Лунная гонка, взрывы ракет Илона Маска и спутники Северной Кореи. Как 2023 год изменил мировую космонавтику?

Уходящий 2023 год стал одним из самых неоднозначных в мировой космонавтике за последнее время. Для некоторых стран его можно назвать чрезвычайно успешным, для других — не самым удачным. Нельзя не заметить, что изменения в мировой космонавтике стали прямым отражением политических и экономических процессов, происходящих в мире. «Лента.ру» рассказывает об основных событиях в космонавтике за 2023 год.

Лунная гонка

Главным космическим достижением уходящего года можно назвать мягкую посадку на поверхность Луны индийской автоматической станции (АМС) Chandrayaan-3.

Одноименная миссия была запущена 14 июля на ракете Geosynchronous Satellite Launch Vehicle (GSLV) Mk III с космодрома Космического центра имени Сатиша Дхавана на острове Шрихарикота. На орбиту вокруг Луны АМС прибыла 5 августа. Спуск аппарата с окололунной орбиты высотой 30 километров состоялся 23 августа и занял 19 минут. Мягкая посадка состоялась в точке с координатами 69,37 градуса южной широты и 32,35 градуса восточной долготы недалеко от кратера Манцини в Южном полушарии естественного спутника Земли.

С успешным спуском Chandrayaan-3 Индия вошла в клуб космических держав, способных осуществлять мягкую посадку на поверхность Луны. Ранее эту возможность продемонстрировали СССР, США и Китай.

Кроме того, индийская АМС совершила прилунение на самой высокой широте среди всех станций, когда-либо пытавшихся совершить мягкую посадку на Луну.

Пуск ракеты с АМС Chandrayaan-3

Задача индийской миссии — размещение посадочного модуля с ровером на поверхности Луны — была успешно решена. В качестве полезной нагрузки шестиколесный планетоход массой 26 килограммов получил два спектроскопа, которые позволили провести химический, минералогический и элементный анализы лунной поверхности. На естественном спутнике Земли оборудование индийской АМС штатно проработало около двух недель.

Успех Chandrayaan-3 укрепил глобальный авторитет Дели в мировой космонавтике и вызвал особый интерес у американской и японской сторон, которые захотели активизировать сотрудничество с Индией по космическим программам.

В том же августе в мировой космонавтике произошло событие, которое можно считать неудачей года. Запущенная 11 августа с комплекса площадки 1С космодрома Восточный на средней ракете «Союз-2.1б» с разгонным блоком «Фрегат» российская АМС «Луна-25» должна была совершить мягкую посадку на два дня раньше Chandrayaan-3. По данным госкорпорации «Роскосмос», 19 августа российская АМС столкнулась с поверхностью Луны.

Выяснением обстоятельств и причин случившегося занялась специально созданная межведомственная комиссия. В октябре она пришла к предварительному выводу, согласно которому «наиболее вероятной причиной аварии стало нештатное функционирование бортового комплекса управления, связанное с невключением блока акселерометров в приборе БИУС-Л (блок измерения угловых скоростей) из-за возможного попадания в один массив данных команд с различными приоритетами их исполнения прибором».

АМС «Луна-25»

Столкнувшаяся с естественным спутником Земли АМС фигурировала в российско-китайских планах освоения Луны. По данным научного руководителя Института космических исследований Российской академии наук Льва Зеленого, один из несостоявшихся научных экспериментов «Луны-25» может быть проведен в рамках планируемой на 2026 год китайской миссии Chang’e 7, которая получит российский прибор «Пылевой мониторинг Луны» (ПмЛ).

Спутниковый интернет

В мае 2023 года завершилось развертывание спутниковой группировки широкополосного доступа в интернет OneWeb. По состоянию на 20 мая на околоземной орбите находились 634 космических аппарата (КА) группировки, которые уже начали предоставлять услуги своим первым клиентам. У компании, большая часть спутников которой запускалась российскими ракетами, имеются и военные заказчики. В частности, оператора OneWeb для предоставления услуг спутниковой связи выбрали Космические силы США.

