Raketa SpaceX Falcon-9: pregled, značilnosti in seznam izstrelitev

Kazalo:

Raketa SpaceX Falcon-9: pregled, značilnosti in seznam izstrelitev
Raketa SpaceX Falcon-9: pregled, značilnosti in seznam izstrelitev
Anonim

Ameriški podjetnik Elon Musk si je leta 2002 odprl letalsko vesoljsko agencijo zanj zastavil precej ambiciozne cilje. Izjavil je, da bo nezemeljski prostor kmalu na voljo ne le državnim vojaškim in vesoljskim korporacijam, ampak tudi navadnim turistom.

Zasebno ali javno?

V več kot 15 letih delovanja SpaceX je Musk uspel narediti veliko tega, kar je bilo napovedano na začetku njegovega ustvarjanja. Pojavila se je nova generacija raket SpaceX Falcon 9, ki se lahko vrnejo na Zemljo in ne zgorijo v gostih plasteh atmosfere. Ugotoviti je bilo mogoče, da turisti lahko obiščejo Zemljino orbito. Morda ni visoko, le 100 tisoč kilometrov, od tam pa le štiri minute opazovati naš planet, a je to tudi velika zmaga za zasebni posel. Vendar le malo ljudi verjame, da je SpaceX podjetje, ki deluje na individualna sredstva. Tudi v ZDA podatki o nenehnem financiranju agencije Musk iz Nasinega proračuna že dolgo niso na voljo.novice. Poleg denarja, ki ga podjetnikova korporacija prejme v znesku, ki zadostuje za njegove projekte, ima dostop do vseh skrivnih razvoja Nase.

Elon Musk
Elon Musk

Kljub številnim neuspešnim poskusom z nosilno raketo SpaceX Falcon 9, katere seznami izstrelitev vsebujejo okoli 50 datumov na začetku leta 2018, se je le nekaj izkazalo za res neuspešne. Toda glavno nalogo - ponovno uporabo prve stopnje, nato pa še drugih ključnih elementov aparata za osvajanje vesolja, je inženirjem Elona Muska uspelo doseči. Ko vidimo njihove resnične uspehe, se ne smemo čuditi dejstvu, da zasebni podjetnik za svoj razvoj prejme milijarde proračunskega denarja. Kljub temu so leti Falcon 9 pozicionirani izključno kot zasebni leti.

Preizkus - z različnim uspehom

Sprva je Musk načrtoval, da bo do leta 2018 ustvaril napravo, ki bi lahko obiskala vesolje kot taksi. Toda veliko več od časa, načrtovanega za uresničitev teh ciljev, je minilo, preden je bil ustvarjen SpaceX Falcon 9. Prvorazredne rakete te družine, Falcon 1, so že do leta 2009 lahko izstrelile tovor v nizko zemeljsko orbito, vendar so služile svojemu ustvarjalcu. samo kot promocijski material, ki dokazuje razpoložljivost prostora za zasebne razvijalce.

Prve izstrelitve Falcon 1 so bile izvedene štiri leta po ustanovitvi SpaceX. Zaradi nerazumno visokih stroškov opreme in treh zaporednih katastrof s popolno izgubo raket jih ni mogoče uvrstiti med uspešne. Veliki vlagatelji svojim idejam tudi Muskni uspelo pritegniti. Trajalo je še nekaj let, preden je SpaceX uspešno izstrelil ojačevalnik Falcon 9. A to je omogočilo predvsem več uspešnih izstrelitev Falcona 1 v letu 2008, ko je ojačevalnik lahko dostavil tovor v predvideno orbito. Sam Musk pravi, da bi moral, če bi mu takrat spet spodletelo, opustiti odmevne ambiciozne projekte zaradi običajnega pomanjkanja denarja. Z vidika ekonomskih kazalnikov se je njegova ideja izkazala za neuspešno, vendar je bila njena imidž komponenta po vsem svetu izjemen uspeh. Musk si ne bi mogel želeti boljše reklame za svoje zamisli.

