Русская Википедия:Autonomous spaceport drone ship
Autonomous spaceport drone ship (ASDS; буквально Шаблон:Tr-en) — тип судна; плавучая платформа, которую аэрокосмическая компания SpaceX использует в качестве посадочной площадки для управляемой посадки первой ступени ракеты-носителя Falcon 9, с целью её дальнейшего восстановления и повторного использования.
Впервые была использована 10 января 2015 года, в рамках миссии SpaceX CRS-5.
Первая успешная посадка первой ступени ракеты-носителя Falcon 9 состоялась 8 апреля 2016 года после запуска корабля Dragon в рамках миссии SpaceX CRS-8[1][2].
История
24 октября 2014 года основатель SpaceX Илон Маск, сообщил в интервью о том, что на судостроительной верфи в Луизиане ведётся строительство большой плавающей платформы, размерами около 90 на 50 метров, которая будет использоваться для посадки первой ступени Falcon 9 при последующих запусках[3].
22 ноября 2014 года Илон Маск продемонстрировал первое фото autonomous spaceport drone ship с логотипом SpaceX в центре платформы[4].
Autonomous spaceport drone ship швартуется в порте города Джэксонвилл, в штате Флорида. Возле причала построена площадка Шаблон:Wayback, оборудованная подъёмным краном, для снятия первой ступени с платформы, а также специальным стендом, для её (ступени) размещения.
23 января 2015 года Илон Маск сообщил в твиттере, что платформа названа «Just Read the Instructions»[5] («Просто прочти инструкции»), в то время как вторая платформа, для запусков ракеты-носителя с базы Ванденберг, изготовление которой также планируется, будет названа «Of Course I Still Love You»[6] («Конечно, я всё ещё люблю тебя»). Оба названия — по мотивам фантастического романа Иэна М. Бэнкса «Игрок».
В июне 2015 года появилась информация о том, что платформа «Just Read the Instructions» (JRTI), модифицированная из баржи Marmac 300, завершила свою работу в качестве посадочной площадки, а на судостроительной верфи в Луизиане завершаются работы над переоборудованием двух подобных, но значительно более новых барж Marmac 304 и Marmac 303[7].
Баржа Marmac 304 прибыла в порт города Джэксонвилл в начале июня 2015, после чего на ней проводились финальные приготовления для ввода платформы в работу. Из видимых изменений можно отметить стальные стены, закрывающие контейнеры с важным оборудованием платформы[7]. На одну из стен нанесено изображение четырёхлистного клевера, которое используется на всех логотипах миссий SpaceX. После нанесения на посадочную поверхность платформы логотипа компании и названия платформы выяснилось, что платформа будет называться «Of Course I Still Love You» (OCISLY), хотя ранее это название предполагалось для второй платформы, для запусков ракеты-носителя с западного побережья США[6]. Было подтверждено, что платформа будет использована для попытки посадки первой ступени Falcon 9 в рамках миссии SpaceX CRS-7[8].
Баржа Marmac 303 в начале июня 2015 года, с помощью буксира Smith RHEA, вышла из порта Луизианы и направилась к Панамскому каналу. Завершив прохождение канала 15 июня, баржа взяла курс в порт Лос-Анджелеса, где, как ожидается, будет пришвартована на пристани Сан-Педро, штат Калифорния[7][9]. Предположительно, первое использование платформы произойдёт в рамках миссии запуска океанологического спутника Jason-3 с базы Ванденберг, в августе 2015 года[7]. Платформе вернули название «Just Read the Instructions»[10].
12 февраля 2018 года Илон Маск сообщил в твиттере о начале строительства третьей платформы «A Shortfall of Gravitas» («Недостаток авторитета»), которая будет дислоцироваться на восточном побережье[11]. Своё название новая платформа, как и две предыдущих, получила в честь звездолёта «Experiencing A Significant Gravitas Shortfall» из фантастической новеллы «Культура» шотландского писателя Иэна М. Бэнкса. Ожидалось, что использование платформы начнётся ближе к лету 2019 года[12].
6 июля 2021 года платформа «Of Course I Still Love You» прибыла в порт Лос-Анджелеса. Она была передислоцирована на тихоокеанское побережье США для поддержки запусков спутников Starlink на полярную орбиту[13].
