В понедельник 12 ноября в итальянском городе Фраскати началась пятидневная конференция Φ-week (Phi Week), посвященная дистанционному зондированию Земли. В понедельник глава подразделения по разработке стратегии в области средств выведения и транспортировки Европейского космического агентства Лусия Линарес рассказала о планах работы по программе Space Rider.

Space Rider – это автоматический многоразовый космоплан, который ЕКА намерено использовать для проведения научных и технологических экспериментов на низкой орбите Земли. Аппарат сможет обеспечить для испытаний чистую безгравитационную среду и открытый вакуум. Продолжительность полета Space Rider на первом этапе составит два месяца, но затем будет увеличена.

Программа Space Rider является естественным продолжением демонстрационного проекта IXV (Intermediate Experimental Vehicle). Космоплан-демонстратор IXV был запущен 11 февраля 2015 года на ракете-носителе «Вега» с космодрома во Французской Гвиане. Он выполнил 100-минутный полет суборбитальной траектории и совершил мягкую посадку в Тихом океане.

Полезная нагрузка Space Rider составит 800 кг. ЕКА планирует выполнить несколько испытательных запусков аппарата, чтобы продемонстрировать его возможности для оборонного и коммерческого применения. Первый полет Space Rider должен состояться в 2021 году.

На 2019 год назначен демонстрационный запуск служебного модуля с устройством разведения микроспутников SSMS (Small Spacecraft Mission Service). Этот модуль в дальнейшем будет использоваться на космоплане. Для запуска в 2019 году были отобраны семь нано- и микроспутников и 44 кубсата. Приоритет отдавался миссиям, связанным с наблюдением за Землей.

Всего ЕКА получила более 200 заявок на размещение экспериментов, большая часть из них – от коммерческих заказчиков. В запуске своих установок заинтересованы фармацевтические компании и другие организации, связанные с медицинскими исследованиями.

30 августа Европейское космическое агентство сообщило, что статические огневые испытания первой ступени ракеты Ariane 6 были отложены. Тест должен был состояться 29 августа на космодроме Куру во Французской Гвиане. Причина переноса испытаний – технические проблемы с наземной системой управления заправкой ракеты и обратным отсчетом.

В ходе этого теста кислородно-водородный двигатель Vulcain 2.1 должен проработать несколько секунд. Теперь ЕКА рассчитывает, что тест состоится 5 сентября после решения проблем с наземным оборудованием. Более длительные огневые испытания, которые станут ключевым этапом подготовки к первому полету ракеты, не были перенесены и по-прежнему запланированы на 26 сентября.

18 июля на космодроме в Куру состоялись испытания «Ариан-6», которые включали заправку топливом центрального блока ракеты и отработку обратного отсчета, а также некоторых предпусковых процедур, которые подтверждают корректную работу наземного оборудования. Кратковременное включение двигателя Vulcan 1.2 должно было состояться в конце этого теста, однако он был прерван. Позднее ЕКА объяснило, что обратный отсчет был отменен из-за того, что «некоторые показатели превысили допустимые лимиты». После этого тест был перенесен на 29 августа, а первый полет «Ариана-6» – на 2024 год.

Параллельно с этим 1 сентября компания Ariane планирует провести испытания верхней ступени ракеты. Этот тест состоится на полигоне в Германии, и он не был перенесен. Ранее он сместился «вправо» – с июля на сентябрь – из-за проблем с программным обеспечением.

На 4 сентября ЕКА запланировало пресс-конференцию, на которой расскажут о ходе испытаний «Ариан-6» и, возможно, уточнят сроки первого полета ракеты.

Вчера американская компания SpaceX осуществила пуск ракеты Falcon 9 с десятью спутниками Iridium NEXT с космодрома Ванденберг в Калифорнии. Все космические аппараты успешно выведены на орбиту. Это был первый пуск Falcon 9 после взрыва ракеты при заправке 1 сентября 2016 года.

Первая ступень ракеты спустя 8 минут 12 секунд после старта совершила посадку на плавучую платформу Just Read The Instructions, которая находилась в Тихом океане примерно в 300 км на юго-западе от точки старта. Посадка ступени транслировалась в прямом эфире с камеры, установленной на борту самой ступени. На приведенной выше видеозаписи трансляции пуск – 0:19:30, посадка ступени – с 0:24:30 до 0:28:15, 1:12:00 – начало второго включения второй ступени.

Следующий пуск Falcon 9 должен состояться в конце января или начале февраля. Дата запуска геостационарного спутника EchoStar 23 пока не была анонсирована. Согласно документации космодрома на мысе Канаверал, предварительно SpaceX «забронировала» 26 января. Для этого запуска SpaceX впервые будет использовать стартовый комплекс №39А, на котором недавно завершилась модернизация. Испытания и сертификация некоторых систем пока не завершены. Кроме того, наземное оборудование не было отработано, и различные проблемы могут вскрыться прямо во время подготовки к первому пуску. Поэтому его перенос на первые недели февраля является очень вероятным.

Еще один арендуемый компанией стартовый комплекс №40 на этом космодроме пока находится на ремонте после сентябрьской аварии.

На 8 февраля запланирован очередной запуск корабля Dragon c десятой миссией снабжения МКС, также с мыса Канаверал. До конца зимы – также из Флориды – планируется осуществить запуск на геопереходную орбиту спутника связи SES-10. В этом полете на ракете Falcon 9 впервые будет повторно использована первая ступень.

В случае задержек с первым стартом с площадки №39А миссия CRS-10 может передвинуться на конец февраля, а запуск SES-10 – на март.

