Многоразовая ракета-носитель
Транспортные средства, способные отправляться в космос и возвращаться обратно
Усилитель, подвешенный на кране
Восстановление первой ступени ракеты-носителя Falcon 9 после ее первой посадки
Часть серии статей о
Космический полет
История
Приложения
Космический корабль
Роботизированный космический корабль
Пилотируемый космический корабль
Космический запуск
Типы космических полетов
Список космических организаций
Космический портал

Многоразовая ракета-носитель имеет детали, которые могут быть восстановлены и повторно запущены, при этом неся полезные грузы с поверхности в открытый космос . Ракетные ступени являются наиболее распространенными деталями ракеты-носителя, предназначенными для повторного использования. Более мелкие детали, такие как ракетные двигатели и ускорители, также могут быть повторно использованы, хотя многоразовые космические аппараты могут быть запущены на одноразовой ракете-носителе. Многоразовым ракетам-носителям не нужно изготавливать эти детали для каждого запуска, поэтому значительно снижается стоимость запуска . Однако эти преимущества уменьшаются из-за стоимости восстановления и восстановления.

Многоразовые ракеты-носители могут содержать дополнительную авионику и топливо , что делает их тяжелее своих одноразовых аналогов. Повторно используемые детали могут нуждаться в том, чтобы войти в атмосферу и перемещаться через нее, поэтому они часто оснащены тепловыми экранами , решетчатыми ребрами и другими поверхностями управления полетом . Изменяя свою форму, космические самолеты могут использовать авиационную механику для помощи в восстановлении, например, скольжение или подъем . В атмосфере парашюты или тормозные ракеты также могут потребоваться для дальнейшего замедления. Многоразовым деталям также могут потребоваться специализированные средства восстановления, такие как взлетно-посадочные полосы или автономные беспилотные корабли-космодромы . Некоторые концепции полагаются на наземную инфраструктуру, такую ​​как массовые двигатели, для предварительного ускорения ракеты-носителя.

По крайней мере с начала 20-го века в научной фантастике существовали одноступенчатые многоразовые ракеты-носители для вывода на орбиту . В 1970-х годах была разработана первая многоразовая ракета-носитель, Space Shuttle . Однако в 1990-х годах из-за несоответствия программы ожиданиям концепции многоразовых ракет-носителей были сведены к испытаниям прототипов. Рост частных космических компаний в 2000-х и 2010-х годах привел к возрождению их разработок, таких как SpaceShipOne , New Shepard , Electron , Falcon 9 и Falcon Heavy . В настоящее время ожидается, что многие ракеты-носители дебютируют с возможностью повторного использования в 2020-х годах, такие как Starship , New Glenn , Neutron , Soyuz-7 , Ariane Next , Long March , Terran R и Dawn Mk-II Aurora. [1]

Влияние возможности повторного использования ракет-носителей стало основополагающим в космической отрасли. Настолько, что в 2024 году Космическая станция на мысе Канаверал инициировала 50-летний перспективный план для мыса, который включал в себя крупные обновления инфраструктуры (включая порт Канаверал ) для поддержки более высокой ожидаемой частоты запусков и посадочных площадок для нового поколения ракет. [2]

Конфигурации

Многоразовые пусковые системы могут быть как полностью, так и частично многоразовыми.

Полностью многоразовая ракета-носитель

Несколько компаний в настоящее время разрабатывают полностью многоразовые ракеты-носители по состоянию на январь 2025 года. Каждая из них работает над двухступенчатой ​​системой вывода на орбиту. SpaceX тестирует Starship , который находится в разработке с 2016 года и совершил первый испытательный полет в апреле 2023 года [3] и еще 5 полетов по состоянию на ноябрь 2024 года. Blue Origin с Project Jarvis начали разработку в начале 2021 года, но не объявили дату испытаний и не обсуждали проект публично. [4] Stoke Space также разрабатывает ракету, которую планируется использовать повторно. [5] [6]

По состоянию на январь 2025 года [обновлять]Starship является единственным пусковым аппаратом, предназначенным для полного повторного использования, который был полностью построен и испытан. Пятый испытательный полет состоялся 13 октября 2024 года, в ходе которого аппарат выполнил суборбитальный запуск и во второй раз приземлил обе ступени. Сверхтяжелый ускоритель был успешно пойман «системой палочек» на орбитальной площадке A в первый раз. Корабль совершил второй успешный вход в атмосферу и вернулся для контролируемого приводнения в Индийском океане. Испытание стало вторым случаем, который можно считать соответствующим всем требованиям для полного повторного использования. [7] [ неудавшаяся проверка – см. обсуждение ]

Частично многоразовые пусковые системы

Частично многоразовые системы запуска в виде многоступенчатых систем вывода на орбиту до сих пор были единственными многоразовыми конфигурациями, которые применялись.

Повторное использование определенных компонентов

Исторический Space Shuttle повторно использовал свои твердотопливные ракетные ускорители , свои двигатели RS-25 и орбитальный аппарат Space Shuttle , который действовал как ступень орбитального ввода, но он не использовал повторно внешний бак , который питал двигатели RS-25. Это пример многоразовой системы запуска, которая повторно использует определенные компоненты ракет. Vulcan Centaur от ULA изначально был разработан для повторного использования двигателей первой ступени, в то время как бак израсходован. Двигатели приводнились бы на надувной аэрооболочке , а затем были бы восстановлены. 23 февраля 2024 года один из девяти двигателей Merlin, установленных на Falcon 9 , был запущен в 22-й раз, что сделало его наиболее повторно используемым жидкотопливным двигателем, используемым в оперативном порядке, уже превзойдя рекорд основного двигателя Space Shuttle номер 2019 в 19 полетов.

