Десять лет перевернувших космонавтику

Да пост будет в основном о том самом клятом Илоне. А я виноват если все прочие ответственные за космонавтику десять лет сопли жевали что и станет ясно из поста? Так что если у вас аллергия на слова вроде "спейс-икс" и "илон маск" - можете заранее сэкономить себе нервы. Ну а если нет то, надеюсь, будет интересно.

В посте я пройдусь по главным на мой взгляд событиям прошедшего десятилетия в основе космонавтики - средствах выведения. Я за этим следил в "прямом эфире" и в нулевые, кто-то из читателей возможно узнает что-нибудь новое. Буду идти по годам и выписывать количество запусков, всего и успешных, тройку лидеров по запускам, анонсы и запуски новых ракет, значимые аварии. Про ядерный буксир писать не буду ибо это, как ни странно, не средство выведения. Да и средства выведения все охватить не смогу. За бортом осталась Омега как беспантовая, многочисленные наноракеты как мелкие и не особо успешные и Феникс-Сункар-Союз-5 ибо мне лень копать ФНК в поисках дат. И даже кавайная H-III как слишком уж локальная японская.

Предыстория

90е и 00е годы были временем стагнации космонавтики. Соперничество с СССР окончательно потеряло актуальность в 1991, появившийся было международный рынок запусков оказался честно поделенным между Европой с Арианом и США с... Протоном от ILS. Трофей, че. На внутреннем рынке запусков во всех странах царила полная монополия. Даже если производителей ракет было несколько как в РФ - они обслуживали разные весовые категории и не конкурировали. В США попытались было организовать конкуренцию на внутреннем рынке приняв две ракеты: Дельту-4 от Боинга и Атлас-5 от Локхида, но в 2005 было создано совместное предприятие Боинга и Локхида United Launch Aliance монополизировавшее рынок запусков средних и крупных нагрузок. Точнее формально еще был Шаттл, но Шаттл - снова Боинг и его дни уже были сочтены.

В 2004 в связи с катастрофой Колумбии было решено отказаться от эксплуатации Шаттлов к началу 10х. В качестве замены была нарисована программа "Созвездие". Все выглядело очень крутым для того времени: многоразовый но безкрылый корабль "Орион" который сможет меняя носители летать и к МКС и к Луне и Марсу, носители тяжелого и супертяжелого класса из компонентов Шаттла. Полеты к Марсу на ядреном двигателе. Вот только стоить все это удовольствие должно было 230 миллиардов долларов 2004 года. Почему так дорого? Потому что идите нафиг вот почему. Или, как мне однажды сказали где-то в начале 10х "если вы считаете что на Марс можно слетать дешевле - у вас проблемы с психикой". И все было хорошо пока не случился финансовый кризис 2008 и победа Обамы на выборах. При Обаме "Созвездие" потрепыхалось до 2010 и даже запустило ракету Арес-1, но Обаме нужны были деньги на медикэир и проект закрыли.

В РФ радовались тому что доставшиеся от СССР ракеты лучшие в мире ибо инфраструктуру оплатил великий могучий Советский Союз, а работники на производстве готовы пахать за копейки по меркам зажравшегося запада. Регулярно обещают запустить новую ракету Ангара "через 2 года"(с). Модульную с версиями от легкой до тяжелой.

Китай бодро начал нулевые запуском тайкунавтов. Но вскоре выяснилось что тайкунавты летают редко и чудес от Поднебесной в ближайшее время ждать не стоит.

Тем временем в США пытаются создать частную космонавтику. Было много стартапов с пепелацами разной степени укуренности. Но взлетел только тот самый SpaceX который по-началу этапе особо не выпендривался - самым смелым в проекте Фалькон-9 нулевых годов было использование на первой ступени девятки малых двигателей унифицированных с пихлом второй ступени. В 2010 году Фалькон-9 успешно взлетел с первой попытки, что особо ни кого не впечатлило. Мало кто знает что ракета планировалась многоразовой с возвратом ступеней на парашютах в океан, но в обоих запусках найти ступень так и не удалось - разрушилась или при входе в плотные слои атмосферы или при приводнении.

2011

84 запуска (78 успешных) из них 29 (25) - РФ, 19 (18) - КНР, 18 (17) - США.

В этом году закончилась эксплуатация Шаттла.

И была анонсирована новая многоразовая транспортная система, от SpaceX.

Правда у анонсировавшей ее корпорации в активе были только по два успешных запуска Фалькона-1 и Фалькона-9, а госфинансирования работ по превращению одноразового тогда Фалькона-9 в многоразовый не было и не предвиделось. Так что анонс прошел без особого ажиотажа.

