Компания SpaceX запустила ракету Falcon 9 с 60 спутниками собственной системы связи Starlink. Во время этого запуска компания впервые использовала уже летавший в космос один раз головной обтекатель и первую ступень, летавшую и садившуюся трижды. Трансляция запуска проходила на YouTube-канале SpaceX.
Семейство ракет Falcon получило достаточно широкую известность за пределами любителей космонавтики благодаря первой ступени, которая во многих миссиях после взлета садится на баржу в океане или космодром. Благодаря этому SpaceX может использовать ступени повторно и значительно снижать тем самым себестоимость запусков, потому что стоимость первой ступени оценивается примерно в 30-40 миллионов долларов.
Кроме возвращения первой ступени SpaceX с 2017 года работает над повторным использованием головного обтекателя ракеты. Он представляет собой высокотехнологичную конструкцию из углеволокна и алюминия, противовибрационных панелей и большого количества электроники, поэтому стоимость производства двух створок составляет около шести миллионов.
Для повторного использования обтекателя инженеры SpaceX добавили в его створки управляемые парашюты и в 2017 году компания впервые мягко приземлила обтекатель на водную поверхность. Позднее SpaceX начала использовать для этого судно с большой натянутой сетью, однако сначала такая схема несколько раз не сработала, первая успешная посадка на сеть случилась лишь летом 2019 года.
Ракета с 60 спутниками связи системы Starlink стартовала с площадки SLC-40 на Базе ВВС США на мысе Канаверал в 17:56 по московскому времени. Через две с половиной минуты от второй ступени со спутниками отделится первая ступень, а еще через минуту от нее отделятся обе створки головного обтекателя. Примерно через 45 минут они попытаются совершить посадку, причем не на одно, а на два отдельных судна «Мисс Три» и «Мисс Шеф». Первая ступень через восемь с половиной минут после старта должна совершить свою четвертую посадку, которая произойдет на барже в Атлантическом океане.
Обтекатель, который компания использовала повторно во время нового запуска, впервые использовался в апреле во время первого коммерческого запуска Falcon Heavy. После запуска обе створки совершили мягкую посадку на воду, и специалисты смогли быстро извлечь их из океана, чтобы минимизировать влияние воды на металлические элементы обтекателя.
Первая ступень Falcon 9 тоже установила рекорд по многоразовому использованию, полетев в космос в четвертый раз. Ранее на ней уже запускали спутники связи Iridium, спутник дистационного зондирования Земли SAOCOM-1A, а также израильский лунный зонд «Берешит».
Миссия стала уже вторым массовым запуском спутников системы Starlink. Первые 60 серийных спутников компания запустила в мае, а до этого в 2018 году она отправила на орбиту два тестовых спутника, на которых инженеры впоследствии отрабатывали системы связи. Новые 60 спутников сначала расположатся на орбите высотой 280 километров, после чего инженеры проверят их работоспособность. Затем исправные спутники с помощью ионных двигателей начнут поднимать высоту орбиты. Точные параметры орбит новых спутников неизвестны, но, вероятно, они расположатся на высоте 550 километров, как и предыдущие.
У компании уже есть разрешение на запуск почти 12 тысяч спутников, а в октябре она запросила дополнительное разрешение не еще 30 тысяч аппаратов. В 2020 году SpaceX планирует начать предоставлять услуги связи первым клиентам, а полноценное развертывание сети произойдет не раньше середины 2020-х годов. Кроме SpaceX похожие проекты системы глобального спутникового интернета есть у OneWeb, которая в феврале отправила на орбиту первые шесть спутников, Китая, Amazon и «Роскосмоса».
Всего разработано пять модификаций ракеты-носителя. В 2010-2013 гг. проводились запуски базовой версии ракеты Falcon 9 v1.0.
Затем появилась модификация Falcon 9 v1.1 (запускалась в 2013-2015 гг.) и ее конфигурация Falcon 9 v1.1 (R) с возвращаемой ступенью (2014-2016). На запусках Falcon 9 v1.1 (R) отрабатывался спуск и посадка многоразовой ступени.
Следующим этапом стало создание Falcon 9 FT (FT — Full Thrust, «полная тяга», или Falcon 9 v1.2). Третья модификация оснащена возвращаемой ступенью, которая способна выдерживать около двух-трех повторных запусков. Впервые Falcon 9 FT стартовала 22 декабря 2015 г., эксплуатируется в настоящее время.