15 июля 2021 года платформа «A Shortfall of Gravitas» (ASOG), переоборудованная из баржи Marmac 302, прибыла в порт Канаверал из верфи в Луизиане. Конструкция палубы и размещение оборудования на новой платформе существенно отличается от предыдущих. Кроме того, платформа может быть полностью автономной и не нуждается в буксире для доставки её к месту посадки ступени[13].
Оборудование и характеристики
Размеры платформы, модифицированной из баржи Marmac 300 специально для SpaceX — 91 на 52 метра[14], высота борта — 6 метров.
Платформа оборудована навигационной системой GPS и 4 дизельными азимутальными двигателями Thrustmaster, каждый мощностью 300 лошадиных сил (220 кВт), что позволяет удерживать необходимую позицию с погрешностью до 3 метров, даже во время шторма[15][16].
На платформе нет экипажа, она функционирует полностью в автономном режиме, также может управляться дистанционно, с корабля поддержки. Во время приземления первой ступени корабль поддержки с обслуживающим персоналом находится на безопасном отдалении от платформы[17].
Использование
Список посадок
10 января 2015 (SpaceX CRS-5)
Шаблон:External media Первая попытка приземления первой ступени ракеты-носителя Falcon 9 на платформу в последующем названную «Just Read the Instructions» состоялась 10 января 2015 года, в рамках миссии SpaceX CRS-5 по снабжению Международной космической станции. Впервые была задействована система решётчатых рулей, для управления ступенью во время снижения. Первая ступень успешно достигла платформы, но перед самым приземлением потеряла ориентацию и, ударившись о платформу под углом, взорвалась и вылетела в воду[18]. Оборудованию платформы были нанесены незначительные повреждения[19]. Причиной крушения было названо недостаточное количество рабочей жидкости в незамкнутой гидравлической системе решётчатых рулей, которая закончилась непосредственно перед посадкой[20].
Следующая попытка использования платформы планировалась во время миссии DSCOVR, после ремонта платформы, с увеличенным на 50 % запасом рабочей жидкости решётчатых рулей. Однако планируемую посадку первой ступени ракеты пришлось отменить из-за сильного шторма в районе приземления[21]. Ступень осуществила мягкую вертикальную посадку на воду с точностью до 10 метров, после чего была разрушена волнами[22].
14 апреля 2015 (SpaceX CRS-6)
Шаблон:External media В рамках миссии SpaceX CRS-6 была осуществлена вторая попытка посадки первой ступени Falcon9 на плавучую платформу «Just Read the Instructions», которая была улучшена, для того чтобы выдерживать более сильный шторм. Возвращение в атмосферу и снижение ступени проходило успешно, но посадка вновь получилась слишком жёсткой, чтобы ступень смогла выжить[23]. Согласно заявлению Илона Маска, ступень приземлилась на платформу, но избыток боковой скорости привёл к её опрокидыванию после посадки[24]. Короткое видео приземления ступени, выложенное через несколько часов, демонстрирует, насколько близкой к успеху была эта попытка[25]. На видео с высоким разрешением, снятом с самолёта-наблюдателя, видно, как двигатели реактивной системы управления, расположенные в верхней части, до конца пытались выровнять наклоняющуюся ступень, однако их мощности не хватило. Ступень упала на платформу и взорвалась. Причиной неудачной попытки приземления был назван сбой работы клапана дросселирования центрального двигателя, не обеспечившего ожидаемую скорость ответа, что привело к излишнему маневрированию ступени в финальной фазе приземления.[26]
17 января 2016 (Jason-3)
Шаблон:External media После запуска океанологического спутника Jason-3 произведена очередная попытка посадки первой ступени на платформу «Just Read the Instructions», размещённую в Тихом океане на расстоянии около 300 км от места запуска. Первая ступень отсоединилась через 2 мин 34 с после запуска ракеты-носителя Falcon 9 на высоте 67 км и при скорости 6150 км/ч (5 Махов). Через 4,5 минуты после старта началось первое, 30-секундное зажигание трёх двигателей (boostback burn) для вывода ступени в точку посадки. Через 7 минут после запуска ступень произвела второе, 25-секундное зажигание трёх двигателей (re-entry burn) для снижения скорости перед входом в плотные слои атмосферы. Финальное зажигание центрального двигателя (landing burn) первой ступени началось в 8 мин 30 с после старта. Ступень приземлилась на расстоянии 1,3 м от центра посадочной платформы с необходимой скоростью, но одна из посадочных опор не зафиксировалась в раскрытом положении и сложилась при касании платформы, что привело к падению ступени[27][28][29][30] — на одной из опор не сработал цанговый патрон, фиксирующий опору в открытом положении, возможной причиной могло стать намерзание льда из-за конденсации густого тумана при запуске[31].
