Миссия Crew-9 — это часть программы NASA по ротации экипажей на МКС, выполняемой совместно с SpaceX. Космический корабль SpaceX Dragon "Freedom" доставил на станцию командира миссии Ника Хейга (Nick Hague) и российского космонавта Александра Горбунова (Aleksandr Gorbunov) 28 сентября 2024 года. Два места в капсуле были оставлены пустыми специально для астронавтов Сани Уильямс (Suni Williams) и Батча Уилмора (Butch Wilmore), которые находились на МКС с июня 2024 года после того, как их возвращение на Boeing Starliner было отменено из-за технических проблем с этим кораблем.
Таким образом, Crew-9 стала миссией спасения и ротации одновременно.
Возвращение произошло следующим образом:
Отстыковка. Капсула отстыковалась от модуля Harmony МКС 18 марта 2025 года в 1:05 утра по восточному времени (EDT).
Снижение орбиты. После нескольких маневров по снижению орбиты и сброса ненужного отсека (trunk) был выполнен 8-минутный тормозной импульс (deorbit burn), направивший корабль к точке приводнения у побережья Флориды.
Приводнение. Капсула успешно приводнилась в Мексиканском заливе около Таллахасси в 5:57 вечера EDT (21:57 GMT), замедлившись с орбитальной скорости 27 тыс. км/ч до 27 км/ч благодаря тепловому щиту и парашютам.
Эвакуация: После приводнения спасательные команды подняли корабль на борт судна, процесс открытия люка и извлечения экипажа занял 30–60 минут. Затем астронавтов начали вынимать из капсулы, что является стандартной процедурой после длительных миссий.
Миссия длилась около 6 месяцев для Хейга и Горбунова, но для Уильямс и Уилмора она стала продолжением их 286-дневного пребывания в космосе, что значительно превысило изначальный план в 10 дней из-за проблем с Starliner.
Траектория возвращения Crew-9
Траектории возвращения Crew-9 была показана на карте NASA: дуга от тихоокеанского побережья Мексики через Мексиканский залив до Флориды. МКС движется по орбите с наклоном примерно 51,6° к экватору, что определяет возможные траектории возвращения капсул. Путь Crew-9 был спланирован так, чтобы:
Соответствовать орбите МКС: Траектория возвращения начинается с текущей позиции МКС на орбите (на момент отстыковки станция находилась на высоте около 260 миль над Тихим океаном). Тормозной импульс направил капсулу вниз по заранее рассчитанной дуге, которая учитывает положение станции и целевую точку приводнения.
Минимизировать маневры: SpaceX Dragon не изменяет орбиту радикально, как это может потребоваться для перехода между разными орбитами (например, с 51,6° на экваториальную). Вместо этого корабль использует естественное снижение после торможения, что соответствует стандартной практике возвращения с МКС.
Угол траектории, вероятно, соответствовал текущей орбите МКС на момент отстыковки, и значительных изменений орбиты не требовалось — только точечные корректировки для попадания в зону приводнения.
Расход топлива на маневры
Расход топлива зависит от маневров, необходимых для выхода с орбиты и точной посадки:
Тормозной импульс (deorbit burn): Указанный 8-минутный импульс — ключевой этап, требующий основного расхода топлива. Для Dragon используются двигатели Draco (на топливной смеси монометилгидразина и тетраоксида азота), обеспечивающие тягу около 400 Н каждый. Точное количество топлива зависит от массы капсулы (около 9,5 тонн с экипажем) и необходимого изменения скорости (примерно 100–120 м/с для схода с орбиты).
Корректирующие маневры: Несколько небольших импульсов перед торможением и во время спуска (для ориентации и стабилизации) требуют дополнительных, но минимальных затрат топлива.
Сравнение с изменением орбиты: Если бы требовалось радикальное изменение наклонения орбиты (например, на 10°), это потребовало бы значительно больше топлива — порядка сотен м/с изменения скорости (delta-V), что эквивалентно нескольким тоннам топлива для Dragon. Однако таких маневров не было, так как возвращение планировалось с текущей орбиты МКС, и дополнительных затрат на изменение наклонения не потребовалось.
Для оценки расхода топлива в стандартном сценарии возвращения
Типичный deorbit burn: Для капсулы типа Dragon изменение скорости (delta-V) около 100–120 м/с требует примерно 300–400 кг топлива (гидразин и окислитель), в зависимости от точной массы корабля и эффективности двигателей. Это составляет малую часть от общей топливной нагрузки, так как большая часть топлива расходуется на маневры при запуске и стыковке.
Фактические данные: SpaceX не публикует точные цифры по остаткам топлива после миссий, но Dragon проектируется с запасом топлива для аварийных маневров (например, уклонения от обломков или корректировки траектории). В случае Crew-9 маневры были штатными, и никаких сообщений о нехватке топлива не поступало.
Траектория Crew-9 соответствует орбите МКС на момент отстыковки, а расход топлива ограничивается стандартным тормозным импульсом и минимальными корректировками — примерно несколько сотен килограммов топлива, что не выходит за рамки возможностей Dragon.