© Старт ракеты Falcon 9 со спутниками системы OneWeb

Несмотря на готовность OneWeb к работе, финансовые перспективы этой группировки вызывают вопросы. В частности, министр науки Великобритании Джордж Фриман предложил представителям Европейского союза отказаться от планов развертывания спутников Infrastructure for Resilience, Interconnectivity and Security by Satellite (IRIS²) в пользу размещения полезной нагрузки на КА OneWeb второго поколения, поскольку создание первой группировки будет стоить около 6 миллиардов евро, тогда как развертывание второй обойдется в 4 миллиарда долларов, из которых 40 процентов приходится на страны ЕС.

Другим важным событием стал запуск 6 октября на ракете Atlas V с базы Космических сил США на мысе Канаверал в штате Флорида КА KuiperSat-1 и KuiperSat-2 — двух прототипов спутников системы широкополосного доступа в интернет Kuiper. В ходе тестов с использованием этих КА удалось успешно совершить покупки в онлайн-магазине, посмотреть видео высокой четкости и поучаствовать в видеозвонке. По словам вице-президента по технологиям компании Amazon Ражива Бадьяла, запущенные на околоземную орбиту прототипы КА успешно продемонстрировали свою работоспособность, что позволяет приступить к серийному производству 3200 новых спутников с аналогичной конструкцией.

Партнерами компании выступят, в частности, телекоммуникационные операторы Vodafone и Verizon. Для запуска КА Kuiper компания Amazon подписала крупнейший в истории контракт на коммерческие запуски, предполагающий в общей сложности 38 стартов ракеты Vulcan, 18 — Ariane 6, 12 — New Glenn, девять — Atlas V, из которых ни один носитель, кроме последнего, еще ни разу не запускался. Кроме того, под давлением акционеров подконтрольная американскому миллиардеру Джеффу Безосу компания заключила контракт со SpaceX на запуск трех ракет Falcon 9 с Kuiper.

В уходящем году Amazon активно готовилась к выпуску новых спутников. По словам вице-президента компании по производственным мощностям Kuiper Стива Метайера, строящийся завод в американском городе Киркленд (штат Вашингтон) на пике своей мощности будет производить до четырех КА в сутки. Подконтрольной Безосу компании есть куда спешить — к июлю 2026 года Amazon необходимо, согласно взятым перед Федеральной комиссией по связи США обязательствам, запустить около половины из 3236 спутников группировки Kuiper, которая будет конкурировать с системами SpaceX и OneWeb.

Взрывы Starship

Уходящий год оказался успешным для SpaceX в части летных испытаний прототипов многоразовой транспортной системы Starship. Первый тест состоялся 20 апреля, когда с площадки Бока-Чика на юго-востоке штата Техас в США стартовал прототип Starship, который спустя четыре минуты после пуска из-за неполадок с метановыми двигателями Raptor был преднамеренно взорван, перед этим успев набрать высоту 38 километров. Нештатная ситуация возникла на третьей минуте интеграционных летных испытаний, когда прототип одноименного космического корабля (образец Ship 24) не смог отделиться от прототипа сверхтяжелого носителя Super Heavy.

После первого пуска в компании американского инженера и миллиардера Илона Маска модифицировали нижнюю часть второй ступени Starship, благодаря чему ее двигатели получили возможность работать при еще включенных агрегатах первой ступени. Аналогичный подход десятилетиями используется в советской и российской ракетной технике космического назначения. Также специалисты SpaceX усилили конструкцию стартовой площадки, которая значительно пострадала после апрельского старта.

В ходе второго пуска прототипа Starship, состоявшегося 18 ноября, на третьей минуте полета на высоте 70 километров произошло разделение первой и второй ступеней системы, после чего Super Heavy взорвался. Корабль Starship продолжил полет, набрав высоту 148 километров, и тоже взорвался.

Разработка SpaceX самой грузоподъемной космической системы в мире напоминает во многом создание частично многоразовой ракеты Falcon 9, испытания прототипов которой неоднократно заканчивались взрывами. Происходящее является нормой, поскольку американская компания использует методологию итеративного проектирования, предполагающего проведение большого числа реальных испытаний, по итогам которых оперативно вносятся изменения в проект. Подобный подход использовался США и СССР в 1950-1960 годах прошлого века при создании первых образцов ракетно-космической техники.