4 марта 2016 (SES-9)
Из-за внесения изменения в начальный профиль миссии запуска спутника SES-9 с выводом его на суперсинхронную геопереходную орбиту[32], задача возвращения и посадки первой ступени на платформу была существенно усложнена, в SpaceX не ожидали успешного приземления ступени в этой миссии[33]. Платформа «Of Course I Still Love You» была размещена на расстоянии 660 км от места запуска, а первая ступень не проводила первое стандартное торможение тремя двигателями (boostback-burn), в связи с ограниченным количеством топлива, фактически двигаясь по баллистической траектории после отстыковки на высоте 72 км и на скорости почти 8300 км/ч (6,7 Махов). Зажигание трёх двигателей (re-entry burn) длилось только 17 секунд, ступень входила в плотные слои атмосферы на значительно большей скорости, чем в предыдущих попытках приземления, испытывая сильную температурную нагрузку. При финальном торможении (landing burn) использовались 3 двигателя для максимально быстрого снижения скорости перед касанием платформы, в отличие от стандартной практики с использованием одного центрального двигателя. Спустя 8 мин 40 с после запуска, первая ступень осуществила неудачную, жёсткую посадку на платформу, повредив стальное покрытие палубы[34][35].
8 апреля 2016 (SpaceX CRS-8)
Шаблон:External media Двигатели первой ступени отключились через 2 мин 34 с после запуска ракеты-носителя на высоте 68 км при скорости около 6740 км/ч (5,45 Махов). Через 4 мин 20 с после старта началось 38-секундное включение трёх двигателей (boostback burn). В 6 минут 58 секунд произошло второе включение двигателей (re-entry burn), длившееся 24 с. В Т+8:05 включился центральный двигатель для финального торможения (landing burn). Первая ступень совершила первую успешную посадку всего в нескольких метрах от центра платформы «Of Course I Still Love You» спустя 8 мин 35 с после запуска[1][36][37].
Сразу после приземления топливные баки ступени были провентилированы, через некоторое время обслуживающий персонал с корабля поддержки прибыл на платформу и прикрепил посадочные опоры к палубе с помощью стальных башмаков, для того чтобы предотвратить падение ступени из-за качки на волнах. Прибытие платформы в порт на мысе Канаверал намечалось на 10 апреля, после чего ступень была бы доставлена в ангар стартового комплекса LC-39A. После обследования и многократного повторного зажигания, при удачных итогах тестирования эта ступень, возможно, будет использована для повторного запуска через несколько месяцев[38][39].
Платформа прибыла в порт утром 12 апреля. Спустя несколько часов подготовки, ступень была снята с платформы с помощью крана и помещена на специальный стенд, позволяющий отсоединить посадочные стойки[40][41][42].
6 мая 2016 (JCSAT-14)
Шаблон:External media Впервые после запуска спутника на геопереходную орбиту выполнена успешная посадка первой ступени ракеты-носителя Falcon 9 на платформу «Of Course I Still Love You», расположенную в 660 км от места запуска[43].
Поскольку запуск производился на геопереходную орбиту, профиль возвращения ступени напоминал таковой во время миссии запуска спутника SES-9. Спустя 2 мин 38 с от старта, после расстыковки на высоте 67 км и при скорости 8350 км/ч (2300 м/с, 6,75 Махов), первая ступень двигалась по баллистической траектории без первого включения трёх двигателей для торможения (boostback burn), в связи с низким резервом оставшегося после запуска топлива. При входе в плотные слои атмосферы и включении трёх двигателей (re-entry burn) скорость ступени превышала вдвое (2 км/с против 1 км/с), а температурная нагрузка в 8 раз превышала скорость и температурную нагрузку предыдущего возвращения ступени после запуска миссии SpaceX CRS-8 на низкую околоземную орбиту[44]. Финальное торможение (landing burn) перед посадкой на платформу производилось коротким включением трёх двигателей, в отличие от более продолжительного включения одного двигателя, для максимально быстрого снижения скорости с меньшими затратами топлива[45]. Два внешних двигателя выключились раньше центрального и последние метры полёта ступень завершала используя один двигатель, который способен к дросселированию до 40 % от максимальной тяги[46]. Через 8 мин 40 с после запуска первая ступень успешно приземлилась точно в центр платформы[47][48].