Этапы старта

По состоянию на 2024 год Falcon 9 и Falcon Heavy являются единственными орбитальными ракетами, которые повторно используют свои ускорители, хотя в разработке находится множество других систем. Все ракеты, запускаемые с самолета, повторно используют самолет.

Помимо этого, ряд неракетных систем взлета были предложены и исследованы с течением времени в качестве многоразовых систем для взлета, от воздушных шаров [8] [ релевантно? ] до космических лифтов . Существующие примеры - это системы, которые используют взлет с крылатым горизонтальным реактивным двигателем. Такие самолеты могут запускать одноразовые ракеты и из-за этого могут считаться частично многоразовыми системами, если самолет рассматривается как первая ступень ракеты-носителя. Примером такой конфигурации является Orbital Sciences Pegasus . Для суборбитального полета SpaceShipTwo использует для взлета самолет-носитель, его материнский корабль Scaled Composites White Knight Two . Rocket Lab работает над Neutron , а Европейское космическое агентство работает над Themis. Планируется, что оба аппарата будут возвращать первую ступень. [9] [10]

Орбитальные ступени выведения

До сих пор большинство систем запуска достигали орбитального вывода с помощью по крайней мере частично израсходованных многоступенчатых ракет , особенно со второй и третьей ступенями. Только Space Shuttle добился повторного использования орбитальной ступени вывода, используя двигатели и топливный бак своего орбитального корабля . Космический самолет Buran и космический корабль Starship — два других многоразовых космических корабля, которые были разработаны для того, чтобы иметь возможность действовать как орбитальные ступени вывода, и были произведены, однако первый совершил только один беспилотный испытательный полет, прежде чем проект был отменен, а последний еще не эксплуатируется, выполнив семь орбитальных испытательных полетов по состоянию на январь 2025 года, который достиг всех своих целей миссии в четвертом полете.

Многоразовый космический корабль

Системы запуска могут быть объединены с многоразовыми космическими самолетами или капсулами. Орбитальный аппарат Space Shuttle , SpaceShipTwo , Dawn Mk-II Aurora и находящийся в стадии разработки индийский RLV-TD являются примерами многоразового космического аппарата ( космического самолета ), а также частью его системы запуска.

В более позднее время система запуска Falcon 9 использовала для запуска многоразовых аппаратов, таких как Dragon 2 и X-37 .

Современные многоразовые орбитальные аппараты включают X-37, Dream Chaser , Dragon 2, индийский RLV-TD и готовящийся к выпуску европейский Space Rider (преемник IXV ).

Как и в случае с ракетами-носителями, все чисто космические аппараты в течение первых десятилетий человеческой способности совершать космические полеты были спроектированы как одноразовые предметы. Это было верно как для спутников , так и для космических зондов, предназначенных для длительного нахождения в космосе, а также для любых объектов, предназначенных для возвращения на Землю, таких как космические капсулы с людьми или контейнеры для возврата образцов миссий по сбору космического вещества, таких как Stardust (1999–2006) [11] или Hayabusa (2005–2010). [12] [13] Исключениями из общего правила для космических аппаратов были американский Gemini SC-2 , советский космический аппарат «Возвращаемый аппарат» (VA) , американский орбитальный аппарат Space Shuttle (середина 1970-х — 2011, совершивший 135 полетов между 1981 и 2011 годами) и советский Buran (1980–1988, совершивший всего один испытательный полет без экипажа в 1988 году). Оба этих космических корабля также были неотъемлемой частью системы запуска (обеспечивая ускорение запуска), а также работали в качестве космических кораблей средней продолжительности в космосе . Это начало меняться в середине 2010-х годов.

В 2010-х годах космическая транспортная грузовая капсула одного из поставщиков, пополняющих запасы Международной космической станции, была спроектирована для повторного использования, и после 2017 года [14] НАСА начало разрешать повторное использование грузового космического корабля SpaceX Dragon на этих транспортных маршрутах, контрактованных НАСА. Это было началом проектирования и эксплуатации многоразового космического аппарата .

Капсулы Boeing Starliner также снижают скорость падения с помощью парашютов и раскрывают подушку безопасности незадолго до приземления на землю, чтобы можно было поднять и повторно использовать транспортное средство.

По состоянию на 2021 год [обновлять]SpaceX строит и испытывает космический корабль Starship , способный выдерживать многократные гиперзвуковые входы в атмосферу , чтобы он стал по-настоящему многоразовым космическим кораблем длительного пребывания в воздухе; эксплуатационные полеты Starship пока не проводились.

Системы входа

Тепловой экран

С возможными надувными тепловыми экранами , разработанными США (Low Earth Orbit Flight Test Inflatable Decelerator - LOFTID) [15] и Китаем [16] , одноразовые ракеты, такие как Space Launch System, считаются модернизированными такими тепловыми экранами, чтобы спасти дорогостоящие двигатели, возможно, значительно сократив стоимость запусков. [17] Тепловые экраны позволяют космическому кораблю на орбите безопасно приземляться, не расходуя много топлива. Им не обязательно иметь форму надувных тепловых экранов, они могут просто иметь форму термостойких плиток, которые предотвращают теплопроводность . Тепловые экраны также предлагаются для использования в сочетании с ретроградной тягой, чтобы обеспечить полную возможность повторного использования, как это показано в Starship .

