Компания SpaceX была основана в 2002 году, когда инженер и миллиардер Илон Маск заразился мечтой сократить расходы на полёты в космос для открытия пути к колонизации Марса. Одной из главных фишек стартапа стала идея о повторном использовании максимального количества блоков и частей космических аппаратов: от двигателей и разгонных блоков до самих челноков. В итоге компания прошла огромный путь от хайпового новичка до лидера рынка, запускающего грузовые корабли и пилотируемые миссии на МКС по контракту с NASA, имеющего мощнейшие ракеты на рынке и так далее.
- В тему: «Покупка ракеты у России и дружба с NASA: как Илон Маск сделал SpaceX главной космокомпанией»
Первой ракетой, произведенной SpaceX, стала двухступенчатая ракета-носитель лёгкого класса Falcon 1. Она приводилась в движение всего одним двигателем Merlin (отсюда и цифра «1» в названии) и была способна выводить на низкую опорную орбиту (НОО) 420 килограмм полезной нагрузки. Первый запуск состоялся 24 марта 2006 года и завершился неудачей (как и следующие два). Во время четвёртого запуска (28 сентября 2008 года) Falcon 1 успешно вывела на околоземную орбиту макет полезной нагрузки, став первой частной ракетой-носителем с жидкостными двигателями, совершившей подобное. По словам Илона Маска, если бы этот запуск также стал неудачным, то компания SpaceX вряд ли смогла бы продолжить существование.
Пятый и последний запуск Falcon 1 14 июля 2009 года вывел на орбиту малайзийский спутник наблюдения RazakSAT. Ракеты Falcon 1 стартовали с острова Омелек, части атолла Кваджалейн в Тихом океане. И если вам интересно, Маск назвал ракеты Falcon («Сокол») в честь корабля «Тысячелетний сокол» из «Звездных войн».
Поначалу SpaceX планировала запустить в производство улучшенную версию Falcon 1e, однако руководству сразу стало понятно, что спроса на лёгкие ракеты-носители практически нет. Поэтому от этой идеи отказались, как и от дальнейших запусков первой модели. Уже 4 июня 2010 года был осуществлён первый пуск ракеты-носителя тяжёлого класса Falcon 9 (в движение её приводят девять двигателей). Это двухступенчатая ракета высотой 70 метров и шириной 3,7 метра. На бумаге она была способна выводить до девяти тысяч килограмм полезной нагрузки на низкую опорную орбиту и до 3,5 тысяч — на геопереходную. Однако данная модификация была запущена в космос всего пять раз и фактически использовалась только для запусков космического корабля Dragon на НОО.
Стоимость запуска на 2013 год составляла 54-59,5 миллиона долларов. Это было самым выгодным предложением в космической индустрии. С того момента многие американские, японские, китайские компании и даже «Роскосмос» начали разрабатывать программы реструктуризации для снижения стоимости собственных пусков, чтобы хоть как-то конкурировать со SpaceX.
С самого начала своего существования SpaceX была заинтересована в уменьшении стоимости космических полётов. Одним из важнейших шагов на пути к достижению данной цели было повторное использование первой ступени ракеты. Для этого её нужно было успешно вернуть и приземлить. Попытки осуществить посадку на океаническую платформу начались с первых запусков Falcon 9. Однако они заканчивались неудачами. 18 апреля 2014 года был совершён девятый запуск ракеты Falcon 9 (уже в модификации 1.1) и четвёртая попытка вернуть её первую ступень. Это стало первым успешным управляемым мягким приземлением на поверхность океана орбитальной первой ступени жидкостного ракетного двигателя.
21 декабря 2015 года в Зоне посадки 1 (на площадке SpaceX на базе ВВС США на мысе Канаверал во Флориде) была произведена первая успешная наземная вертикальная посадка первой ступени ракеты Falcon 9 FT.
Интересно, что SpaceX начала разработку грузового корабля Dragon ещё до первых пусков Falcon 1. Однако это было секретной информацией до марта 2006 года, когда компания официально вступила в конкурс NASA по программе Commercial Orbital Transportation Services (COTS — Коммерческие услуги орбитальной транспортировки). Именно благодаря победе в конкурсе в 2008 году SpaceX удалось получить финансирование на создание как самого Dragon, так и ракеты под него (Falcon 9).