Preizkušeno po korakih

Do leta 2013 se je oprema korporacije tako izboljšala, da je SpaceX izstrelil raketo Falcon 9 v upanju, da bo prvo stopnjo shranil za prihodnje lete. Končno je Musk lahko začel uresničevati svojo glavno nalogo - izum aparata za večkratno uporabo. 13. septembra je bila iz letalske baze Vandenberg izstreljena nova modifikacija nosilne rakete družine Falcon. Motor Merlin 1D je pomagal izstreliti več satelitov v LEO (nizka referenčna orbita). Skupno je naprava na ta dan v vesolje dostavila skoraj 13 ton tovora. Med izstrelitvijo in odklopom prve stopnje je bil opravljen preizkus njene vrnitve na Zemljo. Toda veličastni projekt Grasshopper, ki naj bi bil najuspešnejši od ustanovitve korporacije SpaceX, je propadel.

nočno izstrelitev raket
nočno izstrelitev raket

Zaradi netočnosti v izračunih in nepričakovane rotacije prve stopnje v obdobju zaviranja se podajagorivo iz rezervoarjev je šlo občasno, kar je privedlo do uničenja prve stopnje in opustitve načrtovanega preizkusa druge. Po prvotnem načrtu naj bi izpeljala misijo izstrelitve vesoljskih plovil v višje orbite z večkratnimi zagoni motorja. Ker se je neuspeh s prvo stopnjo za razvijalce izkazal za povsem nepričakovan, so se bali odločiti za nadaljnji preizkus druge. Vendar je bil razlog za neuspeh operacije ugotovljen. Gorivo je zmrznilo. Leta 2013 so bile izvedene skupaj tri izstrelitve Falcona 9, od katerih je ena vključevala namestitev satelita v orbito geotransfera.

Obstaja vrnitev prve stopnje

Da bi razumeli, zakaj je bilo Elonu Musku tako pomembno, da doseže ohranitev prvega koraka, obstaja nekaj plusov v prid tej ideji. Prvič, veliko ceneje je večkratno uporabo istega motorja kot pred vsakim zagonom namestiti novega. Kot lastnik avtomobila pred naslednjim potovanjem zamenja motor. Stroški so seveda neprimerljivi, a primer je več kot ilustrativen. Drugič, tudi z ogromnim popravilom bo motor še vedno cenejši od novega, torej, čeprav v nekoliko poškodovani obliki, vendar bi lahko vrnitev nazaj povzročila znižanje stroškov projekta kot celote. Toda Musk je še vedno poslovnež. In tretjič, s prihranjenim denarjem bi lahko organizirali nove lansiranja. Zato je veliko upal na raketo SpaceX Falcon 9, ki je že bila kos številnim resnim nalogam.

splashdown platforma Falcon 9
splashdown platforma Falcon 9

Prvaleta 2014 je bila izvedena uspešna operacija vrnitve v prvo stopnjo. Skupno je bilo v tem obdobju izvedenih šest izstrelitev nosilnih vozil. Vse z izstrelitve na Cape Canaveralu. V treh od njih, izdelanih 18. aprila, 14. julija in 21. septembra, je bilo načrtovano izvedbo operacij za vrnitev prve stopnje. Žal zaradi neugodnih vremenskih razmer na območju zalivanja in netočnih napačnih izračunov projektantov prvih stopenj ni bilo mogoče rešiti. Vsi so potonili. Toda telemetrija letenja je pokazala, da so bili vsi trije poskusi uspešni in stopnje so se spustile v danih kvadratih.

preboj 2015

A pravi triumf je Musk doživel leta 2015. In ne gre za to, da mu je v teh 12 mesecih uspelo izvesti že sedem letov, dva od štirih poskusov o vrnitvi prve stopnje pa sta se končala ugodno. Eni od raket SpaceX Falcon 9, ki so jo izstrelili 11. februarja, je uspelo pripeljati vesoljsko plovilo do Lagrangeove točke izven zemeljske orbite. Tri ameriške državne korporacije so postale partnerji projekta: NASA, NOAA in USAF. Slednji je operaciji zagotovil radarsko inštalacijo. Zaradi njenih neuspehov je bil izstrelitev rakete večkrat prestavljena, a je bila na koncu kljub temu izvedena, in to zelo uspešno.

