Главная » 2025»Январь»16 » Новая американская ракета New Glenn впервые запущена в космос: её особенности и перспективы, видео запуска
16.01.2025 22:11
Новая американская ракета New Glenn впервые запущена в космос: её особенности и перспективы, видео запуска
Компания Blue Origin, владельцем которой является небезызвестный миллиардер и основатель Amazon Джеффри Безос, осуществила первый запуск своей новой ракеты-носителя (РН) тяжёлого класса New Glenn в космос. Как прошёл запуск, в чём особенности новой ракеты и какие у неё перспективы?
Примечание: ниже приведено видео с YouTube, если оно не работает или медленно загружается, то можно посмотреть его на «Дзене» по этой ссылке.
Запуск РН New Glenn был осуществлён 16 января 2025 года в 10:03 по московскому времени со стартового комплекса LC-36 космодрома на мысе Канаверал. Через 3 минуты и 15 секунд после старта первая ступень отделилась и начала возврат на специальную платформу. Вторая ступень успешно достигла заданной орбиты (её параметры не указаны), несколько раз по плану отключив и перезапустив двигатели.
Это 9 пуск для США в текущем году (остальные запуски пришлись на РН Falcon 9 компании SpaceX Илона Маска) и 11 в мире (ещё 2 старта было совершено в Китае).
Планировалось, что в этом запуске первая ступень попытается осуществить посадку на морскую платформу Jacklyn, которая находилась в Атлантическом океане. Глава компании Джеффри Безос предупредил, что шанс на успех во время первого пуска мал. Увы, он оказался прав: первая ступень успешно отделилась и начала возврат, но связь с ней через некоторое время была потеряна. Конечно, нужно время на отработку этой технологии. Например, компания SpaceX Илона Маска, для которой возвраты и повторные запуски первых ступеней РН Falcon 9 уже давно стали рутиной, далеко не с первого раза смогла это сделать. Несмотря на это, пуск признан успешным: главная задача любой ракеты — вывести полезную нагрузку на заданную орбиту, с чем New Glenn справилась.
Платформа Jacklyn названа в честь Жаклин Гизе, матери Джеффри Безоса. Это одно из крупнейших судов в мире, способное работать и двигаться без экипажа.
Морская платформа Jacklyn, которая используется для возврата первой ступени New Glenn. Credit: Blue Origin.
Первоначально планировалось, что РН New Glenn в первом полёте запустит в космос два зонда-близнеца NASA ESCAPADE, что будут исследовать Марс с орбиты. Однако было решено запустить их хоть и с помощью New Glenn, но не во время первого запуска ракеты. Причины две:
ни зонды ESCAPADE, ни New Glenn не были готовы к стартовому окну, когда до Марса можно было долететь с минимальными затратами времени и топлива;
во время первого пуска любой РН риск аварии выше.
Blue Origin решила запустить урезанный прототип системы развёртывания и обслуживания спутников Blue Ring собственной разработки, который получил название Pathfinder. В этом полёте он был прикреплён ко второй ступени без возможности отделения, потому не имел двигательной установки и солнечных батарей, зато был оснащён большим набором датчиков. Система Blue Ring сможет доставлять спутники с максимальной суммарной массой до 3 т на различные орбиты, менять орбиты ранее запущенных аппаратов, заправлять некоторые из них и даже проводить простейший ремонт, выступать ретранслятором. При необходимости он сможет работать на орбите более 5 лет, возможно, Blue Origin будет предлагать его заказчикам и в качестве космической платформы — «заготовки» полноценного спутника. Blue Ring можно будет запускать и на других ракетах.
Blue Ring, иллюстрация. Credit: Blue Origin.
Запущенный прототип Blue Ring Pathfinder перед установкой створок головного обтекателя. Credit: Blue Origin.
Запущенный прототип Blue Ring Pathfinder внутри головного обтекателя. Credit: Blue Origin.
РН New Glenn во время тестирование в феврале 2024 года. Credit: Blue Origin.