27 мая 2016 (Thaicom 8)
Шаблон:External media Третья подряд успешная посадка первой ступени на платформу «Of Course I Still Love You», расположенную в 680 км от места запуска[49]. Скорость ступени при касании платформы была близкой к максимально допустимой, были задействованы зоны деформации в посадочных стойках, погасившие энергию удара, однако устойчивость ступени нарушилась и существовал определённый риск её опрокидывания[50].
2 июня платформа с заметно наклонённой ступенью (наклон ~5°) прибыла в порт Канаверал[51][52][53].
15 июня 2016 (Eutelsat/ABS)
Неудачная посадка после запуска двух телекоммуникационных спутников на геопереходную орбиту[54]. Согласно первоначальному заявлению, тяга одного из трёх двигателей, используемых при посадке, была ниже ожидаемой, что не позволило в достаточной мере снизить скорость ступени перед касанием платформы[55]. В компании намерены провести усовершенствование ступени, которое даст возможность скомпенсировать подобную нехватку тяги двигателя при посадке[56][57][58]. В дальнейшем было сообщено, что перед самым касанием платформы ступень исчерпала запас жидкого кислорода, что повлекло раннее выключение центрального двигателя и жёсткое приземление с последующим разрушением ступени[59][60][61].
14 августа 2016 (JCSAT-16)
Первая ступень ракеты-носителя выполнила успешную посадку на платформу «Of Course I Still Love You». В отличие от предыдущих посадок, выполненных после запуска спутников на геопереходную орбиту, при выполнении финального посадочного импульса был использован только один двигатель вместо трёх, для снижения перегрузки, оказываемой на ступень[62][63].
14 января 2017 (Iridium-1)
Шаблон:External media Успешная посадка первой ступени, впервые после запуска с базы Ванденберг и впервые на платформу «Just Read the Instructions», расположенную в 371 км от места запуска[64]. Весь обратный полёт первой ступени, от расстыковки до посадки на платформу, был показан с бортовой камеры в прямом эфире трансляции запуска.
30 марта 2017 (SES-10)
Шаблон:External media Во второй раз на платформу «Of Course I Still Love You» была успешно посажена повторно запущенная первая ступень с серийным номером B1021, которая уже садилась на эту же платформу в апреле 2016 года после запуска миссии SpaceX CRS-8[65][66].
23 июня 2017 (BulgariaSat-1)
Шаблон:External media Условия обратного входа в атмосферу для повторно запущенной ступени B1029 были наиболее тяжёлыми, по сравнению с предыдущими запусками, посадочный импульс выполнялся тремя двигателями. Первая ступень жёстко, но успешно приземлилась на платформу «Of Course I Still Love You», почти полностью использовав сминаемые зоны деформации посадочных опор для погашения избыточной скорости при касании поверхности[67].
25 июня 2017 (Iridium-2)
Шаблон:External media Первая ступень выполнила успешную посадку на платформу «Just Read the Instructions». Впервые использовались решётчатые рули, выполненные из титана. Новые рули немного длиннее и тяжелее своих алюминиевых предшественников, повышают возможности контроля ступени, выдерживают температуру без необходимости нанесения абляционного покрытия и могут быть использованы неограниченное количество раз, без межполётного обслуживания[68][69].
Примечания
- ↑ 1,0 1,1 Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite news
- ↑ Шаблон:Cite news
- ↑ Шаблон:Cite news
- ↑ 6,0 6,1 Шаблон:Cite news
- ↑ 7,0 7,1 7,2 7,3 Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite news
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ 13,0 13,1 Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite news
- ↑ Шаблон:Cite news
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite news
- ↑ Шаблон:Cite news
- ↑ Шаблон:Cite news
- ↑ Шаблон:Cite news
- ↑ Шаблон:Cite news
- ↑ Шаблон:Cite news
- ↑ Шаблон:Cite news
- ↑ Шаблон:Cite news
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite news
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
.png){kind=link}
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}