Китайский частный космический стартап Landspace успешно завершил 10-километровый вертикальный взлёт и вертикальную посадку на своём ракетном испытательном стенде Zhuque-3 (ZQ-3), включая повторный запуск двигателя в полёте при почти сверхзвуковой скорости.

Источник изображения: Landspace

18,3-метровый аппарат взлетел с пусковой площадки базы Цзюцюань на северо-западе Китая, поднялся на высоту 10 002 метра, а затем совершил вертикальный спуск и успешно приземлился в 3,2 километрах от места старта. Примечательно, что метановый двигатель переменной тяги был намеренно отключён в полёте, а затем снова включён при посадке для тестирования различных вариантов и режимов работы.

По информации от Landspace, «все показатели соответствовали ожидаемому проекту». Компания считает это испытание важной вехой на пути к запуску своей ракеты Zhuque-3 уже в следующем году. Оборудованная девятью главными двигателями на метановом топливе, Zhuque-3 сможет доставлять 21 тонну полезной нагрузки на низкую околоземную орбиту с использованием одноразового разгонного блока. А в 2026 году Landspace планирует начать восстановление и повторное использование первых ступеней.

Landspace является одной из нескольких китайских компаний, серьёзно работающих над конструкциями многоразовых ракет. Другая китайская компания, Deep Blue Aerospace, планирует провести 100-километровое суборбитальное испытание многоразового ускорителя в преддверии первого полёта своей ракеты среднего класса Nebula-1 в следующем году.

В минувшее воскресенье в Китае неожиданно объявился ещё один разработчик многоразовых космических ракет. Что более важно, к десятку частников, прототипы ракет которых уже подпрыгивают на высоту 300–350 м, добавилась государственная компания и сразу вырвалась далеко вперёд.

Источник изображения: SAST

Об успешных испытаниях прототипа многоразовой ракеты на топливной паре метан-кислород сообщила Шанхайская академия технологий космических полетов (SAST). Компания SAST является частью Китайской корпорации аэрокосмической науки и технологий (CASC), главного подрядчика космической программы страны, и это достижение ставит её впереди ряда частных компаний, которые пока ещё осторожно подходят к прыжкам на подобную высоту. Но теперь они вряд ли смогут обойти представителя государства. Компания SAST готовится до конца года поднять прототип на высоту 70 км, а в 2025 году намеревается совершить запуск ещё более масштабной ракеты в космос.

Прототип многоразовой ракеты SAST диаметром 3,8 метра, был оснащён тремя двигателями Yunlong разработки и производства компании Jiuzhou Yunjian из провинции Аньхой в восточном Китае. В составе полноразмерной ракеты будут семь таких двигателей. После старта ракета поднялась на 12 км и начала спускаться. На высоте 50 метров над землёй были развёрнуты четыре посадочные опоры ракеты для точного и мягкого приземления на отведённую для приземления площадку. Основные этапы полёта показаны на видео вживую и в симуляции.

По словам разработчика, испытания прошли безупречно, доказав надёжность конструкции ракеты и систем управления полётом и посадкой. В полёте ракета пробыла шесть минут. Другие частные китайские компании, работающие над ракетами многоразового использования, включают Space Pioneer, iSpace, Galactic Energy, Deep Blue Aerospace, CAS Space и Orienspace. В январе этого года, например, компания LandSpace провела первое испытание своей многоразовой ракеты Zhuque-3. В ходе 60-секундного испытания она достигла высоты около 350 метров.

Государственная Китайская академия технологий ракет-носителей также работает над многоразовой версией ракеты «Чанчжэн-10», первый полёт которой запланирован на 2026 год. Это будет ракета для доставки тайконавтов на Луну и, похоже, Китай пока выдерживает график, обещая совершить этот подвиг не позже 2030 года.

