Провал ракети Alpha від Firefly: які подальші кроки?
29 квітня 2025 року двоступенева ракета Alpha компанії Firefly Aerospace успішно злетіла з бази Ванденберг о 6:37 ранку за тихоокеанським часом (13:37 UTC), несячи технологічний демонстраційний супутник LM-400 вагою 1,7 тонни, розроблений компанією Lockheed Martin. Перший етап польоту проходив без зауважень, але приблизно через 2,5 хвилини після старту сталася несправність під час відділення ступенів, що призвело до одного з найнеординарніших провалів запуску в останні роки.
Профіль польоту та початкова аномалія
- Старт і підйом: Чотири двигуни Reaver 1, кожен з яких забезпечує тягу 650 кН на рівні моря, спалюючи RP-1/LOX з витратою 250 кг/с, направили Alpha на південний курс через щільний морський шар.
- Подія відділення ступенів: На швидкості Мах 5 на висоті 75 км пневматичні механізми повинні були від’єднати перший ступінь вагою 18 тонн, що дозволило б верхньому ступеню запустити свій єдиний двигун Lightning з тягою 75 кН (газогенераторний цикл, RP-1/LOX).
- Спостережувана аномалія: Інфрачервоні камери на землі зафіксували яскравий спалах та розширюючуся білу хмару пари — що може свідчити про вивільнення залишкового пального або невелику детонацію — за мить до запалення верхнього ступеня.
Відео з борту показало, що двигун Lightning запустився без розширення сопла та з металевими осколками, що залишалися за ним. Незважаючи на те, що двигун підтримував тягу протягом запланованих шести хвилин, верхній ступінь досяг лише суборбітальної швидкості і впав в Тихий океан разом з корисним вантажем.
Технічний аналіз невдачі
Згідно з попереднім розслідуванням Firefly та телеметрією FAA, основна причина, ймовірно, пов’язана з ударним навантаженням під час відділення ступенів. Можливі сценарії включають:
- Подія повторного контакту: Залишкова тяга в двигунах Reaver після відключення могла повернути бустер назад до верхнього ступеня, що призвело до пошкодження розширення сопла.
- Вибухове відділення: Несправність у болтах відділення ступенів або лінійних зарядках могла створити хвилю перевищення тиску, яка пошкодила сопло Lightning.
- Переповненість пального або витік: Небажане підвищення тиску гелію або спалахова випаровування LOX можуть пояснити білу хмару та структурні напруження.
Інженери Firefly розпочали детальний судово-технічний аналіз даних прискорювачів високої частоти, журналів пневматичного тиску та фрагментів матеріалів, які були вилучені з зони виключення. У розслідуванні аварії бере участь комісія з безпеки FAA, а остаточний звіт очікується протягом 60 днів.
Думка експертів та порівняльний контекст
“Відділення ступенів залишається однією з найризикованіших подій у будь-якому підйомі,” зазначає доктор Еліса Родрігес, старший аналітик систем propulsion в Aerospace Corp. “Навіть за сучасних піротехнічних та неексплозивних привідних механізмів, ударні транзієнти можуть перевищувати проектні межі, якщо таймінг або послідовність змінюються на мілісекунди.”
В історії, ракета Falcon 1 компанії SpaceX зазнала подібної проблеми з повторним контактом між першим і другим ступенями у 2008 році, що змусило їх навмисно збільшити тривалість бездіяльності. Ракета Vulcan компанії United Launch Alliance втратила сопло твердопаливного бустера у 2024 році, але все ж досягла орбіти завдяки надмірності та запасам тяги. Місія супутника Північної Кореї у 2023 році навіть продемонструвала вибух бустера після відділення, який не зашкодив верхньому ступеню — ймовірно, це була самознищення, щоб уникнути захоплення.
Вплив на ринок та конкурентне середовище
Запуски Alpha компанії Firefly — це до 25 контрактних польотів з Lockheed Martin, а також з NASA, NOAA, NRO та комерційними замовниками — представляють собою накопичений обсяг замовлень вартістю понад 400 мільйонів доларів. Однак, з лише двома безумовними успіхами з шести запусків Alpha (включаючи два невдалих), впевненість серед операторів малих та середніх супутників зазнала удару.
Клас корисного навантаження Alpha на рівні 1,030 кг до LEO знаходиться між Electron компанії Rocket Lab (300 кг) та Falcon 9 компанії SpaceX (22,800 кг), що є нішею, яку обслуговують небагато постачальників в США. Європейські компанії, такі як Vega C від Arianespace, Spectrum від Isar Aerospace та RFA One від Rocket Factory Augsburg, також конкурують у цьому середньому сегменті, чинячи тиск на ціни та вимоги до надійності Firefly.
Подальші дії: Заходи та вдосконалення
Firefly окреслила кілька коригувальних дій для відновлення довіри:
- Перепроектування системи відділення: Перехід на неексплозивні приводи з точним контролем часу та амортизаторами удару.
- Налаштування підвищення тиску гелію: Введення активних вентиляційних клапанів та бальниць для запобігання стрибкам тиску у паливних баках.
- Укріплення сопла двигуна: Посилення розширень сопла Lightning за допомогою передових композитів на основі вуглецю та додавання акустичних демпферів.
Крім того, Firefly планує провести спеціальну кампанію тестування відділення на своєму випробувальному стенді в Бріггсі, штат Техас — запускаючи як двигуни Reaver, так і Lightning у з’єднаних ступенях, щоб перевірити оновлені процедури в умовах, що відображають політ.
Перспективи для Firefly та сектору малих запусків
Поки Firefly вдосконалює Alpha, компанія працює над середньою ракетною системою (MLV), розробленою спільно з Northrop Grumman і здатною виводити 4,000 кг на LEO, що наближається до критичного огляду дизайну пізніше цього року. Firefly також досягла історичної м’якої посадки на місячну поверхню у березні 2025 року, ставши першою комерційною місією на Місяць.
“Ця аномалія є невдачею, але вона не є непереборною,” каже доктор Майкл Трент, керівник космічних систем у Paradigm Strategy Analytics. “Якщо Firefly продемонструє чітке вирішення проблеми та прозорі заходи з управління ризиками, оператори повернуться. Ринок малих та середніх запусків залишається недостатньо обслуговуваним, і такі постачальники, як Firefly, мають шанс закріпити свою нішу — за умови, що вони забезпечать надійність.”