El 22 de desembre va tenir lloc un esdeveniment que podria passar a la història de l'astronàutica mundial. L’empresa nord-americana SpaceX va realitzar un altre llançament amb èxit del vehicle de llançament Falcon 9 amb una càrrega útil en forma de diverses naus espacials, després de la qual la seva primera etapa va tornar a la terra i va aterrar regularment. Així, per primera vegada en la història del programa Falcon, era possible no només col·locar una càrrega útil en òrbita, sinó també aterrar amb èxit la primera etapa d’un vehicle de llançament. S'espera que en el futur això redueixi significativament el cost del llançament de càrrega en òrbita i, per tant, provoqui una autèntica revolució en el camp espacial.
El llançament del coet Falcon 9, modificació v1.2, va tenir lloc el 22 de desembre a la 01:29 GMT des de la plataforma de llançament SLC-40 del cosmodrom de Cape Canaveral. El coet portava 11 satèl·lits de la sèrie Orbcomm-G2. Segons els informes, el llançament va tenir lloc en el mode normal. La primera etapa va portar el coet a una altitud predeterminada, després de la qual es va separar i va tornar al lloc corresponent del cosmodrom. La segona etapa va posar la càrrega útil en una òrbita amb una altitud de 620x640 km. Cal tenir en compte que des del 2010 s’han dut a terme amb èxit llançaments de míssils Falcon 9 amb càrregues útils, fins i tot en forma de maquetes, però aquesta vegada per primera vegada es va poder realitzar un vol segons un programa que completés compleix els requisits inicials del projecte. El propòsit principal del llançament era tornar a terra la primera etapa, després del qual s’espera que s’utilitzi per construir un nou vehicle de llançament.
140 segons després del llançament, la primera etapa va elevar el coet portador fins a una altitud d’uns 72 km, mentre que la velocitat del vol va arribar als 6000 km / h. Després d'això, els motors de la primera etapa es van apagar i es van desconnectar de la resta d'unitats de coets. Al quart minut del vol, el comandament va passar al començament de la maniobra abans de tornar a terra. Tres motors van proporcionar un gir d’etapa per transferir-se a la trajectòria desitjada. Al novè minut del vol, l’etapa va començar a endinsar-se a les denses capes de l’atmosfera, després del qual es va iniciar la frenada amb l’ajut dels motors. Immediatament abans de l'aterratge, els motors van tornar a engegar-se en mode de frenada, mentre es deixaven anar els suports d'aterratge. Després de 9 minuts 44 segons després del llançament, la primera etapa del vehicle de llançament va aterrar amb èxit a la plataforma d’aterratge núm. 1 del cosmodrom a Cape Canaveral.
Preparació prèvia al llançament del vehicle Falcon 9 v1.2, 21 de desembre
Recordem que el vehicle de llançament Falcon 9 v1.2 és la nova modificació de la família, que es diferencia dels seus predecessors en diverses innovacions. L'objectiu principal del projecte era assegurar el retorn de la primera etapa gastada en llançar la càrrega útil a qualsevol òrbita. Els canvis van afectar el disseny i la capacitat dels dipòsits de combustible, es van reforçar els elements de potència de la primera etapa, etc. L'augment del rendiment ha provocat un augment de la mida i el pes del coet. La seva massa de llançament va augmentar fins a 541,3 tones i la seva longitud va augmentar fins a 70 m. La massa de càrrega útil va continuar sent la mateixa.
La innovació més important del projecte Volum 1.2 va ser l’ús de motors Merlin 1D modernitzats, que difereixen dels seus predecessors amb un augment de l’empenta. Cal destacar que aquesta versió dels motors desenvolupa l’empenta total permesa pel disseny. En el cas dels motors anteriors, hi havia una limitació d’empenta intencionada. En la nova configuració, nou motors de primera etapa ofereixen una empenta de 6806 kN a nivell del mar, mentre que un motor de segona etapa proporciona una empenta d’uns 930 kN. En canviar l’empenta, el temps de funcionament dels motors de la primera etapa es va reduir a 162 s, el temps màxim de funcionament del motor de la segona etapa va ser de 397 s.
Durant els darrers anys, SpaceX ha estat treballant en els algoritmes de retorn i aterratge de la primera etapa. Inicialment, es van realitzar simulats aterratges a l'aigua, després dels quals es va poder iniciar proves de ple dret amb aterratge en llocs terrestres o vaixells marítims especials. Diversos llançaments que van permetre posar la càrrega útil en òrbita no van acabar amb un aterratge reeixit: les primeres etapes dels vehicles de llançament es van danyar o destruir regularment. Només el 22 de desembre de 2015 es va poder dur a terme la frenada, el descens i l’aterratge sense problemes. L'etapa de reentrada va completar amb èxit totes les maniobres necessàries i va aconseguir un aterratge suau al lloc assignat.