12 августа 2010 года в районе залива Морро на тихоокеанском побережье США были успешно проведены испытания парашютной системы космического корабля. 25 мая 2012 года Dragon был пристыкован к модулю Harmony, в рамках демонстрационной миссии, став первым частным космическим кораблём, пристыкованным к Международной космической станции. И уже 8 октября того же года был совершён первый в истории коммерческий полёт к МКС. С тех пор SpaceX модернизировала беспилотные грузовые корабли Dragon, чтобы их можно было повторно использовать как минимум для двух полётов. А затем и создала управляемую версию корабля.
Была в истории компании SpaceX и такая ракета, как Grasshopper («Кузнечик»). По сути, это летающий стенд вертикального взлёта и вертикальной посадки, построенный в 2012 году с целью разработки и тестирования технологий, необходимых для создания многоразовых ракетных систем. Именно благодаря восьми испытательным полётам ракет Grasshopper на полигоне SpaceX в Техасе компании удалось совершить прорыв с посадкой первой ступени Falcon 9.
В 2014 и 2015 годах SpaceX пережила череду успешных и неудачных приводнений на поверхность океана. После того, как была полностью отработана мягкая посадка на землю и воду, компания приступила к тестированию новой системы — посадку на беспилотные корабли в океане. Первые попытки потерпели сокрушительные неудачи, о чём Маск лично сообщал в соцсетях, признавая допущенные ошибки. Это также означало, что компания знала, в чём были проблемы, и незамедлительно приступала к их решению.
Настойчивость, проявленная SpaceX, окупилась 8 апреля 2016 года, когда первая ступень Falcon 9 мягко приземлилась на беспилотный корабль под названием Of Course I Still Love You («Конечно, я все еще люблю тебя») в Атлантическом океане. Интересно, что космический корабль Dragon, отправленный этой ракетой, также совершил важный полёт, доставив надувной модуль Bigelow Expandable Activity Module на Международную космическую станцию. С 2016 года показатель успеха SpaceX в приземлении первых ступеней резко увеличился, хотя некоторые ракеты-носители все ещё время от времени не попадали в цель. В 2022 году было совершено более 40 попыток приземления на беспилотные корабли, и все они завершились успешно.
💡 У SpaceX есть ещё два корабля-беспилотника: Just Read the Instructions («Просто прочитайте инструкции»), который также используется с 2016 года, и A Shortfall of Gravitas («Недостаток гравитации»), введённый в эксплуатацию в 2020 году. Все три корабля названы в честь вымышленных космических кораблей из научно-фантастических книг Иэна М. Бэнкса.
Следующая ступень развития SpaceX — сверхтяжёлая ракета-носитель Falcon Heavy, построенная на базе Falcon 9. Она использует существенно видоизменённую первую ступень своей предшественницы в качестве центрального блока (первой ступени), а также две дополнительные модифицированные первые ступени в качестве боковых ускорителей, так называемой «нулевой ступени».
Свой первый полёт Falcon Heavy совершила 6 февраля 2018 года, став самой мощной действующей ракетой в мире на момент запуска. По полезной нагрузке, которую она может вывести на низкую опорную орбиту, она в два раза превосходила ближайшего конкурента Delta IV Heavy от United Launch Alliance (около 64 тонн против 24 тонн). Однако эта ракета-носитель не является крупнейшей в истории космонавтики, поскольку использовавшиеся ранее ракеты-носители «Сатурн-5» и «Энергия» могли нести полезную нагрузку до 141 и 105 тонн соответственно.
Компания SpaceX заявляет, что стоимость одного запуска составляет 90 миллионов долларов США. Притом что стоимость пуска Delta IV Heavy составляет примерно 435 миллионов долларов. Что в очередной раз бьёт по всей космической индустрии. Правда, на бумаге сверхтяжёлые ракеты больше подвержены поломкам. Поэтому успех Falcon Heavy, которую приводит в движение 27 двигателей, будет означать опровержение общепринятой среди специалистов-ракетчиков ещё с середины 1970-х годов точки зрения, что добиться приемлемой надёжности «сверхмногодвигательной» ракеты-носителя технически невозможно.
