Подорож SpaceX та Ілона Маска до підкорення космосу

SpaceX — це приватна аерокосмічна компанія, яка транспортує людей і вантажі в космос, зокрема екіпажі NASA на Міжнародну космічну станцію (МКС). Засновник Ілон Маск також створив і випробував систему Starship для посадки на Місяць і доставки людей на Марс у майбутньому.

Народження SpaceX

SpaceX була заснована Маском, південноафриканським бізнесменом. У віці 30 років Маск заробив свої перші великі гроші, продавши дві успішні компанії, включаючи Zip2 за 307 мільйонів доларів у 1999 році та PayPal, яку eBay придбав за 1,5 мільярда доларів у 2002 році. Маск вирішив, що його наступним великим підприємством буде приватна космічна компанія.

Спочатку Маск виступив з ідеєю створення теплиці під назвою «Марсіанський оазис» на червоній планеті. Його метою було підвищити інтерес громадськості до дослідження космосу та створити науково -дослідну станцію на Марсі. Але вартість була занадто високою, тому Маск натомість 14 березня 2002 року заснував компанію під назвою Space Exploration Technologies Corp. або SpaceX у передмісті Лос-Анджелеса, штат Каліфорнія, Готорні.

Маск витратив третину свого попереднього прибутку в 100 мільйонів доларів на запуск SpaceX. Після 18 місяців розробки SpaceX представила свій перший прототип у 2006 році під назвою Dragon. Маск обрав назву з пісні 1960-х років, оскільки багато хто вважав його космічні цілі неможливими.

Falcon 1 — перша ракета SpaceX

Маск вже був досвідченим бізнесменом, коли заснував SpaceX, і був переконаний, що частіші та надійніші запуски знизять вартість дослідження космосу. Тож він знайшов стабільного клієнта, який міг би профінансувати ранню розробку ракети: NASA. Метою Маска для SpaceX була розробка першої приватної ракети на рідкому паливі, здатної досягати орбіти, під назвою Falcon 1.

Компанія мала тернистий шлях до виходу на орбіту. SpaceX знадобилося чотири спроби, щоб успішно запустити Falcon 1. Попередні спроби були пов'язані з такими проблемами, як витік палива та зіткнення з ступенем ракети. Але Falcon 1 зрештою здійснив два успішні польоти: 28 вересня 2008 року та 14 липня 2009 року. Політ 2009 року також вивів на орбіту малайзійський супутник RazakSat.

У 2006 році SpaceX отримала 278 мільйонів доларів від NASA в рамках програми комерційних орбітальних транспортних послуг (COTS). COTS має на меті прискорити розробку систем, які можуть доставляти комерційні вантажі на Міжнародну космічну станцію. Виконання додаткових етапів довело загальну вартість контракту до 396 мільйонів доларів. SpaceX була обрана для участі в програмі разом з Rocketplane Kistler (RpK), але контракт RpK був скасований і оплачений лише частково після того, як компанія не виконала необхідні етапи.

Багато компаній брали участь у ранній програмі COTS з фінансованими контрактами або без них. У 2008 році NASA уклало два додаткові комерційні контракти на постачання. SpaceX отримала контракт на 12 польотів (вартістю 1,6 мільярда доларів), тоді як Orbital Sciences Corp (тепер Orbital ATK) отримала контракт на вісім польотів (вартістю 1,9 мільярда доларів).

Falcon 9 та Falcon Heavy

Ключовою ракетою в ракетному парку SpaceX є Falcon 9, однією з багатьох визначних особливостей якої є її можливість багаторазового використання. Falcon 9 перевозить більше вантажу на низьку навколоземну орбіту (13 150 кг), ніж Falcon 1 (670 кг).

Перша ракета-носій Falcon 9 приземлилася 21 грудня 2015 року. SpaceX прагне зробити повернення ракет-носіїв на орбіту звичайною операцією. Зазвичай вони приземляються на роботизованих апаратах поблизу стартового майданчика. Багато ракет-носіїв Falcon 9 використовуються повторно кілька разів, щоб зменшити витрати на запуск.

Потужніша ракета, Falcon Heavy, була запущена 6 лютого 2018 року, виконавши майже всі свої етапи. Falcon Heavy успішно досягла орбіти, несучи Tesla Roadster (електромобіль виробництва Tesla, ще однієї компанії Маска) та манекен у скафандрі на прізвисько Starman.

Дві ракети-носії успішно приземлилися поблизу Космічного центру Кеннеді, як і планувалося, але основний ступінь врізався в океан на швидкості 480 км/год (300 миль/год) занадто швидко і не зміг пережити удар. Після цього Falcon Heavy в космосі загорівся двигун, відправивши Roadster аж на орбіту Марса.

Космічний корабель Dragon та вантажні місії на МКС

Наступною важливою віхою для SpaceX стала доставка вантажу на МКС. Космічний корабель Dragon був запущений на ракеті Falcon 9, доставивши свій перший вантаж на МКС у травні 2012 року в рамках випробувального польоту за програмою COTS. Запуск було відкладено на кілька днів через проблеми з двигуном, але ракета успішно здійснила політ під час наступної спроби.

SpaceX здійснила свій перший комерційний політ до МКС у жовтні 2012 року. Цей політ виконав більшість своїх цілей, але ракета зазнала часткової поломки під час запуску. Інцидент закінчився тим, що супутник Orbcomm-OG2 застряг на надзвичайно низькій орбіті, що призвело до зриву місії.