Сегодня на стартовой площадке №40 на мысе Канаверал произошла серия мощных взрывов. Предположительно, они случились во время огневых испытаний ракеты-носителя Falcon 9, которая должна была вывести спутник Amos 6 в субботу 3 сентября. Со ссылкой на очевидцев сообщается, что стартовый стол мог получить серьезные повреждения, однако говорить об этом наверняка пока рано.

Неподтвержденная информация: прожиг проводился без головной части.

Неподтвержденная информация: взрыв состоялся за несколько минут до начала прожига.

Пока о пострадавших информации нет.

Основные вопросы, от которых напрямую будет зависеть ближайшее будущее SpaceX: 1) насколько сильно пострадал старт? 2) каков уровень готовности к использованию комплекса 39А?

Фотография взрыва и видеозапись пожара на старте.

UPD 17:14. Пожар почти закончился. О пострадавших пока ничего не сообщается. Известно, что, согласно протоколу, на время прожига стартовая площадка была очищена от персонала. Башни стоят, но в каком состоянии они, как и наземное оборудование – непонятно.

UPD 17:23. Насчет того, был ли на ракете установлен космический аппарат, имеются противоречивые сообщения. Спутник был установлен. Т. е. он потерян.

Информация от SpaceX: космический аппарат был установлен на ракете. Стоимость потерянного спутника оценивается в $200 млн.

Информация от SpaceX: авария произошла «из-за аномалии на стартовом комплексе».

По предварительным данным, пострадавших нет.

UPD 20:10. Илон Маск: «Потеря ракеты-носителя Falcon 9 произошла во время операции заправки. Проблема возникла в районе кислородного бака второй ступени. Причина все еще неизвестна. Больше подробностей – скоро».

Сегодня утром ракета-носитель Falcon 9 вывела на геопереходную орбиту японский телекоммуникационный спутник JCSAT-14*. После отделения первая ступень ракеты выполнила маневр для экспериментальной посадки на баржу, который закончился успешно. Таким образом, сегодня компании SpaceX удалось в третий раз вернуть ракету после выполнения орбитального запуска.

Масса космического аппарата JCSAT-14 составляет почти 4,7 т. Несколько дней назад сообщалось, что вероятность успешной посадки ступени оценивается как низкая из-за большой массы спутника. Согласно техническим характеристикам, приведенным на сайте SpaceX, Falcon 9 способен выводить на геопереходную орбиту до 8,3 т без возврата перовой ступени и до 5,5 т с возвратом. Тем не менее, основатель компании Илон Маск в своем твиттере отмечал, что эти характеристики приведены для новой версии носителя, первый полет которого ожидается позднее в этом году. Для увеличения его грузоподъемности будет в очередной раз форсирован двигатель Merlin-1D.

С декабря 2015 года в эксплуатации находится модификация ракеты, известная как Falcon 9 FT (Full Thrust, «с полной тягой») или Falcon 9 v1.2. Ограничения грузоподъемности предыдущей версии (1.1) позволяли возвращать первые ступени только при запуске космических аппаратов на низкие орбиты Земли.

* на момент написания статьи вторая ступень носителя в штатном режиме продолжала выведение спутника на ГПО

8 августа американские компании Northrop Grumman и Firefly Aerospace объявили о совместной разработке новой модификации ракеты «Антарес» (Antares). Эта модификация, которая получит название «Антарес-330», в дальнейшем будет использоваться для доставки на орбиту Земли грузовых кораблей «Лебедь» (Cygnus).

С 2014 года компания Orbital ATK (до объединения с ATK она называлась Orbital Sciences) занималась запусками грузовых кораблей Cygnus к Международной космической станции по контракту с НАСА в рамках программы CRS. Корабли выводила на орбиту ракета «Антарес-120», которая создавалась с широким привлечением иностранных подрядчиков – это же, впрочем, касается корабля Cygnus. Первая ступень «Антареса» создавалась украинским предприятием «Южмаш». На ней применялись советские двигатели НК-33 (Aerojet AJ26). Однако после аварии в октябре 2014 года первая ступень была перепроектирована. Новый «Антарес-230» получил двигатели РД-191 (в экспортном варианте РД-181) производства НПО «Энергомаш». А в 2017 году компания Orbital ATK вошла в состав Northrop Grumman.

Сейчас в запасе у Northrop Grumman есть первые ступени для двух следующих «Антересов», однако дальнейшее их производство по понятным причинам теперь стало невозможным. В связи с этим Northrop Grumman начала искать новых партнеров для возобновления полетов и выполнения контрактов с НАСА. Таким партнером стала компания Firefly Aerospace.

Firefly Aerospace была основана в 2017 году и с тех пор занималась разработкой ракеты легкого класса Firefly Alpha с полезной нагрузкой до 1 т. В дальнейшем Firefly планировала создать ракету среднего класса Firefly Beta. Кроме того, у компании есть контракт НАСА на создание легкой лунной посадочной станции по программе CLPS (Commercial Lunar Payload Services).

Первая попытка пуска ракеты Alpha состоялась в сентябре 2021 года и окончилась неудачей из-за аварии двигателя на 15 секунде полета. Сейчас Firefly готовится к повторной попытке достичь орбиты: второй полет Firefly Alpha может состояться уже в конце августа или, скорее, осенью этого года.

