Американцы показали взлет из центрифужного ускорителя для ракет
Компания SpinLaunch впервые показала видеозапись с макета ракеты, запускаемого из центрифужного ускорителя. В будущем компания планирует использовать его увеличенную версию и настоящую ракету для запуска спутников в космос.
Почти все ракеты начиная с советской «Р-7», запустившей первый спутник в 1957 году, используют одинаковый принцип работы (хотя применяемые в них технологии, конечно же, развивались): в них используется конструкция 2–5 ступенями с реактивными двигателями. Ракета стартует с уровня земли и поэтапно сбрасывает одну ступень за другой, чтобы уменьшить вес и облегчить полет.
Для выхода на орбиту двигателям или другим источникам импульса необходимо придать ракете скорость в 7,8 километра в секунду, а из-за взаимодействия с атмосферой в реальности необходимо еще около полутора километров в секунду. Это фундаментальные физические ограничения, однако инженеры нашли способы, как «обойти» их — переложить набор части скорости с самой ракеты на какой-то дополнительный источник скорости. Два из этих способов применяются или применялись ранее на практике. Один из них заключается в том, что перед запуском ракета поднимается в воздух самолетом, за счет чего она стартует не с земли, а с высоты 10-12 километров, причем уже имея некоторую скорость. Так работают ракеты Pegasus и LauncherOne. Второй способ использует вращение Земли, которое при запуске с экватора позволяет сэкономить около 0,5 километра в секунду. Его использовал проект «Морской старт» и в будущем может использовать китайская морская платформа.
Также есть концепция, при которой ракета еще на земле разгоняется не собственными двигателями, а большим ускорителем, а двигатели ракеты начинают работать уже высоко в атмосфере. Пока такую систему никто не испытывал на практике, но есть проекты, которые намереваются сделать это в ближайшие годы. SpinLaunch занимается разработкой подобной системы уже несколько лет. В октябре она провела первые испытания уменьшенного демонстратора технологий, а сейчас впервые показала вид из макета ракеты.
Ускоритель, который создает SpinLaunch, представляет собой большую круглую камеру с вращающейся стрелой. Перед запуском на одном из ее концов закрепляют ракету, а из камеры откачивают воздух. После того, как центрифуга раскручивается, фиксирующий механизм в стреле отпускает ракету, и та со скоростью около 2,2 километра в секунду вылетает через отверстие в камере, затянутое разрываемой пленкой. На первом этапе полета ракета поднимается до 60 километров, а затем сбрасывает обтекатель (он, в отличие от обычных ракет, закрывает весь ее корпус) и включает двигатель первой из двух ступеней, после чего выходит на орбиту, как и обычные ракеты-носители.
В конце апреля компания провела восьмое испытание уменьшенного прототипа ускорителя, и на этот раз показала, как будет выглядеть раскрутка и взлет ракеты. Во время испытаний использовался трехметровый макет. При вылете он двигался со скоростью около 450 метров в секунду, после чего поднялся выше 7600 метров, сообщает Gizmodo со ссылкой на вице-президента SpinLaunch.
В будущем компания планирует построить полноразмерный ускоритель диаметром более 90 метров. Он будет расположен не вертикально, как сейчас, а под углом к поверхности. Предполагается, что ракета сможет выводить на орбиту грузы массой до 200 килограмм, а первый запуск на орбиту произойдет в 2025 году. Стоит отметить, что такая система вряд ли сможет запускать большинство спутников из-за крайне высоких нагрузок при старте.
Помимо SpinLaunch также существует проект Green Launch, который планирует ускорять ракету на начальном этапе выстрелом из пушки. Подобную систему в 1960-х годах разрабатывали и испытывали американские военные. В одном из испытаний им удалось поднять снаряд на высоту 180 километров.
От редактора
После публикации заметки мы изменили заголовок, чтобы подчеркнуть, что речь идет об ускорителе для ракет, а не ускорителе с ракетным двигателем.
Григорий Копиев
Однако агентство не уходит совсем из европейского проекта
Палата представителей США решила полностью профинансировать проект доставки образцов марсианских пород на Землю (MSR), разрабатываемый NASA. Однако при этом представители Конгресса США не поддержали выделение средств на текущее участие NASA в европейской программе «ЭкзоМарс-2022», предусматривающей доставку на Марс ровера «Розалинд Франклин», сообщается на сайте Space.com. Миссия MSR (Mars Sample Return Mission) должна стать первой попыткой доставки марсианских пород в земные лаборатории, если это раньше не удастся сделать Китаю с его проектом «Тяньвэнь-3». Первая фаза проекта MSR уже идет: ровер «Персеверанс» в настоящее время занимается сбором и упаковкой двух комплектов кернов в пробирки в кратере Езеро. Затем он (или два дрона) перегрузят образцы на борт ракеты MAV (Mars Ascent Vehicle), которая доставит их на околомарсианскую орбиту, где образцы заберет аппарат ERO (Earth Return Orbiter), разрабатываемый Европейским космическим агентством. MSR уже столкнулся с проблемами в ходе реализации — еще в сентябре этого года Независимая наблюдательная комиссия пришла к выводу, что вероятность запуска посадочного модуля с ракетой и орбитального аппарата в 2027-2028 годах, как это планировалось ранее, стремится к нулю. Отмечалось также распухание необходимого бюджета, который оценивался уже в 8-11, а не 3,8-4,4 миллиардов долларов, технические проблемы при разработке орбитального аппарата и необходимость пересмотра графика работ. В результате Сенат США потребовал от NASA уменьшить стоимость MSR до 5,3 миллиарда долларов за счет его пересмотра или даже рассмотреть отмену проекта. В начале ноября представители Палаты представителей опубликовали отчет по законопроекту о расходах на торговлю, правосудие и науку на 2024 финансовый год. В нем предусмотрено полное финансирование MSR на сумму 949,3 миллиона долларов, при этом NASA получит все запрошенные на будущий год средства. Дата запуска двух аппаратов теперь намечена на 2030 год. В отчете также указывается, что запрошенное агентством финансирование для участия в европейской программе «ЭкзоМарс-2022» выделяться не будет, при этом NASA не будет выходить из проекта совсем. «ЭкзоМарс-2022» предусматривает запуск на Марс ровера «Розалинд Франклин» и после ухода в прошлом году «Роскосмоса» (мы рассказывали об этом в отдельном материале) проект остался без ракеты и посадочного модуля. От NASA в проекте требовалось выделение ракеты-носителя, а также помощи при создании посадочного модуля и поставки радиоизотопных нагревательных элементов. Это означает, что «Розалинд Франклин» не сможет полететь на Марс в 2028 году и пуск будет отложен на неопределенное время. Подробнее про доставку на Землю марсианского грунта можно узнать из нашего материала «Марс, туда и обратно».
