Наконец-то начинаются суборбитальные туристические полеты

Когда я три года назад написал, что подготовка к суборбитальным туристическим полетам вышла на финишную прямую, я и не догадывался, что это заявление окажется настолько преувеличенно оптимистичным. Действительно, уже тогда и Blue Origin с системой New Shepard, и Virgin Galactic с космопланом SpaceShipTwo начали проводить регулярные испытания, и, казалось бы, до первых туристов осталось совсем чуть-чуть. Однако обе компании вроде бы вообще никуда не торопились. Прошла половина 2018 года и весь 2019, блаженные доковидные времена. Потом был еще весь 2020, но у него есть уважительная причина. Зато сейчас обе компании наконец-то устроили гонку на потеху публике. Пользуясь тем, что Blue Origin объявила о продаже места на первый полет в мае и назвала дату первого полета (20 июля) еще в начале июня, Virgin Galactic успела выпрыгнуть вперед и объявила о своем первом полете с туристами 11 июля. Так что сейчас отличное время вспомнить о том, какую долгую и тернистую дорогу уже успел пройти суборбитальный туризм.

Первый забытый

Как говорится, “это были нулевые, мы развлекались как могли”. Совершенно футуристически выглядящий агрегат на фото — самолет-носитель White Knight One с прицепленным к нему космопланом SpaceShipOne. Космоплан совершил 15 испытательных полетов, 9 планирующих и 6 со включением двигателя, в период с августа 2003 по октябрь 2004. В трех последних полетах он поднялся на высоту больше 100 км и тем самым стал первым частным пилотируемым аппаратом, достигнувшим границы космоса.

Дальнейшая история уже определялась не техникой, а людьми. Ключевыми фигурами проекта были сооснователь Microsoft Пол Аллен и авиационный конструктор Бёрт Рутан. После того как SpaceShipOne выиграл Ansari X-Prize, совершив два полета на высоту 100 км за две недели, Рутан хотел начать возить пассажиров, благо в космоплане было еще два места. Но Пол Аллен был другого мнения. Пол вложил в проект 28 миллионов долларов, а приз X-Prize составлял всего 10. К тому же, он не чувствовал себя комфортно, занимаясь проектом, сопряженным с риском для жизни людей. Так что когда Смитсоновский институт предложил пожертвовать им космоплан, Аллен с радостью согласился и вышел из проекта. В результате он даже получил прибыль: подарок музею SpaceShipOne стал основанием для налогового вычета, плюс определенную сумму заплатила за лицензии на технологии входящая в проект Virgin Galactic. Рутан со своей компанией Scaled Composites и новое лицо, глава Virgin Group Ричард Брэнсон, начали строить аппарат второго поколения SpaceShipTwo. Казалось бы, ну не начали летать суборбитальные туристы в 2004, ничего, надо подождать всего чуть-чуть. Однако ожидание затянулось на полторы с лишним декады.

Прерванный полет

Макет кабины нового корабля показали в 2006. Иллюстрации всей системы — в 2008. Новый космоплан должен был возить к границе космоса не трех человек, а целых восемь. Но дела не шли гладко: в 2007 году на испытаниях подачи окислителя под давлением конструкция разрушилась, и три человека погибли, пораженные разлетающимися осколками. В 2011 Scaled Composites покинул Бёрт Рутан. Пусть и медленно, но работы продвигались, и вторую версию космоплана, получившую название VSS Enterprise, начали испытывать в 2013. Было совершено больше двух десятков планирующих полетов, но к испытаниям со включением двигателя переходить не спешили. Дело в том, что обнаружилась еще одна проблема: двигатель от меньшего по размерам SpaceShipOne не желал масштабироваться. Используемый в качестве топлива полибутадиен HTPB имел консистенцию резины и горел неравномерно, вызывая встряски и вибрации. В трех полетах со включением двигателя скорость не превышала 1,5 Маха. В четвертом полете 31 октября 2014 хотели проверить новое топливо — твердый полиамид. Но вскоре после преодоления скорости звука космоплан разрушился. Один из пилотов, Майк Олсбери, погиб.

Расследование показало, что причиной катастрофы стала человеческая ошибка, оказавшаяся возможной из-за упущений в процессах и оборудовании. Еще до достижения скорости звука Майк Олсбери ошибочно разблокировал замки, фиксирующие хвостовые балки. В нормальном полете эти замки надо разблокировать после 1,4 М. На околозвуковой скорости сервоприводы балок не смогли их удержать, и балки сложились, что привело к разрушению аппарата. К сожалению, в конструкции панели управления отсутствовала предохранительная блокировка слишком ранней разблокировки балок, а подготовка пилотов имела упущения и недостатки. Расследование причин катастрофы и необходимость постройки нового космоплана отбросило проект на годы назад.

На фоне лидеров

С середины нулевых до середины десятых несомненным лидером суборбитального туризма был проект SpaceShipTwo. Но он не был единственным. Параллельно существовали другие проекты и компании. Дальше всех продвинулась компания XCOR Aerospace со своим космопланом LYNX. Они разработали и испытали несколько моделей ракетных двигателей необычной конструкции —  с поршневым насосом, подающим компоненты в камеру сгорания, вместо турбонасоса. Успешно летал технологический демонстратор Rocket Racer с ракетным двигателем. Космоплан успели собрать примерно на две трети. Была даже запущена маркетинговая кампания Axe Apollo с производителем дезодорантов, по которой для суборбитального полета отобрали 23 человека. Но дела у фирмы шли не очень хорошо: в 2015 году поменялся CEO, а трое из основателей ушли, создав новую компанию. В итоге в 2017 году XCOR Aerospace подала на банкротство.