В октябре 2016 г. Илон Маск сообщил о начале работ по модификации Falcon 9 FT (Block 5), которая станет окончательной. Компания SpaceX рассчитывает использовать ее многоразовую ступень не менее десяти раз и проводить повторные запуски через 24 часа после посадки. Переходной версией между третьей и пятой модификациями будет Falcon 9 FT (Block 4), ее первый запуск был успешно проведен 14 августа 2017 г.
Характеристики
Falcon 9 — двухступенчатая ракета-носитель тяжелого класса. Длина (высота) эксплуатируемой версии — 70 м, диаметр — 3,66 м, стартовая масса — до 550 т.
Заявленная грузоподъемность — порядка 8,3 т на геопереходную орбиту и 22,8 т на низкую опорную. За время эксплуатации самый тяжелый полезный груз, выведенный Falcon 9 в космос, составляет около 9,6 т. Столько весят десять спутников Iridium NEXT с адаптером, которые запускались одновременно — в январе, июне, октябре и декабре 2017 г.
Ракета оснащена жидкостными ракетными двигателями производства SpaceX: на первой ступени установлено 9 Merlin 1D, на второй — один Merlin Vacuum. В качестве топлива используется керосин (окислитель — жидкий кислород). Топливные баки изготовлены из алюминий-литиевого сплава.
Для повышения точности выведения полезного груза на орбиту система управления ракеты сопряжена со спутниковой навигационной системой GPS. Для надежности Falcon 9 производителем разработана автоматическая остановка процедуры запуска: при обнаружении проблемы происходит откачка топлива и ракета снимается со стартовой площадки. Затем после выяснения причины и доработки она используется для повторного пуска. Кроме того, предусмотрена возможность работы при аварийной остановке одного или двух двигателей первой ступени во время полета.
Возвращаемая ступень
SpaceX разработана технология по возвращению на землю отработавшей первой ступени, оснащенной четырьмя раскладывающимися посадочными опорами для мягкого приземления. Управляемый спуск осуществляется с помощью торможения двигателей и парашюта. После посадки на специальную морскую платформу (длина — 90 м, ширина — 50 м) судна-робота в акватории Мирового океана или на спецплощадку на территории базы ВВС США на мысе Канаверал (шт. Флорида) первая ступень может использоваться повторно.
Впервые эксперимент по возвращению первой ступени был проведен 29 сентября 2013 г. после запуска Falcon 9 v1.1. Ступень планировалось плавно спустить и приводнить в океан, однако из-за сильного вращения она упала на воду и разрушилась. Первая успешная посадка на землю состоялась 22 декабря 2015 г. (запускалась Falcon 9 FT), на морскую платформу — 8 апреля 2016 г. (Falcon 9 FT).
В общей сложности к 7 января 2018 г. мягкую посадку ступени удалось осуществить в 20 случаях: восемь раз на землю и 12 — на морскую платформу. Пять раз ранее возвращенные ступени ракеты использовались повторно: 31 марта, 23 июня, 12 октября, 15 и 23 декабря 2017 г. (запускались 8 апреля 2016 г., 14 января, 19 февраля, 4 и 25 июня 2017 г. соответственно).
Статистика запусков
Запуски Falcon 9 осуществляются с арендуемых SpaceX пусковых площадок базы ВВС США на мысе Канаверал, базы Ванденберг (шт. Калифорния), Космического центра им. Джона Кеннеди, расположенного на острове Мерритт северо-западнее мыса Канаверал. Кроме того, SpaceX в 2014 г. начала строительство собственного космодрома на юге штата Техас, недалеко от г. Браунсвилл в районе населенного пункта Бока Чика. Его возведение обойдется примерно в $85 млн, ввод в строй ожидается в 2018 г.
Стоимость одного запуска ракеты составляет в среднем $60-65 млн (зависит от массы и объема выводимой полезной нагрузки). Примерно во столько же оценивается запуск «Протона-М» аналогичного класса (около $65 млн). Однако российская ракета — полностью одноразовая. SpaceX за счет повторного использования первой ступени Falcon 9 планирует сократить стоимость запуска примерно на 30%.