12 апреля в 21:40 по местному времени (13 апреля в 04:40 мск) компания SpaceX запустила в космос очередную партию спутников связи Starlink. Через 8,5 минут первая ступень ракеты мягко приземлилась на баржу в океане, установив новый рекорд для возвращаемых ступеней — эта ступень первой в истории совершила 20-й возвращаемый полёт. Миссию посвятили 43-й годовщине первого полёта многоразового челнока NASA «Спейс шаттл» (Space Shuttle), подчёркивая преемственность.

Первая ступень ракеты Falcon 9 совершает мягкую посадку на баржу. Источник изображения: SpaceX

Для компании SpaceX запуск ракеты 12 апреля стал 38-м в 2024 году. Практически все они были направлены на увеличение и поддержку группировки спутников интернет-связи Starlink. Сейчас число этих аппаратов на низкой орбите Земли состоит почти из 5650 действующих спутников. Агрессивная программа развёртывания сети требует интенсивных запусков, что даёт возможность SpaceX устанавливать всё новые и новые рекорды по количеству запусков и возвращений отдельных ступеней. Так, рекордные 18-е возвращения первых ступеней были совершены в начале прошлой осени, а 19-е — в декабре 2023 года и в феврале и марте 2024.

Запуск ракеты Falcon 9 со станции космических сил на мысе Канаверал во Флориде был приурочен к первому запуску «Шаттла» в 1981 году. В ходе миссии разгонный блок Falcon 9 вывел на орбиту 23 спутника Starlink. Спустя примерно через 65,5 мин после старта ракеты они были развёрнуты на орбите. С одной стороны, такие миссии подпитывают внутренний потенциал компании SpaceX и остаются корпоративной вещью. Но с другой стороны, для настоящего выхода в космос хотя бы в пределах Солнечной системы необходимы как можно более частые старты по максимально низкой цене. Илон Маск (Elon Musk) и его компания SpaceX решают эту задачу по-своему. И ключевое слово здесь — решают.

Китайская частная компания Space Pioneer сообщила, что комплект из девяти двигателей для первой ступени ракеты-носителя «Тяньлун-3» (Tianlong-3) завершил этап отпускных заводских огневых испытаний и готовится к отправке для установки на ракету. Эта ракета должна ликвидировать монополию компании SpaceX на многоразовые запуски. Новая ракета поможет Китаю создать спутниковую интернет-сеть на низкой орбите.

Пакет создаваемых компанией Space Pioneer ракет-носителей. Источник изображения: Space Pioneer

Примерно год назад компания Space Pioneer стала первой в Китае, кто запустил в космос ракету на жидком топливе. Это была средняя ракета в портфеле разработок Space Pioneer — трёхступенчатая «Тяньлун-2» (Tianlong-2) на топливной паре керосин-кислород. Казалось бы, ничего необычного, но китайцы смогли удивить. Используемый в двигателях ракеты «Тяньлун-2» авиационный керосин был произведён из угля.

Успешный запуск ракеты «Тяньлун-2» открыл путь к подготовке запуска более тяжёлой ракеты «Тяньлун-3», которая уже может считаться близким эквивалентом многоразовой ракеты Falcon 9 Илона Маска. Так, если Falcon 9 в невозвращаемом варианте выводит на низкую орбиту 22,8 т полезной нагрузки, то ракета «Тяньлун-3» будет способна вывести на НОО 17 т и на солнечно-синхронную 14 т полезной нагрузки.

Считается, что ракета «Тяньлун-3» специально разработана для создания для Китая низкоорбитальной спутниковой интернет-группировки. Диаметр ракеты составляет 3,8 м, а её полная длина достигает 71 м при стартовой массе 590 т. Возвращаемая первая ступень вооружена 9 двигателями Tianhuo-12 с тягой 110 т на уровне моря каждый. Всего произведено 41 двигателей, 9 из которых в четверг прошли финальные сборочные испытания для установки на первую ракету. Всего в этом году запланировано три старта «Тяньлун-3», а в течение трёх лет разработчики намерены выйти на 30 запусков в год.

