RatSat [1] : 184 или DemoSat [3] — это имитатор массы алюминия на четвертом этапе полета ракеты Falcon 1 , запущенной 28 сентября 2008 года. Ratsat [4] оставался прикрепленным ко второй ступени ракеты-носителя после достижения низкой околоземной орбиты . [5] Это камера из алюминиевого сплава в форме шестиугольной призмы длиной 1,5 м (5 футов). [6]
Запуск ракеты Falcon 1 , которая вывела Ratsat на орбиту, был первым успешным орбитальным запуском жидкостной ракеты -носителя SpaceX Falcon 1 , финансируемой и разработанной частным образом , что ранее было успешно осуществлено только шестью странами. [7]
Запуск, обозначенный как Falcon 1 Flight 4 , был осуществлен компанией SpaceX и также стал первым случаем, когда ракета Falcon 1 успешно достигла орбиты после трех последовательных неудач в трех предыдущих попытках запуска. [8]
До запуска Ratsat три последовательных полета ракеты Falcon 1 закончились неудачей. В частности, во время третьего запуска Falcon 1 в августе 2008 года первая ступень ракеты после разделения ступеней продемонстрировала остаточную тягу и врезалась во вторую ступень, что привело к катастрофическому повреждению двигателя Kestrel второй ступени . [1] : 177–179 [8] Хотя решение проблемы было простым — добавить временную задержку между отключением основного двигателя и отделением ступеней — у SpaceX заканчивались деньги, и было много неопределенности относительно того, состоится ли четвертый полет компании. [1] : 178–179 Генеральный директор SpaceX Илон Маск испытывал огромный финансовый и личный стресс, поскольку оба его предприятия, SpaceX и Tesla Inc. , находились под угрозой банкротства из-за серии неудач. Его финансовое положение усугубилось недавним разводом с Джастин Маск , в результате которого он остался без дома, а также потерял своего первого сына из-за синдрома внезапной детской смерти . [1] : 182–183
Сразу после третьего неудачного запуска Маск выступил с воодушевляющей речью для сотрудников SpaceX и сказал им запустить еще одну ракету через шесть недель. По словам Маска, такой плотный график был необходим, иначе компания была бы перегружена операционным финансированием и рисковала бы оказаться на грани банкротства. Ракета была спешно построена из запасных частей ракеты на заводе. [1] : 183
Четвертый запуск Falcon 1 должен был доставить малазийский правительственный спутник RazakSAT , но малазийское правительство отказалось, и ни один другой заказчик не захотел запускать ракету, которая трижды терпела неудачу. Поэтому команде SpaceX пришлось сделать нефункциональный алюминиевый шаблон для имитации полезной нагрузки ракеты. Шаблон весил 165 кг (364 фунта) и был назван «RatSat» в честь фамилий Джеффа Ричичи, Рэя Амадора и Криса Томпсона, которые были частью команды по структурам компании. Дизайн логотипа RatSat был вдохновлен футболками Эда Рота , которым Томпсон восхищался. [1] : 183–184
Обычно первая ступень Falcon 1 была бы отправлена контейнером на остров Омелек , атолл Кваджалейн , США (где SpaceX запустила ракету), а вторая ступень Falcon 1 полетела бы на остров с помощью самолета Douglas DC-8 . Первая ступень была слишком большой, чтобы ее можно было доставить с помощью DC-8. Однако плотный график требовал отправки первой ступени по воздуху, поэтому после переговоров с военными сотрудниками SpaceX смог забронировать рейс на самолете Boeing C-17 Globemaster III ВВС США по цене 500 000 долларов. Будучи намного больше DC-8, C-17 может легко вместить первую ступень ракеты ( сухая масса которой составляет 1800 кг (4000 фунтов) по сравнению с грузоподъемностью C-17 в 77 000 кг или 170 000 фунтов) и двадцать вспомогательных сотрудников. [1] : 184–187
3 сентября C-17 приземлился в международном аэропорту Лос-Анджелеса недалеко от штаб-квартиры SpaceX, загрузился и взлетел без проблем. Было сделано намеренное небольшое отверстие в топливной магистрали наддува кислородного бака Falcon 1, чтобы уравнять внутреннее давление ракеты с окружающей средой. Этот подход сработал достаточно хорошо, чтобы баки ракеты медленно сбрасывали давление, пока самолет поднимался. Однако, когда пришло время самолету снижаться на Гавайи и кабина разгерметизировалась, небольшое отверстие не позволило воздуху достаточно быстро поступать в баки ракеты. Таким образом, Falcon 1 взорвался прямо рядом с экипажем поддержки. Если бы экипажи SpaceX не были на борту полета, Falcon 1 был бы сброшен в море. [1] : 183–189
Когда топлива оставалось всего 30 минут, а ракета продолжала крошиться, экипаж перерезал термоусадочную пленку ножами и принялся за устранение проблемы. Один из членов экипажа залез внутрь межступенчатого пространства Falcon 1 с гаечным ключом и отсоединил линию наддува внутри, позволив воздуху пройти внутрь. Разрушенный кислородный бак был надут обратно, хотя его конструкция получила повреждения. C-17 приземлился на авиабазе Хикам , Гавайи, в полночь. На следующее утро экипаж и ракета вылетели с Гавайев и приземлились на взлетно-посадочной полосе атолла Кваджалейн. Затем баржа перевезла первую ступень ракеты на остров Омелек. [1] : 188–192
