Сколько лет человечество стремится освоить космос, столь же долго лучшие инженерные умы пытаются сделать путь на орбиту более дешевым и доступным. Одна из идей, считавшихся перспективной в свое время - воздушный старт. Поговорим об одном из реализованных на сегодняшний день проектов.
Ракета-носитель "Пегас" - это попытка совершить переворот в традиционном подходе к запуску спутников. Спроектированная и собранная компанией Orbital Sciences Corporation (ныне ставшая частью Northrop Grumman), "Пегас" стала одной из первых ракет в мире с воздушным стартом, предназначенных для коммерческого использования.
Концепция "Пегаса" родилась в конце 1980-х годов как ответ на потребность в надежной, гибкой и недорогой системе для запуска малых спутников на околоземную орбиту. Поскольку большинство существующих в то время ракет-носителей были слишком большими и дорогими для небольших спутников, было решено разработать новую систему сверхлегкого класса.
Программа "Пегас" получила финансирование от различных источников, включая инвестиции от правительства США и частных инвесторов. На реализацию проекта было затрачено несколько сотен миллионов долларов, что значительно меньше, чем стоимость разработки традиционных ракет-носителей.
5 апреля 1990 года ракета "Пегас" успешно выполнила свой первый запуск, демонстрируя возможность воздушного старта и открывая новые возможности для коммерческой космонавтики. С тех пор она используется для доставки различных видов грузов на околоземную орбиту, включая научные инструменты, метеорологические спутники и технологические демонстраторы.
В качестве самолета-носителя используется пассажирский лайнер Lockheed L-1011 TriStar, специально модифицированный для возможности воздушного старта. Лайнер сбрасывает ракету на высоте более 12 км, позволяя "Пегасу" стартовать из более тонкого слоя атмосферы, что уменьшает сопротивление воздуха и увеличивает эффективность запуска.
Трехступенчатая конструкция ракеты и использование твердотопливных двигателей делают "Пегас" чрезвычайно простой и надежной системой запуска. Первая ступень использует твердотопливный двигатель Orion 50S с тягой около 60 тонн силы, вторая и третья ступени также используют твердотопливные двигатели, но меньшей мощности. Эта комбинация обеспечивает возможность "Пегасу" вывести до 443 кг полезной нагрузки на низкую околоземную орбиту. Собственные габариты "Пегаса" при этом в длину составляют 17,6 метров, масса составляет 23 тонны.
"Пегас" запускался из различных мест в зависимости от требований конкретной миссии. Большинство запусков происходило с аэродрома Кейп Канаверал во Флориде и с базы ВВС Ванденберг в Калифорнии, но также использовались и другие места, включая аэродром на Маршалловых островах в Тихом океане.
Самолет-носитель Lockheed L-1011 взлетал с аэродрома и поднимался на высоту примерно 12 километров. Затем он направлялся к определенной точке над океаном, где происходил воздушный запуск. После достижения необходимой высоты и скорости, ракета "Пегас" отделялась от самолета и начинала свой полет к орбите. Скорость самолета на момент отделения ракеты составляла около 850 км/ч.
Место воздушного старта обычно находилось в пределах нескольких сотен километров от начального аэродрома, но конкретное расстояние зависело от параметров конкретной миссии. Для запуска ракеты на орбиту важно выбрать географическую широту, с который будет произведен запуск, это очень сильно влияет на параметры итоговой орбиты. Использование технологии воздушного старта позволяет выбирать точку старта как на высоких широтах, так и ближе к экватору.
С момента своего первого полета в 1990 году "Пегас" выполнил свою миссию по выведению полезной нагрузки на орбиту более 40 раз. Эти миссии включали доставку разнообразных грузов на орбиту, включая научные инструменты, технологические демонстрационные устройства и малые спутники.
Одна из наиболее значимых миссий произошла в 1997 году, когда ракета успешно доставила на орбиту радиотелескоп HALCA. Этот спутник использовался для международных исследований по изучению радиоисточников в космосе с помощью интерферометрического метода.
В 2008 году "Пегас" был выбран для запуска NASA Interstellar Boundary Explorer (IBEX) – спутника, задачей которого было изучение процессов на границе Солнечной системы и межзвездного пространства. Это было важное испытание для "Пегаса", подчеркивающее его способность к высокоточной доставке научных аппаратов на специфические орбиты.
"Пегас" также использовался для запуска множества других научных и технологических миссий, включая спутники ICON и IRIS NASA, предназначенные для исследования ионосферы и солнечных всплесков соответственно.
На сегодняшний день, последний запуск "Пегаса" состоялся 13 июня 2021 года. Несмотря на прорывную для начала 90-х технологию воздушного старта, в ближайшем будущем "Пегас", и прочие подобные системы могут отойти на второй план. Это связано с рядом проблем, включая все еще высокую стоимость запусков, конкуренцию с другими операторами коммерческого ракетостроения и появление новых технологий.
- "Стоимость запусков "Пегаса" остается высокой, и на рынке появились конкуренты, предлагающие более дешевые и гибкие услуги по запуску", - отмечает историк космонавтики Роджер Лаунеус.
Несмотря на это, его вклад в космонавтику неоспорим.