Были и другие проекты. В районе 2005 года началась разработка Rocketplane XP, сочетавшего обычные реактивные двигатели для взлета, полета и посадки и ракетный для прыжка к границе космоса. Компания Rocketplane Kistler обанкротилась в 2010. В Европе в 2007 был представлен макет салона суборбитального аппарата от EADS Astrium, который не получил дальнейшего развития. Проект суборбитального туризма был даже в России. Компания “Космокурс“, созданная в 2014, планировала запустить первого туриста в 2025. Увы, весной 2021 года она закрылась.

Неспешный конкурент

Но были еще одна компания и еще один человек, которые в итоге стали главными конкурентами Брэнсона и SpaceShipTwo. Еще в далеком 2006 году компания Blue Origin, главой которой является создатель Amazon Джефф Безос, успешно испытала технологический демонстратор Goddard. Уже тогда было известно название проекта — New Shepard, в честь первого астронавта США Алана Шепарда, совершившего суборбитальный полет 5 мая 1961. В 2012 году прошло испытание системы аварийного спасения для разрабатывавшейся капсулы. А с 2015 года начались тестовые беспилотные запуски. Первый полет прошел не совсем удачно: капсула благополучно приземлилась, а вот ракета разбилась. Зато уже 23 ноября 2015 комплекс New Shepard совершил полностью благополучный полет. Безос также успел обогнать Илона Маска, первым успешно посадив ступень ракеты.

В течение 2016 года New Shepard провела еще четыре полета, в финале благополучно испытав систему спасения капсулы во время работы ракетной ступени. Вопреки ожиданиям, ступень пережила аварийный старт капсулы и, совершив пятую мягкую посадку, отправилась в музей. В 2017 году был один полет, в 2018 — два, в 2019 — три и в 2020 — один, все успешные. В 2021 году совершили еще два полета, в январе и апреле, также благополучно. Тем временем Virgin Galactic закончила постройку второго космоплана, VSS Unity, который начала испытывать в 2016. В восьми полетах со включением двигателя постепенно удавалось достичь все большей высоты.

И вот, наконец-то, в мае был объявлен аукцион на одно туристическое место в первый полет. Остальные места займут: Джефф Безос, его брат Марк и 82-летняя Уолли Фанк, известная летчица и участница женского космического отряда Mercury 13 (участницы прошли неофициальные отборочные испытания аналогично астронавтам-мужчинам, но в космос не полетели). 12 июня аукцион закончился, неназванный победитель выложил за полет 28 миллионов долларов (для сравнения это примерно половина стоимости полета туристом на МКС на неделю).

Первый туристический запуск New Shepard назначили на 20 июля 2021 — символическую дату первой высадки человека на Луну. Но на днях оказалось, что Virgin Galactic сумели подсуетиться и собираются отправить свой первый туристический экипаж уже 11 июля. Из-за спешки никаких аукционов провести не сумели, и, кроме главы группы Virgin Ричарда Брэнсона, в кабине будут сотрудники Virgin Galactic.

Разные и одинаковые

После обсуждения истории проектов необходимо остановиться на технической части. Космоплан SpaceShipTwo имеет в длину 18,2 метра и весит чуть меньше 10 тонн. В кабине располагаются два пилота и шесть пассажиров.

Аппарат взлетает, будучи подвешен под самолет-носитель WhiteKnightTwo. На высоте примерно 15 тысяч метров SpaceShipTwo отделяется от носителя и включает собственный двигатель. Это гибридный ракетный двигатель, в качестве топлива использующий твердый полибутадиен HTPB (вернулись к старому варианту), а в качестве окислителя — газообразную закись азота. Аппарат поднимается до высоты примерно 90 км (судя по результатам испытаний, 100 км для него недосягаемы). Для торможения в плотных слоях атмосферы SpaceShipTwo складывает хвостовые балки, превращаясь в своеобразный волан. Затем, уже в тропосфере, балки раскладываются обратно, и космоплан совершает управляемую мягкую посадку на взлетно-посадочную полосу, как обычный планер.

New Shepard сконструирован по другой, ракетной, парадигме. Это одноступенчатая ракета высотой 18 метров и стартовой массой в районе 40 тонн. В верхней части расположена капсула на шесть пассажиров.

Полет проходит в автоматическом режиме. Ракета стартует с поверхности вертикально и приводится в движение одним кислородно-водородным ракетным двигателем. После выключения двигателя капсула отделяется от ракеты, поднимается выше линии Кармана, 100 км, и пересекает “официальную” границу космоса. Впрочем, в США астронавтом является любой, поднявшийся выше 50 миль (80,5 км). Посадка капсулы производится на резервированных парашютах, дополненных двигателями мягкой посадки. Также у капсулы есть система спасения, обеспечивающая безопасный увод от аварийной ракеты на любой высоте. Первая ступень совершает мягкую посадку на ракетном двигателе.

Заключение

Нельзя не порадоваться тому, что эти интересные конструкции, наконец, вплотную приблизились к началу штатных полетов с туристами. Сейчас, на какое-то время, тема суборбитального туризма снова вышла на первые полосы СМИ. А что будет дальше, поживем — увидим. Ценовая политика Blue Origin пока что не объявлена. Virgin Galactic уже успела продать определенное количество билетов по 200 тысяч долларов, в 2013 году цена выросла до 250 тысяч. Но с тех пор прошло почти десять лет, и актуальные цены пока что тоже неизвестны. Себестоимость полетов также неизвестна, так что можно либо запасаться попкорном и смотреть, как эти системы покажут себя в эксплуатации, либо, если у вас есть лишние несколько сотен тысяч долларов, записываться в очередь на более понравившийся аппарат.