Второй полет ракеты Vulcan компании United Launch Alliance состоится в сентябре с имитатором полезной нагрузкой вместо космоплана Sierra Space Dream Chaser. Это позволит ULA пройти сертификацию для запуска американских военных спутников на новой ракете к концу года, объявили официальные лица компании в среду.
Тори Бруно, генеральный директор ULA, объявил об изменении плана полета второй ракеты Vulcan в ходе телефонной конференции с журналистами. Запуск космоплана Dream Chaser, который должен был состояться до конца лета, вероятно откладывается. И к сентябрю, когда у ULA будет готова к запуску следующая ракета Vulcan, космоплан не будет готов, сообщил исполнительный директор Sierra Space Том Вице.
Космические силы, которые запланировали 25 запусков на ракете Vulcan, ожидают ее полетов начиная с 2020 года. И хотя первый полет должен был состояться в 2021 году, ракете удалось впервые полететь только в январе 2024 года. И теперь компании необходимо как можно скорее завершить второй сертификационный полет Vulcan, известный как Cert-2, чтобы иметь возможность в дальнейшем запускать спутники программы национальной безопасности.
Другой крупный заказчик ULA, широкополосная группировка Project Kuiper компании Amazon, также не будет готова к запуску первой партии действующих спутников на ракете Vulcan этой осенью. Бруно сказал, что ни одна полезная нагрузка не будет готова к запуску к сентябрю, поэтому ULA разместит имитатор массы на второй ракете Vulcan.
Этот макет будет имитировать вес действующего космического аппарата, но не будет выводиться с разгонного блока Centaur ракеты Vulcan. ULA построила имитатор массы в качестве запасного варианта для первого испытательного полета Vulcan в начале этого года, если основной полезный груз, лунный аппарат Peregrine компании Astrobotic, не сможет отправиться в полет. Теперь имитатор займет место Dream Chaser в миссии Cert-2.
Во время миссии Certification-2 ракета Vulcan полетит в той же конфигурации, что и во время дебютного запуска в январе, с двумя прикрепленными твердотопливными ускорителями и двумя основными двигателями BE-4 на метановом топливе, изготовленными Blue Origin. Верхняя ступень Vulcan, называемая Centaur V, выведет корабль на низкую околоземную орбиту на высоте нескольких сотен миль над Землей, а затем проведет несколько экспериментов и маневров, чтобы продемонстрировать возможности верхней ступени для будущих оперативных миссий.
"Мы выполним несколько маневров с верхней ступенью, чтобы полностью охарактеризовать пределы возможностей Centaur V", — сказал Бруно. Будущие миссии Vulcan потребуют от разгонного блока Centaur V шести или более часов полета в космосе, чтобы вывести полезную нагрузку для национальной безопасности непосредственно на геосинхронную орбиту, расположенную на расстоянии более 36 000 километров над экватором.
Centaur V основан на разгонном блоке Centaur, который используется в ракете Atlas V, но имеет более объемные топливные баки и второй двигатель. Инженеры ULA будут использовать Centaur V во время демонстрации миссии Cert-2, чтобы измерить, сколько сверххолодного жидкого водорода и жидкого кислорода выкипает в космосе. В конечном итоге эти данные помогут ULA определить выносливость Centaur V на орбите.
Все, что нужно Космическим силам, это убедиться, что ULA сможет повторить успех первого запуска Vulcan, прежде чем взять на себя обязательство разместить военную полезную нагрузку во время третьего запуска Vulcan до конца года. Отсутствие реальной полезной нагрузки на запуске Cert-2 означает, что миссию ULA выполнит за свой счет.
По словам Бруно, после завершения маневров разгонный блок Centaur V выведет себя на так называемую "кладбищенскую" орбиту над низкой околоземной орбитой в соответствии с правилами борьбы с орбитальным мусором.
По оптимистичным прогнозам, первые две космические миссии по национальной безопасности могут быть запущены на Vulcan к концу года. Первая из них под кодовым названием USSF-106 включает в себя экспериментальный спутник ВВС для тестирования новых навигационных технологий и шесть мини-спутников NASA для изучения физики взрывов в атмосфере Солнца. После USSF-106 в графике запусков Vulcan стоит еще одна миссия Космических сил, USSF-87.
Первый полет космического самолета Dream Chaser компании Sierra Space по-прежнему находится в стартовом расписании ULA Vulcan. Представитель Sierra Space заявил, что компания добилась "отличного прогресса" в работе над Dream Chaser и что космический самолет должен полететь к концу 2024 года.
В целом, по словам Бруно, ULA планирует восемь запусков в этом году, три уже завершены, а пять еще впереди.
Кто кого ждет
На сегодняшний день ULA продала около 70 запусков Vulcan для миссий с Космическими силами, Amazon и Sierra Space. Чтобы удовлетворить этот спрос, ULA планирует быстро нарастить частоту запусков Vulcan, чтобы в 2026 году совершать по два полета в месяц. Но главный заказчик ULA поставил под сомнение способность компании выполнить этот план.
