SpaceX выводил свои спутники. Вывелись не все (5 фото)
Спустя месяц выяснилось, что часть спутников не смогла выйти на целевые орбиты, а остальные всё ещё пытаются...
Starlink как перспективная система связи.
4 года назад компания SpaceX анонсировала разработку собственной системы интернет-связи, под названием Starlink. По задумке руководства компании, новая система позволит получать соединение с Интернетом на скорости до 1 гигабит в секунду, в любой точке Земли.
Всего планируется вывести окло 12 000 спутников, которые займут орбиты от 487 до 565 километров, и свяжут с интернетом пользователей в любой точке земного шара.
Спутники представляют собой довольно крупные объекты весом по 227 кг, рассчитаны как минимум на 1 год работы. Одной ракетой Fаlcon9 можно вывести до 60 спутников одновременно, то есть, в год потребуется примерно 200 запусков ракет для того, чтобы обеспечить работоспособность данного проекта.
На что нужно обратить внимание.
Во-первых, SpaceX довольно сильно задержалась с выходом на этот рынок. Услуги интернет-спутниковой связи предоставляются довольно давно, и для регионального потребителя нет никаких проблем подключиться к интернет-провайдеру. К примеру, безлимитный интернет на скорости в 30 мбит/сек в Европе продаётся от 30 до 50 евро в месяц, включая аренду оборудования.
Во-вторых, идея высокоскоростного, до 1 гигабита, интернет-спутникового сервиса, довольно давно витает в воздухе. Как минимум ещё 2 компании - O3b и OneWeb, вывод спутников которых осуществляется российскими ракета-носителями серии Союз-2, уже в гонке.
В отличие от системы Илона Маска, эти системы уже работают, хотя вывод спутников для них в полном объеме будет завершён к 2022-2024 годам. И самое главное - эти спутники, будучи на треть легче Starlinka, имеют время жизни до 7 лет (!) и требуется их, благодаря более высоким орбитам, в 15 раз меньше.
В -третьих, система OneWeb совместима по частотам и протоколам с национальными системами связи, что позволит расширить предложение даже в том случае, если по какой-то причине покрытия со спутника Oneweb недостаточно. Так, в прошлом году Роскосмос заключил контракт с OneWeb, войдя в долю на российском рынке и наделил новые спутники связи "Гонец-М" совместимым оборудованием для работы с этой сетью.
Почему же SpaceX не в состоянии конкурировать с "отсталой" российской техникой? Ниже я подробнее расскажу об этих причинах.
Орбиты, ракеты, широты и ступени.
Немного теории.
Орбиты спутников бывают разные. Для тяжелых телевизионных спутников, которые могут передавать сигнал на большие территории, требуется геостационарная орбита большой высоты - порядка 43000 км. Это позволяет антеннам спутника обеспечивать большее покрытие поверхности, а большая высота удерживает спутник на месте и не даёт ему свалиться на Землю за счёт уравновешивания сил притяжения Земли, собственной массы и других небесных тел. Такой спутник может служить до 15 лет, за счёт большого запаса топлива и мощной энергетической установке.
Но.
У такого спутника есть недостатки. Во-первых, он очень дорогой. Во-вторых, он очень тяжёлый - а чем тяжелее спутник, тем больше мощность требуется у ракеты, которая выводит его на орбиту.
То есть. Чем больше спутник, тем он тяжелее. Чем он тяжелее - тем выше орбита его постоянного положения относительно поверхности Земли - и тем более мощная ракеты требуется для запуска.
Кроме того, из-за формы Земли и особенностей гравитационных полей, чем ближе к экватору находится точка запуска ракеты, тем проще ей добраться до орбиты - любой высоты. Так, российская ракета "Протон", относящаяся к тяжелому классу, будучи запущена с Байконура выводит на геостационарную орбиту примерно такую же массу, что и "Фалькон 9", который относится к среднему классу ракет (но при этом запускается с мыса Канаверал, который ближе к экватору).
При этом, есть одна существенная разница между российскими и американскими ракетами, о которой я скажу ниже.
Разгонный блок против ступени ракеты.
Когда Илон Маск рассказывает о том, что ракеты Falcon 9 настолько хороши, что вывод нагрузки на орбиты стоят значительно дешевле, чем у русских, он немного лукавит. Да, закинуть на низкую орбиту у него получается на сегодня примерно за те же деньги, что и у российских ракет среднего класса.
Но.
Из-за высокой широтности запуска, Роскосмос вынужден использовать более сложную и дорогую систему выведения - разгонный блок. Что это такое?
Если обычная ракета выводит спутник на низкую опорную орбиту, с которой тот начинает на своих двигателях, сжигая драгоценное топливо, карабкаться на свою рабочую орбиту, то ракета с разгонным блоком позволяет вывести спутник точно на его рабочую орбиту, затем РБ отцепляется от спутника, облегчаяя его и сохраняя тому топливо для более долгой работы.
Поэтому, спутники для американских запусков и для русских запусков, будучи одинаковыми в плане своей электронной и коммуникационной части, имеют существенные отличия в плане крепления к ракетам и в плане траектории выхода на орбиту.
Еще проще говоря - ракеты Илона Маска оставляют спутник на низкой орбите, и затем он карабкается выше сам. А российские ракеты с разгонными блоками, словно лошадь всадника, выводят спутник на его рабочую орбиту, за счет чего время его жизни увеличивается, с 11-12 лет до 15-20 лет.