Тем временем Конгресс США обнаружил что Обама в 2010 году закрыл программу "Созвездие" и теперь в связи с прекращением полетов Шаттла "аэрокосмические штаты" останутся без 2 миллиардов бюджетных денег ежегодно шедших на оплату всей шаттловской инфраструктуры. "Да что этот ниггер себе позволяет!?" сказали конгрессмены и поручили НАСА фактически возродить "Созвездие" начав работы по превращению наследия Шаттла в сверхтяжелую ракету Space Launch System (SLS). Первый полет должен был произойти в 2017 году, первый полет с людьми - в 2021. Как не трудно заметить, еще ни чего ни куда не полетело. Стоимость программы оценивалась в 35 миллиардов долларов и это при том что двигатели центрального блока брались готовые с задела Шаттла, боковые твердотопливные ускорители были уже разработаны для "Созвездия".

Нетрудно заметить что ни первого испытательного полета SLS в 2017 ни полета с людьми в 2021 не произошло, хотя к прошлому году уже было потрачено 18 миллиардов долларов. После этого говорить о Маске распиливающем американский бюджет могут лишь "придурки либо провокаторы"(с). Бюджет НАСА пилит Боинг при поддержке Локхида.

2012

77 (72). Лидер все еще Россия - 26 (24), затем Китай 19 (19) и США 13 (12).

В этом году начались испытательные полеты "Кузнечика".

2013

81 (77). Тройка лидеров все та же, но на втором месте теперь США с 19 запусками (все успешные).

Этот год замечателен началом полетов обновленной ракеты Фалькон-9 - Falcon-9v1.1 с более мощными двигателями и удлиненными баками. Это потребовалось для программы многоразового носителя - на возврат требовалось топливо. С другой стороны в классическом одноразовом варианте новый Фалькон смог выводить около 5 тонн на геопереходную орбиту что открыло ему дорогу в основной сегмент рынка запусков - вывод спутников связи.

У Роскосмоса начался так называемый "Протонопад". На самом деле "Протоны" падали и раньше, но в 2013 был особо меметичный случай со "что-то идет не так" в прямом эфире

Причина - поставленный вверх ногами датчик ускорения.

2014

92 (88). Россия - 34 (31), США - 23 (22), Китай - 16 (16).

В России наконец полетела Ангара

И прекратила полеты на 6 лет в течении которых осваивалось производство в городе Омске - полетевшую в 2014 собирали еще москвичи

Смешарики прозревают перенос производства Ангары в Омск.

2015

87 (82). Россия - 27 (24), Китай - 19 (19), США - 20 (18). В этом году случились сразу авария Фалькона-9

На самом деле причина не в двигателях, а в бракованном держателе для баллона наддува.

И в конце года произошла успешная посадка Фалькона на сушу.

Явные успехи SpaceX в 2014 году заставили Арианспейс и ULA как минимум изобразить деятельность. Особенно ULA которых срочно озадачили отказом от российских РД-180. Были анонсированы ракеты Ариан-6 в Европе и Вулкан в США.

Идея обоих ракет была в том чтобы выводить на ГПО два 5-тонных спутника за раз дешевле чем стоят два запуска Фалькона-9в1.1. Правда обе ракеты должны были залетать в районе 2020 (но все еще не полетели) и к тому времени у SpaceX должен был быть многоразовый Falcon-9FT, но этот неприятный факт предпочли проигнорировать.

О планах по созданию своей ракеты, причем многоразовой, объявил Джефф Безос. Нью Гленн должен был использовать те же двигатели BE-4 на метане с кислородом что в итоге выбрала ULA для Вулкана, но двигатели до сих пор проходят испытания.

Тем временем в России наконец поняли что при наличии Фалькона-9 за 60 миллионов (первым покупателям скидка до 50 миллионов) Протон за 95-100 миллионов и с риском упасть как-то не нужен. Да, Фалькон тогда выводил меньше Протона, вот только типичный спутник вполне влезал в Фалькон, а Протон со своими 7 тоннами часто возил воздух. Было принято решение снизить стоимость запуска до 70 миллионов. Благо как раз рубль упал вместе с расходами на производство.

2016

85 (82). Внезапно США выходит на первое место по числу запусков - 22 (22). На втором Китай с 22 и 20 полностью успешными, Россия на третьем с 19 и 18. В США произошла очередная авария Фалькона не попавшая в статистику аварийных запусков из-за того что взрыв произошел во время предстартового тестирования, а не собственно запуска. До аварии Фалькон научился наконец садится на баржу, что требовалось для запусков на геопереходную с возвратом ступени.