Izguba prvih stopenj v vseh sedmih izstrelitvah v ozadju tako pomembnega preboja je prav tako malo zasenčila ustvarjalca SpaceXa. Razumel je, da bodo v zelo bližnji prihodnosti lahko izvedli natančnejši pristanek v za to določenih kvadratih in bodo lahko ne le shranili, ampak tudi ponovno uporabili. Konec koncev, enkrattakoj so se poskusi na njihovem pristanku izkazali za uspešnejše. Vendar je bil eden od letov leta 2015 katastrofalen za korporacijo Elona Muska. Pri 139 sekundah je eksplodirala raketa SpaceX Falcon 9 in z njo vesoljsko plovilo Dragon. V nadaljnjih študijah je bilo mogoče ugotoviti, da so bili razlogi za uničenje nosilca okvare druge stopnje. Kljub temu neuspeh podjetnika ni podrl in že decembra istega leta je izvedel naslednjo izstrelitev Falcona 9 z izstrelitvijo 11 satelitov v njihove orbite. Še več, ko je pristal na Cape Canaveralu, od koder se je začel, se je prva etapa po popravilih kmalu spet odpravila.

Stranke izberejo Falcon 9

Do leta 2016 je Elon Musk pridobil podporo ne samo državnih korporacij Združenih držav, ampak tudi drugih držav. V tem času je izvajal izstrelitev v orbito poleg ameriških satelitov Južne Koreje, Italije, Francije, Turkmenistana. Večina jih je bila izvedena pod pokroviteljstvom Nase. Tako je bilo z leti vesoljskega plovila Dragon na Mednarodno vesoljsko postajo leta 2012. Prva izstrelitev rakete SpaceX Falcon 9 je bila izvedena 22. maja v okviru programa COTS Demo Flight kombinirane druge in tretje misije. Vesoljsko plovilo se je uspelo približati ISS na razdaljo desetih metrov in pristati. Šesti dan je Dragon odšel na povratni let in 31. maja pljusknil v Tihi ocean ob obali Kalifornije.

izstrelitev satelitov v orbito
izstrelitev satelitov v orbito

Drugi let Dragona na ISS ni bil tako uspešen: druge stopnje ni bilo mogoče znova zagnati intestni model satelita Orbcomm-G2 je dva dni po izstrelitvi nosilne rakete zapeljal iz orbite in zgorel v ozračju. Ta izstrelitev SpaceX Falcon 9 z izstrelitve Cape Canaveral SLC-40 je potekala 8. oktobra 2012. Vodila ga je tudi NASA. Do leta 2016 je bilo to glavno testno mesto za rakete SpaceX, dokler ga ena od njih ni uničila v eksploziji.

Katastrofa na izstrelitvi

Zgodilo se je 1. septembra 2016. Dva dni pred načrtovano izstrelitvijo nosilne rakete SpaceX Falcon 9 s telekomunikacijskim satelitom Amos-6 na krovu je bilo treba opraviti testni opek. Na območju druge stopnje je med polnjenjem rezervoarja s tekočim kisikom prišlo do močne eksplozije in posledičnega požara.

Strokovnjakom je uspelo ugotoviti, da je sprememba konfiguracije jeklenk za stisnjen helij povzročila tragedijo. V aluminijastih plasteh notranjih sten rezervoarjev, ki so bile od zunaj prevlečene z ogljikovimi vlakni, so nastale deformacije. In v njih se je med notranjo in zunanjo plastjo nabiral tekoči kisik, ki se je nato vžgal. Tik pred izstrelitvijo rakete je bila za posodobitev opreme spremenjena konfiguracija valjev, vendar ustrezen preizkus ni bil opravljen. Z nadaljnjimi izstrelitvami je bilo odločeno, da se vrnemo na tanke preverjene zasnove.

Eksplozija nosilne rakete Falcon 9
Eksplozija nosilne rakete Falcon 9

Po tem neuspehu Musk leta 2016 ni več lansiral SpaceX Falcon 9. Pripovedi očividcev o tej tragediji kažejo, da je katastrofa postala glavno razočaranje ustvarjalca zasebne vesoljske korporacije in do takrat najbolj nedonosnega podjetjaskozi svojo zgodovino. Za naslednjo izstrelitev se je odločil januarja 2017.

18 se začne. Od tega so bili vsi uspešni

Izstrelilna ploščad SLC-40 na Cape Canaveralu že dolgo ni v uporabi. Izstrelitve raket družine Falcon 9 so bile prestavljene v bazo Vandenbeh in na lokacijo Kennedyjevega centra. Od prvega 14. januarja je bilo v orbito uspešno izstreljenih deset satelitov nove generacije Iridium. Ta izstrelitev je bila v marsičem tolažba za Elona Muska po septembrski katastrofi. Skupna teža tovora je bila skoraj 10 ton. Prvo stopnjo je bilo mogoče uspešno zapeljati na plavajočo ploščad Just Read the Instructions. Zato je bila kasneje izstrelitev SpaceX Falcon 9 z Iridium 4 Launch (neke vrste sistemov satelitske telefonije, po katerih je povpraševanje začelo naraščati, število naročil pa se je povečalo) v veliki meri omogočeno zahvaljujoč uspešnim izstrelitvam, izvedenim v začetku leta 2017.

