С самого начала космической эры ученые полагались на многоступенчатые ракеты, чтобы вывести на орбиту космические корабли и полезные грузы. Та же технология позволила выполнять миссии дальше в космос, отправляя роботизированные космические корабли на каждую планету в Солнечной системе и астронавтов на Луну. Но, глядя в будущее, ясно, что потребуются новые идеи, чтобы сократить расходы и расширить услуги запуска.
Вот почему космическая корпорация ARCA разработала концепцию ракеты с одной ступенью на орбиту (SSTO). Он известен как Haas 2CA, последняя из серии ракет, разрабатываемых аэрокосмической компанией из Нью-Мексико. Если все пойдет по плану, эта ракета станет первой ракетой SSTO в истории, что означает, что она сможет разместить полезные грузы и экипаж на орбите Земли, опираясь только на одну ступень с одним двигателем.
Ракета была представлена во вторник, 28 марта, в штаб-квартире их компании в Лас-Крусес. Ракета в настоящее время требует одобрения FAA, и ARCA усердно работает, чтобы подготовить ее к испытательному запуску в 2018 году, который будет проходить на стенде НАСА Wallops, расположенном на восточном побережье Вирджинии. В случае успеха компания надеется использовать эту ракету для развертывания малых спутников на орбиту в ближайшее десятилетие.
Основанная в 1999 году группой румынских энтузиастов ракет (во главе с генеральным директором компании Думитру Попеску), ARCA изначально фокусировалась на ракетах, запускаемых на воздушных шарах. В течение истории компании ARCA запустила две стратосферные ракеты, четыре крупномасштабных стратосферных аэростата и получила несколько выгодных правительственных контрактов на испытания технологий аэрокосмической и космической разведки.
В 2003 году компания присоединилась к конкурсу Ansari X Prize за 10 миллионов долларов и начала работу над своей первой демонстрационной ракетой. Известная как Demonstrator 2B - одноступенчатая суборбитальная ракета - ракета была успешно запущена 9 сентября 2004 года с базы ВВС на мысе Мидия. В последующие годы они расширили свой репертуар, включив в него другие концепции, такие как ракета Хелен, автомобиль с экипажем Stabilo и аэроспайк Excelsior.
В 2013 году Европейское космическое агентство (ESA) заключило контракт с ARCA на создание корабля для испытания на падение (DTV), который будет испытывать парашюты атмосферного замедления, используемые Schiaperelli посадка (как часть миссии ExoMars). Имея тот же вес и используя те же системы развертывания парашюта, что и SchiaperelliDTV провела упражнение со свободным падением, которое имитировало условия динамического давления при входе в атмосферу Марса
В том же году ARCA переехала в Нью-Мексико, где они продолжили работу над своими ракетными сериями и другими аэрокосмическими предприятиями из своей штаб-квартиры в аэропорту Лас-Крусес. Именно здесь они представили серию ракет Haas - названную в честь австрийско-румынского пионера ракетной техники Конрада Хааса - которая теперь состоит из ракет Haas 2B и 2C.
2B - это проверенная концепция, предназначенная для суборбитальных полетов ради космического туризма. Но с этой недели 2C теперь является частью ракетного семейства ARCA. Опираясь на одноступенчатый и один двигатель Executor, эта ракета выведет малые спутники на орбиту. Ракета питается перекисью водорода и керосином (который объединяется для создания нетоксичного топлива) и имеет длину (53 фута) и диаметр (5 футов).
2C весит около 550 кг (1210 фунтов) пустой и 16280 кг (35 887 фунтов) при полной заправке. Он также сможет обеспечить тягу 22900 кг (50 500 фунтов) на уровне моря и около 33 565 кг (74 000 фунтов) в вакууме. В этой конфигурации ракета способна доставить 100 кг (220 фунтов) на низкую околоземную орбиту (LEO) по цене 1 миллион долларов за запуск (или 10000 долларов / кг; 4545 долларов / фунт).
