Falcon 1

Falcon 1 была первой ракетой SpaceX: небольшим двухступенчатым носителем на жидком кислороде и ракетном керосине RP-1, созданным, чтобы доказать, что частная компания может дешево выйти на орбиту. Ее высота составляла около 21,3 м, диаметр 1,7 м, что для ракеты немного, и 28 сентября 2008 года она стала первой частной жидкостной ракетой, достигшей орбиты. Это произошло в четвертом полете, после трех попыток, на которые ушли почти все деньги SpaceX.

Что такое Falcon 1?

Falcon 1 была легкой орбитальной ракетой для вывода небольших спутников массой до 670 кг на низкую околоземную орбиту. С 2006 по 2009 год она слетала пять раз с острова Омелек на атолле Кваджалейн в Тихом океане и в двух последних полетах вышла на орбиту. Название, как и у всего семейства Falcon, отсылает к кораблю «Тысячелетний сокол» (Millennium Falcon) из «Звездных войн».

Зачем нужна Falcon 1

Илон Маск основал SpaceX в мае 2002 года с прямой целью: снизить стоимость полетов в космос и со временем сделать возможной жизнь на других планетах. Falcon 1 стала первым шагом. Маск оплатил ее примерно 100 млн долларов собственных денег от продажи PayPal, это около 185 млн долларов с поправкой на инфляцию. Так SpaceX порвала с привычной моделью аэрокосмической отрасли, которая всегда жила на государственные деньги, и прямо ответила критикам высокой стоимости каждого запуска Space Shuttle. Конструкция опиралась на готовые серийные детали и на собственное производство: самые сложные узлы SpaceX делала на своем заводе, а не покупала у подрядчиков с наценкой.

Как это работает

Falcon 1 состояла из двух жидкостных ступеней. На первой ступени стоял один двигатель Merlin, а на второй один вытеснительный двигатель Kestrel с тягой в вакууме около 3,2 тс (31 кН), то есть с усилием, которое двигатель развивает в безвоздушном пространстве. В ранних полетах использовался Merlin 1A с абляционным охлаждением: внутренняя облицовка камеры постепенно обгорает и тем самым защищает двигатель. С третьего полета SpaceX перешла на Merlin 1C с регенеративным охлаждением, при котором холодное топливо проходит вокруг камеры и уносит тепло. Такой двигатель прочнее и служит дольше. Этот переход значил больше любой отдельной цифры тяги, потому что на его основе выросло семейство двигателей, которое позже поднимало гораздо более тяжелые ракеты.

Экономика Falcon 1

При цене 7-8 млн долларов за запуск, около 11-12 млн долларов с поправкой на инфляцию, Falcon 1 обходилась дешевле конкурентов, например ракет серии Minotaur. Важнее всего был метод, который стоял за этой ценой. Собственное производство всех узлов могло превратить запуски скорее в серийное производство, чем в череду штучных изделий ручной сборки: каждый двигатель и каждая ступень становились единицей на кривой затрат, которую SpaceX собиралась снижать и дальше. Подтверждение пришло рано. Соглашение NASA по программе коммерческих орбитальных перевозок (COTS) на 278 млн долларов, около 460 млн долларов с поправкой на инфляцию, SpaceX получила в августе 2006 года, между первым и вторым полетами. NASA сделало ставку на подход, а не на послужной список.

Текущее положение Falcon 1

Falcon 1 завершила службу после пяти полетов: три ранних полета показали команде, что нужно исправить, а затем последовали два чистых успеха. В первом полете гайка топливной магистрали, ослабленная коррозией от морских брызг, дала течь, начался пожар, и через 41 секунду после старта ракета упала обратно рядом со стартовой площадкой. Второй полет достиг космоса, но при разделении первая ступень задела двигатель второй ступени. Возникшие колебания усиливались из-за плескания топлива в кислородном баке, пока двигатель второй ступени не отключился раньше времени на высоте около 289 км. Третий полет завершился досрочно: новый Merlin 1C после выключения еще немного продолжал создавать тягу, и отработавшая первая ступень догнала вторую и ударилась о нее.

Затем наступило 28 сентября 2008 года: четвертый полет вывел на орбиту массовый макет RatSat весом 165 кг. В декабре 2008 года, меньше чем через три месяца после этого успеха, NASA заключило со SpaceX контракт по программе коммерческого снабжения МКС (CRS) на 1,6 млрд долларов на 12 грузовых миссий, около 2,5 млрд долларов с поправкой на инфляцию. Этот контракт обеспечил будущее компании. Пятый полет состоялся в июле 2009 года и вывел на орбиту малайзийский спутник RazakSAT, первый коммерческий груз программы, за который заплатил заказчик.

Что дальше

SpaceX завершила программу Falcon 1 после пятого полета в 2009 году. Позже компания объяснила, что не смогла сделать Falcon 1 выгодным бизнесом, и заказчики с забронированными запусками перешли на другие ракеты или на места в попутных запусках более крупной Falcon 9. Планируемая модернизация Falcon 1e должна была выводить около 1000 кг примерно за 10,9 млн долларов, около 16 млн долларов с поправкой на инфляцию, но SpaceX вложила эти усилия в Falcon 9.

Итог

Falcon 1 слетала пять раз, вывела на орбиту два груза и показала, что частная компания может выйти на орбиту при скромном бюджете. Каждая Falcon 9, каждый Dragon и каждый спутник Starlink с тех пор опираются на двигатели, завод и контракты NASA, которые стали возможны благодаря четвертому полету над Омелеком.