Rocket Lab поймала первую ступень ракеты вертолетом

Американская компания Rocket Lab впервые поймала первую ступень ракеты Electron с помощью вертолета после орбитального запуска. После отделения ступень снизилась и выпустила парашют, а затем вертолет зацепил его крюком, чтобы опустить ступень на стоящее рядом судно. Если состояние ступени позволит, ее впервые запустят повторно в одной из следующих миссий компании. Трансляция запуска проходила на YouTube-канале Rocket Lab.

Обновлено: компания рассказала, что после того, как вертолет поймал ступень, пилот обнаружил слишком сильную нагрузку и отсоединил ступень. Затем она успешно приводнилась, и ее должно поднять из воды судно. Кроме того, ведущая трансляции отметила, что ступень находится в отличном состоянии.

Все ракеты-носители, за исключением Falcon, спроектированы для одноразового использования, то есть все их компоненты после запуска разрушаются, либо остаются в космосе. Falcon 9 и Falcon Heavy — частично многоразовые ракеты, в которых первая ступень и головной обтекатель могут быть мягко возвращены на Землю и использованы повторно. Первая ступень приземляется на морскую платформу или космодром, тормозя ракетными двигателями, а обтекатель приводняется на парашютах. Это позволяет многократно использовать одни и те же компоненты и существенно снижать себестоимость запусков и увеличивать их частоту.

Легкая ракета Electron изначально проектировалась как одноразовая, но в 2019 году Rocket Lab решила адаптировать ее первую ступень, чтобы ее можно было запускать многократно. В отличие от Falcon, в Electron инженеры решили использовать не реактивную посадку, а схему, при которой ступень сначала снижает свою скорость с помощью парашюта, а затем ее в полете ловит вертолет.

С конца 2020 года компания три раза частично протестировала эту схему: ступень после запуска выпускала парашют и снижалась, но вертолет не ловил ее в полете, поэтому она приводнялась. Эти испытания позволили инженерам проверить поведение ступени и ее материалов во время входа в плотные слои атмосферы на высокой скорости, и известно, что по результатам анализа они внесли в конструкцию изменения (вероятно, они усилили теплозащиту). Также компания неоднократно проводила испытания другой части схемы: она ловила массогабаритный макет ступени с помощью вертолета.

Во время запуска, прошедшего 3 мая, Rocket Lab впервые проверила всю схему возврата первой ступени. В 1:50 по московскому времени ракета с 34 небольшими спутниками от нескольких компаний взлетела с космодрома на полуострове Махия в Новой Зеландии. Через две с половиной минуты ступени разделились и вторая продолжила вывод аппаратов на солнечно-синхронную орбиту высотой 520 километров, а первая начала возврат. Предполагается, что во время снижения ступень разогналась до 2,3 километра в секунду и отдельные ее части разогрелись до 2400 градусов Цельсия. На высоте 13 километров она выпустила тормозной парашют, а на 6 километрах раскрылся основной, задача которого заключается в снижении скорости до 10 метров в секунду.

Вскоре после этого к плавно снижающейся первой ступени подлетел вертолет Sikorsky S-92, который находился в расчетном месте падения еще до запуска. Подлетев к ступени, он сумел зацепиться своим тросом с крюком на конце за трос парашюта. После этого вертолет должен доставить ступень к стоящему рядом служебному судну и мягко опустить ее на него. В дальнейшем ее отвезут на берег.

Важно понимать, что пока Rocket Lab удалось лишь вернуть ступень после запуска. И хотя это серьезное инженерное достижение само по себе, не менее важно проверить на практике, можно ли запустить эту первую ступень повторно.

Есть и другие варианты возврата частей ракеты после запуска. Так, схема с парашютом уже использовалась в Space Shuttle, у которого боковые ускорители снижались на парашютах и падали в воду, а также будет использована в будущей ракете Vulcan, у которой на парашютах будет спускаться лишь блок двигателей. Наконец, есть и предложение использовать вместо реактивной посадки или парашютов поворотное крыло для посадки ступени на взлетно-посадочную полосу: так должна возвращаться на Землю первая ступень будущей российской ракеты «Иркут». Примечательно, что несмотря на необычную схему возврата первой ступени Electron, в будущей ракете Neutron Rocket Lab планирует использовать проверенный метод реактивной посадки.

Григорий Копиев