Αμερικανικός πύραυλος Falcon 9: προδιαγραφές και φωτογραφίες

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

28 Ιουνίου 2015 στις 17:21 (ώρα Μόσχας) μια άλλη εκτόξευση του οχήματος εκτόξευσης Falcon 9 απέτυχε στη θέση εκτόξευσης του Cape Canaveral. Ο πύραυλος Falcon 9 προετοιμάστηκε από τη SpaceX, μια ιδιωτική αμερικανική εταιρεία που ιδρύθηκε από τον Έλον Μασκ.

Falcon και NASA

Η NASA το 2008 υπέγραψε συμβόλαιο με την εταιρεία για την εκτόξευση του οχήματος εκτόξευσης Falcon 9 και του διαστημικού σκάφους Dragon. Η ίδια η ιδέα της παραγωγής αυτού του τύπου οχήματος εκτόξευσης υπαγορεύεται από το γεγονός ότι ακολούθησε μια σειρά από ανεπιτυχείς εκτοξεύσεις του Διαστημικού Λεωφορείου. Και ο ίδιος ο Έλον Μασκ σχεδιάζει να μειώσει το κόστος των διαστημικών πτήσεων κατά 10 φορές. Ωστόσο, αυτό το έργο υπολογίστηκε επίσης εκείνη την εποχή σε 1,6 δισεκατομμύρια δολάρια.

Η αποτυχημένη εκτόξευση πυραύλου διέκοψε μια σειρά από καθήκοντα που η NASA έθεσε για τον εαυτό της, εκτός από την εκτόξευση του Διαστημικού Λεωφορείου προς τον ISS. Ο πύραυλος Falcon 9 μετέφερε 1,8 τόνους φορτίου.

Το κύριο καθήκον που είχε προγραμματιστεί να εκτελεστεί με αυτή την εκτόξευση ήταν να αναπληρωθούν οι προμήθειες τροφίμων για τα μέλη του ISS. Επιπλέον, ο πύραυλος μετέφερε επίσης τη μονάδα σύνδεσης International Docking Adapter (IDA),που αναπτύχθηκε από την Boeing. Αυτή η θύρα ελλιμενισμού 526 κιλών υποτίθεται ότι θα διευκολύνει την ελλιμενοποίηση του διαστημικού σκάφους Dragon στον ISS. Για τον ίδιο σκοπό, ο Dragon προσπάθησε επίσης να παραδώσει μια διαστημική στολή για διαστημικούς περιπάτους. Αναμφίβολα, η απώλεια τέτοιων σημαντικών στοιχείων θα επηρεάσει αρνητικά το επιστημονικό πρόγραμμα εργασίας στο ISS.

Αλλά δεν είναι μόνο αυτό! Η έκρηξη του πυραύλου Falcon 9 κατέστρεψε 8 δορυφόρους Flock 1f που ανατέθηκαν από την Planet Labs. Επιπλέον, το καθένα από αυτά έφερε τρία CubeSats, τα οποία υποτίθεται ότι παρατηρούσαν τη Γη σε οπτική λειτουργία.

Προδιαγραφές Falcon 9

Η σχεδίαση του πυραύλου έχει σχεδιαστεί με τέτοιο τρόπο ώστε σε κάθε στάδιο να εγκαθίστανται ηλεκτρονικά συστήματα και υπολογιστές επί του οχήματος, οι οποίοι είναι σχεδιασμένοι να ελέγχουν όλες τις παραμέτρους πτήσης.

Όλα τα αεροηλεκτρονικά που χρησιμοποιούνται στον πύραυλο κατασκευάζονται από τη SpaceX. Επίσης, εκτός από το δικό του σύστημα πλοήγησης, ο εξοπλισμός GPS χρησιμοποιείται για τη βελτίωση της ακρίβειας της εκτόξευσης σε τροχιά.

Επιπλέον, κάθε κινητήρας έχει τον δικό του ελεγκτή, ο οποίος παρακολουθεί συνεχώς όλες τις παραμέτρους του κινητήρα. Και κάθε ελεγκτής είναι εξοπλισμένος με τρεις μονάδες επεξεργαστή για τη βελτίωση της αξιοπιστίας του συστήματος.

Ο πύραυλος Falcon 9 είναι δύο σταδίων και αυτή η έκδοση έχει υποστεί δύο τροποποιήσεις:

• έκδοση 9 v1.0;
• έκδοση 9 v1.1.

Η διαφορά μεταξύ της δεύτερης έκδοσης και της πρώτης είναι ότι έχει πιο προηγμένο κινητήρα. Και διακρίνονται επίσης από τη θέση των κινητήρων στο κάτω στάδιο.

Και αν και και στις δύο εκδόσειςοι κινητήρες λειτουργούν με κηροζίνη με οξειδωτικό υγρού οξυγόνου, αλλά ο πύραυλος Falcon 9 v1.1 εκτοξεύει ήδη 4,85 τόνους ωφέλιμου φορτίου στο διάστημα, ενώ ο πύραυλος Falcon 9 v1.0 των ΗΠΑ μόνο 3,4 τόνους.

