BFR

BFR — проект ракеты-носителя и космического корабля нового поколения, разрабатываемый компанией SpaceX. Проект также предполагает создание наземной инфраструктуры для запуска и повторного использования системы и «топливных депо» для дозаправки на низкой околоземной орбите. BFR намного больше по массе и размеру, чем существующие ракеты SpaceX, и позволит выводить на орбиту более 100 тонн груза.
По словам Маска, BFR заменит существующие ракеты SpaceX — Falcon 9, Falcon Heavy, грузовой космический корабль Dragon и пилотируемый Dragon V2. В 2017 году компания SpaceX приняла решение о переходе к стратегии «бережливого стартапа» и объединении в одном проекте технологий запуска на околоземную орбиту, межпланетных полётов, а также межконтинентальных перелётов в пределах Земли.
Ожидалось, что строительство первой ракеты начнётся в 2018 году. Целью компании SpaceX является запуск BFR с грузом на Марс в 2022 году, за которым последует пилотируемый полёт BFR в 2024 году.

История

Предыстория

6 мая 2002 года при основании компании SpaceX Илон Маск заявил целью – заселение других планет. Все успехи компании на текущий момент являются, по словам Маска, лишь промежуточными шагами в направлении колонизации Марса.
30 июля 2010 года на конференции Американского института аэронавтики и астронавтики были впервые представлены проекты ракет-носителей большой грузоподъёмности Falcon X и Falcon XX. Также было объявлено, что SpaceX работает над увеличенной версией двигателя Merlin — Merlin 2, который предназначался для первых ступеней этих ракет. Для верхних ступеней был запланирован двигатель под названием Raptor, работающий на жидком водороде.

MCT

В 2012 году Маск обнародовал пересмотренный проект двигателя Raptor для новой ракеты-носителя MCT грузоподъёмностью 150 — 200 тонн на низкую околоземную орбиту, что превышает возможности SLS NASA. Теперь Raptor должен был работать на жидком метане и использоваться как на первой, так и на второй ступени. Для этой цели планируемый двигатель был увеличен. Проект Merlin 2 был отменен. В 2013 году SpaceX впервые объявила о работе над концепцией транспортной системы на Марс под названием «Mars Colonial Transporter». Первые испытания компонентов двигателя Raptor начались в 2014 году.

ITS

27 сентября 2016 года на 67-м ежегодном Международном конгрессе астронавтики в Гвадалахаре Маск представил детали концепции «Межпланетной транспортной системы», обеспечивающей пилотируемый полет на Марс. Транспорт ITS должен был иметь общую высоту 122 метра, диаметр 12 метров и грузоподъёмность до 550 тонн полезной нагрузки на околоземную орбиту. Планировалось, что система будет перевозить 100 человек на Марс в среднем за 115 дней. Первая пилотируемая миссия на Марс в соответствии с планами Маска была назначена на 2024 год. В том же месяце произошёл первый запуск двигателя Raptor в сборе на испытательном стенде.

BFR

29 сентября 2017 года, в рамках 68-го ежегодного Международного конгресса астронавтики в Аделаиде, Маск анонсировал планы по разработке новой ракеты под кодовым названием BFR. Концепция BFR была значительно уменьшена по сравнению с дизайном ITS, должна иметь диаметр 9 метров. Ракета, как планировалось прежде, будет использовать двигатели Raptor, но в меньшем количестве — 31 на первой ступени и 6 на второй против 42 и 9 соответственно. Ожидается, что двигатель будет обеспечивать 1 700 кН место первоначально запланированной тяги в 3 050 кН. BFR может использоваться как для рейсов на МКС, так и для полётов на Луну или Марс.
Аэродинамика второй ступени ракеты тоже изменилась. Новый дизайн стал цилиндрическим с небольшим дельтовидным крылом в конце с щитовым закрылком для регулировки направления движения по осям. Дельтовидное крыло и закрылки нужны для расширения диапазона эксплуатационных режимов полёта: с ними BFR сможет совершать посадку на планетах с различной газовой плотностью (без атмосферы, с разреженной или плотной атмосферой). Также возможны различные опции грузоподъёмности (малая, тяжёлая или нулевая) с размещением грузового отсека в передней части корабля. Цилиндрическая форма была выбрана для оптимизации массы. Планируются различные модификации версии корабля: с экипажем (BFR crew), грузовая (BFR cargo) и заправочная (BFR tanker). Первые две модификации планируется использовать для полёта на Марс. Грузовую версию также планируется использовать для запуска спутников на низкую околоземную орбиту или полётов к МКС.
После дозаправки на орбите Земли BFR сможет отправиться на Луну и вернуться на Землю без дополнительной заправки на поверхности Луны, однако дозаправка должна быть произведена не на низкой околоземной орбите, как в случае полета на Марс, а на эллиптической орбите, что предполагает большее количество рейсов для дозаправки корабля.
17 сентября 2018 года в рамках презентации, на которой был представлен первый космический турист BFR Юсаку Маэдзава, информация о ракете была обновлена. Теперь она должна иметь немного большую общую длину, но значительно меньшую максимальную полезную нагрузку, конструкция корабля была пересмотрена.