Компания Galactic Energy пообещала осуществить в ноябре 2024 года первый в Китае запуск многоразовой ракеты на орбиту. В стране за право стать первыми в производстве многоразовых ракет-носителей борются несколько частных предприятий. Большинство из них намерены дебютировать в 2025 году, а потому Galactic Energy может стать первой, кто совершит исторический старт.

Источник изображений: Weibo / Galactic Energy

О готовности запустить частично многоразовую ракету Pallas-1 («Паллада-1») в грядущем ноябре сообщил глава компании Galactic Energy после визита на производство в конце января 2024 года. «”Паллада-1” будет готова к полёту в ноябре этого года, — сказал г-н Лю Байци (Liu Baiqi ). — Люди смогут наблюдать за запуском с побережья Южно-Китайского моря и наслаждаться красотой мудрости и технологий».

В то же время Лю Байци отказался отвечать на вопрос, будет ли возвращена первая ступень ракеты. Он подчеркнул, что это закрытая информация и пока не подлежит обсуждению.

Стартап Galactic Energy был создан в 2018 году и уже зарекомендовал себя в качестве одного из лидеров частного освоения космоса в Китае. Первая ракета компании — малая четырёхступенчатая 20-м Ceres-1 («Церера-1») на твердотопливных двигателях — совершила 9 успешных запусков. На десятый запуск произошла авария, но это не отменяет достижений Galactic Energy.

Ракета «Паллада-1» разрабатывается как частично многоразовая. Это 49-метровая ракета-носитель среднего класса, которая сможет выводить на низкую орбиту до 5 т груза и 3 т на солнечно-синхронную. На первой ступени устанавливаются 7 двигателей с регулируемой тягой в 50 т на каждый, а работают они на смеси керосина и кислорода. Двигатели Cangqiong (Welkin) компания разработала самостоятельно.

Источники South China Morning Post утверждают, что в ноябре компания вряд ли вернёт первую ступень на стартовую площадку, хотя до орбиты ракета «Паллада-1» вполне способна долететь. По мнению осведомлённых лиц, «Паллада-1» не проходила масштабных испытаний. Испытания проходил только небольшой прототип, который проверяли с точки зрения работы бортового программного обеспечения, но никак не с позиции мягкого приземления крупномасштабного изделия.

Кроме Galactic Energy многоразовые ракеты разрабатывают китайские компании LandSpace Technology, iSpace, ExPace и дочка китайской космической госкорпорации CAS Space. Все они, так или иначе, пока могут похвастаться только прыжками прототипов на небольшую высоту. В мировой сфере многоразовых ракет лидирует американская компания SpaceX Илона Маска. Многоразовые ракеты-носители нужны Китаю по той же причине, по которой их много лет создавал Маск — развёртывание на орбите многотысячных группировок спутников связи.

Успешные испытания многоразовой ракеты провела китайская компания ExPace, также известная как Rocket Technology Company. Ракета проекта «Куайчжоу» 26 января взлетела с площадки испытательного полигона, зависла в воздухе на девять секунд, а затем успешно приземлилась обратно на стартовую площадку. Весь полёт продлился 22 секунды. ExPace входит в состав гигантского китайского государственного оборонного и космического подрядчика CASIC.

Источник изображения: ExPace

CASIC играет важную роль в государственной космической отрасли Китая, но стремится развивать собственные пусковые услуги отдельно от дочерней корпорации CASC, которая производит ракеты Long March. ExPace известна своими одноразовыми твёрдотопливными ракетами «Куайчжоу», которые в этом году уже провели два успешных орбитальных запуска.

Источник изображения: news.cn

Теперь компания поставила перед собой амбициозную цель по созданию многоразовых ракет с двигателями на метане и жидком кислороде. «Успех этого испытания заложил прочную основу для разработки серии многоразовых ракет-носителей на жидком кислороде и метане ‘Куайчжоу’», — говорится в заявлении Expace для прессы.