Впервые Falcon 9 стартовала 4 июня 2010 г. с мыса Канаверал с прототипом корабля Dragon. В ходе второго запуска, 8 декабря того же года, на орбиту был выведен полноценный Dragon (первый демонстрационный полет корабля).
Всего к 7 января 2018 г. произведено 46 запусков ракеты- носителя — 43 успешных, один аварийный и два частично успешных. Из них 15 раз Falcon 9 стартовала с кораблем Dragon (включая аварийный запуск), один раз — с военным беспилотным космопланом X-37В.
Предыдущий запуск состоялся 23 декабря 2017 г. с базы Ванденберг. Ракета вывела на околоземную орбиту десять американских телекоммуникационных спутников Iridium NEXT. Первая ступень ракеты использовалась повторно (уже участвовала в запуске в июне 2017 г.), но ее посадку проводить не планировалось. Однако возвращаемая ступень, не оборудованная посадочными опорами, успешно отработала все необходимые маневры и тормозные импульсы, затем приводнилась в Тихом океане.
Инциденты
Частично успешными были два запуска ракеты с мыса Канаверал в 2012 и 2014 гг., сопровождавшиеся потерей попутного груза (основной задачей был вывод на околоземную орбиту корабля Dragon). 8 октября 2012 г. из-за аварийной остановки одного из девяти двигателей первой ступени Falcon 9 был потерян спутник связи Orbcomm компании SpaceX (для запуска использовалась версия Falcon 9 v1.1). 18 апреля 2014 г. не удалось развернуть на орбите 104 фемтоспутника (сверхмалые аппараты массой до 100 г) — они сгорели внутри блок-кассеты, в которой размещались. ЧП помещало американской ракете стать рекордсменом по количеству одновременно запущенных космических аппаратов. Всего Falcon 9 v1.1 (R) должна была вывести в космос 109 космических аппаратов: корабль Dragon, четыре малых аппарата и 104 фемтоспутника. В настоящее время мировой рекорд по количеству удачно выведенных одновременно на орбиту спутников принадлежит индийской ракете PSLV, с ее помощью 15 февраля 2017 г. было запущено 104 аппарата (включая наноспутники).
Аварией завершился запуск 28 июня 2015 г. Стартовавшая с мыса Канаверал ракета Falcon 9 v1.1 (R) взорвалась на 139-й секунде полета, еще до отделения первой ступени. В результате были потеряны корабль Dragon и 8 малых спутников Flock 1f. Обломки ракеты и космических аппаратов упали в Атлантический океан. К аварии привел разрыв одного из стальных стержней, удерживающих баллон со сжатым гелием внутри бака с жидким кислородом в верхней ступени ракеты (гелий необходим для поддержания высокого давления в баке). Оторвавшийся баллон «выстрелил» в направлении верхней части бака, что и привело к взрыву. После установления причины аварийного запуска SpaceX заявила о внесении изменений в конструкцию ракеты.
Кроме того, 1 сентября 2016 г. произошло ЧП на пусковой площадке SpaceX на мысе Канаверал во время предстартовых испытаний. За два дня до запланированного запуска при заправке топливом взорвалась Falcon 9 v1.2. Никто не пострадал. Ракета и установленный на ней израильский спутник связи Amos-6 были разрушены, также повреждения получила стартовая площадка. На время расследования инцидента запуски Falcon 9 были приостановлены и не проводились более четырех месяцев. Специалисты SpaceX пришли к выводу, что к взрыву привело повреждение одного из баллонов системы подачи гелия в резервуар с жидким кислородом на второй ступени ракеты.
Перспектива
В начале 2017 г. в SpaceX заявляли, что компания имеет контракты на более 70 запусков Falcon 9 в ближайшие несколько лет. Их общая сумма не разглашается, но по оценкам экспертов, может достигать $10 млрд. В частности, SpaceX имеет контракт с американской компанией-оператором спутниковой связи Iridium на запуск 75 новых космических аппаратов Iridium NEXT на общую сумму $492 млн (40 спутников уже запущены в 2017 г.). В перспективе ракета станет выводить в космос пилотируемую версию корабля Dragon v2, который будет использоваться для доставки экипажей на МКС.
На базе Falcon 9 компания создала сверхтяжелую ракету-носитель Falcon Heavy грузоподъемностью до 63,8 т, ее первый запуск может состояться в январе 2018 г. со стартовой площадки на мысе Канаверал.