Skupno je družba SpaceX Corporation v letošnjem letu izvedla 18 izstrelitev in nobena od njih ni povzročila večjih izgub. Prve etape so se vrnile bodisi na mesta mirujočega pristajalnega območja bodisi na plavajoče ploščadi. Sateliti so bili uspešno izstreljeni v orbite. Možno je bilo ponovno uporabiti tlačno spustno kapsulo vesoljskega plovila Dragon, izstreliti vesoljsko letalo Boeing X-37B, razširiti geografijo strank in še veliko več. Vsi ti uspehi so zagotovili oprijemljivo nadomestilo za finančne izgube zaradi katastrofe na Cape Canaveralu. In seveda je S paceX Falcon 9 Launch s sateliti Iridium NEXT prinesel komercialni uspeh.

Secret Zuma

Poleg vseh zgoraj naštetih nedvomnih uspehov korporacije IlonaLočimo lahko še eno masko, ki smo jo opazili v zadnjih treh letih. Časovni interval med izstrelitvami nosilnih raket se je opazno zmanjšal. Včasih je med izstrelitvami Falcona 9 minilo le nekaj dni. Prednost zaposlenih v korporaciji je tudi dejstvo, da so bile naslednje rakete pogosto poslane v vesolje z istega mesta. Tako kot pri izstrelitvi SpaceX Falcon 9 s lokacije Kennedyjevega centra 3. in 23. junija 2017. In dva dni pozneje je bila stran v bazi Vandenbe ponovno uporabljena.

Zumin skrivni tovor
Zumin skrivni tovor

Elon Musk je znova nameraval presenetiti zainteresirano skupnost novembra 2017. Toda izstrelitev rakete s tajnim tovorom pod kodnim imenom Zuma je bila prestavljena na januar 2018. 8. tega meseca je bila uspešno izstreljena raketa s skrivnostno napravo za enega od naročnikov ameriške vlade, katerega imena mediji še niso uspeli izvedeti. Vendar je kmalu prišlo sporočilo, da še vedno ni mogoče spraviti skrivnega satelita v orbito. Zuma je bil še vedno na krovu SpacexFalcon 9 in tega v korporaciji Musk sploh ne skrivajo, a se zaradi izjemno tajne misije izstreljenega predmeta raje ne zatekajo k podrobnim komentarjem.

Upanje in resničnost

Kakršnega koli pomembnega preboja v nadaljnjem razvoju korporacije iz tajne misije v SpaceX ni pričakovati. Izstrelitve bodo potekale po predhodno načrtovanem urniku. V letu 2018 in v naslednjih obdobjih je načrtovanih več deset lansiranj Falcona 9, pregledi in pregledi strokovnjakov, o katerih se strinjajo v enem:glavno nalogo - izumiti nosilno raketo za večkratno uporabo, narediti prostor bolj dostopen - je Musk izpolnil, vendar ni nikoli koloniziral Marsa, ni dosegel bistvenega znižanja stroškov izdelave ene izstrelitve. Z ustanovitvijo svoje korporacije leta 2010 je nameraval do leta 2018 doseči veliko več.

Nosilna raketa Falcon 9
Nosilna raketa Falcon 9

Morda bo vesoljska izstrelitev Zuma SpaceX Falcon 9 v zelo bližnji prihodnosti odprla nove možnosti za zasebno vesoljsko agencijo, o čemer govori ime proizvajalca tajnega objekta - Northrop Grumman Corporation. Vendar pa lahko projekt izdelave nosilne rakete nove generacije Falcon Heavy prinese Musku večji uspeh. Danes je največji od vseh, ki so jih kdajkoli ustvarili, in spada v kategorijo težkega razreda. Njegova moč je sposobna dostaviti veliko več tovora v vesolje, zmanjšati stroške enega leta za desetkrat in ustvariti prihranke pri številu izstrelitev. Poleg tega je načrtovana večkratna uporaba.

Priporočena: