Подорож Мрійника: Виклики та перспективи майбутнього

Минуло майже 23 роки з моменту, коли було представлено концепцію космоплана Dream Chaser компанії Sierra Space, а він все ще залишається на Землі. Прихильники його дизайну, натхненного космічним шатлом, продовжують запитувати: коли ж цей багаторазовий апарат, що приземляється на злітно-посадкову смугу, нарешті вийде на орбіту? Незважаючи на значний прогрес, відповідь залишається невизначеною — і, ймовірно, це не станеться до 2026 року.

Стан програми та партнерство з NASA

У рамках контракту NASA на комерційні послуги з постачання (CRS-2) Sierra Space планує виконати принаймні шість вантажних місій до Міжнародної космічної станції (МКС). Перший операційний політ Dream Chaser — під назвою Tenacity — доставить до 5,500 кг пресуризованого вантажу. Апарат використовує модуль для вантажів типу Atlas під назвою Shooting Star для непресуризованих вантажів і спалення на етапі утилізації на станції.

Сертифікація програмного забезпечення: акцент на надійності

Вивчивши досвід Boeing з тестування Starliner у 2019 році, NASA тепер вимагає верифікації програмного забезпечення для польотів перед наближенням до МКС. Дана Вайгель, менеджер програми МКС в NASA, нещодавно підтвердила, що компанія Sierra Space реалізує:

1. Інтегровані тестові кампанії, що охоплюють алгоритми керування, навігації та контролю (GNC).
2. Тренування з впровадження помилок для перевірки управління резервуванням у бортових системах.
3. Симуляції з апаратним включенням (HIL) для етапів підйому та повернення на Землю.

“Сертифікація програмного забезпечення — це не просто галочка в списку,” пояснила Вайгель. “Це складна послідовність симуляцій, тестових польотів і вирішення аномалій.” Авіоніка Dream Chaser побудована навколо LEO Command Processor, комп’ютера з подвійним резервуванням, що відповідає вимогам безпеки рівня DO-178C Level A.

Виклики інженерії паливної системи

Dream Chaser використовує 28 малих двигунів, розташованих у трьох групах: 12 задніх вернірних двигунів для точного контролю орієнтації, 8 двигунів для орбітальних маневрів і 8 двигунів для завершення посадки. Кожен двигун має три режими роботи (100 Н, 400 Н і 1,200 Н). Компанія Sierra Space обрала екологічну паливну суміш — гас (RP-1) і 90% перекису водню — щоб уникнути токсичних гіперголів, що дозволяє здійснювати посадку без захисних костюмів.

Однак це ускладнює процес. Концентрація перекису має залишатися в межах ±2% під час зберігання на землі, щоб забезпечити стабільний тиск у камерах. Недавні сплески розкладу на випробувальних стендах затримали сертифікацію:

• Деградація ущільнень клапанів під час термічного циклу
• Накопичення забруднень у подаючих трубопроводах після тривалих простоїв
• Тимчасові сплески тиску під час швидких переходів потужності

Компанія Sierra Space вже впровадила вдосконалені керамічні клапани та активну систему очищення каталізаторів. Остаточні сесії інтегрованого огляду безпеки (ISR) заплановані на третій квартал 2025 року.

Графік запусків та маніфест

Dream Chaser буде запущено за допомогою ракети Vulcan Centaur від ULA, перший політ якої відбувся в квітні 2026 року. Наступний запуск для національної безпеки заплановано на 2 травня, а розгортання супутникової групи — на липень, що заповнить графік до кінця року.

Спочатку Dream Chaser планувався для другого польоту Vulcan у жовтні 2024 року, але цей термін було пропущено; замість нього здійснив політ масовий симулятор. Тепер компанія Sierra Space намагається запустити Dream Chaser під час п’ятого польоту Vulcan в середині 2026 року, якщо буде доступне місце для виробництва. Наразі ULA має затримки до 2027 року, тому будь-яка подальша затримка готовності Dream Chaser може перенести перший політ на кінець 2026 або початок 2027 року.

Перспективи ринку та комерційні можливості

Комерційні космічні проекти стають різноманітнішими: Cargo Dragon від SpaceX залишається основним засобом для логістики МКС; Cygnus від Northrop Grumman пропонує додаткову ємність. Унікальна посадка Dream Chaser на злітно-посадкову смугу, точні можливості доставки та м’які G-сили (< 1.5 g під час повторного входу) роблять його привабливим для чутливих вантажів, таких як біологічні експерименти та малі супутники.

“Посадки на злітно-посадкову смугу відкривають нові можливості для комерційних досліджень, які просто не можуть бути реалізовані для апаратів, що приземляються з парашутом,” говорить доктор Кавіта Патель, керівник систем вантажів у провідній біотехнологічній компанії. “Контроль над траєкторією повторного входу та обробка на землі економлять дні часу на повернення.”

Додатковий аналіз

Тепловий захист та динаміка повторного входу

Тепловий захист Dream Chaser (TPS) використовує керамічні плитки, зміцнені текстилем, та вдосконалені абляційні панелі на передніх краях. Під час повторного входу в атмосферу на швидкості Mach 25 максимальні швидкості нагріву наближаються до 1,500 Вт/см². Тривають випробування з використанням дугових струмів для перевірки адгезії плиток під час повторних польотів.

Порівняння з конкурентами

• Cargo Dragon: Доведена надійність, швидке повернення, але приземлення на воду.
• Cygnus: Більший об’єм для пресуризованих вантажів, одноразовий використання.
• Dream Chaser: Багаторазовий, посадка на злітно-посадкову смугу, екологічні пального.

Кожна платформа має свої переваги та недоліки в термінах швидкості повернення, чутливості вантажів та експлуатаційних витрат.

Перспективи

Sierra Space планує завершити сертифікацію двигунів та програмного забезпечення до четвертого кварталу 2025 року. З попереднім схваленням NASA та графіком ULA, безпілотна місія може бути запущена вже в березні 2026 року. Повноцінний політ з пришвартуванням залишатиметься під умовою успішної демонстрації та можливих змін у контракті для прискорення отримання дозволу на зближення з МКС.

Поки що прихильники Dream Chaser продовжать спостереження — сподіваючись, що цей космоплан нового покоління нарешті перетворить мрії на реальність в орбіті.