В сентябре 2017 г. на Международном конгрессе по астронавтике в Аделаиде (Австралия) Илон Маск представил проект многоразовой ракетно-космической системы (условное название — BFR, Big Falcon Rocket), которая впоследствии может заменить созданные в SpaceX ракеты Falcon 9, Falcon Heavy и корабль Dragon. Согласно планам компании, BFR будет универсальной и в разных версиях сможет использоваться для полетов на околоземную орбиту, миссий к Луне и Марсу, а также для сверхбыстрой перевозки пассажиров из одной точки Земли в другую (в пределах одного часа).
Для тех, кто пропустил прямую трансляцию старта ракеты Falcon 9 (17.56 МСК) и посадку первой его ступени.
Выведено на орбиту 60 спутников. Самая красота — посадка первой ступени на платформу.
Это второй из множества запусков Starlink, целью которых является развёртывание глобальной группировки спутников связи.
Скоро запуск,и впервые повторно используют обтекатель и в четвертый раз первую ступень.
Spacex: «Falcon 9 и полезная нагрузка миссии Starlink установлены в вертикальное положение на SLC-40 для запуска в 14:56 UTC. Погода на 80% благоприятная для запуска.
Впервые в истории космонавтики в этом запуске будет повторно использоваться уже летавший головной обтекатель от ракеты Falcon Heavy с миссии Arabsat-6A, которая состоялась 11 апреля этого года.Стоимость обтекателя около 5 млн долларов.
Фронтальная створка была выловлена из воды, обратная — поймана в сеть корабля Go Ms.Tree.
60 спутников для интернета из космоса Starlink.
Прямой эфир здесь.
75-й запуск Фалкона-9.Уже совсем скоро,не пропустите.
Ракета-носитель Falcon 9 выведет на низкую околоземную орбиту следующую партию из 60 спутников для интернета из космоса Starlink. Спутники планируется развернуть на орбитах высотой 280, 350 и 550 км.
Впервые в истории космонавтики в этом запуске будет повторно использоваться уже летавший головной обтекатель ракеты с миссии Arabsat-6A, которая состоялась в апреле этого года,и планируется также одновременная ловля двух створок обтекателя двумя кораблями с сетями Go Ms. Tree и Go Ms. Chief.
Для запуска будет использована первая ступень Falcon 9 B1048.4, для неё это будет уже 4-й полёт! До этого она использовалась в миссиях: Iridium 7 (25.07.18), SAOCOM 1A (7.10.18), Nusantara Satu/PSN-6 (21.02.19).
Посадка 1-й ступени ожидается на плавучую платформу OCISLY в
630 км от места старта.
Запуск миссии Starlink V1.0 — L1 — 11 ноября в 17:51 МСК (14:51 UTC / 9:51 am ET) с площадки SLC-40 базы ВВС во Флориде.Это будет 11-й запуск этого года для SpaceX, 75-й для Falcon-9 и 83-й в истории компании.
Первые итоги эксплуатации Starlink
Первые итоги эксплуатации Starlink
Компания SpaceX опубликовала заявление, посвященное некоторым итогам эксплуатации первой партии из 60 аппаратов Starlink. Они были запущены 24 мая ракетой Falcon 9.
По состоянию на 28 июня SpaceX поддерживала связь с 57 из 60 аппаратов Starlink. Остальные три спутника признаны потерянными. По словам представителей компании, в ближайшем будущем они должны сгореть в земной атмосфере. Напомним, что перед запуском Starlink Илон Маск заметил, что ввиду новизны использованного дизайна существует вероятность, что не все спутники будут работать как надо. Также стоит сказать, что аппараты не абсолютно идентичны друг другу. SpaceX использовала разные компоненты на разных спутниках, чтобы протестировать все возможные варианты.
Из 57 работающих аппаратов, 45 уже вышли на целевую орбиту. Вскоре компания начнет их комплексную эксплуатацию с целью проверки возможностей по передаче сигналов . Пять спутников все еще продолжают выход на рабочие позиции. Еще пять аппаратов проходят дополнительные проверки, по завершении которых они также приступят к набору высоты.
