Ракетний звіт: Перспективи на Уоллопс; SpaceX відновлює уламки

Ласкаво просимо до видання 8.04 Rocket Report. Цього тижня ми розглянемо систему протиповітряної оборони «Золота купола» Пентагону, рятувальні операції SpaceX в океані, скасування екологічних норм, угоди стартапів SPAC, наукові місії NASA, прогрес приватних китайських запусків, морську логістику для нових ракет середнього підйому, альтернативи верхніх ступенів SLS та інше.

1. Виклики у створенні космічних перехоплювачів «Золотої куполи»

Архітектура «Золота купола» Пентагону має на меті поєднати наземні датчики, супутники на орбіті та перехоплювачі в космосі для захисту батьківщини. Генерал Майкл Гуетлін нещодавно зазначив у інтерв’ю Ars Technica, що хоча вузли управління можна швидко розгорнути за допомогою програмно визначених радіостанцій та зв’язаних даних, справжня проблема полягає у розгортанні тисяч космічних перехоплювачів.

Технічні характеристики на розгляді

• Маса перехоплювача: близько 500 кг з повним паливом
• Привід: біпропелантні двигуни (гідразин / MON-25) для утримання на орбіті, твердопаливний двигун для перехоплення на етапі підйому
• Бюджет Delta-V: >2 км/с для повторного позиціонування на орбіті
• Датчики: багатосмуговий інфрачервоний пошуковик, фотонні датчики кута, LIDAR

“Ми довели фізичні принципи в наземних випробуваннях, але масштабування до тисяч вимагає нових виробничих ліній, постачання сировини та автоматизації, щоб знизити витрати на одиницю на порядок,” – сказав Гуетлін.

2. Наземні випробування Northrop Grumman для кінетичних вбивць у космосі

Northrop Grumman тихо проводить повномасштабні наземні випробування макетів перехоплювачів у рамках своєї пропозиції «Золота купола». Генеральний директор Кеті Уорден зазначила, що інженери компанії перевіряють структурні навантаження, тепловий захист і алгоритми замкнутого управління на трасах з високими прискореннями.

Думка експерта

Доктор Елена Мартінес, колишня директорка Офісу реагування DARPA, прокоментувала: “Використання Northrop адитивного виробництва для каркасів з титаново-алюмінієвого сплаву може знизити масу на 30% і прискорити терміни прототипування. Але інтеграція пошуковиків у захищений модуль поки що не доведена.”

3. Регуляторні зміни: адміністрація Трампа прискорює ліцензування запусків

Витік інформації від ProPublica розкриває проект виконавчого наказу, що вказує Міністерству транспорту “усунути або прискорити” екологічні оцінки для комерційних запусків. Це також перетворить керівника Офісу комерційного космічного транспорту FAA на політичного призначенця. Ця зміна узгоджується з тривалою суперечкою SpaceX щодо перевірок NEPA для запусків Starship.

4. Амбіції SPAC: публічний листинг iRocket

Innovative Rocket Technologies Inc. (iRocket) об’єднується з SPAC, підтримуваним Вілбером Россом, на суму оцінки в 400 мільйонів доларів. Проте останні звіти показують, що SPAC має лише 1,6 мільйона доларів у фонді, тоді як iRocket зібрав лише кілька мільйонів доларів венчурного капіталу.

Контекст ринку

1. Конкуренти Rocket Lab і Firefly Aerospace вже здійснили запуски малих орбітальних апаратів, таких як Electron і Alpha.
2. Stoke Space, Relativity, Orbex та інші змагаються за ринок вантажів до 500 кг з більш зрілими тестовими програмами.
3. Дизайн Shockwave від iRocket намагається досягти повної повторного використання та 24-годинного обігу, але досі не продемонстрував статичне вогневе випробування.