Новая ракета «Антарес-330», которая будет разрабатываться совместно NG и Firefly, получит полностью новую первую ступень, на которой будет установлено семь кислородно-керосиновых двигателей Miranda разработки Firefly. Отмечается, что в конструкции ступени и топливных баков будут применяться композитные материалы. Твердотопливная вторая ступень «Антареса» останется без изменений. Старты, как и раньше, планируется проводить с космодрома на острове Уоллопс в штате Вирджиния.

Грузоподъемность нового «Антареса» увеличится с 8,1 до 10,5 т при запуске на орбиту Международной космической станции. Благодаря этому, полезная нагрузка корабля Cygnus возрастет на 1,25 т и составит 5 т.

Следующий пуск «Антарес-230» с грузовым кораблем Cygnus запланирован на осень 2022 года. Еще один пуск состоится в 2023 году, а «Антарес-330» появится не ранее 2024 года. До начала эксплуатации этой ракеты Northrop Grumman для запуска кораблей к МКС будет использовать ракету Falcon 9 компании SpaceX. Любопытно, что во время схожего перерыва между «Антаресом» 100 и 200 серий корабли Cygnus запускались на ракетах «Атлас-5» компании ULA. Сейчас, однако, «Атласы», на которых применяются российские двигатели РД-180, постепенно выводятся к эксплуатации с заменой на новый «Вулкан», летные испытания которого пока не начались.

Американская компания Internationaal Launch Services (ILS), находящаяся под контролем ГКНПЦ им. Хруничева, является традиционным оператором пусковых услуг на российских ракетах «Протон-М». Вчера ILS опубликовала пресс-релиз, в котором предлагает всем желающим запуски космических аппаратов на новой ракете легкого класса «Ангара-1.2».

Первый испытательный пуск ракеты «Ангара-1.2ПП» состоялся год назад – 9 июля 2014 года. Тяжелая версия ракеты была испытана 23 декабря 2014 года, хотя и не без проблем (разгонный блок не смог сформировать запланированную орбиту). «Ангара-1.2» в стандартной модификации не летала ни разу. Согласно предварительным планам, на ней может быть запущен спутник в интересах Минобороны в 2017 году.

«Ангара» – семейство ракет, состоящих из универсальных ракетных модулей, на каждом из которых установлен один кислородно-керосиновый двигатель РД-191 разработки НПО «Энергомаш». Заявленная грузоподъемность легкой ракеты составляет 3 т на низкую орбиту Земли. ILS сообщает, что ракета будет доступна для коммерческих запусков уже в 2017 году. В первое время планируется использовать стартовый стол «Ангары» на военном космодроме Плесецк в Архангельской области. После 2021 года будет построен стартовый комплекс на космодроме Восточный. Это позволит использовать «Ангару-1.2» для запусков на геопереходную орбиту. Весьма вероятно, что с этого же времени ILS попытается продавать запуски на тяжелой «Ангаре-А5».

Согласно заверениям ILS, по своей грузоподъемности легкая «Ангара» превосходит ближайших конкурентов, и, кроме того, может похвастаться более привлекательной ценой. К сожалению, точной информации о коммерческой стоимости ракеты-носителя пока нет. Сложно сказать, удастся ли компании найти на нее заказчиков. Относящаяся к этому же классу ракета-носитель «Вега» французской компании Arianspace совершила всего пять полетов с 2012 года, причем лишь два из них были коммерческими. ILS же испытывает трудности в даже гораздо более активной нише запусков на геостационарные и геопереходные орбиты: новые контракты на использование «Протонов-М» не подписываются уже очень давно. В мае потерпела аварию ракета ILS с мексиканским спутником MexSat-1. Из-за этого дата следующего полета со спутником Inmarsat 5 F3 пока не объявлена.

Оператор коммерческих запусков спутников на ракетах-носителях «Протон-М», американская компания International Launch Services (контролируется ГКНПЦ им. Хруничева), сообщила о сокращении персонала на четверть. Это решение связано с предполагаемым уменьшением количества пусков до 3-4 в год с нынешних 7-8.

Называется несколько причин, которые привели ILS к нынешнему решению. Первая причина – это ставшие в последнее время регулярными аварии. Хотя заказчики пока не начали отказываться от пусковых услуг, работа аварийных комиссий приводит к сдвигам расписания на несколько месяцев.

Вторая причина политическая. Ранее американское правительство заявляло, что оставляет за собой право отзывать экспортные лицензии на космические аппараты, которые планируется выводить на орбиту при помощи российских носителей. До сих пор угроза не была реализована по отношению к уже заключенным контрактом, однако это не значит, что она не оказывает никакого влияния. Санкции заставляют заказчиков обходить стороной ILS при выборе оператора пусковых услуг для своих будущих космических аппаратов.

Третья причина является объективной и никак не связана с ILS. Наблюдатели отмечают, что в последнее время на рынке околоземных спутников возрастает доля относительно легких аппаратов, тогда как доля очень тяжелых спутников, для вывода которых используется «Протон-М», неуклонно снижается. Еще пару лет назад тяжелые геостационарные спутники доминировали на рынке. Облегченные аппараты можно выводить в космос как «дуплетами» на европейским «Ариане-5», так и на новом носителе среднего класса Falcon 9 от компании SpaceX.

Президент компании ILS Фил Слак отметил, что оставшийся персонал сможет полностью обслужить все заключенные контракты. В случае увеличения заказов компания сможет быстро расширить штаты.