Китайской компании ISpace удалось успешно посадить испытательный образец Hyperbola-2Y многоразовой ступени перспективной ракеты 2 ноября. В ходе испытаний, проходивших на космодроме Цзюцюань автономного района Внутренняя Монголия, изделие находилось в воздухе 51 секунду, достигнув высоты 178 метров, после чего успешно совершило мягкую посадку.

Прототип ступени ракеты Hyperbola-2 после успешной мягкой посадки

Второй тест состоялся 10 декабря. В ходе полета, длившегося 63 секунды, изделие достигло высоты 343 метров, после чего на скорости 1,1 метра в секунду и с точностью 0,3 метра успешно совершило мягкую посадку в 50 метрах от старта. В длину испытательный образец первой ступени достигает 17 метров, в диаметре — 3,35 метра. Изделие оснащено двигателем Focus-1, работающим на кислороде и метане, а посадку совершает на четыре опоры. В iSpace надеются завершить создание средней ракеты Hyperbola-3 с многоразовой ступенью в 2025 году.

Корейский космос

В 2023 году обе страны Корейского полуострова достигли значительного прогресса в ракетно-космических технологиях. Так, 21 ноября после неудачных пусков в мае и августе КНДР удалось успешно при помощи ракеты Chollima-1 запустить свой первый разведывательный спутник Malligyong-1, с которого Пхеньян уже получает снимки.

Несмотря на невысокое разрешение северокорейского спутника, способного различать объекты размером в метры, новый КА вызвал обеспокоенность в Токио и Сеуле.

По этой причине взрыв первой ступени северокорейской ракеты после успешного отделения от нее двух других ступеней с разведывательным КА мог быть преднамеренным — уничтожение отработавшего элемента позволило избежать его попадания после падения в океан к японским и южнокорейским экспертам.

© Глава КНДР Кин Чен Ын наблюдает за запуском первого северокорейского разведывательного спутника Malligyong-1

Ответом Сеула на действия Пхеньяна стал состоявшийся 1 декабря испытательный запуск твердотопливной ракеты космического назначения с частным КА. В тот же день компания Hanwha Systems приняла первый сигнал со спутника, оснащенного радиолокационной станцией с синтезированной апертурой. Таким образом Сеул дал понять Пхеньяну, что может оперативно запускать ракеты космического назначения, на что пока КНДР не способна.

Научные миссии

14 апреля состоялся предпоследний пуск европейской тяжелой ракеты Ariane 5. Стартовавший с космодрома Куру во Французской Гвиане носитель отправил в космос АМС Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) — одну из самых амбициозных миссий Европейского космического агентства в ближайшие годы.

6-тонный аппарат с августа 2024-го по сентябрь 2029-го совершит несколько гравитационных маневров в окрестностях Земли и Венеры, после чего к середине 2031-го прибудет к Юпитеру. Там он совершит 35 облетов его естественных спутников — Европы, Ганимеда и Каллисто. После этого АМС выйдет на орбиту крупнейшего спутника Солнечной системы — Ганимеда, где будет находиться с конца 2034-го до сентября 2035-го.

13 октября на сверхтяжелой ракете Falcon Heavy, стартовавшей с космодрома в американском штате Флорида, была запущена АМС Psyche. В задачи миссии входит изучение металлического астероида 16 Психея, структура которого напоминает ядро планеты вроде Марса. На орбиту вокруг астероида, диаметр которого превышает 250 километров, аппарат должен выйти в 2029 году.

Рядом с 16 Психея станция будет находиться около 21 месяца, в течение которых планируется изучить магнитное и гравитационное поля астероида, а также исследовать его химический состав и особенности строения.

В рамках другой миссии — Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security Regolith Explorer (OSIRIS-REx) — уже получены первые результаты. Капсула одноименной АМС вернулась на Землю 24 сентября, доставив на планету образцы с астероида Бенну, в которых ученые обнаружил воду и органические соединения.

Ракета Atlas V со станцией OSIRIS-REx стартовала семь лет назад с мыса Канаверал. В 2018-м АМС достигла своей цели — астероида Бенну. После сброса капсулы на Землю материнская АМС направилась к астероиду Апофис, встреча с которым может состояться в 2029 году.