Ретроградная тяга

Многоразовые ступени системы запуска, такие как Falcon 9 и New Shepard, используют ретроградные двигатели для входа в атмосферу и посадки. [ необходима цитата ]

Системы посадки

Многоразовые системы могут быть одно- или многоступенчатыми ( двумя или тремя ) для орбитальных конфигураций. Для некоторых или всех ступеней могут использоваться следующие типы систем посадки.

Типы

Парашюты и подушки безопасности

Это системы посадки, которые используют парашюты и усиленные жесткие посадки, например, приводнение в море или приземление на землю. Последнее может потребовать включения двигателя непосредственно перед посадкой, поскольку одни только парашюты не могут достаточно замедлить корабль, чтобы предотвратить травмы астронавтов. Это можно увидеть в капсуле «Союз».

Хотя подобные системы использовались с самого начала космонавтики для спасения космических аппаратов, повторное использование аппаратов началось лишь позднее.

Например:

Горизонтальный (крылатый)

Одиночные или основные ступени, а также ускорители fly-back могут использовать горизонтальную систему посадки. Эти аппараты приземляются на землю так же, как самолет, но обычно не используют топливо во время посадки.

Вот примеры:

Вариантом является система буксировки с захватом в воздухе, которую предлагает компания EMBENTION с ее проектом FALCon. [18]

Транспортным средствам, которые приземляются горизонтально на взлетно-посадочную полосу, требуются крылья и шасси. Они обычно потребляют около 9-12% массы приземляющегося транспортного средства, [ нужна цитата ] что либо уменьшает полезную нагрузку, либо увеличивает размер транспортного средства. Такие концепции, как подъемные тела, предлагают некоторое снижение массы крыла, [ нужна цитата ] как и дельта-форма крыла Space Shuttle .

Вертикальный (ретроградный)

Такие системы, как McDonnell Douglas DC-X (Delta Clipper) и SpaceX, являются примерами ретроградной системы. Ускорители Falcon 9 и Falcon Heavy приземляются с использованием одного из своих девяти двигателей. Ракета Falcon 9 является первой орбитальной ракетой, которая вертикально приземлилась на землю своей первой ступенью. Планируется, что первая ступень Starship приземлится вертикально, а вторая будет подхвачена руками после выполнения большинства типичных шагов ретроградной посадки. Суборбитальная ракета New Shepard компании Blue Origin также приземляется вертикально обратно на стартовую площадку.

Для ретроградной посадки обычно требуется около 10% от общего объема топлива первой ступени, что снижает полезную нагрузку, которую можно перевозить из-за уравнения ракеты . [19]

Посадка с использованием аэростатической силы

Существует также концепция ракеты-носителя с надувной, многоразовой первой ступенью. Форма этой конструкции будет поддерживаться избыточным внутренним давлением (с помощью легких газов). Предполагается, что объемная плотность первой ступени (без топлива) меньше объемной плотности воздуха. После возвращения из полета такая первая ступень остается плавающей в воздухе (не касаясь поверхности Земли). Это обеспечит сохранение первой ступени для повторного использования. Увеличение размера первой ступени увеличивает аэродинамические потери. Это приводит к небольшому уменьшению полезной нагрузки. Это уменьшение полезной нагрузки компенсируется повторным использованием первой ступени. [20]

Ограничения

Дополнительный вес

Многоразовые ступени весят больше, чем эквивалентные одноразовые ступени . Это неизбежно из-за дополнительных систем, шасси и/или излишков топлива, необходимых для посадки ступени. Фактическое снижение массы зависит от транспортного средства и выбранного режима возврата. [21]

Реконструкция

После приземления пусковой установки ее, возможно, придется отремонтировать, чтобы подготовить к следующему полету. Этот процесс может быть длительным и дорогим. После ремонта пусковую установку, возможно, не удастся повторно сертифицировать как пригодную для запуска людьми, хотя SpaceX запускала повторно используемые ускорители Falcon 9 для пилотируемых миссий. В конечном итоге существует ограничение на то, сколько раз пусковая установка может быть отремонтирована, прежде чем ее придется списать, но то, как часто пусковая установка может быть повторно использована, существенно различается в зависимости от конструкции системы запуска.

История

С развитием ракетного движения в первой половине двадцатого века космические путешествия стали технически возможными.

Ранние идеи одноступенчатого многоразового космоплана оказались нереалистичными, и хотя даже первые практические ракеты-носители ( V-2 ) могли достичь границ космоса, многоразовая технология была слишком тяжелой. Кроме того, многие ранние ракеты были разработаны для доставки оружия, что делало повторное использование невозможным по своей конструкции. Проблема массовой эффективности была преодолена путем использования нескольких одноразовых ступеней в многоступенчатой ​​ракете вертикального запуска . ВВС США и NACA изучали орбитальные многоразовые космопланы с 1958 года, например, Dyna-Soar , но первые многоразовые ступени не летали до появления американского космического челнока в 1981 году.

20 век

McDonnell Douglas DC-X использовал вертикальный взлет и вертикальную посадку

Возможно, первыми многоразовыми ракетами-носителями были те, которые концептуализировал и изучал Вернер фон Браун с 1948 по 1956 год. Ракета-носитель фон Брауна претерпела две модификации: одну в 1952 году и еще одну в 1956 году. Они приземлялись с помощью парашютов. [22] [23]

General Dynamics Nexus был предложен в 1960-х годах как полностью многоразовый преемник ракеты Saturn V, способный выводить на орбиту до 450–910 тонн (990 000–2 000 000 фунтов). [24] [25] См. также Sea Dragon и Douglas SASSTO .