LauncherOne – сверхлегкая ракета с воздушным стартом разработки компании Virgin Orbit (группа компаний Virgin). Она поднимается с Земли на переоборудованном самолете-носителе Boeing 747, который получил имя Cosmic Girl, и спустя 45-60 минут после старта отделяется и задействует собственные двигатели для набора космической скорости. Самолет базируется в аэропорте Spaceport America в пустыне Мохаве (Калифорния). LauncherOne – двухступенчатая ракета, оборудованная кислородно-керосиновыми двигателями собственной разработки Newton 3 (первая ступень) и Newton 4 (вторая ступень). Общая масса ракеты составляет 30 т, грузоподъемность – до 300 кг на солнечно-синхронную орбиту или до 500 кг на НОО.

Разработка ракеты для запуска сверхлегких спутников компании Virgin началась в 2015 году параллельно с созданием суборбитального туристического самолета SpaceShipTwo. Первый испытательный пуск LauncherOne состоялся 25 мая 2020 года. Спустя несколько секунд после зажигания двигателя первой ступени произошла авария из-за отказа линии подачи окислителя в двигатель.

17 января 2021 года состоялся второй пуск LauncherOne. Самолет Cosmic Girl стартовал в 19:38 мск. Ракета отделилась от него в 20:39 мск. Первая ступень проработала около трех минут, вторая – около шести минут. Затем вторая ступень была повторно включена на пять минут для выхода на целевую 500-километровую орбиту. Полезной нагрузкой LauncherOne выступали 10 университетских «кубсатов», запуск которых был профинансирован НАСА.

По словам исполнительного директора Virgin Orbit Дэна Харта, сейчас на различных стадиях сборки находятся несколько ракет LaucnherOne. Компания рассчитывает расширить список своих заказчиков за счет контрактов от оборонных ведомств США.

Мы привыкли к тому, что американский космический корабль «Орион» компании Lockheed Martin и сверхтяжелая ракета-носитель SLS от корпорации Boeing рассматриваются только в связке друг с другом как единая система для пилотируемых полетов в дальний космос. Предполагается, что SLS выводит «Орион» на высокую эллиптическую орбиту Земли, после чего он может добраться до Луны и вернуться обратно на Землю. Однако так было не всегда. Разработка корабля MPCV Orion началась еще в 2006 году, и тогда для его запуска в космос планировали использовать ракету Ares V. В обозримом будущем ситуация может измениться вновь.

Будущее SLS и «Ориона», которые стоят в центре лунной программы НАСА «Артемида», стало туманным в начале этого года. Бюджетный запрос президентской администрации США на 2026 год предполагает, что их финансирование будет закрыто после экспедиции «Артемида-3» в 2027 году. Позднее американский парламент потребовал продлить программу до миссии «Артемида-5», однако это добавило не слишком много определенности.

Главной проблемой системы SLS-Orion является ее дороговизна, и основная «вина» в этом лежит на ракете-носителе, стоимость одного пуска которой достигает $2 млрд. В этих условиях руководство программы Orion в Lockheed Martin логично предположило, что корабль еще можно спасти, если вновь отделить его от обреченной на закрытие ракеты.

Недавно директор по стратегии и развитию бизнеса Lockheed Martin Энтони Байерс заявил, что компания рассматривает идею запуска «Ориона» на альтернативных средствах выведения. Также компания полностью поддерживает перевод программы на сервисную модель, при которой НАСА будет приобретать пилотируемые полеты на этом корабле в качестве услуги, а не покупать корабль и заниматься самостоятельно его эксплуатацией. Именно к этой модели взаимодействия с подрядчиками космическое агентство движется в последнее десятилетие.

Стартовая масса корабля с системой аварийного спасения составляет 35 т, и из существующих сейчас ракет вывести его на низкую орбиту Земли, не говоря уж о полете к Луне, могут Falcon Heavy компании SpaceX и New Glenn компании Blue Origin. Чтобы использовать «Орион» по назначению, т. е. для полетов к Луне, придется разработать для него буксир, а одна экспедиция будет требовать не менее двух пусков ракет.

Поиск альтернативных ракет-носителей для «Ориона» только начался. Кирк Шайрман, вице-президент Lockheed Martin и руководитель программы Orion, заявил, что компания пока не проводила детальные исследования вибрационных, акустических, тепловых нагрузок и других параметров совместимости с этими ракетами.

Параллельно с этим Lockheed Martin будет работать над снижением стоимости корабля. Частично в этом поможет многоразовое использование некоторых его элементов начиная с экспедиции «Артемида-5», а в шестом полете предполагается начать повторное использование и корпуса возвращаемого аппарата. Второй корабль «Орион» будет дешевле первого, запущенного в 2022 году, на 50%, а дальнейшие работы снизят стоимость еще на 30%.

Компания рассчитывает создать флот из трех многоразовых аппаратов, которые дебютируют в миссиях 3-5 и будут использоваться во всех будущих полетах. «Орион», конечно, останется дорогим кораблем, но на данный момент и в обозримой перспективе это единственный аппарат, который может доставлять американских астронавтов за пределы низкой орбиты Земли и возвращать их обратно.

Идея использования надувных теплозащитных экранов для доставки тяжелых грузов с орбиты планеты на ее поверхность не нова. Надувная конструкция позволяет значительно увеличить площадь экрана, а вместе с ней силу трения об атмосферу спускаемого аппарата. В итоге, подобная конструкция позволит значительно увеличивать массу доставляемого на поверхность груза. Это особенно актуально для Марса с его разряженной атмосферой.

В 2000 году в России вместе с летными испытаниями нового разгонного блока «Фрегат» был запущен испытательный аппарат «Демонстратор» разработки НПО им. Лавочкина (программу профинансировало ЕКА). Он имел два раскрываемых экрана диаметром 5 и 14 м. Из-за неполадок второй экран не надулся, и аппарат был потерян. Попытка повторить эксперимент в 2002 году также была неудачной.

