С исторического запуска миссии Demo-2 прошла неделя. За это время сложилась интереснейшая картина в СМИ вокруг освещения данного космического события. Одни устраивают похороны Роскосмоса с мемами и многоразовостью, другие же не видят ничего необычного и говорят о том, что американцы повторили достижения Королёва. Думаю, пора обобщить всю имеющуюся информацию и проанализировать значение нового корабля для мировой космонавтики.
В российских СМИ Crew Dragon очень любят сравнивать с советскими Союзами. Особенно удивляет тезис о “повторении наследия Сергея Павловича”. Словно не летали никогда Аполлоны, Джемини и Меркурии, да и если и летали, то шпионы украли со стола Королёва чертежи прославленного Союза. Риторика заведомо глупая, естественно родство с Союзом состоит лишь в базовой схеме, а именно корабле капсульного типа. Небольшой корабль, выводимый ракетой-носителем и не имеющий ни крыльев, ни оперения, как это было у Шаттлов, Бурана и некоторых других разрабатываемых систем – вот что такое Crew Dragon. Внешне Crew Dragon немного напоминает командный модуль Аполлона, но никак не Союз. Но на внешнем сходстве сходства и заканчиваются. Crew Dragon – корабль нового поколения, разработанный под современные задачи и призванный снизить стоимость запуска астронавтов на орбиту. Отказавшись от дорогих в обслуживании и устаревших как морально, так и технически Шаттлов, NАSА сделало ставку на небольшие корабли для низкой околоземной орбиты, выводимые имеющимися в распоряжении ракетами-носителями. Корабли должны быть многоразовыми, рассчитанными на, как минимум, 4 членов экипажа и иметь надежные системы спасения (напомню, что системы спасения в Шаттлах были весьма и весьма экзотичными). Агенство инициировало программу Commercial Crew, в ходе которой поручает разработку и создание систем двум компаниям: SpaceX и Boeing. Последние, впрочем, успешно выполняют заказы NАSА в течение более 50 лет, именно они создали первую ступень (S-IC) легендарного Сатурна-5. Но если в других программах Boeing работал с NАSА в роли подрядчика, то специфика программы Commercial Crew состоит в том, что агенство перекладывает ответственность за разработку на плечи частных компаний, освобождая огромные ресурсы под другие, более важные задачи (правда вышло, что средства поглотила Артемида, но о ней в другой раз). Компании получили средства на разработку и тестирование пилотируемых кораблей: 4,2 млрд Boeing, 2,6 млрд получили SpaceX. В процессе разработки компаниям давали дополнительное финансирование, но и тут опять же отличился Boeing: мало того, что при одинаковых контрактных обязательствах главная авиастроительная компания получила почти на 2 млрд больше средств, чем SpaceX, так и во время разработки Boeing получил весомый грант на 287 млн. Суммарно за все фазы программы Commercial Crew Boeing и SpaceX получили 4,8 и 3,1 млрд долларов соответственно. Вообще вызывает вопросы распределение средств между компаниями при одних и тех же требованиях. Тем не менее, пройдя через ошибки тестирования, незапланированные разборки, протекционизм по отношению к конкурентам, SpaceX смогли создать корабль, отвечающий требованиям пилотируемых полетов и запустить на нем экипаж к МКС.
Технические особенности Crew Dragon:
- Большой объем герметичного отсека (9.3 m3), обеспечивающий комфорт для экипажа и возможность перевозить вместе с ним большое количество груза.
- Негерметичный отсек, объем которого почти в три раза превышает полезный объем капсулы (37 м3), в котором можно перевозить менее требовательные грузы, такие как надувные модули, батареи и стыковочные адаптеры станций, что было продемонстрировано в процессе эксплуатации кораблей Dragon 1.
- Возможность повторного использования, в том числе и для пилотируемых запусков. Dragon 2 изначально проектировался с задачей многоразового использования для пилотируемых миссий, но долгое время NАSА отказывало SpaceX в возможности запуска астронавтов на повторно используемых капсулах Crew Dragon. Но успешный старт миссии Demo-2 и задержки с кораблем Boeing Starliner (повторные миссии которого агенство разрешило ещё не дожидаясь беспилотного запуска), видимо подтолкнули к принятию столь радостного для компании решения.
- Интегрированная система аварийного спасения (САС) на жидкостных ракетных двигателях. К плюсам такой схемы можно отнести: возможность многократного применения в разных миссиях (вам не нужно каждый раз выкидывать двигатели), возможность активации САС на всех этапах полета. В теории, САС корабля Crew Dragon может помочь капсуле выйти на орбиту, при отказе второй ступени на последних секундах полета. Недостатки этой системы не так очевидны, как может показаться на первый взгляд. Прошлогодняя авария при запуске САС была неожиданностью, никто не мог предугадать, что топливо так АКТИВНО прореагирует с титаном клапана. Но эту проблему SpaceX изящно устранили, заменив клапан на разрывные мембраны. К недостаткам можно отнести и токсичное топливо: двигатели SuperDraco (как и двигатели ориентации Draco) работают на монометилгидразине и тетраоксиде диазота. Токсичное топливо не раз критиковалось в кругах экспертов, но альтернативы ему пока нет. Токсичное топливо используется и на отечественном Союзе, и на корабле Starliner. Третьим возможным недостатком называют вытеснительную подачу топлива, т.е. посредством нагнетания давления в баках. Но многочисленные испытания системы (особенно тщательно тестировали после инцидента с кораблем миссии Demo-1, если не ошибаюсь, провели более ста испытаний) показали надежность работы САС, а успешный In-Flight-Abort Test (тест на прерывание в полете) и предшествующее статическое испытание только закрепили уверенность в работе системы.