Это в несколько раз меньше того, что может сделать SpaceX это сокол 9 ракета, которая может доставить 22 800 км полезных грузов на орбиту за 62 миллиона долларов за запуск, что составляет около 2719 долларов / кг или 1233 долларов / фунт. Однако следует учитывать, что Сокол 9 является более тяжелой ракетой-носителем, и есть дополнительные проблемы, которые вступают в игру, когда речь идет о больших ракетах-носителях Как рассказал по электронной почте Space Magazine Дмитрий Попеску:
«С Haas 2C клиент может запустить по желаемому параметру орбиты, когда он / она хочет. По сути, запуск будет адаптирован к потребностям клиентов. Более справедливое сравнение будет между Haas 2CA и Falcon 1 и Electron. Стоимость запуска Falcon 1 составила 6,7 миллиона долларов при предполагаемой полезной нагрузке в 670 кг или демонстрационной в 180 кг. В лучшем случае это приводит нас к той же цене в 10 000 долларов за кг. В случае ракеты «Электрон» стоимость одного запуска составляет 4,9 млн. Долл. США при грузоподъемности 150 кг. Это приводит нас к цене в 32 600 долл. США / кг. У Falcon 1, Electron, Haas 2CA есть свой рынок, и сравнение с большой пусковой установкой, на мой взгляд, несправедливо. В целом, если мы сможем сохранить эту цену, Haas 2CA, стоимостью $ 1 млн / запуск, станет самым дешевым пусковым устройством в истории ».
Кроме того, ракета Haas 2C выигрывает от того, что она дешевле и проще в изготовлении, а конфигурация SSTO обеспечивает большую гибкость и надежность.
«В случае постановочных ракет, мы буквально говорим о большем количестве ракет, объединенных в одну машину для достижения орбиты», - сказал Попури. «Определенно более выгодно эксплуатировать одну ракету, чем транспортное средство, состоящее из нескольких ракет, так как это требует меньше времени, менее квалифицированной рабочей силы и менее требовательных операций по транспортировке и запуску. SSTO может также предложить возможность запуска с внутреннего космодрома, поскольку нет никаких первых ступеней, которые упадут на землю после выгорания ».
Чтобы подготовить ракету к запуску в 2018 году, ARCA в настоящее время сотрудничает с НАСА в рамках своей Программы совместных возможностей и с помощью космических центров Эймса, Кеннеди, Маршалла, Стенниса и Джонсона. Попеску также вступает в переговоры с Управлением космодрома Нью-Мексико о проведении запусков с космодрома Америка и надеется на партнерство с оборонным ведомством США.
Если все пойдет хорошо, эта маленькая аэрокосмическая компания войдет в историю космических полетов. Как сказал Попеску в пресс-релизе компании:
«Когда запустится ракета Haas 2CA, это будет первая ракета в истории, которая полностью выведет себя на орбиту. Это открывает новые рубежи для исследования Солнечной системы, поскольку ракета может быть заправлена на орбите и повторно использовать ее двигатель с воздушным шипом, что устраняет необходимость в дополнительных верхних ступенях. После полной квалификации автомобиль может быть эксплуатировался с внутренних космодромов, так как при сгорании на землю не падают ступени Ступенчатые ракеты, даже несмотря на то, что они обеспечивают большую полезную нагрузку при той же взлетной массе, менее надежны из-за увеличения количества деталей из-за событий полета, запрошенных при постановке и зажигании двигателя верхней ступени. Кроме того, постановочные ракеты считаются более дорогими, потому что они буквально состоят из более чем одной ракеты. Производство и сборка большего количества ракет в одной пусковой установке требует больше времени, денег и персонала. Однажды внедренная технология SSTO повысит скорость реагирования космического полета и снизит стоимость до значений, ожидаемых отраслью на протяжении десятилетий. Эта ракета также будет самым быстрым транспортным средством для достижения орбиты, что займет менее 5 минут ».
Кроме того, в аэрокосмической отрасли появится еще одна компания, стремящаяся снизить стоимость запусков и расширить возможности запуска на внутреннем рынке. Обязательно ознакомьтесь с видео компании, рассказывающим о Haas 2C и его уникальных характеристиках:
