2020 рік — один з кращих в історії SpaceX. Згадуємо, чого досягла компанія

Як і багато з нас SpaceX мала амбітні цілі на 2020 рік. Але на відміну від більшості компанія їх досягла.

За 18 років свого існування компанія Ілона Маска вже звикла мати приставку «вперше» до своїх досягнень. Falcon 1 у 2008 році став першою рідкопаливною ракетою, розробленою на приватні кошти, що досягла орбіти. Dragon — перший приватний космічний корабель, що побував на орбіті, зістикувався з Міжнародною космічною станцією, і цілим повернувся на Землю. Вже п’ять років як перший ступінь Falcon 9 — єдиний бустер орбітального класу, здатний приземлятися. І три роки як єдиний у світі, що використовується для польотів повторно. 

У 2020 SpaceX додала ще декілька досягнення з відміткою «вперше». 

«Сьогодні починається нова ера пілотованих космічних польотів»

8 липня 2011 року об 11:29 узбережжя Флориди наповнилось надзвичайним гуркотом. «Останній зліт Атлантісу — на плечах спейс-шатла Америка продовжуватиме ідти за мрією», — підсумував комментатор NASA Джордж Діллер 30 років польотів космічного човника. 

На продовження мрії довелося чекати майже рівно 9 років. Але 30 травня у ліфт того самого стартового майданчика, де стояв Атлантіс, знов зайшли американські астронавти. Боб Бенкен та Даг Герлі сіли у зовсім новий просторий космічний корабель, геть не схожий на кабіну шатлу Ендевор, в якому вони літали до МКС 10 років тому. Ще менше спільного він мав із здебільшого ще радянським Союзом, яким американці мали послуговуватись 9 років до цього дня. 

Crew Dragon — перший пілотований космічний корабель, не тільки вироблений, а й розроблений приватною компанією, що мав дістатись орбіти. До 2020 року лише три «організації» створили технології, здатні доставити людину в космос: США, СРСР та Китай. В Америці приватні компанії приймали участь у космічній програмі ще 60 років тому, а лише як виробники. Дизайном і розробкою займалась державна агенція — NASA. 

У випадку ж Crew Dragon, і його допоки не такого успішного колеги по програмі Commercial Crew Development — Boeing CST-100 Starliner — NASA давало лише вимоги до корабля. Тобто, замість детального креслення вже спроєктованого судна, SpaceX та Boeing отримали лише високорівневі вимоги:

• Безпечно доставити і повернути екіпаж з чотирьох людей та їх обладнання до МКС;
• Забезпечити гарантоване повернення екіпажу у випадку непередбаченої ситуації;
• Забезпечити 24-годинний притулок для астронавтів у випадку непередбаченої ситуації;
• Можливість бути зістикованим зі станцією протягом 210 днів. 

Яким чином компанії виконають ці вимоги залежало вже від їх інженерів, а не представників NASA. 

Як виявилось в 2020 році, такий підхід врешті зекономив мільярди доларів для американських платників податків. Хоча протягом 15 років він зазнав чимало критики. 

«SpaceX, Dragon, ми готові до запуску. Давайте запалимо цю свічку», — за 33 секунди до старту 31 травня 2020 року скаже Боб Бенкен. Всього за 12 хвилин після цього він відстібатиметься від крісла на орбіті, а головний інженер команди Falcon 9, як представник звичайної авіакомпанії скаже: «Боб і Даг, від імені всієї команди запуску дякую, що летіли на Falcon 9 сьогодні. Сподіваємось, вам сподобалась поїздка і бажаємо чудової місії!»

Після цього тріумфу решта подій місії отримали вже не так багато уваги публіки. За добу після старту корабель, якому Боб і Даг дали ім’я Ендевор (на честь шатла, на якому вони обидва літали), зістикувався з МКС. Після двох місяців на орбіті, Dragon з астронавтами на борту успішно приводнився біля узбережжя Флориди. За весь час місії збоєм можна назвати хіба що те, що Даг Герлі стукнувся головою об шлюз, коли переходив із Dragon в МКС. 

«Він летів дуже добре, дуже чітко. Ми не могли б очікувати більшого від корабля», — поділився враженнями від польоту Герлі. 