Проект BAC Mustard изучался с 1964 года. Он должен был состоять из трех одинаковых космических самолетов, соединенных вместе и организованных в две ступени. Во время подъема два внешних космических самолета, которые составляли первую ступень, отделялись и по отдельности скользили обратно на Землю. Проект был отменен после последнего исследования конструкции в 1967 году из-за нехватки средств на разработку. [26]

NASA начало процесс проектирования Space Shuttle в 1968 году с целью создания полностью многоразового космического самолета с использованием пилотируемого ускорителя обратного полета . Эта концепция оказалась дорогой и сложной, поэтому проект был сокращен до многоразовых твердотопливных ракетных ускорителей и одноразового внешнего бака . [27] [28] Space Shuttle Columbia запускался и приземлялся 27 раз и был потерян со всем экипажем при 28-й попытке посадки; Challenger запускался и приземлялся 9 раз и был потерян со всем экипажем при 10-й попытке запуска; Discovery запускался и приземлялся 39 раз; Atlantis запускался и приземлялся 33 раза; Endeavour запускался и приземлялся 25 раз.

В 1986 году президент Рональд Рейган призвал к созданию воздушно-реактивного гиперзвукового самолета National Aerospace Plane (NASP)/ X-30 . Проект провалился из-за технических проблем и был отменен в 1993 году. [29]

В конце 1980-х годов была предложена полностью многоразовая версия ракеты «Энергия» — «Энергия II». Ее ускорители и ядро ​​могли бы приземляться на взлетно-посадочную полосу раздельно. [30]

В 1990-х годах предложение McDonnell Douglas Delta Clipper VTOL SSTO перешло в фазу испытаний. Прототип DC-X продемонстрировал быстрое время выполнения и автоматическое компьютерное управление.

В середине 1990-х годов британские исследователи усовершенствовали более раннюю конструкцию HOTOL в гораздо более перспективную конструкцию Skylon , которая оставалась в разработке до 2024 года, когда компания-разработчик Skylon обанкротилась.

С конца 1990-х по 2000-е годы Европейское космическое агентство изучало восстановление твердотопливных ускорителей ракеты Ariane 5. [31] Последняя попытка восстановления была предпринята в 2009 году. [32]

Коммерческие предприятия Rocketplane Kistler и Rotary Rocket пытались построить многоразовые ракеты частной разработки, прежде чем обанкротились. [ необходима цитата ]

НАСА предложило многоразовые концепции для замены технологии «Шаттла», которые планировалось продемонстрировать в рамках программ X-33 и X-34 , обе из которых были отменены в начале 2000-х годов из-за роста затрат и технических проблем.

21 век

Scaled Composites SpaceShipOne совершил горизонтальную посадку после запуска с самолета-носителя
Посадка боковых ускорителей Falcon Heavy во время демонстрационной миссии 2018 года .

Конкурс Ansari X Prize был направлен на разработку частных суборбитальных многоразовых аппаратов. В нем приняли участие многие частные компании, а победителем стала Scaled Composites , которая дважды за две недели достигла линии Кармана со своим многоразовым SpaceShipOne .

В 2012 году SpaceX начала программу летных испытаний с экспериментальными аппаратами . Впоследствии они привели к разработке многоразовой ракеты-носителя Falcon 9. [33]

23 ноября 2015 года ракета New Shepard стала первой суборбитальной ракетой с вертикальным взлетом и вертикальной посадкой (VTVL), которая достигла космоса, пройдя линию Кармана (100 км или 62 мили), достигнув высоты 329 839 футов (100 535 м) перед возвращением для реактивной посадки. [34] [35]

SpaceX осуществила первую вертикальную мягкую посадку многоразовой орбитальной ступени ракеты 21 декабря 2015 года, после доставки 11 коммерческих спутников Orbcomm OG-2 на низкую околоземную орбиту . [36]

Первое повторное использование первой ступени Falcon 9 произошло 30 марта 2017 года. [37] SpaceX теперь регулярно восстанавливает и повторно использует свои первые ступени, а также повторно использует обтекатели . [38]

В 2019 году Rocket Lab объявила о планах по восстановлению и повторному использованию первой ступени своей ракеты-носителя Electron , намереваясь использовать парашюты и возврат в воздухе . [39] 20 ноября 2020 года Rocket Lab успешно вернула первую ступень Electron с орбитального запуска, ступень мягко приводнилась в Тихом океане. [40]

Китай изучает возможность повторного использования системы «Чанчжэн-8» . [41]

По состоянию на май 2020 года [обновлять]единственными действующими многоразовыми системами запуска орбитального класса являются Falcon 9 и Falcon Heavy , последняя из которых основана на Falcon 9. SpaceX также разрабатывает полностью многоразовую систему запуска Starship . [42] Blue Origin разрабатывает собственную частично многоразовую орбитальную ракету New Glenn , поскольку она намерена восстанавливать и повторно использовать только первую ступень.

5 октября 2020 года Роскосмос подписал контракт на разработку «Амур» — новой ракеты-носителя с многоразовой первой ступенью. [43]

В декабре 2020 года ЕКА подписало контракты на начало разработки THEMIS — прототипа многоразовой ракеты-носителя первой ступени. [44]

Вернуться на стартовую площадку

После 1980 года, но до 2010-х годов, две орбитальные ракеты-носители разработали возможность возвращения на стартовую площадку (RTLS). И американский космический челнок — с одним из его режимов прерывания [45] [46] — и советский Буран [47] имели встроенную возможность возвращать часть ракеты-носителя на стартовую площадку с помощью механизма горизонтальной посадки части космического самолета ракеты-носителя. В обоих случаях основная тяговая конструкция ракеты-носителя и большой топливный бак были расходуемыми , как это было стандартной процедурой для всех орбитальных ракет-носителей, запущенных до этого времени. Оба впоследствии были продемонстрированы в реальных орбитальных номинальных полетах, хотя оба также имели режим прерывания во время запуска, который мог предположительно позволить экипажу посадить космоплан после нештатного запуска.