"Меня все больше беспокоит способность ULA расширить производство ракеты Vulcan и увеличить частоту запусков для удовлетворения наших потребностей", — написал Фрэнк Калвелли, помощник министра ВВС по закупкам для космической отрасли, в письме от 10 мая в адрес Boeing и Lockheed Martin, совладельцев ULA. "В настоящее время из-за задержек с запуском Vulcan военные спутники простаивают на земле".
Бруно сообщил, что по просьбе Калвелли ULA создала независимую группу экспертов, которая должна проверить способность компании создавать и запускать ракеты Vulcan так часто, как она заявляет.
По словам Бруно, на заводе ULA в Декейтере в производстве находятся 34 ракеты, большинство из которых — "Вулкан". Последняя партия ракет Atlas V будет завершена к концу этого года и отправлена на хранение. ULA предстоит запустить еще 16 ракет Atlas V: По одной для Космических сил и коммерческой компании спутниковой широкополосной связи Viasat, шесть полетов экипажа с капсулой Starliner компании Boeing и восемь для интернет-сети Kuiper компании Amazon.
По словам Бруно, большинство Atlas V, оставшихся в распоряжении ULA, полетят в 2025 году, а последние несколько Atlas V будут запускать экипажи Starliner примерно раз в год до конца 2020-х годов. После восьми запусков, запланированных ULA на этот год, компания намерена осуществить 20 запусков в 2025 году, а затем 25 запусков в 2026 году.
В ответ на опасения Калвелли Бруно заявил журналистам в среду, что, по его мнению, ULA переломила ситуацию с производством ракет Vulcan в Алабаме. Компания Blue Origin поставила все двигатели BE-4, необходимые ULA для запусков Vulcan в этом году, и скоро начнет поставлять двигатели BE-4 для запуска в 2025 году. Он сказал, что ULA находится на пути к доставке третьей ракеты Vulcan на мыс Канаверал в августе для первого военного запуска осенью этого года.
Amazon пока не сообщает, когда будет готова первая партия действующих интернет-спутников Kuiper. Два тестовых спутника Kuiper были запущены в прошлом году, но они не станут частью действующей группировки Kuiper, состоящей из более чем 3200 космических аппаратов. Amazon планирует запустить первые группы спутников Kuiper на ракетах Atlas V, а затем перейти на Vulcan.
Другим необходимым условием для достижения ULA цели ускорения темпов запусков Vulcan является расширение наземной инфраструктуры на мысе Канаверал, стоимость которого составит порядка 500 миллионов долларов. Это строительство включает в себя вторую пусковую платформу Vulcan и второе здание для сборки ракет, чтобы обеспечить две полосы обработки, вместо того чтобы пропускать все ракеты Atlas V и Vulcan через узкое место в одном интеграционном здании.
По словам Бруно, вторая линия обработки ракет должна быть введена в эксплуатацию в начале 2025 года. Кроме того, ULA работает над модификацией стартовой площадки на базе космических сил Ванденберг в Калифорнии, чтобы обслуживать полеты Vulcan с Западного побережья.
Планы по повторному использованию
В конце беседы с журналистами в среду Бруно рассказал о дорожной карте ULA по восстановлению и повторному использованию главных двигателей BE-4 от ракеты Vulcan. Однако он отказался назвать сроки, когда ULA действительно попытается извлечь и повторно использовать двигатели в миссии Vulcan.
ULA использует двойной подход к программе повторного использования двигателей. Одно из направлений работы включает в себя разработку отделяемой кормовой части ракеты-носителя Vulcan, которая будет отделяться от остальной части ракеты, входить в атмосферу и разворачивать парашют для захвата в воздухе. По словам Бруно, архитектура отделяемой двигательной капсулы недавно прошла предварительную экспертизу, что является относительно ранней стадией разработки. Для сравнения: ULA завершила предварительную экспертизу базовой версии ракеты Vulcan в 2016 году, почти за восемь лет до ее запуска.
Следующий шаг — критическая экспертиза конструкции, после которой ULA начнет производство оборудования для повторного использования двигателей. После этого начнутся первые попытки восстановления, и как только ULA получит первые двигатели, инженеры проведут проверки и испытания BE-4, чтобы убедиться, что они снова безопасны для полетов. Только после этого ULA начнет восстанавливать двигатели с целью их повторного использования.
По словам Бруно, на данный момент ULA потратила "десятки миллионов долларов" на восстановление и повторное использование двигателей на ракете Vulcan.
Другая работа, связанная с повторным использованием двигателей, — это разработка с помощью NASA надувного теплового экрана для защиты двигателей ракеты-носителя Vulcan при возвращении в атмосферу. ULA и NASA испытали полумасштабную модель надувного теплового экрана при входе в атмосферу в 2022 году и теперь работают над более крупной версией.