Понятное дело, что русским пришлось пойти на такие ухищрения (и на усложнения ракеты) не от хорошей жизни, нго в последние десятилетия они сделали просто чудо - последние их разгонные блоки настолько хороши и компактны, что масса выводимого груза с их помощью не только сравнялась с более простыми американскими ракетами аналогичных классов, но и начала превосходить их!
В этой связи также стоит отметить, что новый русский проект - Ангара, и потенциальная реинкарнация довольно старого "Протона" - хороши ещё и тем, что они смогут выводить уникальный разгонный блок на водородных двигателях (КВТК). В этом смысле, стоимость вывода груза ещё больше снизится, несмотря на растущую стоимость собственно ракеты - вот такой парадокс!
А теперь вернёмся собственно к Starlink.
Проблемы вывода средних спутников у Илона Маска.
Внимательный читатель сможет сделать выводы самостоятельно. Когда речь идёт о крупных спутниках, лучше пользоваться российскими системами вывода - они обеспечивают более надёжный вывод спутника на целевую орбиту (ведь SpaceX не сопровождает спутник заказчика после отделения своей ракеты, то есть, заказчик вынужден дальше выводить спутник на целевую орбиту с помощью собственных возможностей). А как дело обстоит с небольшими спутниками, весом до 500 кг? Которые, из-за невеликих энергетических возможностей, крутятся на более низких, эллиптических орбитах от 400 до 900 км?
До недавнего времени Илон Маск гордо объявлял о том, что каждый его коммерческий запуск заканчивается успехами. Но, вывести груз на низкую орбиту (когда не требуется его сопровождения) - это довольно простая миссия.
А вот когда требуется вывести кучу спутников самостоятельно...
Вот что и произошло с первым массовым запуском Starlink. 60 спутников отделились от Falcon9 утром 24 мая 2019 года. Напомню, что спутники выведены на низкую опорную орбиту (чуть выше 200 км), после чего начали карабкаться на своих моторчиках на целевые орбиты в 380-420 км.
Прошёл месяц.
Затем ещё две недели.
Спутники всё ещё карабкаются вверх. При этом, 3 из них уже истратили топливо и так и не смогли выйти на целевые орбиты. Ещё 2 заявлены теперь как "экспериментальные" с целью выявления их жизнеспособности на низких орбитах - читай между строчками, что они лучше тех трёх только в том, что на остатках топлива смогли как-то сориентироваться на Землю и стали управляемыми до того, как последние капли горючего выбли сожжены двигателями.
А сегодня американский астроном объявил, что по меньшей мере 8 спутников из 60-ти двигаются по анормальным орбитам, которые не позволят их эксплуатировать.
То есть, уже 10 спутников из 60 оказались потеряны.
Напомню, что у спутников на таких низких орбитах срок службы составляет всего 1 год. И уже 1.5 месяца из него эти спутники потеряли на то, чтобы вытащить себя на рабочие орбиты, нго до сих пор не сделали этого.
Видно в понедельник их мама родила...
Зачем же Илону Маску было влезать в такой блудень?
Секрет прост - дело в коммерческой несостоятельности SpaceX.
Не для кого не секрет, что бизнес-план по реутилизации возвращаемых ступеней - главная фишка Илона Маска - начинет приносить прибыль только при уровне не менее 10 перезапусков каждой ступени в год! А всего каждая ступенб должна выдержать не менее 30 перезапусков - только тогда, при текущем демпинге SpaceX, запуски коммерческих спутников начнут приносить прибыль.
До того Маск выезжал на безубыточность исключительно на контрактах NASA по перевозке грузов к МКС. Как я указывал раньше, себестоимость килограмма груза, доставленного Dragon, на данный момент приближается к 119 000 долларов США (при 24 500 долларах США на российских Прогрессах).
И это - при якобы частичной многоразовасти грузовых кораблей Маска!
Коммерческие же запуски (кроме военных спутников) Макс до сих пор осуществлял в убыток.
И ещё один аспект. Рынок запусков тяжелых спутников, который даёт основной кэш, довольно невелик - это примерно 10-15 спутников в год. С учетом конкуренции, Маск на демпинге и диком лоббизме сенаторов и конгрессменов, забрал 60% этого рынка себе.
Но.
Из-за миниатюризации спутникового оборудования и ... СНИЖЕНИЯ МАСКОМ СТОИМОСТИ ЗАПУСКА заказчики быстро поняли, что выгоднее делать более легкие спутники и пихать их на более низкие орбиты. За 4 года активных запусков, Маск наконец допилил сук, на котором сидели все коммерческие программ запусков - и уничтожил рынок.
Теперь, на фоне развития средних и миниатюрных спутников, все спутники можно впихнуть в 10 запусков в год. То есть, коммерческая модель Маска не просто трещит по швам - она полностью уничтожена.
И тут возникает идея ,как можно поднять количество запусков - для этого просто нужно сделать ещё одно предприятие, которое будет выпихивать в космос нечто, что требует сотен запусков в год!
Что там насчет советских "станков не в штуках, а в тоннах"?
Как тебе такое, Илон Маск?
Сказано - сделано. 12 000 спутников Starlink - которые живут всего 1 год - это 12 000 делим на 60 равно 200 ракет в год. Главное, чтобы инвестор прибежал и дал денежку, да?
Да вот что-то не ладится с первыми полётами...
Посмотрим, чем закончится эта эпопея, все больше напоминающая аферу...
- Илон Маск похвалил космические достижения России и Китая
- Видео: запуск Falcon 9 и успешное приземление первой ступени в Калифорнии
- В сети появились фото сборки самой большой ракеты SpaceX - Starship
- Над Уралом пролетела группа спутников Илона Маска
- Украинцы похвастались перед Илоном Маском "Теслой" в/на Марсе