Последние два аппарата будут использованы SpaceX для эксперимента по отработке процедуры сведения с орбиты отработавших элементов Starlink. Инженеры активируют ионные двигатели спутников и направят их в земную атмосферу.
Одно из основных опасений, связанных со Starlink, заключается в том, что вывод тысяч аппаратов серьезно усугубит проблему космического мусора. Однако, в SpaceX считают, что эти опасения преувеличены. Согласно нынешнему плану, основная часть аппаратов будет размещена на 550-километровой высоте. По утверждению компании, даже в случае полной потери управления в течение пяти лет спутник должен сойти с орбиты. Starlink сконструированы таким образом, чтобы полностью сгорать в земной атмосфере не образуя обломков.
Увидел спутники Starlink в небе
Буквально 20 минут назад шел домой и, по привычке, разглядывая небо (благо оно ясное сегодня), увидел мерцающую полоску в небе. Сначала подумал, что это провод отсвечивает от фонаря, но пройдя с десяток-другой шагов понял, что эта полоска движется и движется она гораздо выше проводов! Остановился в тени, чтобы уличные фонари не мешали и пригляделся. Да! Это толпа небесных тел ползёт по небосклону и это не похоже на метеоритный дождь. Вспомнил, что утром читал новости, SpaceX вывела совсем недавно группировку спутников в количестве 60шт и мне повезло увидеть их вживую. В хвосте этой "колонны" расстояние между отдельными спутниками достаточно большое, но в голове они пока идут кучно. Я так понимаю, сейчас они распределяются по орбите и через некоторое время будут равномерно размазаны по небосклону. К сожалению, хилая камера смартфона + городская засветка не позволили запечатлеть это прекрасное зрелище. Илону Маску предстоит сделать ещё не менее 10 запусков Falcon9, чтобы проект Starlink начал свою работу, но нет гарантий, что спутники будут видны из моих широт.
О предстоящей миссии Starlink
Все тезисы взяты из Twitter Илона Маска.
— Starlink — один из самых сложных инженерных проектов, которые я когда-либо видел.
— Он не только обеспечит доступ в Интернет в районах, где его сейчас нет, но и обеспечит высокоскоростным доступом в места где он уже есть.
— 60 спутников Starlink — самая тяжелая полезная нагрузка, когда-либо запущенная Falcon 9 или Falcon Heavy. Общая масса — 16 780 кг (ред. — сухая масса спутников 13 620 кг).
— 6 запусков Starlink необходимы для начальной активации группировки, 12 запусков Starlink для существенного покрытия, они обеспечивают покрытие территории США, 24 запуска (1584 спутников на орбиту 550 км ) для первоначального глобального охвата.
— Если все пойдет хорошо, 60 спутников будет генерировать больше энергии, чем вся МКС! (в совокупности солнечные панели 60 спутников Starlink будут производить на 50% больше энергии чем на Международной космической станции. Это около
180 кВт, при этом каждый космический аппарат вырабатывает в общей сложности около 3 кВт).
— Первые 60 спутников будут иметь общую полосу пропускания 1 Терабит/с, в среднем около 17 Гбит/с на спутник. Каждый запуск обеспечит 1 Терабит/с к пропускной способности сети.
— SpaceX построили самую продвинутую фазированную антенную решётку которую я знаю, — заявил Маск.
— Мы принимаем большие меры, чтобы убедиться, что не будет проблем с орбитальным мусором (сведение спутников с орбиты).
— Спутники получают данные отслеживания мусора от системы NORAD, чтобы автономно маневрировать вокруг того, что отслеживает система.
— Насколько мне известно, впервые в космосе был использован ионный двигатель на криптоне. Удельный импульс
— Мы считаем, что можем использовать доход от Starlink для финансирования Starship.
— Мы не думаем, что будем вытеснять другие телекоммуникационные проекты. Starlink на самом деле будет хорошо работать вместе с телекоммуникационными компаниями, потому что достигнет малонаселенных регионов, где телекоммуникационным компаниям труднее всего обеспечить доступ.
— SpaceX покажет развёртывание спутников Starlink. На самом деле мы собираемся показать развертывание 60 спутников Starlink, но это будет совсем другое развертывание чем вы видите обычно. Оно будет очень медленное, так как определенного механизма развертывания для каждого спутника нет. Суть в том, что вторая ступень Falcon 9 будет вращаться (ред. — предположительно вдоль ее вертикальной оси), отделяя спутники как "выбрасывая карты на карточный стол". Они могут касаться друг друга во время этого, но они способны выдерживать такие столкновения и нормально работать.