La companyia de desenvolupament de coets Falcon 9 està encantada amb el seu èxit. El recent llançament va acabar amb la realització satisfactòria de totes les tasques establertes i confirma la possibilitat fonamental d’implementar els plans existents. SpaceX té la intenció no només de crear un projecte, sinó també de començar l'operació completa d'un nou vehicle de llançament. Fa molt de temps, els especialistes de la companyia desenvolupadora van parlar dels avantatges de l’arquitectura de coets proposada i dels avantatges de la primera etapa recuperable. En tornar a terra la primera etapa, equipada amb nou motors bastant complexos i cars de la família Merlin, es preveu reduir dràsticament el cost del llançament de coets i, per tant, reduir el cost del lliurament de càrrega a l'òrbita.
Segons els informes, SpaceX estudia la primera etapa recuperada. El resultat d’aquest estudi hauria de ser una avaluació del rendiment de les unitats i la determinació de la possibilitat de la seva reutilització. A més, per tant, serà necessari realitzar un altre llançament, que ajudarà a demostrar la possibilitat de tornar a utilitzar un escenari ja volat. Encara no s'ha especificat el moment exacte del reinici. El proper llançament del coet Falcon 9 està previst per al gener de l’any vinent, però encara no se sap si utilitzarà la primera fase ja provada.
La companyia de desenvolupament afirma que l’ús de primeres etapes reutilitzables permetrà reduir significativament els costos d’inici. La possibilitat d’aquest treball encara no s’ha confirmat mitjançant proves, però els autors del projecte són optimistes sobre el futur. A més, el calendari aproximat de llançament dels coets Falcon 9 amb una o altra càrrega útil s’ha determinat durant els propers anys. Simultàniament als llançaments pràctics, es realitzaran diversos estudis destinats a assolir els objectius establerts.
Llançament de coets, 22 de desembre (21 de desembre, hora local)
Com podeu veure, encara està lluny de començar l’operació completa de vehicles de llançament amb primeres fases reutilitzables. No obstant això, el primer pas real per assolir aquest objectiu ja s'ha donat. És difícil dir quant de temps durarà tot el procés de domini de les noves tecnologies. Probablement, a finals d’aquesta dècada s’aconseguiran resultats reals. Així, en un futur molt proper, es pot produir una autèntica revolució en astronautica.
El vehicle de llançament Falcon 9 v1.2 fins ara només ha resolt parcialment la tasca: només s’ha completat un llançament reeixit amb el retorn i l’aterratge normal de la primera etapa. Tot i això, donat el ritme de desenvolupament i implementació del projecte, ja és necessari fer previsions per al futur i intentar predir quins resultats tindrà l’aparició d’un sistema de coets reutilitzables totalment funcional per a la cosmonautica mundial. Es pot suposar que la realització del projecte Falcon 9 també podria afectar el programa espacial rus, que és un dels principals del món.
En la configuració actual, el vehicle de llançament Falcon 9 és capaç de llançar una càrrega útil de fins a 13, 15 tones en una òrbita de referència baixa. Per a una òrbita de geotransferència, aquest paràmetre és de 4,85 tones. Per tant, en termes de paràmetres bàsics, els darrers vehicles de llançament estrangers no són inferiors als existents en sistemes russos d'una classe similar o fins i tot superiors a ells. Atesa la promesa reducció dels costos de llançament, el projecte Falcon 9 pot suposar una amenaça per al futur de la família de míssils Soyuz-2 i les versions lleugeres dels Angara.
Així, en un futur previsible, els principals vehicles de llançament russos, inclosos els més nous, podran mantenir la seva posició al mercat per llançar naus espacials a òrbites amb diferents paràmetres. En el cas d’una perspectiva més distant, la situació pot semblar pitjor. Amb les característiques existents i la possibilitat de reduir el cost dels llançaments, el coet Falcon 9 en les versions actuals o noves és capaç de recuperar una certa quota de mercat, expulsant contraparts russes i estrangeres. És molt possible que en una etapa determinada, el volum de llançaments d’aquests míssils estigui limitat només per les capacitats de producció de l’empresa desenvolupadora.
Tot i això, la cosmonautica russa és capaç de retenir alguns dels sectors del mercat desenvolupats, així com d’augmentar-ne la presència. En l'actualitat, el nostre país té un coet portador pesat "Proton-M", que és capaç de lliurar fins a 23 tones de càrrega a LEO i unes 6, 75 tones al GPO. A més, s'està desenvolupant un nou projecte "Angara-A5". Un coet prometedor podrà elevar almenys 24 tones a una òrbita de referència baixa i 5,4 tones a una òrbita de geotransferència - fins a 12 tones.
