Аварийная ситуация: как спасаются космонавты при неудачном запуске ракеты
Кажется, что спастись из взрывающейся на старте ракеты невозможно, но на самом деле иногда это все же удается
В мае 2020 года SpaceX попала в заголовки газет, когда ее космический корабль Crew Dragon вышел на орбиту благодаря ракете Falcon 9, доставив астронавтов Дуга Херли и Боба Бенкена на Международную космическую станцию. Некоторые искушенные зрители, возможно, заметили во время взлета, что у Crew Dragon не было традиционной системы аварийного спасения (САС) на вершине носового обтекателя. Какой же план аварийной эвакуации для астронавтов при неудачном запуске Crew Dragon? А как работают системы других коммерческих космических аппаратов?
Эвакуация из космоса
САС, впервые спроектированные Максимом Фаже, используются с 1960-х годов. Они устанавливаются в качестве аварийных систем на ракетах, обычно использующих твердое топливо. САС позволяют быстро отделить капсулу с экипажем от взрывающейся ракеты. Эти аварийные системы позволяют вывести космический корабль на безопасную высоту, после чего раскрывается парашют и капсула с экипажем может спокойно приземлиться.
SpaceX Илона Маска, как оказалось, использовала инновационную технологию. Признавая, что космический корабль с экипажем должен иметь систему эвакуации, SpaceX пошла в другом направлении. Crew Dragon оснащен восемью двигателями SuperDraco, встроенными в корпус самого космического корабля, ни один из которых не использует внешнюю башню.
Двигатель SuperDraco также использует жидкое топливо, которое более управляемо, чем твердое. В качестве восстановителя и окислителя в нем используются соответственно монометилгидразин и тетраоксид азота. Для этих топлив не требуется внешний источник воспламенения. Гиперголическое топливо воспламеняется при контакте компонентов друг с другом, что еще больше упрощает конструкцию двигателя и, что очень важно, позволяет перезапускать сам двигатель.
Было показано, что двигатели, использующие гиперголическое топливо, чрезвычайно надежны. Но чтобы доказать, что они были готовы к полетам экипажа Crew Dragon, SpaceX провела полное испытание прерывания запуска своего космического корабля 19 января 2020 года, намеренно уничтожив ракету Falcon 9 в процессе.
Blue Origin, еще одно частное космическое предприятие, финансируемое основателем Amazon Джеффом Безосом, не так далеко продвинулось в развитии, как SpaceX, но все же добилось неоспоримого прогресса. Blue Origin в настоящее время разрабатывает два космических корабля: суборбитальный New Shepard и орбитальный New Glenn.
В случае аварийной ситуации во время запуска New Shepard использует небольшой твердотопливный ракетный двигатель, разработанный и успешно протестированный компанией Aerojet Rocketdyne и расположенный под капсулой экипажа, для отделения капсулы от ракетного ускорителя. Затем капсулой можно управлять с помощью системы управления вектором тяги. После того, как угроза устранена, капсула выпускает парашюты, чтобы обеспечить безопасную посадку. Космический корабль New Glenn все еще находится в разработке, но, похоже, он будет использовать аналогичную (если не идентичную) систему эвакуации.