Первая ступень Falcon 9 совершила 10-ю посадку: статистика многоразовых полетов и их себестоимость

Сегодня утром состоялся очередной запуск на НОО Falcon 9 с очередной партией спутников Starlink. Первая ступень ракеты-носителя, B1051, успешно села на морскую платформу — и это уже её 10-я посадка.

Вот как на сегодня выглядит статистика использования первых ступеней Falcon 9:

Использование первой ступениКол-во
B1051101
B104991
B105881
B106071
B105961
B1048 (неудача при посадке на морскую платформу)51
B1046
B1056 (неудача при посадке на морскую платформу)
42
B104731
B1063
B1062
B1061
B1021
B1029
B1031
B1032 (2-я посадка — мягкая на воду)
B1035
B1036 (2-я посадка — мягкая на воду)
B1038
B1039
B1040
B1041
B1043
B1045
215
v1.0 (5)
v1.1 (8, включая 1 неудачную и 1 мягкую посадку на воду )
v1.1(R) (8, включая 1 взрыв в полете, 4 мягкие посадки на воду и 3 неудачи при посадке на морскую платформу)
B1019
B1020 (неудача при посадке на морскую платформу)
B1022
B1023
B1024 (неудача при посадке на морскую платформу)
B1025
B1026
B1028 (взрыв до запуска)
B1030
B1034
B1037
B1042
B1044
B1050 (неудача, мягкая посадка на воду)
B1054
136

Таким образом, SpaceX достигла лимита, который для данной модификации бустеров (Block 5) был заявлен в количестве 10 запусков. Причем такое количество обещано с минимальной профилактикой летавших ступеней — с ремонтом оно достигает 100. На пресс-конференции, которая состоялась три года назад и была посвящена первому запуску Block 5 (11 мая 2018), Илон Маск объяснил из чего складывается себестоимость запуска:

  • первая ступень (многоразовая) — 60%
  • вторая ступень (одноразовая) — 20%
  • головные обтекатели (многоразовые) — 10%
  • запуск — 10%.

С началом запусков Block 5 расценки на стандартные коммерческие запуски SpaceX были снижены с $62 млн до $50 млн. Это позволило сократить стоимость доставки грузов на НОО с $2,719 до $2,193 за 1 кг (из расчета 22.8 т). Для сравнения, ориентировочная цена коммерческого пуска Протон-М — $65 млн, а себестоимость производства созданной ей на замену Ангара-А5 — ₽7 млрд, втрое больше, чем у Протон-М (РИА Новости).

В конце 2020 года директор SpaceX по интеграции космических систем Кристофер Кулурис оценил себестоимость производства Falcon 9 в $28 млн. А на вышеупомянутой пресс-конференции 2018 года Маск заявил, что если повторно использовать ВСЕ элементы ракеты, то предельные издержки можно сократить до $6 и даже $5 млн. Вот как из расчета названных Кристофером Кулурисом цифр выглядит себестоимость Falcon 9 ($ млн):

ОдноразоваяМногоразовая (10x)
Первая ступень (60%)16.81.68
Вторая ступень (20%)5.60.56
Головные обтекатели (10%)2.80.28
Запуск (10%)2.82.8
Всего285.32

В этом расчете два спорных допущения: 10-кратное использование головных обтекателей (на этот счет я пока информацию не нашел) и второй ступени. Второе допущение в высшей степени гипотетическое и далекое от реальности — посадка второй ступени не предусматривается. А с учетом 10-кратного использования только первой ступени и головных обтекателей многоразовая себестоимость Falcon 9 составляет $10.36 млн. Что конечно тоже беспрецедентно дешево и недостижимо для любой другой аэрокосмической компании мира. Поэтому уже в обозримом будущем на рынке коммерческих орбитальных запусков SpaceX может стать монополистом.

В более долгосрочной перспективе монополию SpaceX может значительно усилить её следующее детище, Starhip. Как уже рассказывал Gadgets News, прототип второй ступени этой сверхтяжелой ракеты на днях выполнил тестовый полет на высоту 10 км и успешно приземлился обратно. Ресурс Starhip заявлен в количестве 100 запусков, а его грузоподъемность — 100 т. Где-то год назад Маск заявил, что целью SpaceX является производство одного-двух Starhip в неделю (причем еще в 2020), с доведением их численности до 1000 экземпляров с себестоимостью $5 млн каждый. Чуть раньше он назвал предполагаемую сумму операционных расходов — $2 млн за запуск, включая $900 тыс за горючее. Таким образом, по самым оптимистическим и пока кажущимся совершенно невероятными прикидкам главы SpaceX, себестоимость запуска Starhip составит около $7 млн. С учетом названного выше ресурса и грузоподъемности получается ($2 млн + $50 тыс) / 100 т, т.е. $20.5 тыс за 1 т — или $20.5 за 1 кг. Даже если для запусков на НОО SpaceX установит цену в $200 за 1 кг, это все равно будет в 10 раз меньше её нынешних расценок ($2,193 за 1 кг), и без того самых низких в мире.

Свои расчеты Илон Маск строит на потребности в тысяче ракет Starhip для колонизации Марса. Мое личное мнение на этот счет я высказывал в публикациях Нужна ли человечеству колонизация Марса?, Джефф Безос объяснил зачем человечеству космос и Какого бизнеса недостает Илону Маску. Если кратко — никакой срочной необходимости в колонизации других планет нет, дальний космос нужен для туризма, научных исследований и, в далекой перспективе, добычи полезных ископаемых. Причем две последние задачи по возможности следует поручить роботам. При этом надо отдавать себе отчет в том, что у массовой колонизации Марса и тысячи ракет для них должен быть заказчик — а его пока нет и не предвидится.

Тем не менее, даже будучи выпущенным всего в нескольких экземплярах и летая раз в два года, когда открывается т.н. «окно на Марс», многоразовый Starhip обещает стать самым недорогим средством доставки туда грузов и людей. В еще большей степени это касается Луны, куда уже в ближайшие годы могут стартовать регулярные полеты. Ну и конечно спутниковая группировка Starlink. Напомню, что её численность планируется в количестве от 12 до 42 тыс, из которых к 15 мая будет развернуто 1.6 тыс. При помощи Falcon 9 в лучшем случае SpaceX сможет запускать по 60 спутников еженедельно — по 240 в месяц. При самом оптимистичном прогнозе к концу года число спутников Starlink увеличится на 1.8 тыс и достигнет 3.4 тыс. Прирастая на 3 тыс ежегодно, минимально требуемого количества (12 тыс) группировка достигнет к концу 2024. Скорее всего это произойдет еще позже, а до 42 тыс такими темпами Starlink вырастет в 2035. Если эксплуатация Starhip начнется в ближайшие годы, то эта группировка будет развернута гораздо быстрее, не оставив конкурентам практически никаких шансов.