Після мандрівки Боба і Дага більшість мабуть і забули, що це була лише демонстраційна місія. Завдяки їй NASA сертифікувало Falcon 9 та Crew Dragon для пілотованих запусків. За три з половиною місяці після повернення Ендевор, 16 листопада, до МКС на Crew Dragon в рамках першої офіційної місії відправились вже чотири астронавти.

До 2026 року Dragon має здійснити ще п’ять місій до МКС. Проте NASA — лише один з клієнтів SpaceX. У жовтні 2021 року компанія зможе додати ще один «перший» здобуток до свого послужного списку — повнюстю приватний політ до МКС. Сподіваємось, Том Круз зніме непоганий фільм про цю подорож. 

Хто оплатить квиток на Марс

В 2020 році, згідно даних Світового банку, близько половини населення Землі все ще не мають доступу до інтернету. Побудови наземних мереж коштують дорого. Часто оператори не мають економічного зиску будувати їх у віддалених районах. Теперішній супутниковий інтернет на основі великих геостаціонарних сателітів дорогий і має великі затримки. Саме цю проблему намагається вирішити проєкт Starlink від SpaceX. 

Компанія Маска — не єдина, хто почав працювати над ідеєю супутникової мережі з тисячі малих сателітів, що обертаються на низькій навколоземній орбіті. Цю ж мету переслідують і британська OneWeb, канадська Telesat, Amazon з «проєктом Койпер», Virgin Orbit Річарда Бренсона. Проте всі ці компанії не пройшли і половину шляху SpaceX у 2020. 

Своє бажання запустити супутникового інтернет-оператора Маск вперше озвучив майже рівно 5 років тому — 17 січня 2015 року.  Через два роки всі дізнались, який саме зиск має Starlink принести SpaceX. Згідно внутрішніх планів компанії, вперше опублікованих The Wall Street Journal, доходи від космічного інтернету мали б перевищити виручку від пускових послуг вже в 2020 році. До 2025 він мав би згенерувати $15-20 млрд операційного прибутку. Фактично, Starlink має оплатити людству квиток на Марс. 

Такі надамбітні плани — доволі звична для Маска річ. Вони зазвичай здійснюються, хоч і з затримками. У 2019 році SpaceX запустила дві перші партії по 60 супутників: одну — експериментальну, другу — вже операційну. У 2020 році компанія планувала доставляти такі партії як гарячі пиріжки. Саме це й сталося. 

Вже у січні SpaceX додала до свого угрупування 120 «космічних роутерів» і стала найбільшим супутниковим оператором. Влітку, коли на орбіті було вже 560 супутників, SpaceX почала закрите тестування мережі в США. А в жовтні запрацювала відкрита програма Better Than Nothing Beta («Бета краще ніж нічого»). 

Бажаючі, з якими зв’язалась компанія, могли за $499 отримати набір необхідного обладнання (антена, користувацькій термінал та роутер). Самі ж інтернет-послуги обходяться у $99 на місяць. З’єднання не завжди стабільне, що нормально для бета-тестування. Що ж до швидкостей, то завантаження могло сягати 191 Мбіт/сек, а відвантаження — 15-25 Мбіт/сек при затримці в 20-40 мс. Такі показники не завжди доступні по кабелю. Українці ж, хоч і можуть бачити супутники у нічному небі, навряд чи зможуть скористатися інтернетом з них ще декілька років.

Загалом за 2020 рік SpaceX запустила 14 місій Starlink, що довели кількість працюючих на орбіті супутників до 900. Для перспективи: наразі навколо Землі обертаються лише 3300 сателітів, а з часів першого супутника Корольова, згідно даних Європейського космічного агентства, у космосі побувало 10 500 апаратів. 

Проте 900 старлінків — лише початок. Компанія вже має дозвіл від телеком-регулятора США на запуск 12 000 супутників. Заявка на ще 30 000 чекає на затвердження. 

Завдяки старту реальної роботи інтернету у 2020, SpaceX вже має зацікавленість від серйозних партнерів. Starlink тестували в американському оборонному секторі. Компанія отримала майже $900 млн субсидій від уряду на надання доступу у віддалених місцевостях США. До космічної мережі приєднається хмарний сервіс Microsoft Azure. У 2021 Starlink може запрацювати у США та Канаді вже повноцінно. Це дозволить генерувати кошти для розробки ракети, що доставить людей на Місяць і Марс.