В 2000-х годах и SpaceX , и Blue Origin в частном порядке разработали набор технологий для поддержки вертикальной посадки ступени разгонного блока ракеты-носителя. После 2010 года SpaceX начала программу разработки , чтобы получить возможность вернуть и вертикально посадить часть орбитальной ракеты-носителя Falcon 9 : первую ступень . Первая успешная посадка была осуществлена ​​в декабре 2015 года, [48] с тех пор несколько дополнительных ступеней ракеты приземлились либо на посадочной площадке, прилегающей к месту запуска, либо на посадочной платформе в море, на некотором расстоянии от места запуска. [49] Falcon Heavy также спроектирована для повторного использования трех ядер, составляющих ее первую ступень. Во время своего первого полета в феврале 2018 года два внешних ядра успешно вернулись на посадочные площадки места запуска, в то время как центральное ядро ​​нацелилось на посадочную платформу в море, но не смогло успешно приземлиться на нее. [50]

Blue Origin разработала аналогичные технологии для возвращения и посадки своего суборбитального New Shepard и успешно продемонстрировала возвращение в 2015 году, а также успешно повторно использовала тот же ускоритель во втором суборбитальном полете в январе 2016 года. [51] К октябрю 2016 года Blue повторно запустила и успешно приземлила ту же самую ракету-носитель в общей сложности пять раз. [52] Однако следует отметить, что траектории запуска обоих аппаратов сильно различаются: New Shepard движется прямо вверх и вниз, не достигая орбитального полета, тогда как Falcon 9 должен погасить значительную горизонтальную скорость и вернуться со значительного расстояния вниз, одновременно доставляя полезную нагрузку на орбиту с помощью второй ступени.

У Blue Origin и SpaceX также есть дополнительные многоразовые ракеты-носители в стадии разработки. Blue разрабатывает первую ступень орбитальной ракеты-носителя New Glenn LV, которая будет многоразовой, а первый полет запланирован не ранее 2024 года. У SpaceX есть новая сверхтяжелая ракета-носитель в стадии разработки для миссий в межпланетное пространство . SpaceX Starship предназначен для поддержки RTLS, вертикальной посадки и полного повторного использования как ступени ускорителя, так и интегрированной второй ступени/большого космического корабля, которые предназначены для использования со Starship. [53] Его первая попытка запуска состоялась в апреле 2023 года; однако обе ступени были потеряны во время подъема. Однако при четвертой попытке запуска и ускоритель, и корабль достигли мягкой посадки в Мексиканском заливе и Индийском океане соответственно.

Список многоразовых ракет-носителей

КомпанияТранспортное средствоМногоразовый компонентЗапущенВосстановленоПерелетПолезная нагрузка на НООПервый запускСтатус
Соединенные Штаты НАСАКосмический челнокОрбитер13513313027 500 кг1981На пенсии (2011)
Боковой усилитель270266Н/Д [г]
Соединенные Штаты НАСААрес IПервый этап11025 400 кг2009На пенсии (2010)
Соединенные Штаты SpaceXСокол 9Первый этап40035532817 500 кг (многоразовое использование) [54]
22 800 кг (израсходовано)		2010Активный
Половина обтекателя>486 [б]>300 (Falcon 9 и Heavy) [б]
Соединенные ШтатыНовая Зеландия Ракетная ЛабораторияЭлектронПервый этап5390 [с]325 кг (израсходовано)2017Активен, запланирован повторный полет
Соединенные Штаты SpaceXСокол ТяжелыйБоковой усилитель221814~33 000 кг (все сердечники многоразовые)
63 800 кг (израсходовано)		2018Активный
Центральное ядро110 [д]0
Половина обтекателя>18 [б]>300 (Falcon 9 и Heavy) [б]
Соединенные Штаты SpaceXЗвездолетПервый этап72050 000–100 000 кг (Блок 1)
100 000–150 000 кг (Блок 2)

200 000 кг (Блок 3)