Ταυτόχρονα, το μήκος της έκδοσης 1.1 είναι 68,4 μέτρα με βάρος εκτόξευσης 506 τόνους.

Για να κατανοήσουμε αυτές τις παραμέτρους, ο ρωσικός πύραυλος "Proton-M" είναι μικρότερος κατά 10 μέτρα (58,2 μέτρα), το βάρος εκτόξευσης είναι μεγαλύτερο - 705 τόνοι. Αλλά το Proton-M εκτοξεύει 6,74 τόνους ωφέλιμου φορτίου σε τροχιά.

Σύμφωνα με τη NASA, το κόστος εκτόξευσης του Falcon 9 είναι 60 εκατομμύρια δολάρια, ενώ το Proton-M κοστίζει 30 εκατομμύρια δολάρια περισσότερο.

Λοιπόν τι γίνεται με το πρώτο βήμα;

Ο πύραυλος Falcon 9 εκτοξεύτηκε από τη NASA από δύο εξέδρες εκτόξευσης. Βρίσκονται το ένα στη Φλόριντα και το δεύτερο στην Καλιφόρνια. Γίνονται επίσης εργασίες για την ανάπτυξη δύο ακόμη σημείων εκτόξευσης.

Η SpaceX εργάζεται συνεχώς από το 2013 για τη δημιουργία τεχνολογίας για επαναχρησιμοποιούμενα εξαρτήματα Falcon 9 v1.1. Η πρώτη προσπάθεια να σωθεί το Falcon 9 έγινε τον Ιανουάριο του 2015. Σύμφωνα με υπολογισμούς, η σκηνή έπρεπε να προσγειωθεί στην περιοχή της πλωτής πλατφόρμας. Ωστόσο, ο κακός καιρός στη θάλασσα δεν επέτρεψε την παραλαβή της σκηνής πυραύλων.

Και μέχρι σήμερα, αυτές οι προσπάθειες ήταν ανεπιτυχείς. Καμία από τις εκτοξεύσεις που έγιναν δεν οδήγησε την εταιρεία να σώσει τη σκηνή.

Γνώμη ειδικού

Αν και τα μέσα ενημέρωσης αναφέρουν ότι η τελευταία επιτυχημένη εκτόξευση του Falcon 9 (Δεκέμβριος 2015) επέτρεψε την εξοικονόμησητο κατώτερο στάδιο του πυραύλου, αλλά οι ειδικοί αμφιβάλλουν για την περαιτέρω χρήση του πρώτου σταδίου. Οι ειδικοί πιστεύουν ότι, δεδομένης της θερμοκρασίας θέρμανσης του σώματος του πυραύλου τόσο κατά την εκτόξευση όσο και κατά την κάθοδο, αφού περάσει από την ατμόσφαιρα, υπάρχει πολύ μικρή πιθανότητα επαναχρησιμοποίησης αυτού του στοιχείου του πυραύλου.

Αλλά δεν είναι μόνο αυτό. Για επαναχρησιμοποιήσιμη χρήση, χρειάζονται πρόσθετα στοιχεία - αυτά είναι τα ράφια προσγείωσης και η απαραίτητη παροχή καυσίμου. Και αυτό, με τη σειρά του, μειώνει το ωφέλιμο φορτίο έως και 30%.

Αξιόπιστος πύραυλος;

Από το 2010 έως το 2013, πραγματοποιήθηκαν πέντε εκτοξεύσεις, εκ των οποίων οι τέσσερις ήταν πλήρως λειτουργικές.

Αλλά η εκτόξευση του Falcon 9 τον Οκτώβριο του 2012 θεωρήθηκε "μερικώς επιτυχημένη" από τους ειδικούς. Στη συνέχεια, ο πύραυλος "Falcon 9" για πρώτη φορά έστειλε εξοπλισμό στο ISS σε φορτηγό Dragon. Όμως η εκτόξευση του δορυφόρου Orbcomm-G2 σε γεωστατική τροχιά απέτυχε, με αποτέλεσμα ο δορυφόρος να εκτοξευτεί σε τροχιά χαμηλότερη από την προγραμματισμένη.

Το αποτέλεσμα αυτής της "μερικώς επιτυχημένης επέμβασης" είναι λυπηρό. Το Orbcomm-G2 δεν έμεινε σε τροχιά για πολύ και στις 12 Οκτωβρίου του ίδιου έτους κάηκε χωρίς ίχνος στην ατμόσφαιρα της Γης.

Από αυτή την άποψη, είναι ενδιαφέρον πώς εξήγησε η SpaceX την αποτυχία. Σύμφωνα με τους ειδικούς, ένα μέρος του περιβλήματος από το φέρινγκ κοντά στον κινητήρα του πρώτου σταδίου σκίστηκε.

Αιτίες της καταστροφής

Η έκρηξη του πυραύλου Falcon 9 τον Ιούνιο του 2015 δεν πρόσθεσε αξιοπιστία. Δεν έμεινε στην πτήση για πολύ - 2 λεπτά 19 δευτερόλεπτα. Μια φοράο πύραυλος μπήκε σε λειτουργία υπερήχων, σημειώθηκε έκρηξη και μετά από 8 δευτερόλεπτα το Falcon 9 διαλύθηκε. Η NASA, μαζί με το SpaceX, ξεκίνησαν έρευνα για τα αίτια της καταστροφής.

