15 мая с космодрома на мысе Канаверал (США) со знаменитого стартового комплекса Launch Complex 39A (LC-39A) стартовала ракета-носитель Falcon 9 компании SpaceX, которая через 32 минуты штатного полета вывела на геостационарную орбиту (35 786 км) спутник связи Inmarsat 5 F4.
Сразу же отметим, что в этот раз кудесник Илон Маск не стал развлекать нас чудесными приземлениями первой ступени, которая банально сгорела в атмосфере, но произошло это не в силу каких-либо технических сбоев, а по плану. Дело в том, что спутник Inmarsat 5 F4 обладает очень большой массой – 6100 кг, для выведения которой на орбиту необходимо было задействовать все имеющееся топливо ракеты Falcon 9, так что его не осталось на маневры, необходимые для приземления. Итак, первой ступенью пришлось пожертвовать ради рекордного для Falcon 9 веса ценного груза.
Что же такого необычного представляет собой космический аппарат Inmarsat 5 F4? Этот спутник был построен корпорацией Boeing на заводах в Эль Сегундо (Калифорния) для оператора спутниковой связи Inmarsat. I-5 F4, как и следует из его названия, является четвертым и, кстати, последним представителем серии тяжелых спутников Inmarsat-5, образующих вместе глобальную спутниковую сеть Global Xpress (GX). Inmarsat 5 F1 размещен в орбитальной позиции 62,6º в. д. – он обслуживает территорию Европы, Средней Азии и Африки. Inmarsat 5 F2 находится в орбитальной позиции 65º з. д. и обслуживает территорию Америки. Inmarsat 5 F3 размещен в орбитальной позиции 179,6º в. д. – он работает на Азию, острова Тихого океана и Западное побережье Америки.
Начиная с декабря 2015 г. спутниковая сеть Inmarsat Global Xpress обеспечивает бесперебойную высокоскоростную широкополосную связь, которой пользуются, в частности, пассажиры авиалайнеров и морского транспорта, а также правительственные учреждения. Стоит отметить, что крупнейшими клиентами сервиса Global Xpress (Ka-диапазона) сейчас являются такие гиганты индустрии авиаперевозчиков, как Lufthansa Group и Austrian Airlines. Оператор Inmarsat потратил на создание новой сети 1,6 млрд долл.
Спутник Inmarsat 5 F4, завершивший формирование сети GX, обладает впечатляющими (даже для аппаратов тяжелого класса) характеристиками: высота спутника – 7 м, размах солнечных батарей (в развернутом состоянии на геостационарной орбите) – 40,6 м. Для маневрирования на орбите он оснащен мощным ионным двигателем (тип электрического ракетного двигателя, принцип работы которого основан на создании реактивной тяги на базе ионизированного газа, разогнанного до высоких скоростей в электрическом поле) и рассчитан на 15-летний срок службы.
Что же касается собственно коммуникационной начинки, то Inmarsat 5 F4 располагает 89 фиксированными лучами Ka-диапазона и шестью перенаправляемыми лучами, что позволяет гибко подходить к предоставлению спутниковых сервисов заказчикам.
«Союз» помогает Европе
18 мая с космодрома Куру Гвианского космического центра состоялся успешный запуск под номером Flight VS17: концерн Arianespace с помощью российской ракеты-носителя «Союз» вывел на геостационарную орбиту спутник SES-15 европейского оператора связи SES S.A. (штаб-квартира расположена в Бецдорфе, Люксембург). Для Arianespace это уже второй запуск спутника на геостационарную орбиту с помощью российского «Союза» и первый – спутника с полностью электрической силовой установкой на борту.
Arianespace занимается запуском на орбиту спутников связи для европейского оператора SES с 1984 г. – космический аппарат SES-15 значится в этом списке 40-м. Оператор SES в настоящее время располагает внушительной орбитальной группировкой спутников связи, которая насчитывает 50 аппаратов, расположенных на геостационарной орбите, и 12 спутников, находящихся на средней (Medium Earth Orbit – MEO), причем все последние были запущены с помощью Arianespace.
Современный спутник SES-15 был построен на заводах американской компании Boeing. Он предназначен для предоставления сервисов воздушным и морским судам, а также для оказания услуг различным государственным организациям европейских стран. Спутник относится к аппаратам класса HTS (High Throughput Satellites – с высокой пропускной способностью) – он оснащен транспондерами диапазонов Ka и Ku. Аппарат весит 2302 кг, размеры спутника – 6 × 3 × 2 м, расчетная мощность – 8 кВт. Как ожидается, этот аппарат, созданный на платформе 702SP, прослужит на орбите стандартный для всех современных спутников связи срок – 15 лет. SES-15 будет размещен в орбитальной позиции 129º з. д., что позволит ему покрывать территорию Северной Америки, Мексики, Центральной Америки и региона Карибских островов.