2023Активен, запланирован повторный полет
Второй этап700
Соединенные Штаты Объединенный альянс запускаВулканский кентаврМодуль двигателя первой ступени20027 200 кг2024Активный, восстановление запланировано
Китай Пионер космосаТяньлун-3Первый этап10017 000 кг2024Планируется
Соединенные Штаты Голубое происхождениеНью-ГленнПервая ступень, обтекатель10045 000 кг2025Активный, восстановление запланировано
Китай Галактическая ЭнергияПаллада-1Первый этап0005000 кг2024Планируется
Китай Deep Blue Аэрокосмическая промышленностьТуманность 1Первый этап0002000 кг2024Планируется
Южная Корея Перигей АэроспейсСиний кит 1Первый этап000170 кг2024Планируется
Соединенные ШтатыНовая Зеландия Ракетная ЛабораторияНейтронПервая ступень (включая обтекатель)00013 000 кг (многоразового использования)
15 000 кг (израсходовано)		2025Планируется
Соединенные Штаты Сток-СпейсНовая звездаПолностью многоразовый0003000 кг (многоразовое использование)
5000 кг (израсходована ступень 2)
7000 кг (полностью израсходована)		2025Планируется
Китай Пространство КАСКинетика-2Первый этап00012000 кг2025Планируется
Китай I-пространствоГипербола-3Первый этап0008300 кг (многоразовое использование)
13400 кг (израсходовано)		2025Планируется
Китай ЗемляКосмосЖукэ-3Первый этап00018 300 кг (многоразовое использование)
21 300 кг (израсходовано)		2025Планируется
Китай КАЛТВеликий поход 12БПервый этап0002025Планируется
Китай Deep Blue Аэрокосмическая промышленностьТуманность 2Первый этап00020 000 кг2025Планируется
Китай ОриенспейсГравитация-2Первый этап00017 400 кг (многоразовое использование)
21 500 кг (израсходовано)		2025Планируется
Россия РоскосмосАмурПервый этап00010 500 кг2026Планируется
Соединенные Штаты Пространство относительностиТерран РПервый этап00023 500 кг (многоразовое использование)
33 500 кг (израсходовано)		2026Планируется
Испания Пространство ПЛДМиура 5Первый этап000900 кг2026Планируется
Китай Пионер космосаТяньлун-3HБоковой усилитель00068 000 кг (израсходовано)2026Планируется
Центральное ядро000
Китай ОриенспейсГравитация-3Первая ступень, обтекатель00030 600 кг2027Планируется
Китай КАЛТВеликий поход 10АПервый этап00014 000 кг (многоразовые)
18 000 кг (израсходованные)		2027Планируется
Китай КАЛТВеликий поход 9Первый этап000100 000 кг2033Планируется
Второй этап000
  1. ^ Точная цифра для повторно используемых SRB невозможна, поскольку ускорители были разобраны на части в конце восстановления и не хранились в виде полных комплектов деталей.
  2. ^ abcd По состоянию на 12 января 2024 г. На слайде презентации на общем собрании компании говорилось, что половины обтекателей ракет Falcon 9 и Heavy были восстановлены и повторно запущены «более 300 раз». [55]
  3. ^ В 2024 году компания Rocket Lab объявила, что будет повторно использовать восстановленную первую ступень. [56]
  4. ^ Центральный ускоритель, использовавшийся для Arabsat-6A, был приземлён, но не восстановлен.

Список многоразовых космических аппаратов

КомпанияКосмический корабльРакета-носительЗапущенВосстановленоПерелетМасса запускаПервый запускСтатус
Соединенные Штаты НАСАОрбитальный аппарат космического челнокаКосмический челнок135133130110 000 кг1981На пенсии (2011)
Советский Союз НПО-ЭнергияБуранЭнергия11092 000 кг1988На пенсии (1988)
Соединенные Штаты БоингХ-37Атлас V , Сокол  9 , Сокол Heavy7655000 кг2010Активный
Соединенные Штаты SpaceXДраконСокол 946442412,519 кг2010Активный
Соединенные Штаты НАСАОрионКосмическая система запуска22010 400 кг (без сервисного модуля и системы аварийного прекращения)2014Активен, запланирован повторный полет
Соединенные Штаты БоингСтарлайнерАтлас V33113000 кг2019Активный
Китай КАСКШэньлун (космический корабль)Долгий поход 2F32неизвестныйнеизвестный2020Активен, возможность повторного использования неизвестна
Соединенные Штаты Сьерра-СпейсОхотник за мечтойВулканский кентавр0009000 кг2024Планируется
Китай БРОСАТЬМэнчжоуВеликий поход 10А00014 000 кг2027Планируется

Список многоразовых суборбитальных аппаратов

КомпанияТранспортное средствоПервый запуск в космосЗапуски в космос (учитываются только успешные запуски)Извлечено из космоса (учитываются только успешные случаи извлечения)Повторный полет в космос (учитываются только успешные запуски)Примечания
Соединенные Штаты Голубое происхождениеНовый Шепард2015272622Полностью многоразовый. Действует по состоянию на декабрь 2024 года. Из 27 (успешных) запусков в космос 3 были на высоту более 80 км (ограничение ВВС США/НАСА для космоса), но ниже 100 км (международное ограничение для космоса) и 24 на высоту более 100 км.
Соединенные Штаты Virgin ГалактикSpaceShipTwo ( VSS Unity )2018121211Полностью многоразовый. Снят с вооружения в 2024 году. Летал только на высоту более 80 км (ограничение ВВС США/НАСА для космоса), но не более 100 км (международное ограничение для космоса).
Соединенные Штаты Mojave Aerospace Ventures / Масштабируемые композитыSpaceShipOne2004332Полностью многоразовый. Снят с эксплуатации в 2004 году. Из 3 (успешных) запусков в космос все были на высоту более 100 км (международный предел для космоса).
Соединенные Штаты Североамериканская авиация / ВВС США / НАСАСевероамериканский X-151962131211Полностью многоразовый. Снят с вооружения в 1968 году. Из 13 (успешных) запусков в космос 2 были на высоту более 100 км (международный предел для космоса) и 11 на высоту более 80 км (предел ВВС США/НАСА для космоса), но ниже 100 км.