Перша версія космічного корабля Dragon здійснила 20 польотів до МКС у 2020 році, всі, крім CRS-7 (запущеного в червні 2015 року), успішно прибули. CRS-7 був втрачений через несправність ракети, і SpaceX переробила ракету перед її наступним успішним запуском 8 квітня 2016 року. Нова версія вантажного космічного корабля Dragon розпочала польоти в грудні 2020 року.

Космічний корабель Crew Dragon та політ людини до МКС

SpaceX розробила кілька прототипів перед запуском Crew Dragon у космос. Компанія провела випробування аварії на майданчику та випробування зависання на тросі в Центрі розробки та випробувань ракет SpaceX у Макгрегорі, штат Техас.

SpaceX також використовувала герметичний модуль та модуль системи життєзабезпечення та контролю навколишнього середовища для тестування ключових систем перед запуском у космос. Перший Crew Dragon, який запустив корабель, завершив Crew Demo-1, безпілотну місію до МКС, 2 березня 2019 року та успішно приземлився після восьми днів у космосі. Космічний корабель був несподівано знищений під час польоту під час серії випробувань для оцінки системи переривання запуску.

SpaceX здійснила свій перший випробувальний політ з людиною, Demo-2, 30 березня 2020 року, доставив астронавтів Боба Бенкена та Дага Херлі на МКС. На кораблі Crew Dragon Endeavour компанії SpaceX пара повернулася на Землю 2 серпня 2020 року. 15 листопада 2020 року відбувся перший успішний операційний політ, Crew-2, у якому ракета Falcon 9 доставила чотирьох астронавтів на МКС на кораблі Crew Dragon, який отримав прізвисько «Resilience».

Зоряний корабель

Starship є основою плану Маска щодо польотів на Марс. Програма випробувань розпочалася з невеликого апарату під назвою Starhopper, який виконав серію випробувальних польотів на прив'язці та без прив'язки у 2019 та 2020 роках. Потім SpaceX почала випробування серії апаратів Starship на великих висотах, починаючи з коротких льотних випробувань прототипу SN5 у серпні 2020 року. Однією з найбільших проблем програми було впоратися з переворотами в повітрі, що призвело до руйнування кількох прототипів Starship, перш ніж SN15 безпечно приземлився 5 травня 2021 року.

Starship призначений для запуску на орбіту та в глибокий космос на борту 70-метрової ракети Super Heavy, яка перевозить близько 3,6 тонн рідкого кисню та метану в своєму паливному баку. Super Heavy має чотири ґратчасті ребра, які допомагають контролювати спуск ракети. Дует Starship та Super Heavy утворює 120-метрову, повністю багаторазову систему запуску, коли їх вперше з'єднали разом у серпні 2021 року.

Starship вперше запустився у квітні 2023 року. Згідно з планом, Starship мав відокремитися приблизно через 3 хвилини та продовжити політ на власному двигуні, а потім приземлитися біля узбережжя Гаваїв через 1,5 години. Однак невдовзі після відділення від ракети-носія стався вибух. З моменту цієї місії SpaceX внесла понад 1000 змін до конструкції ракети, включаючи зміни до системи розділення ступенів.

Другий запуск відбувся у листопаді 2023 року. Цього разу процес відділення пройшов ідеально, і Starship піднявся на висоту 150 км. Під час запуску двигуна другого ступеня Starship викинув занадто багато рідкого кисню, що призвело до вибуху. Під час третього польоту 14 березня Starship компанії SpaceX вперше протягом години випробував багато маневрів на орбіті, але був знищений під час повернення в атмосферу. Під час четвертого польоту 6 червня Starship пройшов багато важливих етапів випробувального польоту, зокрема капсула Starship залишилася цілою після екстремальних температур в атмосфері Землі, а капсула та ракета-носій безпечно приземлилися.

Під час свого п'ятого випробувального польоту вранці 13 жовтня надважка ракета-носій запустила Starship у космос, а потім впала назад на Землю. Вперше пара гігантських механічних стрижнів на стартовому майданчику SpaceX у Техасі вловила ракету, що падала, що стало безпрецедентним досягненням у ракетних технологіях. Це наблизило SpaceX до мети – створення першої в історії повністю багаторазової ракетної системи, що значно знизить вартість космічних подорожей і зрештою зробить людство багатопланетним видом. Довівши, що як Starship, так і надважка ракета-носій можуть запускатися в космос і повертатися на Землю цілими та неушкодженими, компанія знаходиться на шляху до досягнення своєї мети – зробити запуски ракет приблизно в 10 разів дешевшими.

Майбутні плани SpaceX

SpaceX має різноманітну клієнтську базу, від приватного сектору до військових та неурядових організацій, які готові платити компанії за доставку вантажів на орбіту. Хоча компанія заробляє гроші на послугах із запуску, вона також зосереджена на розробці майбутніх технологій дослідження космосу.

У 2016 році Маск оголосив про технічний план польоту на Марс, метою якого є створення самодостатньої колонії на червоній планеті протягом наступних 50-100 років. Міжпланетна транспортна система, по суті, є збільшеною версією Falcon 9. Однак космічний корабель більший за космічний корабель Dragon, який, як очікується, перевозитиме щонайменше 100 пасажирів за політ.

Starship продовжує відігравати важливу роль у планах Маска щодо колонізації Марса. У лютому 2022 року Маск заявив, що SpaceX може запускати корабель Starship кожні шість-вісім годин та надважку ракету щогодини для місій, що перевозять на орбіту до 150 тонн вантажу. Така висока частота запусків значно знизить витрати, зробивши колонізацію Марса більш економічно доцільною.

Згідно з документом «Інтелектуальна власність та інновації»

Джерело: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/spacex-va-hanh-trinh-elon-musk-chinh-phuc-vu-tru/20241020122448943