Китайська компанія LandSpace виграла перегони з запуску на орбіту ракети, що працює на метановому паливі.
У середу о 5-й ранку за Києвом ракета-носій Zhuque-2 стартувала з космодрому Цзюцюань в пустелі Гобі на північному заході Китаю. LandSpace відзвітувала про успішний запуск, а загальнодоступні дані військового відстеження США підтвердили, що ракета досягла орбіти на середній висоті близько 450 км.
«Місію польоту завершено згідно з процедурою, і запуск пройшов повністю успішно. Zhuque-2 є першою у світі ракетою на рідкому кисні та метані, яка успішно вийшла на орбіту, і це також перша ракета-носій у вітчизняній цивільній та комерційній авіації, яка успішно вийшла на орбіту, працюючи з рідинним двигуном власної розробки», — повідомили в LandSpace.
Zhuque-2 має відносно невеликі розміри в порівнянні з іншим ракетами на метановому паливі, які розробляються в США – у своєму нинішньому вигляді вона сягає 49,5 метрів у висоту та може доставити на орбіту до 1,5 тонн вантажу.
- У квітні SpaceX здійснила тестовий запуск своєї 120-метрової системи (Super Heavy + Starship), але вона так і не досягла космосу. Вантажопідйомність багаторазової ракети у 100 разів більша, за подібні можливості Zhuque-2.
- Relativity Space запустила свою меншу надруковану на 3D-принтері ракету Terran 1 із Флориди в березні, але двигун верхнього ступеня запрацював через кілька хвилин після зльоту, не даючи апарату вийти на орбіту. Relativity відмовилась від дизайну Terran 1, зосередившись на набагато більшій Terran R.
- Ракета Vulcan від United Launch Alliance, ракета-носій Neuton від Rocket Lab і New Glenn від Blue Origin, які частково або повністю працюють на метані, також знаходяться на різних стадіях розробки.
Чому метан?
Досі більшість ракет-носіїв на рідкому паливі використовували як паливо керосин, водень або гідразин. Останній занадто токсичний і його здебільшого експлуатують для сімейства китайських ракет Long March, а водень, хоч і забезпечує найкращу паливну ефективність серед будь-якого звичайного ракетного палива, але з ним важко працювати (його потрібно зберігати при температурі мінус 253℃ і він схильний до витоків через крихітний розмір молекул).
Високоочищена форма керосину РП-1 (Ракетне паливо-1) – найпоширеніше рідке паливо для ракет, яке зберігається при температурі, близької до кімнатної, може служити для потужних двигунів та представляє низьку небезпеку для вибуху.
Однак відомо, що керосинове паливо, яке використовується для живлення багаторазових прискорювачів Falcon 9 від SpaceX, утворює більше сажі всередині ракетних двигунів – і це одна з причин, чому компанія перейшла на використання метану для своєї ракети наступного покоління Starship.
Є ще одна перевага метану, яку наврядчи реалізують найближчими роками. У майбутньому дослідники могли б використовувати природні ресурси Марса для виробництва такого палива.
Тріумф LandSpace
Перший запуск Zhuque-2 відбувся ще у грудні, але тоді двигун другого ступеня ракети передчасно вимкнувся і в результаті апарат не досяг швидкості, необхідної для виходу на стабільну орбіту навколо Землі.
Друга спроба була успішною, а до кінця року LandSpace планує запустити третю ракету Zhuque-2 для іншої місії потенційно з корисним навантаженням на борту.
Перший ступінь ракети Zhuque-2 оснащений чотирма двигунами TQ-12, які споживають метан і рідкий кисень, щоб створити тягу 270 тонн під час старту. Другий ступінь має один головний двигун TQ-12 і двигун нижньої тяги. Двигун TQ-12 базується на циклі газогенератора, а не на складному поетапному циклі згоряння, що має вирішальне значення для розробки більш потужних і ефективних двигунів на метановому паливі, таких як Raptor від SpaceX для ракети Starship/Super Heavy або BE-4 від Blue Origin для РН Vulcan і New Glenn.
Космічні реформи Китаю
Реформи в Китаї, запроваджені ще наприкінці 2014 року, залучили приватні компанії до роботи, хоча історично у космічних програмах брали участь державні організації.
LandSpace була заснована у 2015 році та залучила понад $300 млн від компаній венчурного капіталу та інвестиційних фондів за підтримки уряду Китаю.
Ще одна квазікомерційна китайська ракетна компанія — Space Pioneer — стала першим приватним китайським оператором, який вийшов на орбіту з ракетою на рідкому паливі у квітні. На відміну від LandSpace, яка покладається на двигуни власної розробки, ракета Tianlong 2 від Space Pioneer використовує керосинові двигуни, надані дочірньою компанією Китайської аерокосмічної науково-технічної корпорації (головного державного підрядника, який контролює космічну програму Китаю).
Більша ракета Space Pioneer — Tianlong 3 — має дебютувати у 2024 році з вантажопідйомністю, подібною до Falcon 9 від SpaceX. Tianlong 3 розроблена таким чином, щоб згодом мати багаторазовий перший ступінь.
Джерело: Ars Technica