Список обновлен 1 декабря 2024 г.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Dawn Aerospace представляет суборбитальный космический самолет Mk II Aurora, способный совершать несколько полетов в один день". TechCrunch . 28 июля 2020 г. Получено 19 августа 2022 г.
  2. ^ Дэвенпорт, Джастин (2024-05-09). «Space Coast смотрит в будущее с расширением портов и заводов». NASASpaceFlight.com . Получено 2024-05-15 .
  3. ^ Уоттлз, Джеки; Стрикленд, Эшли (2023-04-20). «Ракета Starship компании SpaceX взлетает для первого испытательного полета, но взрывается в воздухе». CNN . Получено 29-04-2023 .
  4. ^ Бергер, Эрик (27 июля 2021 г.). «Blue Origin имеет секретный проект под названием «Джарвис», чтобы конкурировать с SpaceX». Ars Technica . Архивировано из оригинала 30 июля 2021 г. . Получено 31 июля 2021 г. .
  5. ^ "STOKE Space привлекает $65 млн в рамках серии A, чтобы сделать доступ в космос устойчивым и масштабируемым". www.businesswire.com . 2021-12-15 . Получено 2023-02-05 .
  6. ^ Sesnic, Trevor; Volosín, Juan I. Morales (2023-02-04). "Полная возможность повторного использования от Stoke Space". Everyday Astronaut . Получено 2023-02-05 .
  7. ^ "SpaceX запускает IFT-4, достигает сверхтяжелого, управляемого приводнения Starship - AmericaSpace". www.americaspace.com . 2024-06-06 . Получено 2024-06-10 .
  8. ^ Рейес, Тим (17 октября 2014 г.). «Balloon launcher Zero2Infinity Sets Its Sights to the Stars». Universe Today . Архивировано из оригинала 13 апреля 2020 г. Получено 9 июля 2015 г.
  9. ^ "ESA планирует демонстрацию многоразовой ступени ракеты". 15 декабря 2020 г.
  10. ^ «Все, что вам нужно знать о Фемиде». 26 июня 2023 г.
  11. ^ Muir, Hazel (15 января 2006 г.). «Щепотка кометной пыли благополучно приземлилась на Земле». New Scientist . Архивировано из оригинала 21 января 2018 г. Получено 20 января 2018 г.
  12. ^ "Миссия японского исследователя астероидов Хаябуса выполнена". Архивировано из оригинала 16 июня 2010 г.
  13. ^ "Космический зонд, возможно, с куском астероида, возвращается на Землю в воскресенье". Space.com . 13 июня 2010 г. Архивировано из оригинала 16 июня 2010 г. Получено 13 июня 2010 г.
  14. ^ Кларк, Стивен. «Грузовой манифест для 11-й миссии SpaceX по доставке на космическую станцию». Spaceflight Now. Архивировано из оригинала 9 августа 2018 года . Получено 3 июня 2017 года .
  15. ^ Мардер, Дженни (3 июля 2019 г.). «Надувной замедлитель полетит на спутнике JPSS-2». NOAA . Получено 30 октября 2019 г. .
  16. ↑ Редакционная коллегия Синьхуа (5 мая 2020 г.). ""胖五"家族迎新 送新一代载人飞船试验船升空——长征五号B运载火箭首飞三大看点 (Семейство LM5 в фокусе: экипаж нового поколения космический корабль и другие яркие моменты первого полета Long March 5B)». Новости Синьхуа (на китайском языке). Архивировано из оригинала 7 августа 2020 года . Проверено 29 октября 2020 г.
  17. ^ Билл Д'Зио (7 мая 2020 г.). «Являются ли надувные космические технологии Китая экономией в 400 миллионов долларов для SLS НАСА?». westeastspace.com . Архивировано из оригинала 10 мая 2020 г. Получено 29 октября 2020 г.
  18. ^ "FALCon". embention.com . Архивировано из оригинала 27 октября 2020 . Получено 29 октября 2020 .
  19. ^ "SpaceX в Twitter". Twitter . Архивировано из оригинала 20 сентября 2020 г. Получено 7 января 2016 г.
  20. ^ Пидвысоцкий, Валентин (июль 2021 г.), Концепция надувного многоразового ракетоносителя, doi :10.31224/osf.io/xbf8z, S2CID  243032818, заархивировано из оригинала 2021-08-18 , извлечено 2021-08-18
  21. ^ Sippel, M; Stappert, S; Bussler, L; Dumont, E (сентябрь 2017 г.), «Систематическая оценка вариантов возврата многоразовой первой ступени» (PDF) , IAC-17-D2.4.4, 68-й Международный астронавтический конгресс, Аделаида, Австралия. , заархивировано (PDF) из оригинала 2020-04-13 , извлечено 2017-12-26
  22. ^ "von Braun concept vehicle". www.astronautix.com . Архивировано из оригинала 2020-11-12 . Получено 2020-11-15 .
  23. ^ Портри, Дэвид СФ "Фантастическое видение Вернера фон Брауна: Паромная ракета". Wired . Архивировано из оригинала 2020-11-12 . Получено 2020-11-15 .
  24. ^ "ch2" .history.nasa.gov .
  25. ^ "Nexus". www.astronautix.com . Архивировано из оригинала 2020-11-09 . Получено 2020-11-15 .
  26. ^ "Забытые проекты 1960-х годов „Thunderbirds“ возвращены к жизни". BAE Systems | Соединенное Королевство . Архивировано из оригинала 2021-01-18 . Получено 2021-02-07 .
  27. ^ NASA-CR-195281, «Использование внешних баков космической транспортной системы»
  28. ^ "STS External Tank Station". Ntrs.nasa.gov. Архивировано из оригинала 7 апреля 2015 года . Получено 7 января 2015 года .
  29. ^ "Copper Canyon". www.astronautix.com . Архивировано из оригинала 2020-09-20 . Получено 08.06.2018 .
  30. ^ "Б.И.Губанов. Триумф и трагедия "Энергии" глава 41". www.buran.ru . Архивировано из оригинала 08.11.2020 . Проверено 14 ноября 2020 г.