В 2014 и 2015 годах НАСА проводила испытания системы LDSD, состоявшей из нового сверхзвукового парашюта диаметром 33,5 м и надувного теплозащитного экрана. Система запускалась с аэростата. В обоих тестах парашют рвался под нагрузкой, но к работе экрана нареканий не было. После неудачного запуска в 2015 году проект был свернут.

Однако параллельно с LDSD еще с 2012 года НАСА разрабатывало еще один проект, получивший название HIAD - гиперзвуковой надувной аэродинамический экран. От LDSD, как можно догадаться из названия, его отличает то, что он предназначен для торможения на высоких скоростях.

В прошлом НАСА уже проводило испытания гиперзвуковых надувных экранов. В 2009-2012 годах на геофизических ракетах успешно запускался аппарат IRVE. С 2020 года НАСА решило перейти к орбитальным испытаниям и начало разработку экспериментального аппарата LOFTID. Он будет запущен в ноябре на ракете-носителе «Атлас-5» в качестве дополнительной нагрузки. Основной полезной нагрузкой в этом запуске выступит спутник ДЗЗ JPSS-2. Запуск назначен на 9 ноября.

Разница между суборбитальными и орбитальными испытаниями существенна. IRVE достигал скорости 2,5 км/с, тогда как возвращающийся с орбиты LOFTID будет иметь скорость7,9 км/с.

Аппарат LOFTID после надувания будет иметь диаметр 6 м. Он состоит из надувной конструкции и гибкой теплозащиты, которая, в свою очередь, включает четыре слоя. Внешний слой – это ткань из тонкой нити карбида кремния. Под ней находится два слоя термоизоляции, и, наконец, газонепроницаемый барьер.

Надувная конструкция представляет собой многослойную кольцевую сборку. Кольца сотканы из синтетического полимера, достаточно гибкого и прочного, способного сохранять форму при надувании.

Вся конструкция прикреплена к жесткой центральной структуре, в которой находится система надувания LOFTID и большая часть приборов аппарата. Для фиксации и крепления надувной конструкции к центральной структуре используются ремни. Надувные кольца покрыты высокотемпературным силиконовым клеем, который придает им оранжевый оттенок.

НАСА отмечает, что, в зависимости от параметров атмосферы и массы доставляемого груза, можно модифицировать количество надувных колец, слоев изоляции и общий размер теплозащитного экрана. Таким образом, в перспективе систему можно будет адаптировать для доставки тяжелых грузов на Марс.

24 апреля состоится пуск сверхлегкой ракеты Electron компании Rocket Lab с космодрома в Новой Зеландии. Она выведет на орбиту два малых аппарата: корейский спутник для наблюдения за Землей NEONSAT-1 и малый спутник ACSSS (Advanced Composite Solar Sail System), разработанный Исследовательским центром НАСА им. Эймса (NASA Ames) совместно с компанией NanoAvionics.

ACSSS представляет собой 12U-кубсат, в задачу которого входит испытание новой композитной телескопической стрелы, изготовленной из гибкого полимера с углеродным волокном. Отмечается, что эта конструкция отличается аналогов сниженной массой и высокой жесткостью. На ACSSS четыре такие стрелы длиной 7 м каждая будут использоваться для развертывания солнечного паруса.

Солнечный парус использует давление солнечного света для получения импульса, необходимого для движения в космосе: фотоны отражаются от паруса и толкают космический корабль. В теории эта технология позволит отказаться от тяжелых двигательных установок или, по крайней мере, снизить объем топлива, необходимого для дальних перелетов. Ограничивающим фактором для применения солнечных парусов является необходимость разворачивать большие конструкции в космосе, которые будут взаимодействовать с фотонами, их малая тяга и необходимость поддерживать массу паруса очень низкой.

Аппарат ACSSS будет выведен на солнечно-синхронную орбиту высотой 1000 км. После проверок всех систем, которые займут два месяца, он должен будет раскрыть квадратный парус, состоящий из четырех лепестков, общей площадью около 80 кв. м (таким образом, линейный размер паруса по его стороне составит более 8 м). В ночном небе по яркости свечения ACSSS будет сопоставим с Сириусом.

После того, как аппарат раскроет парус и развернется к Солнцу, специалисты на Земле будут замерять создаваемую парусом тягу. Руководители миссии из Центра Эймса заявляют, что их технология раздвижных композитных антенн позволит создавать солнечные паруса площадью до 500 кв. м.

Традиционно в космических аппаратах используют топливо на основе гидразина – крайне токсичного вещества. Это топливо нашло применение не только на спутниках. Несимметричный диметилгидразин используется в ракете-носитель «Протон-М», а также в китайских ракетах семейства «Великий поход-2» (CZ-2) и других. В последнее время разработчики ракет-носителей переходят на новые виды топлива, более безопасные и эффективные, но на космических аппаратах альтернативы гидразину нет. Топливные пары керосин-кислород и водород-кислород являются криогенными, т. е. требуют постоянного охлаждения, которое позволяет оставаться кислороду и водороду в жидком виде. Поэтому долгое время храниться в условиях космоса они не могут, тогда как спутники с двигателями на гидразине работают в космосе годами и десятками лет.