Маск в сентябре 2016, еще до конца расследования взрыва Фалькона в августе, едет на международный астронавтический конгресс рассказывать о проекте "Марсианский колониальный транспортник", в последний момент переименованный в "Межпланетную транспортную систему".

Пытался найти русскую версию, но не преуспел

Идея Маска - создать полностью-многоразовую двухступенчатую сверхтяжелую ракету-носитель. Вторая ступень а зависимости от задачи может иметь как просто грузовой отсек, так и баки с топливом (такнкер) либо грузо-пассажирский отсек. Большой запас скорости второй ступени "фальконоида" (первой ступени нужно отстегиваться по-раньше чтобы вернуться на старт с приемлемыми затратами топлива) позволяет ей легко улететь к Марсу после дозаправки на НОО. Которую должны производить многоразовые танкеры на базе той же второй ступени. Минимизация затрат на НИОКР и возможность альтернативного использования системы.

Тем временем в России обнаружили что заказчики на Протон все равно идут как-то неохотно. Решили попробовать снизить стоимость запуска за счет оптимизации конструкции, а не падения рубля. Почитав википедию Проанализировав историю запусков эффективные менеджеры инженеры обнаружили что Протон-то оказывается воздух возил. И решили сделать Протону обрезание до версий Медиум и Лайт. На одну ступень меньше, ПН как у Фалькона с возвратом зато дешевле. Запуски обещали в 2018 году для Медуима и в 2019 для Лайта, но обещать не значит жениться - на сегодняшний день программа вообще свернута вместе с Протоном как таковым.

В том же году при запуске Протона 9 июня случился пренеприятный инцидент с Протоном. ПН была выведена на целевую орбиту, но телеметрия передала что с двигателями произошло что-то нехорошее. Запуски "Протона" были приостановлены на год без одного дня. Выяснилось что при производстве двигателей вместо спецприпоя с драгметалами использовался обычный.

В Китае произвели первый запуск ракеты "Великий Поход 5". Особенность ракеты в использовании керосин-кислорода вместо гептила и в полезной нагрузке порядка протоновской. Такая ракета позволит китайцам запускать "серьезные" межпланетные зонды и модули орбитальной станции "салютовского" 20-тонного стандарта. Кроме того, на основе ВП-5 планировалось строить китайский аналог SLS - ВП-9.

2017

91 (83). США - 30(29), РФ - 20 (18), КНР - 18 (16).

Из знаменательных событий - первый повторных запуск Фалькона-9. У SpaceX в этом году 18 успешных запусков - как у Роскосмоса. Вот только Фалькон-9 к тому времени стал примерно аналогом Протона, а у Роскосмоса основной носитель - Союз на 7 тонн и у Протона всего 4 запуска.

Маск опять едет на IAC рассказывать про ITS. Оказалось что осетра пришлось урезать перейдя на диаметр 9 метров против 12 - проблемы с производством углепластикового бака на 12 метров диаметра. Название сменилось на аббревиатуру BFR.

В Китае окончился взрывом второй запуск ВП-5.

2018

114 (111) запусков. Лидеры опять КНР (39 и 38 успешных) и США (34, аварий нет). Роскосмос с 19 успешными и 1 аварийным старается не вспоминать времена когда он был первым по числу запусков. У США 20 запусков из 34 - Фалькон причем из них 11 - на летавших ступенях.

Наконец совершила первый полет ракета "Фалькон-Хэви" - самая грузоподъемная ракета-носитель из существующих на сегодня.

В том же году была анонсирована частная туристическая миссия SpaceX по облету Луны на теперь уже Starship. Который теперь не углепластиковый, а стальной. Напоминает рогозинские метания с "Федерацией" и "Орлом"? Но есть один нюанс - в том же году началась сборка летающего стенда для прыжковых испытаний системы управления.

2019

102 (97). КНР - 34 (32), США - 27 (27), Россия - 25 (25). У Маска всего 11 запусков - нет спроса. Прыгнул Starhopper.

Параллельно были собраны полноразмерные прототипы собственно Starship - полностью-многоразовой второй ступени ракеты сверхтяжелого класса. Один из которых благополучно лопнул на испытаниях давлением. Начался широко-известный в узких кругах производственно-испытательный марафон в Бока-Чике.

Серийное производство Старшипов развертывалось ДО утверждения окончательной конструкции корабля, которая должна была быть определена опытным путем взрывания прототипов. По интернетам вой доморощенных и реальных аэрокосмических экспертов что так нельзя. Караван тем временем идет.

В России начались "три года без аварий" Рогозина. Правда снижение аварийности подозрительно коррелирует со снижением числа запусков.

В Китае возобновили полеты ВП-5.