  31. ^ "Recovery of an Ariane 5 booster at sea". www.esa.int . Архивировано из оригинала 2021-10-01 . Получено 2021-03-03 .
  32. ^ "France in Space #387". Архивировано из оригинала 2009-01-25 . Получено 2021-03-03 .
  33. ^ Линдси, Кларк (28.03.2013). "SpaceX быстро движется к первой ступени с возможностью обратного полета" . NewSpace Watch . Архивировано из оригинала 16.04.2013 . Получено 29.03.2013 .
  34. ^ "Blue Origin Makes Historic Reusable Rocket Landing in Epic Test Flight". Калла Кофилд . Space.Com. 2015-11-24. Архивировано из оригинала 2021-02-09 . Получено 2015-11-25 .
  35. ^ Бергер, Эрик (24 ноября 2015 г.). «Джефф Безос и Илон Маск спорят о гравитации приземления ракеты Blue Origin». Ars Technica . Архивировано из оригинала 13 апреля 2020 г. Получено 25 ноября 2015 г.
  36. ^ "SpaceX в Twitter". Twitter . Архивировано из оригинала 2020-09-20 . Получено 2015-12-22 .
  37. ^ "SpaceX successful [sic] launches first recycled rocket – video". The Guardian . Reuters. 31 марта 2017 г. Архивировано из оригинала 9 февраля 2021 г. Получено 31 марта 2017 г.
  38. ^ Уолл, Майк (12 апреля 2019 г.). "SpaceX вернула носовой обтекатель Falcon Heavy, планирует повторно запустить его в этом году (фотографии)". Space.com . Архивировано из оригинала 2021-02-09 . Получено 2019-04-29 .
  39. ^ "Rocket Lab объявляет о планах повторного использования ракеты Electron". Rocket Lab. 6 августа 2019 г. Архивировано из оригинала 21 мая 2021 г. Получено 7 декабря 2019 г.
  40. ^ "Rocket Lab запускает Electron в рамках испытаний по восстановлению ускорителя". SpaceNews . 2020-11-20. Архивировано из оригинала 2021-10-01 . Получено 2020-11-20 .
  41. ^ "Китай испытает возможность повторного использования ракеты с помощью запланированной ракеты-носителя Long March 8". SpaceNews.com. 2018-04-30. Архивировано из оригинала 2021-10-01 . Получено 2020-10-04 .
  42. ↑ Архивировано в Ghostarchive и Wayback Machine: Илон Маск (29 сентября 2017 г.). Становление многопланетным видом (видео). 68-я ежегодная встреча Международного астронавтического конгресса в Аделаиде, Австралия: SpaceX . Получено 31 декабря 2017 г. – через YouTube.{{cite AV media}}: CS1 maint: местоположение ( ссылка )
  43. ^ «Безнадежный, как автомат Калашникова: метановая ракета «Амур»». Роскосмос . 5 октября 2020 г. Архивировано из оригинала 6 октября 2020 г. Получено 6 октября 2020 г.
  44. ^ "ESA plans demonstration of a reusable rocket stage". Space Daily . Архивировано из оригинала 2020-12-16 . Получено 2020-12-19 .
  45. ^ "Возвращение на стартовую площадку". NASA.gov . Архивировано из оригинала 15 апреля 2015 года . Получено 4 октября 2016 года .
  46. ^ "Space Shuttle Abort Evolution" (PDF) . ntrs.nasa.gov . 26 сентября 2011 г. Получено 4 октября 2016 г.
  47. ^ Handwerk, Brian (12 апреля 2016 г.). «Забытый советский космический челнок мог летать сам по себе». National Geographic . National Geographic Society . Архивировано из оригинала 15 апреля 2016 г. . Получено 4 октября 2016 г. .
  48. ^ Ньюкомб, Алисса; Дули, Эрин (21 декабря 2015 г.). «Историческая посадка ракеты SpaceX прошла успешно». ABC News . Получено 4 октября 2016 г.
  49. ^ Sparks, Daniel (17 августа 2016 г.). "SpaceX Lands 6th Rocket, Moves Closer to Reusability". Los Motley Fool . Получено 27 февраля 2017 г.
  50. ^ Гебхардт, Крис (5 февраля 2018 г.). «SpaceX успешно дебютирует с Falcon Heavy в показательном запуске с KSC – NASASpaceFlight.com». NASASpaceFlight.com . Получено 23 февраля 2018 г. .
  51. ↑ Foust, Jeff (22 января 2016 г.). «Blue Origin reflies New Shepard suborbital vehicle». SpaceNews . Получено 1 ноября 2017 г. .
  52. ↑ Foust, Jeff (5 октября 2016 г.). «Blue Origin успешно тестирует систему аварийного прекращения работы New Shepard». SpaceNews . Получено 8 октября 2016 г.
  53. ^ Foust, Jeff (15 октября 2017 г.). "Маск предлагает больше технических подробностей о системе BFR - SpaceNews.com". SpaceNews.com . Получено 23 февраля 2018 г. .
  54. ↑ Илон Маск (26 февраля 2024 г.). «Благодаря постоянным улучшениям конструкции эта ракета Falcon 9 вывела на полезную орбиту самую большую за всю историю полезную нагрузку — 17,5 тонн».
  55. ^ Илон Маск представляет новости SpaceX, рассказывает о ходе работ над Starship и многом другом! на YouTube
  56. ^ «Rocket Lab возвращает ранее запущенный Electron на производственную линию в рамках подготовки к первому повторному полету».

Библиография

  • Гериберт Кучера и др.: Многоразовые космические транспортные системы. Шпрингер, Берлин, 2011 г., ISBN 978-3-540-89180-2 . 
На Викискладе есть медиафайлы по теме «Многоразовые пусковые системы» .
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Многоразовое_средство_запуска&oldid=1272460671"