ExPace не предоставила подробностей об испытании. В сообщении компании не указан используемый двигатель, а также отсутствуют планы и сроки следующих испытаний ракеты. Однако известно, что компания проводит огневые испытания различных разрабатываемых ею двигателей на метане. В частности, ExPace завершила 200-секундные огневые испытания многоразового двигателя MingFeng-2 с тягой 70 тонн. Ранее испытанный MingFeng-1 меньше по размеру и обеспечивает тягу 100 кН.

Тест многоразовой ракеты ExPace стал последним в череде «прыжков», проводимых рядом компаний в Китае. Правительство страны открыло космический сектор для частного капитала в 2014 году, что привело к появлению в отрасли десятков новых компаний. Некоторые из них в настоящее время запускают или близки к запуску многоразовых ракет с жидкостными двигателями.

В конце прошлого года пекинская компания iSpace провела пару более продолжительных испытаний на большой высоте, во время последнего испытания её аппарат стартовал и переместился на отдельную посадочную площадку.

Источник изображения: iSpace

В январе стартап Landspace испытал прототип ракеты на метане в Цзюцюане, достигнув высоты 350 метров. Landspace планирует запустить полноценную ракету Zhuque-3, первая ступень которой будет многоразовой, как и у SpaceX Falcon 9, в 2025 году.

Источник изображения: Landspace

Ещё одна дочерняя государственная компания CAS Space планирует запустить свою многоразовую ракету Kinetica-2 в 2025 году и использовала прототип с реактивным двигателем для тестирования систем наведения, навигации и управления, необходимых для приземления ракеты.

Источник изображения: CAS Space

Коммерческая фирма Galactic Energy провела аналогичный тест прошлым летом. Компания намерена осуществить первый пуск керосин-жидко-кислородной ракеты Pallas-1 в конце этого года. Хотя это будет одноразовый полет, Galactic Energy намерена в будущем приземлять и повторно использовать первую ступень.

Источник изображения: Galactic Energy

В пятницу китайская частная компания LandSpace завершила серию испытаний многоразовой ракеты Zhuque-3 на метане. Это уже вторая многоразовая ракета частной разработки в Китае, использующая экологически чистое топливо. Ранее компания iSpace провела серию подъёмов ракеты Hyperbola-2. Таким образом, пока компания SpaceX пытается осуществить удачный запуск гигантской ракеты Starship, китайские компании начинают дышать ей в спину.

Источник изображения: LandSpace

Прототип ракеты Zhuque-3 со стартовой массой 50,3 т высотой 18,3 м и диаметром 3,35 м поднялся на высоту 320 м и пробыл в воздухе 60 с. Ракета мягко поднялась и опустилась практически в центр мишени на соседней площадке. О точности приземления не сообщается, но в случае испытания прототипа ракеты Hyperbola-2, например, отклонение от центра мишени составило всего 29,5 см.

По заверениям LandSpace, ракеты Zhuque-3 начнут коммерческую эксплуатацию в 2025 году. Каждая ракета может быть использована не менее 20 раз, что снизит стоимость запуска на 80–90 %. В будущем компания проведёт ещё ряд испытаний прототипа с подъёмами на большую высоту для оттачивания технологий управления системами ракеты.

Удивительно, как они обходятся без «фейерверков», регулярно случавшихся на стартовой площадке космической компании Илона Маска при испытаниях прототипов? Впрочем, китайцы не склонны рассказывать о неудачах. Поэтому факты аварий банально могут скрываться, что ничуть не умаляет их успехов.

Частная китайская компания iSpace провела первое успешное испытание многоразовой ракеты Hyperbola-2. Первая возвращаемая ступень ракеты поднялась на высоту 178,4 м и мягко опустилась на землю с точностью 1,7 м. Удачные технологические решения приведут к созданию более крупной многоразовой ракеты Hyperbola-3 уже через два года, что позволит частной китайской компании создать собственный аналог Falcon Heavy компании SpaceX.

