Новые ракеты для Европы

:
Конкурс для NASA и Space X из Европы

После затрат на разработку в размере 4 миллиардов евро и множества задержек запуск новой ракеты Европейского космического агентства Esa запланирован на конец 2023 года. Уже есть 29 заказов на Ariane 6, 18 из них на Amazon.

Европа сейчас отстает. По крайней мере, в том, что касается ракет и коммерческих космических полетов. Рабочая лошадка «Ариан 5» надежно эксплуатируется с 1996 года. Но особенно SpaceX в последние годы зарекомендовала себя на коммерческом рынке благодаря агрессивной ценовой политике и маркетинговой стратегии ее основателя Илона Маска. Однако Европейское космическое агентство Esa и космическая компания Arianespace (дочерняя компания Arianegroup) рано распознали знамения времени и уже в 2014 году приступили к разработке новой ракеты: Ariane 6.

Он должен был начаться два года назад. Но пандемия коронавируса и различные неудачи в развитии задержали это. На пресс-конференции в октябре генеральный директор ЕКА Йозеф Ашбахер объявил, что теперь целью является четвертый квартал 2023 года. Затем новый Ariane 6 впервые взлетит с европейского космодрома Куру в южноамериканской Французской Гвиане. Для этого здесь создано новое стартовое поле площадью 170 га. С помощью солнечных коллекторов с 2025 года планируется производить «зеленый» водород, который будет служить жидким топливом. Кроме того, новые производственные мощности и стартовые площадки позволят «запускать ракеты каждые две недели», — говорит в интервью нам Даниэль Нойеншвандер, директор ЕКА по космическим кораблям-носителям. Однако это не означает, что «Ариан-6» будет летать каждые две недели. Но с «Ариан-5» между ними было еще как минимум два месяца. Время и затраты между пусками были значительно сокращены. «Потому что две ракеты готовятся параллельно», — говорит Нойеншвандер. Кроме того, их подвозят горизонтально к рампе и только устанавливают там, вместо того, чтобы медленно перемещать по вертикали весь путь от производственного цеха до стартовой площадки.

А каждый сэкономленный цент и каждая секунда означает конкурентное преимущество в быстрорастущем бизнесе коммерческих космических путешествий: согласно недавнему отчету рыночных аналитиков ReportLinker, рынок стартовых систем в этом году уже достиг примерно 17 миллиардов долларов США и к 2027 году вырастет почти до 30 миллиардов долларов. И именно здесь «Ариан 6» хочет выжить, потому что его можно использовать по-разному.

Ракета высотой 62 метра при запуске опирается на так называемые ускорители: вспомогательные ракеты на твердом топливе, которые носят название P120C. В зависимости от требований, два или четыре из них могут быть развернуты перед запуском главных двигателей Vulcain первой ступени. Таким образом, на низкую околоземную орбиту можно вывести до 21,6 тонны. Эта полезная нагрузка может быть как одним тяжелым спутником, так и несколькими более легкими системами. Большое преимущество Ariana 6 скрыто во второй ступени. Недавно разработанный двигатель Vinci может запускаться не только один раз, но и несколько раз. В начале октября Немецкий аэрокосмический центр успешно испытал этот разгонный блок на полигоне Лампольдсхаузен в Баден-Вюртемберге.

Во Французской Гвиане уже находится Ariane 6. Это модель для тестирования сборки, канала передачи данных, фидерных линий и систем запуска.

Во Французской Гвиане уже находится Ariane 6. Это модель для тестирования сборки, канала передачи данных, фидерных линий и систем запуска.
Фото: dpa/Мануэль Педуссо


С новым двигателем можно выходить на различные орбиты, а также можно транспортировать несколько спутников с разными профилями требований. Всего одним пуском «Ариан-6». Кроме того, «у нас есть возможность запускать мини-спутники по низким ценам». За ним стоят небольшие легкие ракеты весом до нескольких сотен килограммов, которые разрабатываются и строятся перспективными космическими компаниями в Европе или научно-исследовательскими институтами. Для целевых проектов или коммерческих услуг.

SpaceX теперь также предлагает это. А их «Фалькон-9» может вывести на низкую околоземную орбиту полезную нагрузку в 22,8 тонны. Это чуть больше, чем способен «Ариан-6». «Но мы планируем еще один этап расширения на 2025 год», — говорит Нойеншвандер. При условии, что Совет министров ЕКА 22 и 23 ноября согласится. С более мощными ускорителями и улучшенными двигателями цель состоит в том, чтобы увеличить транспортную вместимость на 20 процентов и, по крайней мере, сравняться со SpaceX, если даже не опередить Илона Маска. Кроме того, вторая ступень полностью сгорит в земной атмосфере после использования, так что больше не останется обломков. Это мера против космического мусора на околоземной орбите, который все больше ограничивает космические путешествия. Однако, в отличие от SpaceX, для этого требуется немного остаточного топлива, чтобы соответствующим образом управлять ступенью.