Пока что ракета Falcon Heavy совершила только шесть полётов. Во время первого она успешно вывела электромобиль Tesla Roadster на гелиоцентрическую орбиту. Ещё два пуска состоялись в 2019 году. Четвертый, пятый и шестой запуски прошли в конце 2022-го — начале 23-го. Следующий запуск планируется на 1 августа с телекоммуникационным спутником EchoStar на борту.
В мае 2018 года SpaceX представила следующую и на данный момент последнюю версию ракеты Falcon 9 компании: ускоритель Block 5. Разработанный для максимальной многоразовости (цель — не менее 10 полетов), этот ускоритель будет запускать астронавтов в космос на кораблях Dragon для NASA.
Первая ракета Falcon 9 Block 5 была построена для запуска Bangabandhu-1, первого спутника связи для страны Бангладеш. Эта миссия была запущена в мае 2018 года, а ракета-носитель Block 5, использованная в этом полёте, в августе того же года запустила ещё и индонезийский спутник.
Запуская коммерческие миссии, SpaceX также начала разработку пилотируемой версии космического корабля Dragon, чтобы доставить астронавтов на Международную космическую станцию. Так как все основные системы корабля уже, по сути, были протестированы на грузовых версиях, SpaceX оставалось только создать комфортные условия в кабине для людей. В 2014 году компания получила контракт от NASA на максимальную сумму 2,6 миллиарда долларов на эти пусковые услуги. В сентябре 2015 года была впервые показана внутренняя часть каюты экипажа, которая больше напоминала салон автомобилей высших ценовых категорий (особенно в сравнении с тесными «коробками» «Союзов», которые на тот момент были единственными кораблями, доставляющими людей на МКС).
Первый испытательный полет Crew Dragon (или просто Dragon 2) без экипажа, запущенный в марте 2019 года, совершил успешную стыковку с Международной космической станцией и вернулся на Землю. Тестовый полёт с астронавтами Бобом Бенкеном и Дагом Хёрли на борту прошёл 30 мая 2020, а первый коммерческий — 16 ноября 2020 с астронавтами NASA Майклом Хопкинсом, Виктором Гловером и Шеннон Уокер, а также японским астронавтом JAXA Соити Ногути.
В сентябре 2019 года основатель SpaceX Илон Маск объявил о совершенно новом транспортном средстве для своей компании: полностью многоразовой сверхтяжелой ракете-носителе, предназначенной в конечном итоге для запуска людей на Марс. Хотя идея этого родилась ещё в 2017 году. С тех пор Маск занимался проектировкой и корректировкой дизайна того, что должно было назваться Межпланетной транспортной системой, а затем Big Falcon Rocket, и вылилось в Starship и Super Heavy. Первые тесты этой системы проходили с помощью аппарата Starhopper.
Следующим этапом развития космических кораблей SpaceX стал Starship длиной 50 метров, диаметром 9 метров и полезным объёмом в тысячу кубических метров. Это вторая ступень одноимённой сверхтяжёлой ракеты, которая в сочетании с первой ступенью (Super Heavy) должна будет доставлять людей на Луну, Марс и другие отдалённые места. Он оснащён тремя атмосферными и тремя вакуумными двигателями SpaceX Raptor.
Передовая разработка SpaceX на данный момент — это Super Heavy, первая ступень сверхтяжелой ракеты-носителя Starship, совмещающей функции собственно космического корабля и второй ступени ракеты. Она имеет высоту 70 м, ширину 9 м и состоит из четырех основных секций: двигателя, топливного бака, кислородного бака и промежуточной ступени. 20 апреля 2023 года состоялось первое совместное орбитальное испытание Starship и Super Heavy. После успешного отрыва от стартового стола и достижения высоты в 39 километров, ракета была подорвана по команде из центра управления из-за отказа нескольких двигателей и последующего неконтролируемого вращения.
