Astra: еще один полноценный участник космического клуба
В полку компаний, способных выводить грузы на орбиту Земли, прибыло — легкая Rocket 3.3 американского стартапа Astra успешно вывел на орбиту высотой 500 км первую ступень с неотделимой тестовой нагрузкой (её масса не сообщается).
Astra Rocket 3.3 состоит из двух ступеней и оснащена керосиновыми двигателями (пять на первой ступени, один на второй). Длина ракеты — 11.6 м, максимальная полезная нагрузка на высоту 500 км — 150 кг. Пусковая площадка компании находится в Аляске, что по сравнению с мысом Канаверал во Флориде налагает дополнительные требования к грузоподъемности ракеты.
Вчерашний запуск стал четвертым по счету испытанием — три предыдущих закончились неудачей. Astra была основана в 2016, испытания проводит с 2020 года. В разработке стартапа находится ракета с грузоподъемностью 500 кг на высоту 500 км.
На сегодня список частных стартапов, выполнивших хотя бы один успешный орбитальный запуск наземного старта, представлен тремя компаниями:
| РН | Цена запуска | Высота, диаметр, стартовая масса | Полезная нагрузка (НОО) | Год основания / начала испытаний / первого успеха | Кол-во всех запусков компании | |
| SpaceX | Falcon 1 | $7 млн ($16.7 тыс/кг) | 21.3 м 1.7 м 28 т | 420 кг | 2002 2006 2008 (4-я попытка) | F 1 — 5 F 9 — 131 FH — 3 |
| Rocket Lab | Electron1 | $7.5 млн ($30 тыс/кг) | 17 м 1.2 м 13 т | 250 кг | 2006 2017 2018 (2-я попытка) | 22 |
| Astra | Rocket 3.32 | $2.5 млн ($16.7 тыс/кг) | 11.6 м 1.32 м | 150 кг | 2016 2020 2021 (4-я попытка) | 6 |
1 Первой ракетой была Ātea-1, 6-метровая «ракетка» массой 60 кг и полезной нагрузкой 2 кг на высоту 120 км. В 2009 состоялся её единственный испытательный запуск.
2 Первой ракетой была Rocket 1, испытания которой проводились в 2018.
Как видим, цена вывода на НОО 1 кг полезной нагрузки у Rocket 3.3 одинаковая с Falcon 1 (2006-2009).
Согласно NewSpace Index, к настоящему время легкими ракетами наземного и воздушного старта занимались 180 компаний и научных организаций по всему миру. Десятки из них были отменены или бездействуют, большинство остальных находятся в разработке. Если ограничиться частными стартапами, которые уже испытывают или хотя бы создали легкую орбитальную ракету наземного старта, то останется совсем немного компаний:
| РН | Цена запуска | Высота, диаметр | Полезная нагрузка (500 км) | Начало разработки / первого испытания | |
| ABL Space Systems | RS-1 | $12 млн ($12 тыс/кг) | 26.8 м 1.8 м | 1000 кг | 2017 — |
| Firefly Aerospace | Alpha | $15 млн ($23.8 тыс/кг) | 29 м 1,8 м | 630 кг | 2017 сентябрь 2021 (неудача) |
| Relativity Space | Terran-1 | $12 млн ($13.3 тыс/кг) | 35.2 м 2.3 м | 900 кг | 2017 — |
В категории действующих легких ракет воздушного старта можно назвать LauncherOne частной американской компании Virgin Orbit. Двухступенчатую ракету длиной 21 м и диаметром 1.8 м подвешивают к Boeing 747-400, который поднимает её на высоту 10-11 км, где она отсоединяется и летит самостоятельно. Её полезная нагрузка на орбиту высотой 230 км — до 500 кг, 500 км — до 300 кг. Virgin Orbit разрабатывала эту ракету с 2007 года, стоимость одного запуска оценивается в $12 млн. Первый успешный запуск на орбиту LauncherOne состоялся в январе этого года, а уже в июне она вывела 7 спутников на орбиту высотой 510 км. Аналогичная схема применялась для американской крылатой ракеты Pegasus (Orbital Sciences Corporation). С 1990 по 2016 было произведено 44 её запуска, стоимость одного запуска в 2014 составляла $56 млн (почти в 5 раз дороже, чем LauncherOne).
Все вышеупомянутые ракеты — двухступенчатые. Terran-1 работает на метане, остальные — на керосине (с жидким кислородом в качестве окислителя). Высота легких ракет колеблется от 12 до 35 м, диаметр — от 1.2 до 2.3 м, полезная нагрузка — от 150 кг до 1 т. Для сравнения ниже приведены характеристики ракет, созданных на заре космонавтики:
| Первый запуск [спутника] | Кол-во ступеней | Высота, диаметр, стартовая масса | Масса спутника | |
| Фау-2 (Германия) | 1944 (188 км, суборбитальный полёт) | 1 | 14 м 1.65 м 12.5-14.5 т | — |
| Р-7 Спутник (СССР) | 1957 | 2 | 29 м 10.3 м 267 т | 84 кг |
| Jupiter-C (США) | 1958 | 3 | 21.3 м 1.8 29 т | 14 кг |
Уже 2 января 1959 трехступенчатая модификация Р-7, Луна, достигла второй космической с 361-килограммовой станцией Луна-1. Можно сказать, что по своим функциональным возможностям легкие ракеты нынешних частных [американских] стартапов достигли уровня космонавтики 63-летней давности. И это настоящая революция, поскольку теперь такие ракеты запускают не сверхдержавы, а небольшие частные компании. По словам основателя самого успешного (не считая SpaceX) из молодых космических стартапов, Rocket Lab, проект по созданию Electron обошелся в $100 млн — сумму невероятно скромную по меркам космических (в прямом и переносном смысле) бюджетов СССР и США полувековой давности.
Что касается стоимости запусков, то как видно из таблиц сверху она колеблется в диапазоне от $12 тыс до $30 тыс за килограмм выводимого на НОО груза. Эти расценки вполне сопоставимы с теми, что еще несколько лет назад предлагали своим заказчикам такие крупные корпорации как Роскосмос и НАСА, но в 4-10 раз больше цены, которую может позволить себе SpaceX при запусках с сохранением первой ступени ($3.2 тыс за 1 кг). Однако большим преимуществом легких ракет остается общая цена запуска. Если вам надо запустить один спутник массой в несколько сотен килограмм, и при этом у него нет «попутчиков» (что не позволяет воспользоваться Smallsat Rideshare Program или её аналогом), то «ракетки» частных стартапов оказываются наилучшим решением.
С использованием данных Everyday Astronaut