— Мы должны знать о "самочувствии" всех спутников через 3-4 часа после запуска.
— Мы попробуем 2 разных механизма для развертывания солнечных панелей.
— Нужно где-то около 10 000 спутников, чтобы быть группировка была эффективной в глобальном масштабе.
— Спутники этой версии не могут связываться между собой (ред.- у них нет модуля лазерной связи), они будут использоваться наземные базовые станции и позднее, если будет нужно, дополнительные плавучие станции.
— Запуск группировки это шаг к будущему созданию подобной группировки на орбите Марса. Starlink является ключевым компонентом для долгосрочного присутствия людей на Луне и Марсе.
— Это своего рода первая версия спутников, но у нас есть много интересных идей для версий 2 и 3.
— Терминалы Starlink выглядят как своего рода "пицца". Их будут доставлять в коробке ("из под пиццы"). Минимальное подключение, лёгкое использование. Если они более или менее направлены на небо, всё будет в порядке. Они направят свой луч электронным способом, чтобы найти спутники. Вы даже не заметите, что он переключается между спутниками. Это действительно передовые технологии.
— Если дела пойдут хорошо, у SpaceX в итоге будет большинство спутников на орбите вокруг Земли. (сейчас на околоземных орбитах немногим более 1000 активных спутников и более 20 000 объектов — космический мусор).
— Мы рассчитываем, что по крайней мере будет запущено 1000 спутников в год. Starship, скорее всего, в какой-то момент станет средством запуска группировки.
— Эти спутники были построены за пару месяцев. Каждая полезная нагрузка для запуска Starlink стоит дороже, чем стоимость запуска, даже с повторно использованной ступенью Falcon 9. Starship уменьшит стоимость запуска Starlink по крайней мере в 5 раз.
— Ожидается, что спутники Starlink станут сводиться с орбиты примерно через 5 лет и будут заменены спутниками нового поколения.
— Мы рады запускать любые спутники. мы не прекратим запускать спутники и группировки других компаний, всегда хорошо иметь конкуренцию.
Вопрос: Почему вы используете криптон?
Ответ: Он стоит меньше, чем ксенон. (ред. — Криптон стоит в 5-10 раз меньше, чем традиционный ксеноновый пропеллент).
Вопрос: Когда SpaceX подтвердит, что спутники работают? Когда начнутся коммерческие операции?
Ответ: Вероятно, мы сможем соединиться со спутниками. через Тасманию (станция на острове Тасмания, Австралия), примерно через час после старта.
Вопрос: Какие 3 самые большие проблемы с функциональностью спутников? Project Kuiper (проект от Amazon) добавил конкуренцию?
Ответ: Мы считаем спутники довольно надёжны. Возможно, что антенны с фазированной антенной решеткой работают не так хорошо, как нам хочется, или двигатели не запустятся, как планировалось. На спутнике много новых технологий.
Вопрос: Вы уверены, что у SpaceX есть капитал, чтобы запустить Starlink?
Ответ: Мы провели раунды финансирования для проекта. Недавний был более интересным, чем мы даже планировали. На данный момент, похоже, у нас достаточно капитала, чтобы выйти на операционный уровень развёртывания группировки. (ред. — по данным издания Teslarati, SpaceX выделит на первую фазу проекта Starlink до $2 млрд, получается стоимость одного спутника, включая строительство и вывод, составляет около $450 000).
Вопрос: Есть ли у SpaceX клиенты для Starlink?
Ответ: Не зарегистрировано никаких клиентов пока, но SpaceX ведёт переговоры с возможными стратегическими партнерами, такими как телекоммуникационные компании в странах с большим количеством проблем с подключением у сети в сельской местности.
Вопрос: Сколько спутников сойдёт с орбиты?
Ответ: Мы разработали систему полного сгорания спутников в слоях атмосферы во время входа, это не будет проблемой безопасности для людей на Земле.
Вопрос: Как Starlink вписывается в долгосрочную стратегию SpaceX?
Ответ: Мы рассматриваем это как способ для SpaceX получать доход, который можно использовать для разработки всё более совершенных ракет и космических кораблей.