Что касается электрической силовой установки, то представители европейского концерна считают эту технологию одной из наиболее перспективных и уверены, что уже к 2020-м гг. примерно каждый второй спутник на орбите Земли будет оснащен электрической силовой установкой.
Особо стоит отметить, что этот вполне, казалось бы, гражданский спутник европейского оператора связи имеет и военную нагрузку, причем предназначена она вовсе не для стран Европы, а для США. Дело в том, что спутник SES-15 располагает инструментами для поддержки технологии WAAS (Wide Area Augmentation System) – системы поправок к данным, передаваемым навигационной системой GPS. Она разработана американской организацией FAA (Federal Aviation Administration) и действует на территории Северной Америки. Кстати, изначально WAAS создавалась в первую очередь для определения положения воздушного судна во время посадки.
Остается сказать несколько слов и о российской ракете-носителе «Союз». Во-первых, Arianespace использует современную ее модификацию – «Союз» 2-1b. Во-вторых, она сейчас используется концерном Arianespace как для коммерческих миссий, так и для государственных программ Евросоюза и считается стандартным носителем для запуска грузов среднего класса.
Представители Arianespace отметили, что российский «Союз» является «очень надежным, эффективным и дешевым средством для вывода на низкую околоземную орбиту (Low Earth Orbit – LEO) различных грузов, а также для запуска аппаратов к Марсу и Венере».
Electron отправляется в космос
25 мая 2017 г. произошло историческое событие – Новая Зеландия присоединилась к элитному «клубу космических держав», став 11-й страной в мире, которая смогла запустить ракету в космос. Однако здесь придется сделать одно существенное примечание: с космодрома, расположенного на полуострове Махиа (Mahia), был произведен запуск ракеты-носителя Electron американской компании Rocket Lab, штаб-квартира которой расположена в Хантингтон-Бич (штат Калифорния).
Американская «аэрокосмическая корпорация» (за этим гордым названием скрывается компания, штат сотрудников которой насчитывает всего лишь 100 человек) Rocket Lab имеет свое подразделение в Новой Зеландии и небольшой космодром. Причем тут вообще Новая Зеландия? Объясняется это очень просто – Rocket Lab была основана в 2006 г. новозеландцем Петером Беком. 30 ноября 2009 г. с небольшого острова Меркьюри (расположен около полуострова Коромандел, Новая Зеландия) Rocket Lab произвела успешный запуск ракеты-носителя Ātea-1. Собственно говоря, эта ракета представляла собой шестиметровый цилиндр весом 60 кг, способный выводить на высоту 120 км полезную нагрузку в 2 кг. Однако полет ракеты не отслеживался спутниками, никакой телеметрии не поступало на командный пункт, так что первый запуск частной ракеты из Южного полушария остался под большим вопросом.
Тогда Rocket Lab приступила к созданию полноценной двухступенчатой ракеты Electron (высота – 17 м), способной выводить на солнечно-синхронную орбиту (геоцентрическая орбита с такими параметрами, что объект, находящийся на ней, проходит над любой точкой земной поверхности приблизительно в одно и то же местное солнечное время) на высоту 500 км полезный груз массой 150 кг. Целью этого проекта было создание дешевой (стоимость запуска должна была составить 5 млн долл.) ракетно-космической системы для вывода на орбиту небольших спутников. Отметим, что при создании ракеты-носителя Electron применялись самые современные технологии, такие как 3D-принтеры и электронно-лучевая плавка (слои металлического порошка расплавляются в вакууме электронным лучом, а не лазером).
Electron оснащена жидкостным ракетным двигателем Rutherford собственной разработки. Он использует жидкий кислород и керосин и представляет собой первый в мире ракетный двигатель, в котором подача топлива производится с помощью электрического насоса. Была применена схема, аналогичная ракете Falcon 9, использующая девять идентичных двигателей для первой ступени и один, оптимизированный для вакуума с более длинным соплом, для второй ступени. Двигатель первой ступни развивает тягу на уровне моря до 16,89 кН и до 20,33 кН в вакууме. Двигатель с вакуумной оптимизированной формой форсунки имеет тягу 22 кН с удельным импульсом 327 с (3,21 км/с).
Тем не менее, в эту радостную «новозеландскую бочку меда» придется добавить ложку дегтя, поскольку ракета не достигла целевой орбиты, поэтому миссию нельзя признать на 100% успешной. Владелец компании Rocket Lab Петер Бек сразу после получения известий о сбое заявил: «Да, мы не смогли вывести груз на орбиту и теперь будем проводить тщательное расследование инцидента, однако вывод ракеты-носителя в космос говорит о том, что мы движемся в правильном направлении. Мы постараемся значительно ускорить свою программу, чтобы довести проект до коммерческой стадии, когда сможем предоставлять заказчикам дешевый способ вывода грузов на орбиту».
SpaceX (Space Exploration Technologies Corporation)
http://www.spacex.com/
Arianespace SA
Rocket Lab
https://www.rocketlabusa.com/