2020

114 (104). США сделали 40 успешных запусков и еще 4 "забугра". КНР - 39 (35), РФ - 17 (17). Больше половины успешных американских запусков - 25 Фальконов-9. В этом же году полетел пилотируемый Дракон-2, который вскоре был одобрен НАСА для повторного использования в пилотируемых миссиях. Так спустя 9 лет после Шаттла люди снова стали летать в космос на ракетах и кораблях многоразового использования.

В Бока-Чике продолжаются испытания летающих водонапорных башен. Летают они теперь уже одним куском и управляемо, а не в результате испытаний давлением.

В конце года состоялся первый высотный прыг прототипа SN-8. Как ни странно, мягко посадить ракету после уникального маневра поворота на 90 градусов в падении с первой попытки не удалось, но СМИ ряда стран описали это как провал.

В Китае запустили тяжелую версию ВП-5 с боковыми ускорителями (25 тонн на НОО). Вывели прототип нового пилотируемого корабля. Легкая версия ВП-5 запустила АМС к Луне и Марсу.

Тем временем в России совершили второй испытательный полет Ангары-А5. На этот раз ракету построили в Омске.

И анонсировали перспективный многоразовый носитель "Амур-СПГ" подозрительно на что-то похожий

2021

Год еще не закончился, но уже 88 (81) запуск. Примерно как за весь 2011 год. Лидеры: США (35/32), КНР (33/31) и РФ (14/14). Старшип SN15 наконец сел как надо.

К началу августа собран SN-20 и BN-4 - первая ступень. После чего началось ожидание одобрямса от FAA на первый орбитальный полет. С попутным перекладыванием теплозащитной плитки.

Произошло официальное признание НАСА программы "Starship" - лунная версия победила в конкурсе аппаратов для высадки на Луну. После чего начались тяжбы с проигравшим конкурс Безосом.

Генеральный директор ULA Тори Бруно заявил о прекращении производства того самого Атласа-5 с РД-180. Ушла эпоха.

Выводы

За прошедшие 10 лет наметился устойчивый рост числа запусков. С 2018 по 2020 стабильно запускали более 100 ракет в год чего не было с 1990 года. При этом в США фактически обновился парк носителей: вместо Атласа-5 основной американской ракетой тяжелого класса теперь является Фалькон. ULA доедает старые контракты. Новые контракты боинголокхид выиграл при помощи ни разу не летавшей ракеты Вулкан которая из-за Безоса оказалась в подвешенном состоянии.

В РФ произошел отказ от эксплуатации Протона - производство свернуто, дострелливаются ракеты со складов. Вроде как ему есть замена в виде Ангары, но это не точно - испытания еще не закончились.

Китай неторопливо переходит с гептильного ВП-3 на керосиновый ВП-5. Что кто-то умудряется принимать за великий прорыв председателя Xi.

Революционным событием десятилетия стала программа по превращению Falcon-9v1.0 в Falcon-9FT block 5. Из созданной при софинансировании НАСА одноразовой ракеты среднего класса с ПН между Союзом и Зенитом была получена многоразовая ракета вполне тяжелого класса с ПН от "между Зенитом и Протоном" при возврате ступени до вполне протоновских 22 тонн в случае одноразовой первой ступени. Вместе с тяжелой трехблочной версией Фалькон способен выводить любую актуальную на сегодня ПН - альтернатива в виде ракет ULA все еще существует официально для того чтобы не допустить монополизацию рынка запусков Маском (а монополизация этого рынка ULA в середине нулевых была кого надо монополизацией). Революционным тут является тот факт что прокачка от 1.0 до FT и Хэви произошла полностью на частной инициативе Маска и прибыли с контрактов по запуску - непосредственно на развитие ракеты со времен 1.0 деньги не выделялись.

Если не впадать в конспироложество с тайным финансированием Маска (при том что Боингу и явные 18 ярдов собрать из готовых компонентов SLS как-то не особо помогают), прошедшее десятилетие наглядно показало что застой в космонавтике был проблемой организационной, а не технической. Требовать десятки миллиардов на повторение того что делалось в 60е годы XX века в начале 21 века при наличии готовых двигателей, методик расчета, современных САПР и микроэлектроники можно было лишь из большой наглости. Без SpaceX на все вопросы был ответ "идите нафиг, вы ни чего не понимаете". Сейчас есть пример того что по-другому действительно можно.

Заранее отвечу на популярную претензию "это успехи не Маска, а его инженеров". Без Маска или его аналога те инженеры смогли бы разрабатывать многоразовые ракеты только в KSP после работы ибо Боингу, Локхиду и прочим какое-то там развитие нафиг не вперлось, что, я надеюсь, видно из вышеприведенного таймлайна.