Источник изображения: @CNSpaceflight

Ракета Hyperbola-2 работает на жидком топливе: метане и кислороде. Она двухступенчатая. Общая длина ракеты составит 28 м. Компания iSpace уже эксплуатирует небольшую ракету-носитель Hyperbola-1 на твёрдом топливе. В своё время она стала первой частной компанией в Китае, которая осуществила коммерческий запуск спутников.

Ракета Hyperbola-3, которая должна полететь в 2025 году, будет представлена в трёх конфигурациях. Самая мощная из них с двумя ускорителями сможет выводить на низкую околоземную орбиту до 8,5 т полезной нагрузки. Испытанная вчера подскоком ракета Hyperbola-2 сможет доставлять на НОО до 1,9 т нагрузки. Но главное, она стала своеобразным полигоном для отработки технологий — от двигателей до систем управления посадкой — для более тяжёлой ракеты.

Компания Rocket Lab шагнула в сферу повторно используемых компонентов ракет-носителей. Сегодня в 11:45 по местному времени (02:45 мск) с площадки в Новой Зеландии в космос был отправлен спутник на ракете Electron, один из девяти двигателей которой впервые был использован повторно. Запуск прошел успешно, спутник выведен на целевую орбиту. Дальше компания расширит свой опыт по использованию бывших в употреблении компонентов ракет.

Источник изображения: Rocket Lab

Поскольку ракета Electron довольно небольшая — всего 18 м в высоту — она не может нести достаточный для приземления на двигателях запас «лишнего» топлива. Поэтому отработавшая ракета на парашюте опускается в океан, что не очень хорошо с точки зрения коррозийной безопасности, но реализуется довольно просто. В качестве альтернативы компания пытается научиться подхватывать ракету в воздухе вертолётом за стропы парашюта. Однако пока все попытки сделать это были провальными.

Нырнувшую в волны океана ракету буксируют к берегу и разбирают для оценки состояния узлов. Изношенные детали меняются на новые. Пока компания рискнула повторно испытать только один двигатель первой ступени из девяти. Сообщается, что ранее он был использован для запуска спутника в мае этого года.

Старт и полёт ракеты с одним использованным ранее двигателем состоялся и прошёл по заданной программе. На орбиту высотой 640 км был выведен спутник дистанционного радарного зондирования земли компании Capella Space из Сан-Франциско. Для Rocket Lab это был 40-й по счёту запуск. Он был запланирован на конец июля, но состоялся только сейчас.

Компания ArianeGroup на площадке в Верноне (Франция) провела успешные огневые испытания перспективного многоразового двигателя «Прометей» (Prometheus), установленного на прототип многоразовой первой ступени «Фемида» (Themis). Двигатель с тягой 100-т класса работал 12 с, что можно считать успехом для ранних огневых испытаний.

Источник изображений: ArianeGroup

Европейский союз, как все мировые космические державы, понимает, что будущее космонавтики — это многоразовые ракеты и общее удешевление производства ракет и их компонентов. В частности, двигатель «Прометей» обещает оказаться в десять раз дешевле аналогичного по уровню тяги двигателя «Вулкан 2», который поднимал в небо ракеты-носители Ariane 5. Достигаться это будет как за счёт перехода на другое топливо, что удешевит предполётную подготовку и эксплуатацию двигателей и ракет, а также за счёт широкого использования 3D-печати при производстве.

Топливом для «Прометея» станут кислород и метан. Баки и обвязку для транспорта топлива ArianeGroup испытала в составе прототипа в 2021 году. Огневые испытания установленного на прототип ступени двигателя планировались в 2022 году, но, судя по всему, прошли только сейчас, точнее — 22 июня этого года. Подобная задержка означает отставание от программы минимум на один год, хотя если компания сможет начать прыжковые испытания прототипа до конца текущего года, то график будет навёрстан.