На 24 июня запланирован пуск ракеты Falcon Heavy в рамках миссии Space Test Program -2 (Космическая экспериментальная программа-2) ВВС США. На орбиту будут доставлены 25 малых спутников, включая GPIM – Green Propellant Infusion Mission. Этот экспериментальный аппарат оборудован двигательной установкой, работающей на новом нетоксичном топливе. Примечание: на Falcon Heavy также будет запущен микроспутник с солнечным парусом Lightsail 2, разработанный Планетарным обществом.

«Зеленое» топливо, разработанное Исследовательской лабораторией ВВС США, известно под именем AF-M315E. Оно представляет собой ионизированный раствор нитрата гидроксиламмония (NH₃OHNO₃), в котором нитратные ионы являются окислителем. Миссия GPIM должна будет подтвердить работоспособность и характеристики этого топлива.

Специалисты рассчитывают, что использование нетоксичного топлива упростит и ускорит процедуру подготовки космических аппаратов к запуску. Кроме того, AF-M315E в перспективе можно будет использовать на малых спутниках формата «кубсат». И, наконец, оно является более плотным, чем гидразин. Создатели AF-M315E утверждают, что новое топливо при том же объеме баков демонстрирует эффективность на 50% выше, чем обычное однокомпонентное гидразиновое топливо. Здесь надо отметить, что повышенная плотность AF-M315E при сохранении объема означает увеличение массы топлива.

Космический аппарат GPIM был построен компанией Ball Aerospace. Для нового топлива пришлось разработать заново всю топливную систему, включая двигатели, топливные баки, фильтры и клапаны. Для их разработки и производства была привлечена компания Aerojet Rocketdyne. Тяга двигателей, установленных на GPIM, составляет 1 Ньютон (0,1 кгс). Масса заправленного спутника – около 180 кг. Стоимость программы оценивается в $45 млн.

Американские инженеры продолжают работать над возвращением к работе космического телескопа им. Хаббла, который прекратил научные наблюдения из-за выхода из строя модуля памяти в компьютере, который управляет полезной нагрузкой телескопа.

Проблема с компьютером возникла 13 июня. НАСА сообщило о ней через три дня и обещало быстро перевести систему управления на резервный модуль памяти, однако уже 18 июня агентство сообщило, что сделать это не удалось. Также специалисты не смогли перезапустить компьютер с оригинальным блоком памяти.

Длительный перерыв в работе Хаббла вызвал беспокойство в научном сообществе. Многие ученые начали опасаться того, что телескоп никогда не вернется к научным наблюдениям.

30 июня НАСА сообщило, что сейчас работает с командным блоком и форматировщиком научных данных (Command Unit/Science Data Formatter). Эти модули отвечает за передачу команд и данных, а также регулирование энергии. У них есть дублеры, но переключение является сложной задачей, поскольку блоки подключены к компьютеру полезной нагрузки.

На прошлой и текущей неделе НАСА занималось обновлением всех процедур и команд, чтобы переключиться на резервное оборудование. По словам главы астрофизического отдела НАСА Пола Герца, приоритетом для специалистов в этой работе является безопасность телескопа и минимизация рисков. Перед попыткой переключения модулей на самом Хаббле аналогичная процедура будет проверена на наземном цифровом стенде. Поэтому до восстановления работоспособности телескопа могут пройти еще «недели».

Сейчас компьютер, управляющий полезной нагрузкой, отключен, но сам космический аппарат функционирует нормально. Он продолжает запрограммированные наблюдения, чтобы поддерживать температурный и энергетический режим, однако не собирает научные данные.

27 сентября НАСА объявило о распределении контрактов на разработку технологий, которые могут пригодиться при изучении космоса и при подготовке к будущим пилотируемым полетам. 14 компаний получат от космического агентства $43,2 млн, а всего НАСА на такие программы тратит $700-900 млн в год. Согласно условиям контрактов, компании обязуются софинансировать разработки, причем доля их участия зависит от размеров компании.

Согласно пресс-релизу НАСА, самый большой контракт достанется компании Blue Origin. Она получит $10 миллионов за наземные испытания технологии сжижения и хранения жидкого кислорода и водорода, применимой в космосе. В дальнейшем эта технология может быть полезна при добыче топлива на Луне изо льда. Лунный посадочный аппарат Blue Moon, который разрабатывает компания Blue Origin, также будет использовать кислород и водород в качестве топлива.

Три компании получили контракты на разработку двигательных систем для микроспутников. Accion Systems, которая разрабатывает двигатели на электрораспылении ионов, получит $3,9 млн. НАСА рассчитывает, что эти двигатели при меньших массе и энергопотреблении смогут достичь той же производительности, что и двигатели на холодном газе, применявшиеся на марсианских «кубсатах» MarCO. Компания CU Aerospace получит $1,7 млн за запуск «кубсата» с двумя различными двигательными системами. И $2 млн достанутся ExoTerra Resource на создание высокоимпульсной солнечно-электрической двигательной установке.

Компания SpaceX получит $3 млн на прототипирование системы космической дозаправки. Работа будет выполняться совместно с Летно-космическим центром НАСА им. Маршалла. Сама SpaceX планирует применять дозаправку на перспективной ракетно-космической системе Starship.

Небольшое финансирование получат также две компании, участвующие в программе НАСА по доставке грузов на Луну CLPS (Commercial Lunar Payload Services). Astrobotic получит $2 млн за продолжение работы над луноходом совместно с Лабораторией реактивного движения НАСА и Космическим центром им. Кеннеди. Intuitive Machines за $1,3 млн будет работать над системой компьютерного зрения для космических аппаратов.