Дуже велика ракета

Всі «вперше», які SpaceX досягла за останні 10 років, відбулись «на плечах» ракети Falcon 9. У 2020 відбувся її 100-й запуск. Вона також стала найбільш використовуваною ракетою Америки. Всі вже звикли до успішних посадок її першого ступеня. Його повторне використання — також нікого не дивує. При цьому два бустери в 2020 поставили рекорд — вони побували у космосі по 7 разів. Мабуть, жодна річ чи організм на світі стільки разів не перетинали лінію Кармана. Проте цього замало, щоб доставити людей на Марс. 

З цією метою Маск давно хотів розробити корабель, який має:

• бути великим і потужним. Falcon 9 здатний вивести 16,8 т на низьку навколоземну орбіту при повторному використання бустера, а за планом потрібно як мінімум 100 т. 

• використовуватися повторно повністю. У Falcon 9 лише перший ступінь може літати повторно до 10 разів. Також повторно використовується носовий обтікач. Другий ступінь ракети не повертається.
• швидко бути готовим до повторного польоту. Після приземлення перший ступінь Falcon 9 потребує перевірки та ремонту. Час потрібний на це поступово скорочується: у другій половині 2020 року він становив в середньому 75 днів проти 140 днів у 2019 році. Рекорд же на сьогодні становить 51 день. Проте за задумом Маска ракета має працювати як пасажирський літак: сідати, заправлятися, проводити стандартні перевірки і знов летіти.

За останні 5 років ім’я, концепція і технології великої ракети SpaceX мінялись декілька разів. Для публіки до 2019 року те, що зараз ми знаємо як Starship, залишалось здебільшого концепцією. 

В минулому році у Техасі ми вже побачили реале залізо — те, що нагадувало велику сталеву бляшанку чи Пепелац з фільму «Кін-дза-дза». До прототипу приладнали новітній двигун Raptor і він здійснив два «стрибки» на 20 та 150 м. 

З тих пір швидкість розробки лише прискорювалася. Команда SpaceX діяла за звичним для стартапів графіком: прототип збирали, тестували, декілька разів він вибухав, дані аналізували, вносили правки і знов на тест. 

Врешті решт у 2020 році ми побачили 9 кораблів різного ступеню готовності. Повнорозмірні SN5 та SN6 (серійний номер) успішно «стрибнули» на 150 м і сіли на землю. Але вишенькою на торті у 2020 році для SpaceX став політ SN8. Starship, що зовнішньо вже схожий на фінальну версію майбутнього корабля, злетів на висоту 12,5 км. В цьому польоті він відзначився декількома важливими «вперше»:

• декілька новітніх двигунів Raptor вперше працювали на одному прототипі, при цьому встановивши рекорд за тривалістю роботи;
• вперше в світі ракета контрольовано падала «пузом» униз з великої висоти і спланувала точно до місця посадки;
• компанія вперше продемонструвала можливість маневру з «пузом вниз» до «хвостом вниз».

Це може звучати трохи смішно і як не надто визначне досягнення. Але ніхто в світі такого не робив з ракетами. І це одні з ключових гіпотез у побудові корабля, що може повністю використовуватись повторно. «Ми отримали всі дані, які нам були потрібні! Вітаю команду SpaceX! Таак, чорт забирай!» — написав Маск після тесту.

SN8, на жаль, не зміг м’яко сісти на землю і вибухнув. Проте це не провал, а лише тест. Маск і інженери SpaceX не були певні, що Starship навіть досягне потрібної висоти. У новому прототипі SN9, політ якого має відбутися вже цього місяця, врахують помилки попередника. 

«Дрібні неприємності з низькою тягою при посадці, і, як наслідок, красивим вибухов на посадковому майданчику — зовсім не проблема. Ми це вже вирішили при посадці Falcon 9, порішаємо і тут», — написав після тесту українець Олексій Пахунов, що давно працює над розробкою ПЗ для Starship і Falcon 9.

До орбітального польоту, де Starship чекає справжнє випробування на виживання, у компанії ще багато роботи. Але засновник і головний інженер обіцяє, що це станеться вже у 2021. 

У Маска як завжди амбітні плани. Перший Starship може відправитись на Марс вже у 2024 році. Але не тільки команда SpaceX вірить у корабель. У квітні в NASA заявили, що нададуть компанії $135 млн на розробку Starship та ракети Super Heavy. Вони можуть повернути людство на Місяць протягом 5 років.