Прыжковые испытания — подъём ракеты на несколько метров и мягкая посадка обратно — будут проводиться на той же испытательной площадке под Верноном, где компания проводит первые испытания прототипа. Подъём прототипа на большую высоту будет проверяться на космодроме во Французской Гвиане, что запланировано на 2025 год. Так Европа без «шума и пыли» — без эффектных подрывов топливных баков и прототипов, что свойственно испытаниям в компании SpaceX — движется в сторону многоразовых ракет. И рано или поздно она к этому придёт.

Китайская аэрокосмическая компания CAS Space, дочерняя структура Китайской академии наук (CAS), начала испытания многоразовых ракет с вертикальными взлётом и посадкой. Пока речь идёт о посадке на морскую платформу небольших демонстрационных моделей.

Источник изображения: CAS Space

Выпущенное компанией видео демонстрирует 2,1-метровый, 93-килограммовый прототип, взлетающий с побережья восточной китайской провинции Шаньдун. Прототип достиг высоты порядка 1 тыс. м, прежде чем обратно опуститься на морскую платформу. На полёт и посадку, продемонстрированные на видео, ушло около 10 минут.

Компания проводила такие тесты с начала 2023 года. Считается, что посадка на морскую платформу вместо возвращения к месту взлёта на суше позволяет экономить довольно много топлива, что благоприятно сказывается на грузоподъёмности ракет. Как известно, SpaceX тоже сажает первые ступени ракет Falcon 9 и Falcon Heavy на беспилотные морские корабли в сотнях километров от места запуска.

CAS Space намерена в будущем запускать собственные орбитальные ракеты, а также организовать суборбитальные полёты для космических туристов — примерно так же, как американская Blue Origin с её New Shepard. Как сообщил китайским СМИ представитель компании, первый тестовый полёт экспериментальной научной платформы в ближний космос может состояться уже к концу 2023 года.

Китайская компания Jiuzhou Yunjian сообщила, что на её полигоне в провинции Аньхой успешно прошли огневые испытания ракетного двигателя JZYJ Longyun-70 в комбинации с топливным баком компании Space Epoch из нержавеющей стали. Похоже, что оба стартапа идут по пути компании SpaceX Илона Маска, намереваясь создать многоразовую ракету по типу корабля Starship.

Источник изображения: Jiuzhou Yunjian

Ракета компании Space Epoch высотой 64 м с корпусом из нержавеющей стали должна будет поднимать 6,5 т полезной нагрузки на солнечно-синхронную орбиту высотой 1100 км. Ракету-носитель можно будет использовать повторно до 20 раз. В движение ракету будут приводить метаново-жидкокислородные двигатели, прототип которого как раз прошёл статические огневые испытания в комплекте со стальным топливным баком диаметром 4,2 м.

Статические огневые испытания включали в себя проверку на зажигание и перезапуск, а также зажигание при низком уровне топлива. Название прототипа также несёт отсылку к практике SpaceX. Огневые испытания проходил прототип XZH-1 D1, а для первого суборбитального полёта с проверкой возможности восстановления после посадки в океан будет задействован прототип XZH-1 D2. Это событие ожидается в текущем году.

Разработчик ракеты — стартап Space Epoch — получил первое серьёзное финансирование в августе прошлого года. Компания ставит перед собой цель стать лидером китайского коммерческого космоса, включая доставку грузов из точки в точку на Земле, космический туризм, планетарную оборону и исследование дальнего космоса.

Стартап Jiuzhou Yunjian, создавший 70-т двигатель Longyun-70, был основан в 2017 году и ранее был выбран другим китайским стартапом — Rocket Pi — для своей ракеты Darwin-1, которая может быть запущена уже в этом году. Этот же двигатель, похоже, рассматривается компанией SAST (принадлежит корпорации CASC) для ещё одного китайского проекта, повторяющего проект Starship, но уже в большем масштабе.

Наконец, ещё одно подразделение CASC — Китайская академия технологий ракет-носителей (CALT) также работает над аналогом Starship, но это уже другая история.