Информация по пуску Falcon 9 (CRS-10)

Дата: 19 февраля 2017. (Перенос с 18 февраля)
Пусковое окно: 16:39 по Киеву/17:39 МСК.
Место: стартовый комплекс 39А, космический центр им. Кеннеди, мыс Канаверал, Флорида, США.
Ссылка на трансляцию: Alpha CentauriSpaceX по-русски

Основная миссия: это 10-я миссия грузового транспортного корабля Dragon по программе снабжения МКС. Корабль доставит на МКС 2490 кг различного груза, что включает в себя 296 кг запасов для экипажа — продукты питания, одежда и прочие нужные вещи. Помимо этого, корабль доставит необходимое оборудование для поддержания работы станции и для проведения около 250 научных и исследовательских работ в ходе 50-й и 51-й экспедиции.
SAGE III (Stratospheric Aerosol and Gas Experiment — Эксперимент по изучению аэрозолей и газов в стратосфере) — 527-килограммовый инструмент, который будет установлен на одной из специальных платформ снаружи МКС. Такие внешние палеты используются для размещения экспериментов, проводимых в вакууме. SAGE III — часть одной из самых продолжительных программ NASA по наблюдению Земли, и предоставляет учёным возможность наблюдать за состоянием земной атмосферы в течение продолжительного времени. И не только наблюдать, но и действовать: данные, полученные в ходе программы SAGE, подтвердили антропогенные причины истощения озонового слоя, и повлияли на принятие Монреальского протокола, который запретил производство разрушающих озоновый слой химических веществ. SAGE III продолжает эти важные исследования и займётся измерением уровней озона, аэрозолей, водяного пара и других газов в атмосфере Земли, а также температуры в стратосфере и мезосфере.

Работник осматривает SAGE-III в чистой комнате. (Credit: NASA)

Другой инструмент, который будет установлен снаружи станции — это Lightning Imaging Sensor (LIS, детектор молний). Его целью является наблюдение молний — их частота, количество, энергия — по всему миру. Уникальная особенность аппарата состоит в возможности наблюдать молнии в дневное время благодаря использованию канала ближнего ИК-диапазона и последующей обработке данных. Результаты наблюдений помогут лучше понять погодные механизмы, изменение климата, физические и химические процессы атмосферы, а также повысить безопасность воздушных судов и космических аппаратов.

LIS является частью Space Test Program — программы NASA, которая предназначена для испытания небольших научных инструментов и технологий в космосе. Так, ещё одним испытанием в рамках программы станет SpaceCube-Mini — миниатюризированный гибридный компьютерный процессор, который обещает большую вычислительную мощность, при этом имея более низкое потребление энергии и меньшую стоимость. Основанный на семействе интегральных схем Virtex компании Xilinx, такой процессор можно будет использовать на малых космических аппаратах (МКА), во многом избавляя от необходимости передавать данные на Землю для обработки, поскольку большую часть работы можно будет проводить прямо на борту.

Raven (Credit: NASA)

Из экспериментальных технологий стоит упомянуть и модуль Raven, который будет установлен снаружи МКС и протестирует основные элементы будущей системы автопилота. В течение следующих двух лет инструмент будет наблюдать прибывающие и отбывающие космические корабли. Отработка использования датчиков, алгоритмов машинного зрения и обработки данных сделает NASA на шаг к ближе к технологии автоматической стыковки в космосе, которую можно будет применять для разнообразных целей — в частности, для миссий по дозаправке спутников.
Также в рамках Space Test Program на МКС отправят супербактерию MRSA, которая является причиной многих сложно излечимых заболеваний у людей. С помощью специального прибора Gene-RADAR будет проводиться наблюдение за реакцией бактерии на условия микрогравитации. По результатам исследования учёные смогут разработать модели, предсказывающие мутацию устойчивых к антибиотикам бактерий, и новые лекарства для борьбы с ними.
На МКС прибудут и другие биологические эксперименты, например, по наблюдению за ростом стволовых клеток в условиях микрогравитации, что в будущем может помочь в лечении рака. А ещё на борту корабля будут почти что астронавты: в рамках программы исследований с использованием грызунов Dragon доставит на МКС несколько десятков мышей. Основная цель этого исследования — лучше изучить процессы восстановления костной ткани и влияние на них микрогравитации.

Dragon CRS-9 покидает станцию, август 2016 (Credit: NASA)

Это будет первый запуск SpaceX с исторической площадки 39А космического центра им. Кеннеди. Именно отсюда стартовали лунные миссии программы Аполлон и миссии космических шаттлов, включая первый и последний полёт программы. В 2014 году SpaceX заключили контракт на 20-летнюю аренду комплекса 39А. С тех пор продолжается модернизация структур и систем площадки, которая будет поддерживать пуски Falcon 9 и в будущем — Falcon Heavy, чей первый полёт намечен на лето 2017 года.
Через примерно 10 минут после запуска, Dragon выйдет на орбиту, затем развернёт солнечные батареи и начнёт двухневный путь до станции. Когда корабль достигнет МКС, манипулятор Canadarm2 под управлением астронавта ЕКА Тома Песке захватит и пристыкует Dragon к модулю «Гармония». На станции корабль пробудет около 4 недель, после чего в него переместят груз, предназначенный для возвращения на Землю, и Dragon отправится назад.
Также планируется возвращение первой ступени ракеты на землю в посадочную зону LZ-1 возле места пуска.

Подготовка Falcon 9 к запуску CRS-10. Снимок сделан спутником Deimos 2 (Credit: Deimos Imaging)

РН: Falcon 9 — двухступенчатая ракета, полностью разработанная SpaceX, уже успела совершить 29 полётов в разных модификациях. Данная модификация под названием Full Thrust — третья для Falcon 9, и благодаря ряду улучшений позволяет выводить на орбиту более тяжелые грузы. Среди изменений в этой версии — модифицированные двигатели Merlin 1D, которые используются на полную тягу; вмещается еще больше топлива. В качестве горючего используется ракетное топливо-1 (RP-1, керосин) и жидкий кислород в качестве окислителя. Эти компоненты закачиваются сверхохлаждёнными, поскольку тогда они имеют большую плотность, и позволяют вместить в один и тот же объем большую массу топлива. На низкую околоземную орбиту Falcon 9 Full Thrust может выводить до 22 800 кг полезной нагрузки, а на геопереходную — до 8300 кг. Также указывается, что ракета может вывести до 4020 кг к Марсу, но такие полёты еще впереди.
Первая ступень оснащена 9 двигателями Merlin, разработанными SpaceX (по количеству двигателей и название ракеты — Falcon ). Каждый из них выдает до 914 кН тяги в вакууме. Двигатели расположены так называемой октасеткой — 8 по кругу и 1 в центре. В таком расположении они позволяют поддержать миссию даже при отказе одного или двух двигателей. Такая способность из всех ракет есть только у Falcon 9. К тому же, двигатели Merlin способны регулировать тягу, что играет важную роль при посадке первой ступени.
Со второй ступенью первую соединяет композитная структура, которая содержит механизм разделения ступеней. После отделения на высоте около 80 км, первая ступень начинает свой путь назад, а вторая — продолжает основную миссию. Вторая ступень имеет один двигатель Merlin. Оптимизированный для работе в вакууме, он выдает до 934 кН и отрабатывает около 6 минут полёта, после чего полезная нагрузка — Dragon или какой-нибудь спутник — отделяется и выводится на нужную орбиту.