После десяти лет разработки ракета Vulcan Centaur отправится в свой первый полет. На кону стоит «космическое будущее» компании United Launch Alliance, которая разработала носитель. От этого пуска (и еще одного) зависит, получит ли компания разрешение Космических сил США на запуск полезных нагрузок, связанных с национальной безопасностью.
В 2014 году американская компания United Launch Alliance, которая занимается производством ракет-носителей семейства Delta и Atlas, представила концепцию двухступенчатой системы запуска Vulcan Centaur. Эта система должна будет постепенно заменить и Delta, и Atlas. В реализацию такой программы входит несколько важных этапов. Это замена маршевых двигателей, облегчение корпуса второй ступени и внедрение технологии многоразового использования различных частей ракеты.
Вот что в 2015 году на пресс-конференции в Колорадо сказал исполнительный директор United Launch Alliance Тори Бруно:
«Vulcan будет включать в себя новые двигатели, системы повторного использования, которые позволят вернуть обратно на Землю эти двигатели целыми и невредимыми, и новый разгонный блок. Ракета примет лучшие наработки из Atlas и Delta и объединит их в новую передовую технологию. Носитель будет отличаться не только надежностью, но и большей мощностью».
Что сегодня из себя представляет Vulcan
Vulcan Centaur — частично многоразовая двухступенчатая 60-ти метровая ракета-носитель тяжелого класса, способная выводить на низкую околоземную орбиту до 27,2 тонн полезной нагрузки, на геостационарную орбиту до 15,3 тонн (зависит от модификации носителя). То есть сможет выводить больше полезной нагрузки на орбиту, чем мощная Atlas V.
Для новой ракеты United Launch Alliance адаптировала технологии, которые ранее разрабатывались для ракет Atlas V и Delta IV в рамках программы EELV ВВС США. Топливные баки первой ступени имеют тот же диаметр, что и у Delta IV Common Booster Core, но содержат жидкий метан (горючее) и жидкий кислород (окислитель), а не жидкий водород и жидкий кислород, как у Delta IV.
Как и на других своих ракетах, компания United Launch Alliance будет использовать в составе Vulcan Centaur разгонный блок Centaur, а именно версию Centaur V — улучшенный вариант разгонного блока Centaur III, который применялся на ракете Atlas V до 2023 года.
На первой ступени носителя установлены два кислородно-метановых двигателя BE-4, которые разработала компания Blue Origin.
Именно двигатели BE-4 стали основной причиной переноса первого пуска Vulcan Centaur, который был запланирован на 2019 год. В 2022 году United Launch Alliance получила летные образцы двух двигателей, однако весной того же года во время испытаний разгонного блока Centaur V произошла утечка горючего, что привело к пожару. По итогам расследования было принято решение доработать конструкцию блока. Сроки летных испытаний ракеты сдвинулись на конец декабря. Сперва старт Vulcan Centaur был назначен на 24 декабря 2023 года, а после из-за технических проблем, возникших в последнюю минуту перед пуском, его перенесли на 8 января 2024 года.
Первая миссия Vulcan
Цель дебютного пуска Vulcan Centaur — доставить на поверхность Луны посадочный модуль Peregrine, разработанный частной канадской компанией Astrobotic, который будет нести с собой маленький луноход Yaoki, созданный японской компанией Dymon. Разгонный блок Centaur V выведет Peregrine на высокоэллиптическую орбиту примерно через 50 минут после старта, после чего модуль отправится к спутнику Земли.
Статья по теме: Восемь космических кораблей, которые доставляли людей на орбиту
В случае успеха Astrobotic может стать первой в мире частной компанией, сумевшей посадить свой аппарат на поверхности Луны.
Peregrine должен прилуниться в небольшом кратере Груйтуйзен. На борту аппарата установлены более 10 научных приборов, которые будут:
— собирать информацию о радиационной обстановке на Луне;
— измерять наличие водорода, углекислого газа и метана в поверхностном и подповерхностном слое реголита;
— искать признаки водяного льда вблизи лунной поверхности, измеряя, сколько водородсодержащих материалов находится в месте посадки, а также определять состав реголита;
— изучать в экзосфере испарение и движение летучих веществ.
Японский луноход Yaoki, масса которого не превышает 500 граммов, представляет собой сверхкомпактный экспериментальный робот, оснащенный различными датчиками, двигателями, батареями и устройствами связи. Он может работать в любой местности и будет изучать лунную поверхность.
Кроме того, среди полезной нагрузки Vulcan Centaur находятся две капсулы с кремированными человеческими останками. В первой хранится прах Джина Родденберри, создателя научно-фантастического телевизионного сериала «Звездный путь», а также актеров Джеймса Духана и Нишель Николс. Во второй — прах других людей (каких именно, неизвестно). Капсула с прахом актеров будет выведена на орбиту вокруг Солнца, а вторую капсулу Vulcan Centaur доставит на поверхность Луны.
В конце 2023 года лидер индейского народа навахо Буу Нигрен направил правительству США письмо с просьбой не отправлять кремированные останки людей на Луну, потому что это «глубоко осквернит это небесное тело, почитаемое навахо». В NASA ответили Нигрену, что, поскольку это частная миссия, агентство не имеет права решать, какую полезную нагрузку должна нести ракета.
Возможности для United Launch Alliance
Дебютная миссия Vulcan Centaur, получившая название Cert-1, — первый из двух сертификационных полетов нового носителя, которые United Launch Alliance должна успешно выполнить, прежде чем она получит разрешение Космических сил США на запуск полезных нагрузок, связанных с национальной безопасностью. В случае неудачи запланированные на 2024 год четыре старта для американских военных могут не состояться. При таком сценарии компания может потерять огромные деньги и потенциальных заказчиков.
До появления SpaceX United Launch Alliance была доминирующей силой на американском рынке частных космических запусков. Однако в последние годы SpaceX бьет собственные рекорды и осуществляет большинство таких запусков в США.
Статья по теме: Эволюция ракет SpaceX в фотографиях
Vulcan Centaur станет «палочкой-выручалочкой» для United Launch Alliance, поможет отвоевать ULA долю этого рынка, что особенно важно для компании, поскольку сейчас она выставлена на продажу. Среди потенциальных покупателей — Blue Origin миллиардера Джеффа Безоса.
По словам вице-президента ULA Марка Пеллера, переход на носитель Vulcan Centaur очень важен для компании, потому что новая ракета может навязать конкуренцию Falcon 9 SpaceX и принести хорошую прибыль.
Как мы отмечали выше, Vulcan Centaur сможет выводить на низкую околоземную орбиту до 27,2 тонн полезной нагрузки, в то время как Falcon 9 выводит до 22,8 тонн.
«Наша новая ракета, которая сможет вмещать полезную нагрузку даже большую, чем Atlas V и Delta 4 Heavy, будет очень ценна для клиентов, поскольку ее можно будет использовать для самых разных целей: коммерческих, гражданских, военных», — пояснил Пеллер.