5. Місія TRACERS NASA: Плазми в полярних кутах

23 липня SpaceX запустила два супутники TRACERS на борту Falcon 9 з Ванденберга. Кожен з 350-кілограмових космічних апаратів містить набір аналізаторів плазми (зонд Лангмюра, чаші Фарадея, магнітометри) для картографування траєкторій частинок у полярних кутах Землі. Додаткові корисні вантажі включають:

• Експериментальний термінал лазерного зв’язку (100 Мбіт/с)
• Демонстраційний модуль супутника, побудований з уніфікованих кубів
• Інструменти для вивчення зв’язку атмосфери та радіації
• 5G CubeSat від ESA
• П’ять австралійських гіперспектральних нано-супутників

6. Активація стартового майданчика Tianlong 3 від Space Pioneer

Китайський приватний гравець Space Pioneer завершив приймальні випробування нового стартового майданчика в Цзюцюані для дев’ятидвигунної ракети Tianlong 3. Апарати використовують керосиновий/LOX перший ступінь з 9 металооксидних двигунів, що забезпечують загальний імпульс у 4 МН, з метою досягнення вантажопідйомності 14 тонн на низькій орбіті.

Попередня невдача випробувань

У червні 2024 року статичне вогневе випробування призвело до неконтрольованого підйому через слабкий дизайн хвостової структури. Інженери з тих пір переобладнали посилені композитні стійки та оптимізували актуатори двигунів.

7. Морська логістика: дноуглублення Rocket Lab для Neutron і Wallops

Rocket Lab планує запустити свою ракету середнього підйому Neutron (верхній ступінь на основі бімодального LOX, вантажопідйомність 80 тонн на низькій орбіті) з MARS на острові Уоллопс, штат Вірджинія. Острів доступний лише під час низького припливу через вузькі канали, тому компанія подала запит на тимчасові дозволи на “кетчинг” для перших п’яти вантажів, очікуючи на схвалення дноуглублення від армійського корпусу.

8. Альтернативи верхнього ступеня SLS Exploration

Конгрес розглядає можливість доручити NASA оцінити альтернативи верхнього ступеня Exploration Upper Stage (EUS), розробка якого зросла до 2,8 мільярда доларів. Серед варіантів – похідна з подвійним двигуном Centaur V, що використовує дизайн верхнього ступеня Vulcan від ULA з двигунами RL10C-2 (по 110 кН кожен) для зниження витрат і ризиків.

9. SpaceX відновлює уламки Super Heavy Booster

Вдруге SpaceX вилучила хвостову частину Super Heavy Booster з Мексиканської затоки — ймовірно, Booster 13 з тесту Starship у листопаді. Відновлений сегмент містить більшість з 33 двигунів Raptor, що надає інженерам цінні дані про структурні деформації та корозію від солоної води після удару на високій швидкості.

“Вилучення дозволяє нам не руйнуючи перевіряти поверхні тріщин і оцінювати швидкість ерозії сопел,” – сказав анонімний інженер з пропульсії SpaceX. “Це сприяє розробці матеріалів для захисту від тепла наступного покоління та дизайну амортизаторів для посадкових ніг.”

10. Виклики ланцюга постачання та виробництва

У всіх секторах, від перехоплювачів до багаторазових ракет, швидке масштабування стикається з обмеженнями сировини — титану, вуглецевого волокна та спеціалізованих сплавів. Експерти галузі вказують на відстеження походження на основі блокчейну та адитивне виробництво як ключові фактори для забезпечення ланцюгів постачання та скорочення термінів виконання з місяців до тижнів.

11. Вартість та ефективність космічної оборони

Недавнє дослідження RAND Corporation оцінює, що розгортання 5000 космічних перехоплювачів за 10 мільйонів доларів за одиницю призведе до загальної вартості програми понад 50 мільярдів доларів. Аналітики виступають за гібридні архітектури, що поєднують дрони на великій висоті та системи направленої енергії для зниження витрат на кожне залучення.

12. Перспективи: Наступний фронт

З прискоренням комерційних запусків — прогнозується 1200 орбітальних запусків до 2030 року — перетин оборонного та цивільного космічного трафіку вимагатиме надійних систем управління космічним трафіком (STM), автоматизованої оцінки зближення та можливостей обслуговування на орбіті. Наступне десятиліття перевірить, чи можуть публічно-приватні партнерства забезпечити надійні, масштабовані космічні архітектури за стійкими витратами.

Наступні три запуски

• 26 липня: Vega C | CO3D & MicroCarb | Французька Гвіана | 02:03 UTC
• 26 липня: Falcon 9 | Starlink 10-26 | Кейп-Канаверал | 08:34 UTC
• 27 липня: Falcon 9 | Starlink 17-2 | Ванденберг | 03:55 UTC

Стівен Кларк, космічний репортер