Космические путешествия: инновации выглядят иначе

Космические путешествия: инновации выглядят иначе
Космические путешествия: инновации выглядят иначе

Инновации выглядят иначе

Последняя версия европейской ракеты-носителя Ariane - это скорее шаг назад, чем шаг вперед с точки зрения используемых технологий и общей концепции, говорит Тилманн Альтхаус.

Image
Image

9 июля 2013 года Европейское космическое агентство ESA объявило, как должна выглядеть ракета-носитель Ariane 6. Это преемник Ariane 5, который используется в настоящее время, и его полеты запланированы примерно на 2022 год. В результате получилась трехступенчатая конструкция с твердотопливными двигателями на первых двух ступенях, за которой следует верхняя ступень, использующая жидкий кислород и водород. Ariane 6 предназначена для вывода спутников массой до 6,5 тонн с переходной орбиты на геостационарную орбиту высотой 36 000 километров, где находится большинство спутников связи и телевидения. Как и все ракеты-носители Ariane, в качестве стартовой площадки используется европейский космодром Куру во Французской Гвиане.

Image
Image

Первая ступень состоит из трех твердотопливных двигателей, каждый массой 135 тонн топлива, которые установлены рядом в ряд и запускаются одновременно. После того, как они сгорают, весь комплекс сбрасывается и падает в Атлантику. Над ним находится единственный ракетный двигатель той же конструкции, который выполняет роль второй ступени. Для третьей ступени разработчики используют разгонный блок предыдущего Ariane 5, который необходимо адаптировать под новый носитель.

Пока все хорошо. Однако при ближайшем рассмотрении становится понятно, что новая концепция имеет мало инновационных особенностей и представляет собой шаг назад по сравнению с современными европейскими ракетными технологиями. Также невозможно скрыть экономию любой ценой. Использование твердотопливных ракет в качестве основного двигателя, а не только в качестве ускорителя, восходит к технологиям космических полетов каменного века, когда освоить большие жидкостные ракетные двигатели было еще очень сложно. На самом деле двигатели Ariane 6 по сути основаны на французских ракетах средней дальности, которые были разработаны еще в 1960-х годах. Здесь возникает подозрение, что именно французские и итальянские оружейные компании, сильно пострадавшие от экономического кризиса, должны снабжаться заказами, не затрачивая огромных сумм денег. Кстати, Италия сыграла ведущую роль в разработке ракеты-носителя Vega, самой маленькой европейской ракеты-носителя, которая также оснащена твердотопливными двигателями.

Такие приводы не только примитивны и в принципе не более чем доработанные ракеты для фейерверков, но и являются настоящими грязевыми рогатками по сравнению с жидкостными ракетными двигателями. При каждом запуске при сгорании порохового топлива выделяется большое количество соляной кислоты, азотистых газов и огромное количество твердых частиц, которые могут дольше сохраняться в верхних слоях атмосферы. Фактически, исследователи атмосферы недавно заподозрили в «Письмах о геофизических исследованиях», что некоторые из серебристых облаков - ледяных облаков на высоте около 80 километров - с особенно высоким содержанием воды можно проследить до запусков ракет. Ariane 5 также использует две большие твердотопливные ракеты, но только в качестве стартового средства на две минуты. Основную работу выполняет центральная ступень, которая работает на жидком кислороде и водороде, оставляя практически только водяной пар в качестве выхлопного газа.

Серьезным недостатком нового Ariane 6 по сравнению с его предшественниками является тот факт, что он запускает только один спутник за один запуск, а не как минимум два, как у Ariane 5. ЕКА обещает, что с Ariane 6 затраты на запуск спутника будут ниже. чем его предшественник, но это еще предстоит выяснить. Запуск Ariane 5 с двумя спутниками на борту в настоящее время стоит около 200 миллионов евро, транспортировка Ariane 6 должна стоить «всего» 70 миллионов евро. Тем не менее, частная американская аэрокосмическая компания SpaceX, принадлежащая интернет-миллиардеру Илону Маску, показала, что современная ракета-носитель, такая как Falcon 9, может быть разработана на жидком топливе с приемлемыми финансовыми затратами и что она определенно может поддерживать цену..

Решение о текущей конфигурации Ariane 6 напоминает о крупной ошибке, которая привела к прекращению чрезвычайно успешной программы Ariane 4 в начале 2000-х годов. В то время ставилась цель вывести на рынок преемника Ariane-5, не принимая во внимание, что далеко не всем спутникам нужен такой сверхмощный транспортер в космос. Вскоре стало очевидно, что Ariane 4, который может быть адаптирован к своей полезной нагрузке, может гораздо более гибко реагировать на требования рынка, поскольку это модульная система, предлагающая различные классы мощности.

Одной из причин отказа от этой ракеты, у которой было всего три отказа из 116 пусков, было то, что ее технология уже устарела и характеризовалась состоянием 1970-х годов. Когда у Ariane 5 начались проблемы, европейцы решили купить еще одну ракету средней мощности и предложить ее на коммерческой основе. Они выбрали российскую ракету «Союз», которая сейчас тоже летает в космос с Куру. Однако их основная технология и концепция соответствуют технологии 1950-х годов. Ariane 4 можно было бы разумно использовать еще много лет, при этом необходимые средства в первую очередь пошли бы на пользу собственной космической отрасли компании, которая в первую очередь может зарабатывать деньги на серийном производстве.

Теперь еще неизвестно, действительно ли Ariane 6 является той ракетой-носителем, которую ждали коммерческие спутниковые операторы. Следует опасаться, что типичные европейские компромиссы приведут к системе, которая, хотя и будет отвечать пожеланиям некоторых стран и их промышленности, не будет отражать реальность. В любом случае нельзя сказать, что Ariane 6 обладает инновационной концепцией или смелостью для новых разработок.