РН New Glenn. Credit: Blue Origin.
Запуск New Glenn. Credit: Blue Origin.
Работа 7 двигателей BE-4 на первой ступени New Glenn. Такой цвет пламени объясняется использованием жидкого метана в качестве топлива. Credit: Blue Origin.
Запуск New Glenn, снятый с длинной выдержкой. Credit: Blue Origin.
Особенности New Glenn
Компания Blue Origin известна тем, что создала cуборбитальный многоразовый космический корабль New Shepard, опыт эксплуатации которого использовался при создании New Glenn. New Shepard осуществляет пилотируемые туристические суборбитальные космические полёты, беря на борт до 6 человек. В 2024 году благодаря ему в космосе побывало 18 туристов. Также осуществляются беспилотные суборбитальные полёты с научными приборами различных заказчиков. New Shepard имеет многоразовую первую ступень, осуществляющую вертикальную посадку, и оснащена жидкостным ракетным двигателем (ЖРД) BE-3, модификация которого также используется на второй ступени New Glenn.
New Glenn — первый проект РН тяжёлого класса, реализованный Blue Origin. Ракета получила название в честь Джона Гленна — первого астронавта США, совершившего орбитальный полёт (первым американским астронавтом был Алан Шепард, но он совершил суборбитальный полёт, в его честь компания назвала New Shepard). Кстати, свой второй полёт Гленн осуществил в 77 лет, став самым пожилым человеком в космосе. Этот рекорд был побит только суборбитальными туристами, причём на New Shepard: сейчас рекорд держит Эд Дуайт, совершивший полёт на этом корабле в 90 лет.
Blue Origin начала первые работы по New Glenn в 2013 году, анонс ракеты произошёл в 2016, но окончательный технический облик РН был выбран только в 2018 году. Первые годы разработка New Glenn полностью финансировалась Blue Origin, но после 2019 года проект начал получать финансирование от Космических сил США в рамках программы космических запусков в интересах национальной безопасности.
New Glenn — частично многоразовая двухступенчатая РН тяжёлого класса, способная вывести до 45 т на низкую околоземную орбиту, до 13,6 т на геопереходную орбиту и до 7 т к Луне. Видимо, указана масса при запуске New Glenn в одноразовом варианте. Её длина — 98 м (примерно высота 32-этажного здания), диаметр — 7 м, длина головного обтекателя — 21,9 м.
Строение New Glenn. Credit: Blue Origin.
Сравнение ЖРД BE-4 на первой ступени и BE-3U на второй. Credit: Blue Origin.
На первой ступени установлено 7 двигателей BE-4, разработанных Blue Origin. Как утверждает компания, при создании BE-4 не привлекались государственные средства, только частные инвестиции. Это однокамерные ЖРД закрытого цикла, они используют топливную пару «жидкий кислород — жидкий метан» и работают независимо друг от друга. Тяга одного BE-4 на уровне моря составляет 244,7 тс (2400 кН).
Именно благодаря метану мы видим голубоватое пламя.
Первая ступень РН New Glenn. Credit: Blue Origin.
Двигатели BE-4 на первой ступени РН New Glenn. Credit: Blue Origin.
Отдельно остановимся на топливе первой ступени — метане. Это ракетное топливо становится всё более и более популярным, первая ракета на метане была успешно запущена в 2023 году. Несмотря на растущую популярность нового топлива, его использование всё же не является революционным. Оно обладает как и рядом преимуществ, так и рядом недостатков. Подробнее об этом описано в статье, посвящённой первой успешно запущенной метановой РН. Но главное: метан — лучшее топливо для многоразовых ракет. При сгорании, в отличие от керосина, он почти не образует сажу, поэтому элементы двигателя не придётся очищать от несгоревших остатков топлива.
Использование метана также позволило применить автогенный наддув, когда компоненты топливной пары газифицируются и подаются в топливные баки. Наддув необходим для поддержания давления в баках и безкавитационной работы турбонасосов ЖРД, чаще всего для этого используется газ наддува (азот или гелий), который находится в специальных баках, что утяжеляет РН.
