Запуск любой космической программы — невероятно сложная техническая задача, над решением которой десятки лет работают лучшие умы нашей планеты. Но сложность не только в том, чтобы спроектировать, произвести и отправить в космос огромную ракету с космическим кораблём на борту — для начала эту огромную ракету-носитель, состоящую из нескольких ступеней, нужно каким-то образом ещё доставить на стартовую площадку. К счастью, инженеры, специалисты по логистике, мечтатели и миллиардеры вложили немало ресурсов в то, чтобы наладить этот процесс и сделать его куда более доступным, чем даже десять-пятнадцать лет назад.
Перевозка грузовыми баржами — долго, долго и ещё раз долго
В 60-х годах прошлого столетия специалисты NASA в процессе разработки и наземных испытаний ракет-носителей семейства «Сатурн C», которые создавались для пилотируемого полёта на Луну и выхода на околоземную орбиту с безумной полезной нагрузкой, активно использовали морские грузоперевозки для доставки компонентов ракеты на мыс Кеннеди на южном побережье Флориды. Первую ступень доставляли из города Хантсвилл, Алабама, по рекам Теннеси и Миссисипи, а затем по Мексиканскому заливу до точки выгрузки. Вторую ступень производили в Калифорнии и доставляли через Панамский канал, то есть с тихоокеанского побережья на атлантическое. Для этого использовались совершенно обычные грузовые баржи, переоборудованные для доставки столь ценного груза на своём борту.
Естественно, этот способ доставки руководству NASA очень не нравился. Дело в том, что перевозки на морских судах отнимают безумное количество времени — даже если погода не помешает, компоненты ракеты-носителя доставлялись в точку сборки за три-четыре недели. Если же в процессе доставки погодные условия менялись, то эта же задача могла отнимать уже четыре-шесть недель, а это, конечно, существенно мешало планированию этапов наземного стендового испытания ракет-носителей, не говоря уже о полноценных запусках в космос. Чтобы хоть как-то ускорить процесс наземных тестов и перейти к полноценным лётным испытаниям сверхтяжёлой ракеты-носителя «Сатурн-5» в рамках программы «Апполон-4» или SLS в рамках миссии «Артемида», в NASA приняли решение третью ступень и прочие малогабаритные компоненты доставлять по воздуху на уникальных грузовых самолётах.
Впрочем, смириться с трудностями морской «доставки» ракет-носителей пришлось не только в NASA. На текущий момент множество пусков совершается с передового космодрома Куру во Французской Гвиане, который расположен на атлантическом побережье Южной Америки. Ракеты-носители семейства «Союз», а именно их использует Гвианский космический центр из-за наивысшей надёжности, сюда доставляют из порта в Санкт-Петербурге на грузовых кораблях класса «Колибри», преодолевая расстояние в 9 600 километров. За счёт того, что огромный корабль позволяет загрузить сразу и ракету-носитель (первую, вторую и третью ступени), и разгонный блок, и обтекатель, и даже топливные элементы, такая доставка в целом выходит даже доступнее, чем вариант NASA.
Перевозка на огромных самолётах — то, что спасло высадку на Луну
В процессе подготовки к пилотируемым полётам на Луну специалистам NASA пришлось провести безумное количество этапов наземных испытаний различных компонентов ракеты-носителя «Сатурн-5», и для доставки третьей ступени было принято решение превратить грузовой самолёт Boeing 377 Stratocruiser в огромный проект Boeing 377 Super Guppy. Именно это летательное транспортное средство с огромным фюзеляжем доставляло важнейший компоненты ракет семейства «Сатурн» на тестовые стенды для испытаний двигателей, тестирования систем и всего прочего. И хотя проект данного самолёта создавали в очень ускоренном формате, получилось более чем достойно.
Да, дальность полёта у Super Guppy сократилась почти в два раза по сравнению с оригинальным самолётом, составив всего 3 200 километров, но для доставки третьей ступени ракет-носителей с одного побережья на другое этого хватало с головой. При этом в NASA не приходилось ждать по месяцу, пока баржа доставит компоненты к точке выгрузки, как в случае с первой и второй ступенями. В результате после завершения пилотируемой миссии на Луну и прочих космических проектов Boeing 377 Super Guppy продолжили работу, доставляя уже компоненты для Международной космической станции. На текущий момент в арсенале NASA содержится всего один такой лайнер, остальные четыре законсервированы.
Перевозка на грузовиках — Илон Маск опять всех переиграл
Хотя специалистам NASA, безусловно, очень хотелось бы отказаться от доставки ракет-носителей по воде и воздуху, ведь в США просто обожают сухопутные грузоперевозки на дальнобойных «фурах», с огромными компонентами ракет возникла проблема — построить грузовик, способный потянуть такой груз, невероятно сложно, а провезти компоненты первой и второй ступеней было вовсе нереально из-за их огромного диаметра в 10 метров. Грузовик с таким грузом не мог проехать под мостами и тоннелями, а самолёт, даже такой огромный как Boeing 377 Super Guppy, обладал шириной фюзеляжа в 7,6 метра, так что компонент ракеты диаметром 10 метров не мог загрузить при всём желании.