Спутники и различные автоматизированные станции, работающие в космосе, в качества топлива обычно используют не очень эффективную и крайне токсичную пару компонентов: гидразин и тетраоксид азота. Этот вид топлива удобен тем, что оба его компонента остаются в жидкой форме в очень широком диапазоне температур, а потому легко могут храниться в космосе годами. Однако в ракетах и разгонных блоках часто применяют более эффективное криогенное топливо: керосин-жидкий кислород, в котором охлаждения требует только окислитель, либо жидкий водород и жидкий кислород. Наибольшее количество трудностей связано именно с водородом, который переходит в жидкое состояние только при -253⁰ C.

Больше всего пользы водород приносит на верхних ступенях ракет, где тяга уже менее важна, либо в разгонных блоках, т. е. уже в космическом пространстве (стоит помнить, что у западных ракет это, зачастую, одно понятие, и именно верхняя ступень ракеты отвечает за доставку космического аппарата на высокую орбиту либо отлетную траекторию). Продолжительность работы разгонного блока может составлять от нескольких часов до нескольких суток, и все это время водород должен сохраняться в жидком виде.

В безвоздушном пространстве температура может опускаться до -270⁰ C, но это не означает, что поддерживать низкую температуру топливных баков легко. Они легко нагреваются от воздействия Солнца и работы бортовых систем космического аппарата. При нагревании водород (а также, конечно, и кислород) превращается в газ и «уходит» наружу сквозь стенки бака.

Для того, чтобы замедлить этот процесс, применяют сложные охлаждающие установки, однако долговременное хранение криогенного топлива в космосе до сих пор остается нерешенной проблемой. В верхних ступенях американских ракет ее обычно обходят путем избыточной заправки, в которую изначально заложена потеря части горючего. Но это не поможет, если мы ставим себе целью использовать водород в дальних космических путешествиях.

Недавно в Центре космических полетов НАСА им. Маршалла в Хантсвилле (Алабама) начались испытания инновационного устройства по хранению жидкого водорода с нулевым выкипанием, разработкой которого занимается НАСА. Несмотря на громкое название, это устройство представляет собой всего лишь двухступенчатую систему активного охлаждения.

Демонстрационный аппарат выполнен в формате «трубы в баке». В нем находятся два криогенных охладителя. На внешней стороне водородного бака закреплены трубки, в которых циркулирует гелий с температурой -253⁰ C. Бак обернут многослойным теплоизоляционным покрытием, между слоями которого установлен тонкий алюминиевый теплозащитный экран. В экран интегрирован второй набор трубок, по которым пропускается гелий при температуре около -183⁰ C. Этот дополнительный охлаждающий слой перехватывает и отводит поступающее тепло до того, как оно достигнет бака, снижая тепловую нагрузку на основную систему.

Предполагается, что двухступенчатая система позволит полностью исключить утечки и использовать водород в длительных перелетах, например, к Луне и Марсу. Экспериментальный топливный бак был установлен на испытательном стенде в начале июня, а вся испытательная кампания займет 90 дней и завершится в сентябре.

Суборбитальная одноступенчатая ракета New Shepard, разрабатываемая компанией Blue Origin, 22 января совершила свой второй полет. Первые испытания состоялись в ноябре 2015 года, когда ракета поднялась на высоту более 100 км и затем совершила мягкую реактивную посадку на Землю. Вчера эта же ракета вновь достигла границы космоса. Максимальная высота полета составила 101,7 км.

Система разрабатывается для запуска туристов и проведения лабораторных экспериментов в невесомости.

Значительный сегмент мировой космической отрасли связан с предоставлением услуг трансляции сигнала через спутники, расположенные на геостационарной орбите. Такие космические аппараты дороги в разработке, требуют запуска на тяжелых ракетах и работают по 10-15 лет. По мере усовершенствования технологий надежность спутников повышалась. В результате, со временем сложилась ситуация, при которой спутники, зачастую, приходится выводить из строя не из-за поломки, а из-за истощения запасов топлива.

Учитывая, что геостационарные спутники связи могут стоить по несколько сотен миллионов долларов, идея их обслуживания для продления срока службы оказалась экономически целесообразной. Концепт обслуживающего аппарата был представлен в 2011 году компанией ATK, которая позднее вошла в состав Northrop Grumman. И в феврале 2020 года первый служебный спутник MEV-1 впервые выполнил стыковку с отработавшим телекоммуникационным спутником Intelsat 901 на геостационарной орбите. После стыковки MEV-1 подменил собой двигательную систему спутника.

Система стыковки, примененная на MEV-1, работает следующим образом. Аппарат обслуживания сближается с целевым спутником со стороны двигательной установки и выдвигает стыковочный зонд, который аккуратно погружается в сопло. После погружения зонд раскрывает несколько «пальцев», которые фиксируют его в сопле. Для завершения стыковки MEV-1 притягивает себя к захваченному спутнику и упирается в него прижимным устройством для жесткой фиксации.

Позднее был запущен MEV-2, который сейчас обеспечивает продление службы другого спутника Intelsat.

21 февраля 2022 года SpaceLogistics, специально созданная дочерняя компания Northrop Grumman, объявила, что в 2024 году запустит новую миссию для обслуживания геостационарных спутников. Она получила название MRV – Mission Robotic Vehicle. Этот 3-тонный аппарат будет использовать роботизированную руку, разработанную Военно-морской исследовательской лабораторией США по контракту с DARPA, а также способ стыковки, ранее отработанный в демонстрационных миссиях MEV.

