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 ступени | Кол-во | |
| B1051 | 10 | 1 |
| B1049 | 9 | 1 |
| B1058 | 8 | 1 |
| B1060 | 7 | 1 |
| B1059 | 6 | 1 |
| 5 | 1 | |
| 4 | 2 | |
| 3 | 1 | |
| B1063 B1062 B1061 B1021 B1029 B1031 B1035 | 2 | 15 |
B1019 B1022 B1023 B1025 B1026 B1042 | 1 | 36 |
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 $3,974 до $3,205 за 1 кг (из расчета 15.6 т полезной нагрузки). 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):
| Одноразовая | Многоразовая (10x) | |
| Первая ступень (60%) | 16.8 | 1.68 |
| Вторая ступень (20%) | 5.6 | 0.56 |
| Головные обтекатели (10%) | 2.8 | 0.28 |
| Запуск (10%) | 2.8 | 2.8 |
| Всего | 28 | 5.32 |
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, Starship. 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 Starship заявлен в количестве 100 запусков, а его грузоподъемность — 100 т. Где-то год назад Маск заявил, что целью SpaceX является производство одного-двух Starship 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 Starship 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 Starship 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 Starship 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 Starship начнется в ближайшие годы, то эта группировка будет развернута гораздо быстрее, не оставив конкурентам практически никаких шансов.