Описание

Новая сверхтяжёлая многоразовая ракета BFR будет состоять из:

• Многоразовой стартовой ступени (BFR booster);
• Многоразовой интегрированной второй ступени с космическим кораблём, доступной минимум в трёх модификациях:
• Космический корабль (BFR spaceship), который можно использовать для доставки людей или грузов на Луну, Марс и другие планеты, а также на низкую околоземную орбиту или в любую точку Земли;
• Топливный танкер (BFR tanker) для доставки топлива на орбиту, где предполагается разместить топливные депо для дозаправки, необходимые для длительных перелётов;
• Корабль для доставки спутников (BFR satellite delivery spacecraft) с большой грузовой дверью, которая открывается в космосе; здесь можно разместить различное космическое оборудование, спутники, вплоть до очень больших аппаратов наподобие космического телескопа «Хаббл».

Объединение второй ступени ракеты-носителя с космическим кораблём для длительных перелётов является необычным для архитектуры космических аппаратов и ранее не применялась. Использование данной технологии в полётах в дальний космос целиком зависит от дозаправки топливом на орбите. Вторая ступень / корабль могут вернуться на стартовую площадку, причём система будет обладать отказоустойчивостью и должна обеспечить посадку даже в случае выхода из строя нескольких двигателей. Для полёта на Марс и последующего возвращения на Землю система потребует организации производства топлива на поверхности Марса из местных ресурсов. Для полёта на Луну и возвращения на Землю дозаправки на поверхности Луны не потребуется, достаточно будет лишь топлива из заправочных депо на орбите Земли перед полётом на Луну. Основные характеристики ракеты-носителя BFR:

• Полная многоразовость для обеих ступеней;
• Стартовый ракетный двигатель возвращается на стартовый комплекс; вторая ступень / корабль могут также вернуться на стартовый комплекс. И первая, и вторая ступени используют технологию вертикальной посадки;
• BFR может садиться на любую плотную поверхность в солнечной системе, с дозаправкой сможет доставлять многотонные грузы на любую планету солнечной системы;
• Ожидаемая надёжность посадки на уровне современных крупных авиалайнеров;
• автоматизированная стыковка;
• Орбитальные заправки топливом космического корабля BFR с помощью танкера BFR;
• Корабль с грузом и экипажем могут отправиться к Луне или Марсу после дозаправки топливом на орбите Земли;
• Технология тепловой защиты многократного действия;
• Космический корабль BFR будет содержать 1000 м³ герметичных площадей, в которых возможно размещение до 40 кабин для экипажа, больших зон общего пользования, складов, кухни, а также убежища для защиты экипажа от солнечных вспышек .

Возможные миссии

Планируется, что в случае успешной разработки BFR заменит все существующие ракеты и космические транспортные системы SpaceX (Falcon 9, Falcon Heavy и Dragon) уже в начале 2020-х годов. По оценкам SpaceX, запуски BFR будут дешевле, чем запуски других систем. BFR может использоваться для следующих целей:

• Запуски на низкую околоземную орбиту
• Длительные миссии в космическом пространстве
• Исследование Марса, включая как миссии с отправкой грузов, так и пилотируемые миссии
• Согласно полученной от Илона Маска информации, технологические "потомки" корабля смогут совершать межзвёздные полёты.
• Коммерческие перелёты по Земле на большие дистанции: возможность отправки людей в суборбитальных полётах в любую точку Земли в течение 1 часа.

На главную