Схема работы MRV изменится по сравнению с MEV. Вместе с MRV будут запущены три аппарата MEP (Mission Extension Pod, Модуль для продления миссии) массой около 400 кг каждый. Один MEP предназначен для продления жизни двухтонного спутника на шесть лет. MEP должны самостоятельно добраться до геостационарной орбиты, где они будут подхвачены «носителем» MRV.

MRV отвечает за сближение и стыковку с целевым спутником, а также установку на нем модуля MEP, который и будет выполнять роль новой двигательной установки. После установки модуля MRV отделяется, а MEP передается клиенту для управления.

Ожидается, что за срок активной службы, который составляет 10 лет, MRV сможет установить до 30 модулей продления ресурса на различные геостационарные спутники.

Первым заказчиком для продления службы своего спутника связи стала австралийская компания Optus. Заказчиков еще двух MEP, которые будут запущены в 2024 году, SpaceLogistics пока не раскрывает. Однако представитель компании говорит, что манифест запусков уже расписан до 2026 года.

Британская компания OneWeb, создающая орбитальную группировку спутников для предоставления доступа в интернет по всей Земле и основной конкурент системы Starlink Илона Маска, подала заявление о банкротстве в соответствии с 11 главой Кодекса о банкротстве США. OneWeb начнет распродажу активов, чтобы покрыть издержки и долги перед кредиторами.

OneWeb вела активные переговоры с инвесторами о выделении дополнительного финансирования в размере $2 млрд с начала 2020 года. Основным инвестором компании является японский банк SoftBank. Также в компанию вложили деньги Airbus, Qualcomm, Grupo Salinas и др.

Переговоры о дофинансировании с SoftBank проходили на фоне обвала рынков, случившегося из-за пандемии коронавируса COVID-19. SoftBank из-за падения своих акций попал в затруднительное положение, т. к. сам накопил много долгов и, в то же время, вынужден докапитализировать стартапы, входящие в фонд Vision Fund. По данным источника Financial Times, окончательно переговоры SoftBank с OneWeb зашли в тупик в субботу 21 марта, буквально через несколько часов после запуска очередных 34 спутников.

К настоящему моменту у OneWeb находится 74 активных спутника на орбите Земли. Компания начала разработку пользовательских терминалов связи и завершила постройку «половины» из 44 запланированных станций передачи трафика по всей Земле, в т. ч. в Китае. В ходе демонстрационного сеанса связи была достигнута скорость передачи данных через спутниковый сегмент 400 Мбит/с с задержкой 32 мс. Помимо этого, OneWeb успела заключить соглашения о предоставлении канала связи провайдерам различных стран, включая США (Аляска), Грузию и Казахстан.

В ближайшее время OneWeb планирует уволить 500 сотрудников — в компании останется всего несколько десятков человек. После разрешения суда компания начнет распродажу собственности для финансирования текущей деятельности и расчетов с кредиторами.

Говорить об окончательной смерти OneWeb немного преждевременно: компания имеет значительные активы, такие как группировка спутников и фабрика по их производству во Флориде, но все они не представляют ценности в случае сворачивания ее деятельности. И компания, и ее инвесторы заинтересованы в сохранении бизнеса, пусть даже под новой вывеской и с новыми владельцами.

Туманной остается судьба контракта с Airanespace на запуск спутников OneWeb на российских ракетах «Союз-2.1б», хотя уже можно утверждать с уверенностью, что масштабная программа запусков в 2020 году будет свернута. Пять готовых ракет «Союз» для ближайших запусков и несколько ракет, находящихся в производстве, уже были оплачены заказчиком. Вероятно, контракт на запуски будет продан в ходе процедуры банкротства, либо Arianespace заберет его в счет долгов и использует на свое усмотрение.

Американская компания Orbital Sciencs объявила о планах провести модернизацию своей ракеты-носителя «Антарес» (Antares) после аварии, произошедшей 28 октября. Планы увеличения грузоподъемности ракеты существовали и ранее, однако авария, продемонстрировавшая ненадежность существующей системы, вынуждает компанию их ускорить. В связи с этим, для выполнения контракта НАСА по снабжению МКС в ближайшие 1-2 полета грузовые корабли «Лебедь» (Cygnus) планируется выводить на орбиту при помощи других ракет. Orbital ведет переговоры с тремя операторами космических пусков, в том числе двумя американскими и одной европейской компаниями.

По словам исполнительного директора Orbital Sciences Дэвида Томпсона, предварительные переговоры свидетельствуют о том, что возможность запустить следующий грузовой корабль к МКС открывается уже во втором квартале 2015 года и продлится до конца 2016 года. Томпсон отказался назвать компанию, которая осуществит запуск, но, по всей видимости, Orbital рассчитывает купить ракету тяжелого класса «Ариан-5». При этом Томпсон отметил, что французская ракета выводит космические аппараты на орбиты, мало совместимые с орбитой МКС. Окончательное решение о выборе носителя будет принято и оглашено в течение месяца.

Планы по модернизации ракеты «Антарес» предполагают замену двигательной установки первой ступени. На место двигателей AJ-26, которые являются модернизированными в США советскими НК-33, претендуют российские РД-193 и РД-180 производства НПО «Энергомаш», а также, возможно, твердотопливные двигатели американской компании ATK. Начало полетов новой ракеты запланировано на 2016 год. Orbital считает, что рост возможностей ракеты и, как следствие, увеличение грузоподъемности грузового корабля с 2,7 до 3,3 тонн позволит выполнить обязательства перед НАСА по снабжению МКС за четыре полета, а не за пять, как предполагалось ранее.