New Glenn — не первая РН, использующая BE-4. Эти двигатели также устанавливаются на первой ступени РН Vulcan Centaur американской компании United Launch Alliance (ULA). Она совершила уже 2 пуска и в перспективе заменит РН Atlas V этой компании с российскими РД-180. Их поставка прекращена несколько лет назад, сейчас ULA расходует оставшиеся. Испытания BE-4 начались в 2015 году, а первые готовые двигатели были поставлены ULA в 2020 году.
ЖРД BE-4. Credit: Blue Origin.
Посадка первой ступени New Glenn будет осуществляться таким же образом, как и у первой ступени РН Falcon 9. Для этого на ней установлены все необходимые системы, рули и посадочные опоры, а двигатели могут быть перезапущены.
На второй ступени New Glenn установлено 2 однокамерных двигателя BE-3U, использующие топливную пару «жидкий кислород — жидкий водород». Они также обеспечивают автогенный наддув. ЖРД BE-3U используют подтип цикла фазового перехода — т. н. продуваемый цикл фазового перехода. Жидкий водород прокачивается через сопло, охлаждая его и нагреваясь самим. Его небольшая часть отбирается для работы турбонасосов и стравливается, остальная поступает в камеру сгорания. Это позволяет максимизировать мощность турбонасосов, используя большую разницу в давлении.
Тяга одного BE-3U в вакууме составляет 78,4 тс (769 кН).
BE-3U, компьютерная модель. Credit: Blue Origin.
Единственная фотография второй ступени New Glenn, которую удалось найти. Credit: Blue Origin.
Перспективы
Blue Origin может получить доступ к военным заказам, но для этого ракете New Glenn потребуется пройти сертификацию Космическими силами США. Обычно для этого требуется несколько успешных запусков. Скорее всего, New Glenn потребуется ещё один успешный старт.
Для получения большого числа сторонних заказов РН New Glenn нужно наработать положительную статистику запусков — большое число стартов с как можно меньшим числом аварий. Впрочем, Blue Origin без проблем обеспечит полезную нагрузку для New Glenn. Дело в том, что компания готовится к развёртыванию системы Kuiper — аналога Starlink от SpaceX, что будет предоставлять высокоскоростной доступ к сети Интернет почти в любой точке Земли. Сейчас у Blue Origin есть разрешение американского регулятора на запуск более 3,2 тыс. спутников этой системы, услуги связи начнут предоставляться после того, как спутниковая группировка Kuiper будет состоять более чем из 578 аппаратов. Отдельно нужно отметить, что около 60% всех пусков Falcon 9 (а в 2024 году их было более 130) приходится на запуск спутников Starlink. Поэтому без полезной нагрузки и запусков New Glenn не останется.
Для развёртывания спутников Kuiper и осуществления других стартов ракету New Glenn придётся запускать очень часто. В этом может помочь многоразовая первая ступень. Отработка её возврата займёт определённое время: у SpaceX на это ушёл не один год. Но это того стоило: если бы Falcon 9 была бы одноразовой, то для осуществления 134 её пусков в 2024 году пришлось бы изготовить 1340 двигателей Merlin 1D (1206 для первых ступеней и 134 для вторых ступеней). Смогла бы SpaceX произвести столько? Не факт. Но многократное использование одних и тех же первых ступеней позволяет уменьшить это число. Также это позволит возвращать и повторно использовать многие дорогие компоненты, те же двигатели BE-4, например, что уменьшит себестоимость запусков New Glenn.
New Glenn может получить ещё и многоразовую вторую ступень, которая получила название Jarvis. Blue Origin начала работу над ней в 2021 году, пока о ней известно очень мало.
Blue Origin также будет использовать New Glenn для запусков разрабатываемых ею космических кораблей серии Blue Moon и орбитального буксира Cislunar Transporter, создаваемого компанией Lockheed Martin. Они будут использоваться в новой лунной программе США с широким международным участием «Артемида».
0
