SpaceX переносят возвращение своих кораблей на другое побережье

SpaceX и NASA планируют перенести возвращение кораблей Crew и Cargo Dragon с Восточного побережья США на Западное, чтобы исключить падение несгоревших обломков их служебных отсеков на сушу.

"Космический корабль Dragon технически состоит из двух частей: герметичной капсулы для экипажа и грузов, а также негерметичного служебного (сервисного) отсека, который содержит оборудование для питания и охлаждения космического корабля на орбите. Во время грузовых миссий служебный отсек также может доставлять крупное оборудование на МКС в зависимости от потребностей миссии. Когда любой из кораблей Dragon 2 возвращается на Землю, служебный отсек отстыковывается до того, как космический корабль совершит возврат в атмосферу.

Во время 21 миссии кораблей Dragon 1 служебный отсек оставался прикреплённым к кораблю до тех пор, пока не был завершён спуск с орбиты. Незадолго до того, как космический корабль начинал входить в атмосферу, отсек сбрасывался, после чего входил в атмосферу и его обломки падали в несудоходных районах Тихого океана. После 7 лет операций по возврату кораблей Dragon 1 на Западном побережье, в 2019 году эти операции переместились на Восточное побережье, что позволило командам более эффективно доставлять важные грузы для NASA во Флориду, а также быстрее доставлять экипажи в Космический центр им. Кеннеди. Кроме того, близость этих мест приводнения к ремонтной базе кораблей позволила командам SpaceX быстрее подготавливать их к новому полёту. Это потребовало от компании разработки новой схемы возврата кораблей, впервые реализованной во время миссий Demo-1 для пилотируемых кораблей и CRS-21 для грузовых.

Сегодня служебный отсек кораблей Dragon 2 сбрасывается до того, как корабль сойдёт с орбиты, пока он ещё находится на орбите, пассивно возвращаясь и сгорая в атмосфере Земли в последующие дни или месяцы. Поскольку он не имеет собственных возможностей маневрирования после отделения, точное место и время его возвращения невозможно предсказать, и они зависят, например, от солнечной активности. При разработке текущих операций по возвращению кораблей инженерные группы SpaceX и NASA использовали стандартные для отрасли модели для понимания характеристик разрушения отсеков космических кораблей. Эти модели предсказывали, что служебные отсеки будут полностью сгорать из-за высоких температур, создаваемых во время возвращений в атмосферу Земли, не оставляя обломков.

Результаты этих моделей стали определяющим фактором в нашем решении пассивно возвращать данные отсеки с орбиты. Однако в 2022 году в Австралии были обнаружены обломки служебного отсека корабля миссии Crew-1, что указывает на то, что модели не были полностью точными в отношении крупных композитных конструкций. SpaceX и NASA изучили данные и провели дополнительные испытания материалов, чтобы лучше понять характеристики разрушения отсека и улучшить модели его входа в атмосферу. На сегодняшний день большая часть обломков служебных отсеков вернулась на Землю и упала в необитаемые районы океанов. Однако за последние шесть месяцев SpaceX стало известно о трёх новых случаях, когда обломки отсеков были обнаружены на суше (ред. - в Канаде и США). SpaceX не известно о каких-либо пострадавших или повреждениях инфраструктуры, вызванных падениями этих обломков (ред. - они падали в малонаселённых районах, в основном в поля или горы, где их случайно находили фермеры или туристы через недели или даже месяцы после этого).

Мы стремимся к полностью безопасным космическим полётам, поэтому внесли два изменения, продолжая при этом искать долгосрочное решение проблемы. Во-первых, по согласованию с NASA мы приостановили утилизацию отсеков с какой-либо полезной нагрузкой на борту (пустой отсек имеет большую вероятность полного сгорания при возвращении, чем тот, который имеет полезную нагрузку (ред. - под ПН в данном случае понимается утилизируемое с МКС оборудование, ненужные узлы и адаптеры от доставляемой полезной нагрузки). Также мы внесли существенные изменения в некоторые компоненты корпуса отсеков, чтобы ещё больше повысить вероятность их полного сгорания при входе в атмосферу (ред. - проблема в том, что из-за своей формы и материала отсеки довольно лёгкие и одновременно прочные).

Одновременно с этим инженерные группы SpaceX исследовали различные решения, чтобы полностью исключить риск падения обломков на населённые районы Земли без увеличения риска для экипажей кораблей Crew Dragon. Некоторые из этих вариантов включали полную переделку корпуса отсека; добавление двигательной установки и системы наведения, позволяющей отсеку самостоятельно сходить с орбиты в нужном месте; сброс отсека в другое время во время спуска с орбиты и многое другое. После тщательного изучения и рассмотрения всех потенциальных решений, команды SpaceX пришли к выводу, что наиболее эффективным решением будет возвращение к операциям по возврату кораблей на Западное побережье.

Для этого SpaceX внесут изменения в программное обеспечение, которое будет выполнять включение двигателей для схода корабля с орбиты перед сбросом служебного отсека, аналогично полётам кораблей Dragon 1. Это позволит переместить отстыковку отсека от корабля и выполнять её после схода с орбиты, имея при этом известную траекторию его входа в атмосферу. В этом случае обломки отсека будут падать выше места приводнения корабля у побережья Калифорнии. SpaceX работает с NASA, FAA и другими заинтересованными организациями для оценки и анализа всех потенциальных мест возвращения кораблей у побережья Калифорнии.

Судно для спасения кораблей Dragon будет перемещено в Тихий океан, где мы будем использовать существующие объекты в порту Лонг-Бич для поддержки операций с кораблями. После приводнения экипажи и грузы будут транзитом доставлены в Калифорнию перед их конечными пунктами назначения - Хьюстоном в Техасе или мысом Канаверал во Флориде. Ремонт и подготовка к новому полёту космических кораблей будет по-прежнему в основном проходить на нашем заводе в Космическом центре им. Кеннеди во Флориде", — заявили SpaceX.

Миссии Crew-8 и 9 всё ещё будут возвращаться в Атлантику, возврат кораблей SpaceX планируется перенести в Тихий океан "где-то со следующего года". Также одним из преимуществ перемещения операций с кораблями на Западное побережье должна стать более хорошая погода для посадки из-за меньшего количества ураганов.