Rocket Lab впервые поймала первую ступень ракеты-носителя (РН) Electron. Это открывает компании дорогу к частично многоразовому использованию данной ракеты и к уменьшению стоимости её эксплуатации. Правда, как это часто бывает, не всё прошло гладко в первой попытке.

Видео запуска РН Electron «There And Back Again». Отрывок с трансляции. Credit: Rocket Lab/SciNews.

Запуск, который получил название «There And Back Again» (русс. «Туда и обратно»), был осуществлён 2 мая в 22:49 UTC (3 мая в 1:49 мск) со стартового комплекса Rocket Lab Launch Complex 1 в Новой Зеландии. Это был 26 запуск РН Electron, на её борту находилось 34 небольших спутника, все они успешно доставлены на заданную орбиту. Через две с половиной минуты ступени разделились и вторая продолжила вывод аппаратов на солнечно-синхронную орбиту высотой 520 километров, а первая начала возврат. Расчёты показывают, что во время снижения ступень разогналась до 2,3 километра в секунду, а отдельные её части разогрелись до 2400 градусов Цельсия. Для защиты от таких воздействий добавлены специальные защитные элементы в конструкцию ступени. На высоте 13 километров она выпустила тормозной парашют, а на 6 километрах раскрылся основной, задача которого заключается в снижении скорости до 10 метров в секунду. Вскоре после этого к плавно снижающейся первой ступени подлетел вертолёт Sikorsky S-92, который находился в расчётном месте падения ещё до запуска. Подлетев к ступени, он сумел зацепиться своим тросом с крюком на конце за трос парашюта. После этого вертолет должен был доставить ступень к стоящему рядом специальному морскому судну компании и мягко опустить её на него.

Несмотря на то что вертолёт поймал ступень, пилот через некоторое принял решение опустить её не на судно, а в океан. Причина кроется в том, что нагрузка на летательный аппарат оказалась немного выше расчётной. При этом было отмечено, что ступень находится в отличном состоянии. Во время тестов, когда массо-габаритный макет ступени сбрасывали с другого вертолёта, проблем не возникало. Но это только первая полноценная попытка поимки ступеней после реального запуска, и сама поимка, что важно, удалась. Далее компании Rocket Lab потребуется изменить траекторию полёта вертолёта для компенсации нагрузок или пересмотреть их верхний предел.

Поимка ступени вертолётом во время испытаний в апреле. Credit: Rocket Lab.

Использование концепции частично многоразовых РН

В РН Electron использованы довольно необычные решения с целью уменьшения стоимости пуска и увеличения конкурентоспособности носителя на рынке запусков. Например, часть деталей жидкостных ракетных двигателей Rutherford (русс. «Резерфорд») этой РН напечатаны на 3D-принтере. При этом они используют насосы с батарейным питанием (13 литий-полимерных аккумуляторов) и вентильными двигателями постоянного тока, каждый из которых развивает мощность около 37 кВт при скорости вращения 40 000 оборотов в минуту, что позволяет повышать давление в топливной магистрали от 0,2—0,3 МПа до 10—20 МПа и отказаться от традиционных турбонасосов и дросселирования. Однако стоимость всего этого по-прежнему высока. Возврат и повторное использование первой ступени частично снимает эту проблему, так как большую часть дорогостоящих дателей не нужно будет изготавливать повторно.

В отличие от компании SpaceX Илона Маска, которая является лидером в деле повторного использования первых ступеней, Rocket Lab использует более простую схему. Первые ступени Falcon 9 и Falcon Heavy приземляются сами с использованием своих реактивных двигателей на специальные платформы. Для этого им нужен определённый запас топлива (впрочем, не очень большой), специальные воздушные рули, опоры и улучшенная система управления. Но у Electron, которая относится к классу сверхлёгких ракет-носителей, значительно меньше масса, что позволяет использовать более простую схему с парашютом и вертолётом. Это позволяет избежать нежелательного контакта с морской водой.

Кстати, несмотря на то что в РН Electron будет использоваться схема возврата ступени с парашютом и вертолётом, в проектируемой ракете Neutron Rocket Lab планирует применить проверенный SpaceX метод реактивной посадки. Более того, как и SpaceX, компания планирует возвращать и головной обтекатель, но для этого не понадобится парашют или иная отдельная система торможения: створки обтекателя будут встроены в первую ступень и не будут сбрасываться, как это происходит в обычных ракетах.