Почему SpaceX сажает ракеты в океан

1

В чём дело?


Девятого апреля и шестого мая SpaceX удачно посадила первую ступень своей РН Falcon 9 на автоматическую плавучую баржу в тихом океане. Это происходит впервые в истории.

2

Ну и чем это круто?


Да хотя бы тем, что посадка проходила в полностью автоматическом режиме. Представьте: 25-этажный дом падает с высоты в сотню километров в квадрат 20х20 метров, который ко всему еще и раскачивается на волнах!
Помимо впечатляющего достижения инженерной мысли, это событие должно привлечь инвесторов и показать правительству США перспективность технологий возврата отработанных ступеней на Землю.

3

Так а зачем её возвращать-то?


Сейчас первые ступени ракет-носителей при отделении (которое происходит на высоте около 100 километров) просто падают на Землю. Чаще всего точка их падения просчитывается заранее — никто не хочет, чтобы многотонная груда рухнула на жилой город.

Илон Маск, глава компании SpaceX, считает такое расходование ресурса неэкономичным: зачем разбивать (или затапливать в океане) фрагмент ракеты, который можно повторно использовать. Стоимость постройки новой ракеты во много раз превышает стоимость используемого для запуска топлива, так что возможность сохранить часть носителя и затем запустить его вновь позволяет сэкономить приличную сумму — около 30% стоимости запуска. То есть если сегодня один пуск Falcon 9 обходится в $60 млн., в перспективе можно будет снизить эту сумму до $40 млн.

4

Ну хорошо, а почему используют плавучую баржу?


Действительно, посадка на большую ровную площадь где-нибудь возле пусковой площадки выглядит проще. Да и на транспортировке ракеты можно будет экономить топливо (той же баржи, например).
Но основная причина заключается как раз в том, что ракета несёт ограниченный запас топлива. Его и так переохлаждают, чтобы посильнее сжать и побольше загрузить в баки, а если учитывать необходимое для возврата топливо, вряд ли получится выводить запускаемые аппараты на необходимую высоту (орбиту).
Короче, посмотрите картинку, она всё наглядно объяснит:

Как видите, с момента отстыковки ступень совершает один манёвр и всего пару раз включает двигатели — всё время она фактически находится в режиме свободного падения. Соответственно и топлива расходуется минимальное количество.

5

Почему SpaceX не использует парашюты?


Три причины, которые должны были придти в голову вам до того как вы начали читать этот абзац: неконтролируемость, погодные условия, размеры.
Энтузиасты сообщества cosmos.dirty.ru как-то подсчитали, что масса необходимого парашюта будет такой, что обязательно придётся увеличивать топливные баки и загружать больше топлива (либо уменьшать полезную нагрузку), что, конечно, мало кого устроит.
Зависимость от погодных условий тоже никто не отменял: сильный порывистый ветер будет уносить ступень далеко от предполагаемого места падения, а сегодняшние метеорологические возможности не позволяют точно предсказать куда именно должна будет приземлиться наша ракета.
Ну и грустный опыт Шаттлов показывает, что приводнение в солёную воду океана может серьёзно навредить электронике. При этом возникнут трудности с быстрым повторным использованием ступени, что противоречит заявленным планам компании.
Конечно, подобные системы рассматривались, в том числе советскими инженерами, однако тот факт, что при кажущейся простоте их до сих пор никто не применяет, что-то да значит.

6

Неужели так и будем ловить ракеты маленькими баржами?


Пока что — да. Но в ближайшую пятилетку SpaceX должна достроить свой космодром с посадочными площадками, плюс к тому времени уже вовсю будут использоваться тяжёлые ракеты Falcon Heavy (у них будет не просто первая ступень, а еще и боковые ускорители размером с сегодняшний «Фалькон»). В планах посадка всей этой красоты выглядит примерно так:

Тем не менее, сам Илон Маск на одной из пресс-конференций говорил, что примерно половина будущих запусков будет требовать посадки на баржу в океане. Так что от технологии вряд ли откажутся.

7

Очень круто, а что еще можно почитать на тему?


Зелёного Кота, конечно! О космосе, особенно частном, вряд ли кто напишет лучше него.
Первая ссылка
Вторая ссылка