SpaceX, en paral·lel al treball amb el vehicle de llançament mitjà Falcon 9, està dissenyant un sistema pesat Falcon Heavy amb un rendiment superior. S'argumenta que aquest coet serà capaç de lliurar unes 53 tones de càrrega a una òrbita de referència baixa i fins a 21,2 tones a una de geotransferència. El desenvolupament del projecte Falcon Heavy es va anunciar el 2011 i el primer llançament estava previst originalment per al dia 13. En el futur, el calendari del primer llançament, així com el cost, es van ajustar repetidament. De moment, el primer llançament està previst per al maig de 2016. El llançament de 6,4 tones a una òrbita de geotransferència s'estima en 90 milions de dòlars EUA.
En el projecte d'un coet pesat, se suposa que utilitza els desenvolupaments del Falcon 9, és a dir, els elements estructurals retornats a terra. És a causa d’això que es proposa reduir el cost del llançament i col·locació de diverses càrregues en determinades òrbites.
En el marc del projecte Falcon Heavy, està previst crear un vehicle de llançament amb característiques altament singulars, però fins ara només són intencions, no recolzades en resultats pràctics. El primer prototip d’un coet prometedor s’enlairarà abans de finals de la primavera de l’any vinent, després de la qual cosa trigarà una mica a treballar diversos elements del projecte. Com a resultat, encara no s’ha determinat el moment de la recepció real de les característiques màximes declarades. A més, poden canviar significativament cap a la dreta a causa de problemes en una o altra etapa associats a la necessitat de retornar alguns dels mòduls coets.
Es pot suposar que les perspectives futures del programa Falcon, implementat per SpaceX, no semblen del tot inequívocs, sinó generalment positives. El coet Falcon 9 existent de gamma mitjana ja està lliurant amb èxit la càrrega a l’òrbita, tot i que no té massa èxit en tornar a terra la primera etapa gastada. Dels diversos vols del programa en què es va proporcionar aquest procediment, només un va tenir èxit. Encara no està del tot clar si serà possible repetir aquest èxit en un futur previsible. Tot i això, ja podem parlar de l’aparició d’un nou vehicle de llançament competitiu, que pot esprémer altres sistemes i ocupar el seu lloc al mercat.
Primera etapa d'aterratge després del vol
Pel que fa al projecte Falcon Heavy, les seves perspectives són encara vagues. Si es compleixen els plans existents, aquest sistema és realment capaç de guanyar una quota de mercat important i rebre comandes d’agències espacials d’altres països. Tot i això, el desenvolupament d’aquest projecte encara no s’ha acabat i, pel que sembla, s’enfronta a certes dificultats. Com a resultat, les dates de llançament d’aquest coet s’han canviat repetidament i el treball posterior serà complicat tant per les característiques de disseny del vehicle de llançament pesat com pels requisits per retornar les unitats amb la seva reutilització posterior.
Pel que fa a les perspectives de la indústria espacial nacional a la llum dels èxits de SpaceX, la situació en aquesta àrea pot estar associada a certs problemes. Ha aparegut un competidor prometedor al mercat de la càrrega espacial, que és capaç de guanyar una part important de clients del sector de les naus espacials lleugeres i mitjanes. A més, aquest competidor té la intenció d'aconseguir un lloc en el sector pesat, per al qual està desenvolupant el coet corresponent.
Afortunadament per a empreses nacionals i estrangeres de la indústria espacial, en la lluita pel mercat, SpaceX haurà d’enfrontar-se a molts competidors enfront de líders de mercat reconeguts de Rússia, els Estats Units i Europa. Per tant, la lluita pel mercat és poc probable que sigui senzilla, i això s'aplicarà tant al sector mitjà com al pesat. A més, no s’ha d’oblidar que no s’han resolt tots els problemes majors, motiu pel qual el programa Falcon encara no té els avantatges previstos respecte als seus competidors.
Malgrat tot, malgrat totes les qüestions relacionades amb la divisió del mercat, cal admetre que el llançament recent és, de fet, un fet emblemàtic en la història de l'astronàutica mundial. Mostra que les empreses privades de la indústria espacial són realment capaces no només de construir equips nous, sinó també de resoldre alguns problemes, per davant dels líders reconeguts en aquesta matèria, com ara agències governamentals i altres estructures. El 22 de desembre, una empresa privada va aconseguir no només posar la càrrega en òrbita, sinó també assegurar el retorn de la primera etapa del vehicle de llançament a la plataforma d'aterratge. Tot i que les perspectives futures del coet i del mercat poden ser objecte de controvèrsia, gairebé ningú estaria en desacord amb el fet que comenci una nova era en la història de la indústria espacial.
