[Перевод] Европейский Falcon 9 — многоразовая ракета Ariane Next. Из блога
Даниэль Марин, 24 сентября 2020 г.
В следующем году дебютирует Ariane 6, новая европейская ракета-носитель, которая должна гарантировать для Европы независимый доступ в космос. Но это будет горький дебют. По новой ракете Arian 6 появляется все больше и больше критических голосов, утверждающих, что она не сможет конкурировать на международном рынке с Falcon 9 от SpaceX или будущим New Glenn от Blue Origin.
Правда, что Ariane 6 намеревается стать, прежде всего, стратегическим ресурсом, который позволит Европе не зависеть от других международных игроков при выводе грузов на орбиту. Но в то же время нельзя забывать, что Ariane 5 была одной из коммерческих ракет-носителей с самой большой долей рынка за последние два десятилетия. Хотя все космические агентства и компании считают, что будущее космических ракет-носителей связано с повторным использованием элементов в большей или меньшей степени, Ariane 6 это вершина традиционализма в неспокойной космической отрасли. По этой причине Европа разрабатывает технологии, позволяющие создавать многоразовую пусковую установку, если возникнут условия (например, если политики дадут «зеленый свет» проекту).
Новейшая разработка европейской многоразовой ракеты-носителя Ariane Next с семью двигателями Prometheus на первой ступени (CNES)
Эта стратегия основана на использовании двигателя Prometheus («Прометей») на жидком кислороде/метане, который будет в десять раз дешевле, чем Vulcain, и будет использоваться в демонстраторе технологии Themis («Фемида»). «Фемида» постепенно превратилась из простого испытательного стенда двигателя «Прометей» в суборбитальную ракету, которая будет использоваться для проверки работы «Прометея» и методов вертикального спуска и посадки. Не будем забывать, что Европейское космическое агентство (ESA), французское CNES и немецкое DLR готовят еще один демонстратор вертикальной посадки Callisto («Каллисто»), который изначально был связан с «Прометеем», но уже давно стал самостоятельным проектом. «Каллисто» будет построен в сотрудничестве с Японией и будет использовать жидкий водород и кислород, поэтому сходство с «Фемидой» ограничивается технологией вертикальной посадки.
Тем не менее, «Фемида» использует технологии, связанные со спуском и посадкой, разработанные для «Каллисто», но это будет гораздо более крупный прототип, 30 метров в высоту и 3,5 метра в диаметре, с тремя двигателями «Прометей» с тягой в тысячу килоньютон. «Фемида» отправится в небо с 130 тоннами топлива на борту из Французской Гвианы.
Европейский двигатель Methalox Prometheus (ArianeGroup).
Эволюция европейских пусковых установок (CNES).
Демонстрационный образец на жидком водороде и кислороде Callisto. Совместный проект Франции, Германии и Японии (CNES).
Несколько лет назад «Фемида» позиционировалась в качестве среднесрочной или долгосрочной цели, но CNES убеждает остальных европейских партнеров ускорить процесс, чтобы прототип смог совершить свой первый полет в 2022 году. В дополнение к испытаниям двигателя «Прометей» и для проверки вертикальной посадки «Фемида» должна протестировать новые технологии производства и запуска, которые снизят стоимость будущей многоразовой европейской пусковой установки вдвое по сравнению с Ariane 6, которая в свою очередь на 50% дешевле чем Ariane 5. Эта будущая пусковая установка в настоящее время называется Ariane Next, хотя, если она будет одобрена министрами ЕКА, она вполне может называться Ariane 7.
До недавнего времени Ariane Next должна была использовать двигатель «Прометей», но не было очень ясно, до какой степени его можно будет использовать повторно. Тенденция последних месяцев такова, что Ariane Next станет ракетой с полностью многоразовой первой ступенью. Хотя эта конструкция может логически напоминать Falcon 9 от SpaceX, использование метана делает её больше похожим на New Glenn от Blue Origin, хотя она будет меньше в размерах. Кроме того, в недавних проектах CNES мы видели, что будет использовано семь двигателей «Прометей» тягой 1200 килоньютон на первой ступени, такое же количество двигателей, как и у New Glenn (также рассматривалась конструкция с девятью двигателями). На второй ступени будет один оптимизированный для вакуума двигатель «Прометей», как у Falcon 9, что сделает Ariane Next ракетой, которая будет использовать один тип топлива, чего Европа до сих пор избегала.
«Фемида». Демонстратор с 3 «Прометеями» (CNES).
Конструкция «Фемиды» (CNES).
График испытаний «Фемиды» (CNES).
Хотя окончательная конструкция еще далека от завершения, Ariane Next будет иметь длину 70 метров и стартовую массу около 790 тонн. В многоразовой версии сможет вывести 4,5 тонны на геопереходную орбиту (GTO), а в одноразовом режиме сможет вывести почти 7 тонн на GTO (Ariane 62 может 4,5 тонны на GTO, а Ariane 64 10,5 тонны). К 2040 году Европа мечтает о полностью многоразовой одноступенчатой пусковой установке, которая в настоящее время известна как Ariane Ultimate и которая перенесет технологию Ariane Next в другое измерение. Первоначально дебют Ariane Next планировался примерно в 2030 году, но многие считают, что к тому времени будет уже слишком поздно, поэтому давление с целью продвинуть его внедрение нарастает.
Даже если SpaceX не сможет произвести революцию в области запуска с помощью своего Starship, многие другие компании и агентства рассматривают возможность внедрения частично многоразовых пусковых установок в ближайшие несколько лет. Найдется ли место на рынке для Ariane Next, когда она наконец-то взлетит?
Ariane Next и связанные проекты (CNES).
Ariane Ultimate, дешевая тяжелая пусковая установка многоразового использования на 2040-е годы (CNES).
Концепция многоразовой пусковой установки Ariane Ultimate (CNES).
Ariane Ultimate (CNES).
Первоисточник:
Ссылки:
https://ariane6.cnes.fr/fr/lanceurs-ariane-next-regarde-vers-la-prochaine-decennie