Хотя Esa еще не может предоставить точную информацию о стартовых затратах, они хотят быть конкурентоспособными и отмечают, что уже есть 29 заказов. Около 75 процентов из них являются коммерческими. Только 18 заказов поступили от Amazon. Интернет-магазин в США также является поставщиком ИТ-услуг, который хочет обеспечить всемирное подключение к Интернету через спутник с помощью так называемого проекта Койпера. Так же, как Илон Маск с его конкурирующей системой Starlink.

Однако в январе 2021 года журнал «Politico» написал о самих затратах на запуск, что они должны составить около 77 миллионов долларов США для Ariane 6 с двумя ускорителями, что значительно ниже затрат на запуск старой «Ariane 5». » с более чем 165 миллионов долларов США. Однако на бумаге он все равно будет дороже, чем SpaceX. Полет «Сокола-9» сейчас оценивается в 67 миллионов долларов США. Однако точно сказать, каковы реальные затраты американцев, никто не может. Цена зависит от клиента. По данным американского новостного канала CNBC, например, американские ВВС заплатят за запуск 95 миллионов долларов США. Это объясняется повышенными требованиями к безопасности военного заказа. С другой стороны, большой успех американской компании заключается в том, что первая ступень «Сокола-9» является многоразовой — что существенно снижает затраты.

И это то, чем Ariane 6 не может похвастаться. Только последующие ракетные системы также должны иметь возможность многократного применения. «И тут речь идет не только о первом этапе, но и о втором. Это усложняет задачу», — говорит Нойеншвандер. Но он подтверждает то, что босс НАСА Билл Нельсон уже сказал о критике «лунной ракеты», которую можно использовать только один раз для программы Artemis: повторное использование не является ценностью само по себе. Только когда вам нужно организовать много запусков в быстрой последовательности, это действительно становится решающим. «В основном речь идет об устойчивости», — говорит Нойеншвандер. И это включает в себя производство «зеленого» водорода, предотвращение космического мусора и возможность объединения различных миссий или заказов в один запуск. Тем более, что ракета-носитель «Ариан-6» также служит первой ступенью для меньшей европейской ракеты «Вега-С», способной вывести на орбиту высотой 700 километров до 2,3 тонны. Он уже успешно стартовал в июле этого года. Взаимозаменяемость и многофункциональность строительных блоков также помогут снизить затраты.

Тем более, что разработка ракет никогда толком не заканчивается. Esa в настоящее время работает над двигателем Prometheus. Усовершенствованная 3D-печать и цифровое управление должны значительно снизить производственные затраты. По данным ведущей компании Arianegroup, в 10 раз по сравнению с двигателями «Ariane 5», что означает цену за единицу около одного миллиона евро. Кроме того, Prometheus должен быть многоразовым и строиться в двух вариантах. Один будет работать «классически» с жидким водородом и кислородом. Но есть и вариант использования жидкого метана в качестве топлива. Для этого требуется температура всего около минус 162 градусов по Цельсию, тогда как для водорода она составляет минус 253 градуса по Цельсию. Это значительно удешевляет метан. Кроме того, танк мог быть компактнее и, следовательно, дешевле. Однако это концепции следующего десятилетия. В настоящее время основное внимание уделяется «Ариан-6» и его успешному первому полету в четвертом квартале 2023 года — после того, как его разработка обошлась почти в четыре миллиарда евро и в нем участвовало 600 компаний со всей Европы.

Но зачем беспокоиться? ЕКА занимается не только исследованиями или лунной программой НАСА. Телекоммуникации, навигация, наблюдения за погодой, сельское хозяйство, изменения в морях, реках и атмосфере или меры реагирования на катастрофы, такие как масштабные лесные пожары и наводнения. Все зависит от систем на орбите и данных из космоса. И земля меняется. Не только из-за изменения климата, но теперь и из-за политических потрясений, таких как вторжение России в Украину. «Европа должна работать над автономным доступом в космос. Ariane 6 — ключ к этому», — говорит Нойеншвандер. Генеральный директор ЕКА Йозеф Ашбахер сделал аналогичное заявление на пресс-конференции в октябре после того, как многие партнерские отношения с Россией устарели после войны: независимый путь в космос «имеет решающее значение для Европы в будущем».