Так как на протяжении десятков лет специалисты NASA доставляли крупногабаритные компоненты ракет-носителей по воде, а относительно небольшие элементы по воздуху, запуск любой космической программы отнимал море времени и, соответственно, денег. Например, всего за десять лет на программу «Сатурн-5» было выделено 6,5 миллиарда долларов — с учётом инфляции по состоянию на 2020 год это было бы почти 50 миллиардов долларов. Но всё изменилось с приходом SpaceX — теперь ракеты-носители частной компании в большинстве своём перевозятся исключительно на грузовиках со специальной платформой на 44 оси, которая складывается пополам для вхождения в поворот и общей гибкости при движении.
Ведь если первая и вторая ступени семейства ракет-носителей «Сатурн» были в диаметре под 10 метров, то современная ракета Falcon 9, которая сейчас выполняет львиную долю космических полётов, в диаметре всего 3,7 метра (это изначально требовалось при проектировании). Она всё ещё не может проходить под большинством мостов в городах, но ей это и не нужно — на крупных автомагистралях мостов ниже указанной высоты нет, а значит, ракеты можно легко и гораздо доступнее возить по земле в точку сбора. В компании даже придумали специальное покрытие на тканевой основе для ракеты, чтобы в процессе поездки летящие камни и прочий мелкий мусор не повредили обшивку столь ценного груза.
Перевозка по ЖД-путям — дешевле, безопаснее и быстрее
Довольно часто для доставки компонентов ракет-носителей к стартовой площадке используют железнодорожные пути, так как это гораздо дешевле, в определённых сценариях быстрее и безопаснее для ценного груза, нежели перевозка грузовыми транспортными средствами по дорогам общего пользования. Например, транспортировку ракет-носителей по ЖД-путям активно используют российские специалисты — именно так передовые разработки доставляются на космодромы «Восточный» и «Плесецк» в России и «Байконур» в Казахстане. Впрочем, что вполне логично, ракеты едут к месту назначения в разобранном виде (первая, вторая и третья ступени, разгонный блок и так далее).
Для этого инженеры разрабатывают ракету-носитель с учётом того, что её нужно будет загрузить в закрытые грузовые вагоны (открытые платформы используют очень редко и только в случае транспортировки негабаритного груза на небольшое расстояние) и благополучно отправить, например, к «Восточному» через всю страну. С учётом огромной протяжённости России, это выходит куда более доступно, чем в случае с транспортировкой на грузовиках, при этом закрытый вагон позволяет не переживать о целостности компонентов ракеты, что на самом деле очень важно. И, конечно, учитывая логистику и развитость ЖД-путей в стране, доставка происходит довольно быстро.
По прибытию к месту сборки компоненты выгружают, собирают в цельную ракету-носитель, заправляют (никто и никогда не перевозит ракету заправленной — это тяжёло и небезопасно) и запускают цикл стандартных проверок готовности всей электроники, двигателей, модулей связи и так далее. Важный момент — в отличие от доставки компонентов ракет-носителей по морю или воздуху, грузоперевозка по ЖД-путям совершенно не зависит от погодных условий. За счёт этого специалистам не приходится сдвигать сроки запуска ракеты в космос из-за того, что начался шторм и компоненты ракеты не удалось доставить вовремя.
Последние метры — самые важные
Как бы это странно ни звучало, но доставить компоненты ракеты-носителя на космодром — ещё не всё. Дальше ракету нужно собрать в сборочном цехе в единый компонент, после чего доставить уже непосредственно на стартовую площадку. В NASA для этого решили задействовать очень сложную конструкцию грузового гусеничного транспортёра Сrawler-Transporter 2 (на момент создания являлся самой крупной самоходной техникой в мире) — в сборочном цехе ракету собирают вертикально, устанавливая ступень за ступенью на «фундамент», который после завершения сборки отправляется к стартовой площадке на четырёх гусеницах.
Российским специалистам, да и не только им, идея доставки из сборочного цеха к стартовой площадке в вертикальном положении не очень понравилась — это, мягко говоря, не очень надёжно и безопасно. Соответственно, предприятие «Прогресс», к примеру, доставляет готовую к пуску ракету в горизонтальном положении посредством грузового ЖД-состава, после чего специальный механизм поднимает ракету в вертикальное положение. Аналогичным образом поступает SpaceX и ESA (Европейское космическое агентство) — они тоже доставляют цельную ракету-носитель горизонтально, после чего поднимают её в пункте назначения и заправляют.
Впереди много интересных перемен
Космическая область в последнее время развивается семимильными шагами и, что вполне ожидаемо, это вносит свои корректировки в привычные правила игры. Например, многоразовые третьи ступени ракеты-носителя Falcon 9 позволяют существенно ускорить запуски в космос и снизить их стоимость, но после приземления ракеты на плавучую платформу её нужно загрузить в корабль и доставить в цех для технического обслуживания, а затем вернуть на стартовую площадку. Аналогичные трудности придётся решить и при запуске «Союз-7» — это российская многоразовая ракета, которая будет запущена в 2026 году. Так что впереди у инженеров ещё очень много работы.