- Возможность брать грузы до 6 тонн (вместе с негерметичным отсеком).
- Сенсорные панели управления. Это решение тоже не раз подвергалось критике, особенно со стороны Роскосмоса. К сожалению, адекватной статистики по сравнению механических систем управления и сенсорных не нашел, но стоит заметить, что схожая ситуация наблюдается и в среде авиационной. Сенсорные системы контроля находят все большее применение на современных лайнерах, да даже от штурвала отказываются в пользу джойстика (привет, Airbus!), что говорит о том, что сенсорные системы вполне надежны.
- Новый абляционный материал для теплозащитного щита. Используется третье поколение материала PICA-X.
- Новый стыковочный механизм NDS, рассчитанный на стыковку со стыковочным узлом IDA на МКС. Тут-то отечественные СМИ и подняли шумиху: в корабле Маска российские детали. Да, есть деталь, но это силовое кольцо, сделанное предприятием Энергия, только находится оно не на корабле, а в адаптере IDA. Дело в том, что новые стыковочные порты разработаны и собираются всеми партнерами по МКС, что означает единый стандарт стыковочных узлов для станции. Таким образом реализуются партнерские принципы при эксплуатации МКС. И не удивительно, что в элементе, сделанном по международному сотрудничеству, найдется деталь из России. Сам же корабль американский. К слову, оба адаптера IDA доставлены кораблями Dragon первой версии.
Так революция ли? Пожалуй, нет. Илон Маск не сделал революцию, не убил Роскосмос и не затмил NASA. И всё же мы вправе говорить о качественном эволюционном скачке при разработке пилотируемых аппаратов. Многоразовый корабль и многоразовая ракета, дешевые в обслуживании и радикально снижающие стоимость доставки человека на орбиту – мы уже видели нечто похожее по заявлениям, но теперь это становится реальностью. Falcon 9 не только показала свою надежность за 10 лет эксплуатации ( особенно последняя версия Block 5), но и доказала, что многоразовый носитель можно разработать за относительно небольшие средства, и, что многоразовость является выгодной. Гвинн Шотвелл, президент SpaceX, заявляла, что повторное использование стоит меньше половины стоимости первой ступени ракеты. Сколько экономится при пяти запусках можно только гадать, но очевидно, что весьма много. И пусть двигатели не самые мощные, а именно мощностью так гордятся в Роскосмосе, но Merlin 1D – двигатель многоразовый, способный запускаться несколько раз за полет при экстремальных режимах возврата, что куда полезнее для многоразовых систем.
Даг Хёрли и Боб Бенкен уже поделились своими впечатлениями от полета на Crew Dragon. Они отметили отличную управляемость корабля, сказав, что управление такое же, как и на симуляторе. Корабль очень послушный и очень комфортный. Боб даже сделал сальто в корабле) В то же время, астронавты отметили, что ракета прокладывала путь к орбите тяжелее, чем Шаттл, чувствовалась тряска. Скорее всего это связано именно с особенностями Шаттла, конструкция которого позволяла выходить на орбиту с меньшими перегрузками и меньшей тряской. Некоторые успели и на основе этой информации прийти к выводу, что Crew Dragon уступает Союзу, но и Шаттл Союзу не родственник, да и Боб и Даг на Союзах не летали и ни разу их не сравнивали.
Что ещё смущает людей? Конечно же скафандры! Они никуда не годятся, ведь сделаны в Голливуде! Не знаю, откуда такое отношение к Голливуду, но доля правды есть: ДИЗАЙН скафандров разработан художником Хосе Фернандесом, придумавшим костюмы для супергероев. Только это не значит, что в NASA и SpaceX работают глупые люди, не думающие о безопасности. Скафандры прошли множество проверок, в том числе в вакуумных камерах. И они никогда не были рассчитаны на использование вне корабля, только внутри, на случай разгерметизации. Про отечественные скафандры как всегда не договаривают: скафандры, в которые одеты экипажи Союзов также не очень хорошая защита в условиях открытого космоса, они сильно отличаются от тех, что используются для работ за бортом МКС.
Что по итогу? NASA получило корабль нового поколения, оптимальное по ряду характеристик средство доставки людей и грузов в космос. Более того, в ходе реализации программы Commercial Crew агенство поспособствовало развитию частного сектора на рынке космических запусков, устроило условия для конкурентной борьбы и развития отрасли и теперь мы видим, как начинания этой программы реализуются в амбициозной Артемиде – программе возвращения на Луну. О ней и её проблемах мы поговорим в следующий раз.
*Фотографии взяты с сайтов NASA, SpaceX