Ο επικεφαλής της SpaceX παρουσίασε την εκδοχή του. Σύμφωνα με τη θεωρία του, το ατύχημα συνέβη ως αποτέλεσμα υπερπίεσης στις δεξαμενές οξειδωτικών στην επάνω σκηνή. Αυτό συνέβη σε μια εποχή που το πρώτο στάδιο δεν είχε ακόμη διαχωριστεί.

Άλλα ατυχήματα

Φυσικά, τα ατυχήματα στη διαστημική βιομηχανία δεν είναι ασυνήθιστα. Έτσι, μόνο στις ΗΠΑ φέτος σημειώθηκαν τρία περιστατικά (λαμβάνοντας υπόψη την καταστροφή που υπέστη το όχημα εκτόξευσης Falcon 9).

Τον Οκτώβριο του 2014, μετά την εκτόξευση από το διαστημικό λιμάνι στο νησί Wallops, το ιδιωτικό όχημα εκτόξευσης Antares εξερράγη. Αναμενόταν να εκτοξεύσει ένα φορτηγό Cygnus (και τα δύο κατασκευασμένα από την Orbital Sciences) σε τροχιά προς τον ISS.

Επίσης το 2014, ένα άλλο διαστημόπλοιο, το SpaceShipTwo, συνετρίβη. Υποτίθεται ότι σε αυτό θα πραγματοποιούνταν υποτροχιακές τουριστικές πτήσεις. Και η Virgin Galactic εξακολουθεί να προσπαθεί να διορθώσει την αιτία της συντριβής.

Η πρώτη εκτόξευση του οχήματος εκτόξευσης Proton-M πραγματοποιήθηκε στις 7 Απριλίου 2001. Στη συνέχεια, ο πύραυλος με το ανώτερο στάδιο "Breeze-M" εκτόξευσε με επιτυχία τον δορυφόρο "Ekran-M" σε τροχιά. Σε αυτόν τον πύραυλο εγκαταστάθηκε μια βελτιωμένη έκδοση του συστήματος ελέγχου, η οποία κατέστησε δυνατή τη βελτίωση της ανάπτυξης καυσίμου πυραύλων με βάση το επτύλιο, το οποίο, όπως γνωρίζετε, είναι μια τοξική ουσία τόσο για τον άνθρωπο όσο και για το περιβάλλον. Επίσης, το νέο σύστημα κατέστησε δυνατή την αύξηση της μάζας του ωφέλιμου φορτίου που εκτοξεύτηκε σε τροχιά.

Από τότε, έχουν περάσει 90 εκτοξεύσεις Proton-M, αλλά μόνο 80 από αυτές ήταν πλήρως κανονικές. Η κύρια αιτία καταστάσεων έκτακτης ανάγκης προκαλείται από δυσλειτουργίες στο ανώτερο στάδιο.

Αναμφίβολα, τέτοια στατιστικά στοιχεία δεν αποτελούν επιτυχημένο δείκτη για πυραύλους με τόσο πλούσια ιστορία. Σε κάθε περίπτωση, η έκρηξη του πυραύλου Falcon 9 θα βοηθήσει να κατανοήσουμε καλύτερα τις δυσλειτουργίες του και να τις λάβουμε υπόψη στην επόμενη εκτόξευση.

Τι ακολουθεί;

Αυτήν τη στιγμή είναι σε θέση να παραδώσει φορτίο στο ISS:

• Ρωσική "Πρόοδος";
• Ιαπωνικό HTV;
• Dragon;
• Cygnus.

Η NASA έχει μεγάλες ελπίδες για το Dragon ως όχημα ικανό να επιστρέψει φορτίο από τον ISS στη Γη. Το συμβόλαιο με αυτήν την εταιρεία επεκτάθηκε έως το 2017 και προγραμματίζονται άλλες 15 κυκλοφορίες.

Την τελευταία φορά που το όχημα εκτόξευσης Falcon 9 με το Dragon Transport ολοκλήρωσε με επιτυχία την αποστολή του στις 22 Δεκεμβρίου 2015

Η NASA δεν έχει καμία αμφιβολία ότι το ατύχημα με το Falcon 9 δεν θα επηρεάσει σε καμία περίπτωση τη δημιουργία επανδρωμένων διαστημικών σκαφών. Ως μέρος αυτού του προγράμματος, η SpaceX σκοπεύει να εκτοξεύσει τον πύραυλο Falcon Heavy. Αυτή η εκτόξευση είναι ικανή να ανταγωνιστεί τόσο το ρωσικό Proton όσο και το ευρωπαϊκό Ariane 5.

Το ατύχημα που υπέστη ο αμερικανικός πύραυλος Falcon 9 έδειξε για άλλη μια φορά ότι κανείς δεν είναι απρόσβλητος από την καταστροφή στην εξερεύνηση του διαστήματος.