаверал (США) со второй попытки; первая была отменена за несколько секунд до запуска из-за технической неполадки. Тогда Falcon 9 вывел в космос лишь макет капсулы Dragon.

На этот раз всё было куда более серьёзно: носителю предстояло доставить на орбиту настоящий корабль Dragon, который после нескольких витков вокруг Земли должен был приводниться в заданном районе Тихого океана.

Так всё и вышло.

Американское космическое агентство расчитывает, что «Дракон» сначала выступит в роли грузовика на линии Земля-МКС, а позднее и «в качестве такси», ведь проект SpaceX предусматривает как автоматический, так и пилотируемый вариант «Дракона».

Рис. 3. Falcon 9 и Dragon во время подготовки к старту. На нижнем снимке у спускаемой капсулы хорошо виден тепловой щит из PICA-X. Этот материал – собственная разработка SpaceX, базирующаяся на композите, созданном в NASA. PICA-X призван защитить аппарат при возвращении в атмосферу на скорости 7 километров в секунду, когда температура днища поднимается до 1850 градусов Цельсия (Brian Attiyeh, Michael Rooks/SpaceX).

Рис. 4. «Дракон» состоит из трёх основных частей: обтекателя, конической герметичной капсулы диаметром 3,6 метра и негерметичного цилиндрического отсека. В капсулу имеется доступ через стыковочный узел, и в ней могут находиться как грузы, так и экипаж. Цилиндрический приборный отсек под капсулой несёт солнечные батареи, радиаторы, а также груз, не нуждающийся в герметичном хранении. Всего беспилотный вариант «Дракона» может доставить на орбиту до 6 тонн припасов и вернуть на Землю до 3 тонн груза (иллюстрация Space.com).

Нынешний рейс призван проверить системы связи и навигации, а также испытать маневрирование на орбите. Через несколько витков вокруг планеты (и три с лишним часа после запуска) спускаемый аппарат должен приводниться в Тихом океане, в 800 километрах к западу от Мексики.

Рис. 5. В августе 2010 года «Дракон» прошёл полный тест парашютной системы: капсулу сбросили с вертолёта в океан с высоты более 4 километров. Вначале аппарат раскрыл пару небольших тормозных парашютов, замедливших и стабилизировавших капсулу, а потом и три основных (фото Roger Gilbertson, Chris Thompson/SpaceX).

Рис. 6. Астронавты NASA и JAXA регулярно приезжают на завод SpaceX, чтобы познакомиться с кораблём Dragon, который им предстоит принимать на МКС в последующие годы. Покорители космоса изучают особенности интерьера «Дракона» и дают инженерам советы по его улучшению (фото Roger Gilbertson/SpaceX).

Элон Маск (Elon Musk), основатель компании SpaceX, назвал нынешнюю миссию «зарёй невероятно захватывающей новой эры в космических путешествиях».

На развитие «Дракона» и линейки носителей SpaceX потратила $600 миллионов, и деньги уже начали понемногу возвращаться. Так, более лёгкая ракета Falcon 1 успешно вывела на орбиту спутник в 2009 году. Однако, похоже, затраты компании окупятся просто сторицей: у Элона уже имеется контракт с NASA на $1,6 миллиарда, в котором речь идёт о 12 грузовых рейсах «Драконов» к МКС в 2011–2016 годах.

И это только начало. NASA рассуждает о возможности расширения транспортного контракта со SpaceX ещё на серию грузовых полётов почти на такую же сумму. При этом в уме держатся ещё и пилотируемые миссии «Дракона» на МКС. Неплохо для компании, родившейся всего восемь лет назад.

Рис. 7. Сравнение «Дракона» с различными пилотируемыми и грузовыми кораблями прошлого, настоящего и будущего. Небольшой грузовик Cygnus интересен тем, что это второй аппарат, создаваемый частной отраслью для NASA по программе COTS. «Лебедь» должен впервые полететь в 2011 году (иллюстрация Karl Tate/Space.com).

8 декабря 22:15: спускаемый аппарат успешно приводнился.

Рис. 8. Успешное приводнение капсулы.

Комментируя исторический запуск, г-н Маск подчеркнул, что не ожидал столь ошеломительного успеха. SpaceX стала первой коммерческой компанией, которой удалось отправить космический аппарат в космос и затем в целости вернуть его на Землю. До сих пор только пять государств — Россия, США, Китай, Япония и Индия, а также Европейское космическое агентство — могли справиться с подобной задачей.

Весной следующего года SpaceX планирует осуществить второй демозапуск «Дракона», в ходе которого корабль должен будет приблизиться к МКС. После этого состоится ещё один испытательный старт: Dragon, как ожидается, состыкуется с Международной космической станцией.

Частный космический перевозчик необходим НАСА из-за прекращением запусков шаттлов. Доставлять грузы к Международной космической станции могут Россия, Европа и Япония. Людей — только Россия и Китай, но последний не участвует в МКС-программе. Платить иностранцам за космические услуги накладно, поэтому НАСА рассчитывает на помощь американских специализированных коммерческих компаний, коих, кроме SpaceX, ещё около десятка. Но SpaceX стала первой, и это никогда не будет забыто.