Используя бороскоп , было обнаружено, что перегородка для промывки отсоединена от корпуса бака, и стало ясно, что Falcon 1 нуждается в полной разборке. Была предложена «надлежащая» шестинедельная процедура ремонта, но она была быстро отклонена, потому что к тому времени эксплуатационные расходы привели бы к тому, что у SpaceX не осталось бы никаких средств. Другое решение, предполагающее отправку ракеты обратно в штаб-квартиру, также было нежизнеспособным по той же причине. Единственным жизнеспособным вариантом была разборка ракеты на самом острове в течение одной недели. После некоторых колебаний команда SpaceX приступила к работе. 5 сентября сначала был снят двигатель Falcon 1, путем снятия разъемов и топливных линий и размещения двигателя на деревянном бруске. Через полтора дня вся первая ступень была полностью разобрана. [1] : 192–196
Пока инженеры в Омелеке работали над первой ступенью, Томпсон и Базза (еще один инженер) вылетели обратно в Хоуторн на Dassault Falcon 900. Они загрузили самолет необходимым оборудованием и жидкостью зажигания TEA - TEB , которая представляет собой вещество, которое самопроизвольно воспламеняется при контакте с воздухом и в целях безопасности обычно доставляется на лодке. После приземления на взлетно-посадочной полосе атолла Кваджалейн им сказали покинуть самолет до следующего утра, когда военные экипажи будут готовы выгрузить припасы. Вместо этого Томпсон и Базза загрузили припасы в грузовик и отвезли его в баржевый док, откуда их доставят в Омелек. Теперь, когда Томпсон и Базза были на месте, инженеры SpaceX собрали первую ступень и провели генеральную репетицию с жидким кислородом. Были опасения, что складки на первой ступени могут вызвать катастрофический взрыв, но, к счастью, они расправились, когда первая ступень была герметизирована. Цитата из книги Эрика Бергера « Liftoff » : «Они нарушили практически все правила в космонавтике, чтобы собрать первую ступень». [1] : 193–196
Отремонтированная первая ступень была снова соединена с двигателем первой ступени, и 20 сентября ракета провела статическое огневое испытание . Подготовка к запуску 23 сентября привела к замене наземной командой части трубопровода, подающего жидкий кислород к двигателю второй ступени Kestrel . Эта работа задержала запуск до 28 сентября. [9] [10]
Четвертый полет Falcon 1 следовал по той же траектории, что и предыдущий полет. Никаких серьезных изменений в ракету не вносилось, за исключением увеличения времени между выгоранием первой ступени и отделением второй ступени. Это незначительное изменение было направлено на устранение отказа, наблюдавшегося в предыдущем полете, повторного контакта между первой и второй ступенями, путем рассеивания остаточной тяги в усовершенствованном двигателе первой ступени в вакууме перед отделением . [8] [5] [11]
Старт произошел с острова Омелек в 23:15 UTC 28 сентября, через 15 минут после пятичасового окна запуска. Если бы запуск был отменен, его можно было бы провести в то же окно до 1 октября. [12] Через девять минут и 31 секунду после запуска двигатель второй ступени выключился после того, как корабль достиг орбиты. [13] Сообщалось, что начальная орбита составляла приблизительно 330 на 650 километров (210 миль × 400 миль). [7] После периода нахождения на берегу вторая ступень перезапустилась и выполнила успешное второе включение, в результате чего конечная орбита составила 621 на 643 километра (386 миль × 400 миль) с наклонением 9,35° . [4]
Запуск RatSat ознаменовал первый успешный орбитальный запуск любой финансируемой и разработанной в частном порядке жидкостной ракеты -носителя . [7] После короткой трехминутной речи Маска [14] сотрудники SpaceX отпраздновали в Tavern on Main и Purple Orchid, двух барах, которые находятся недалеко от штаб-квартиры SpaceX. Сотрудники в центре управления полетами в Кваджалейне следили за RatSat до тех пор, пока не разрядилась батарея второй ступени. Они заперли центр управления полетами и поехали на велосипедах к доку, где ждали резервный экипаж с острова Мек и отпраздновали в местном баре. [1] : 207–213
Несмотря на то, что SpaceX наконец-то осуществила успешный орбитальный полет, у Маска осталось всего 30 миллионов долларов, и он не смог поддерживать и SpaceX, и Tesla в течение двух месяцев. Вопреки распространенному мнению, полет Falcon 1 4 напрямую не привел к увеличению числа клиентских контрактов. В течение 2008 года в манифесте SpaceX на тот момент был только RazakSAT . Скорее, именно контракты NASA Commercial Orbital Transportation Services и последующие контракты Commercial Resupply Services предоставили SpaceX столь необходимые средства для спасения компании от банкротства. [1] : 217
Хотя SpaceX работала над концепциями по восстановлению первой ступени Falcon 1 с помощью парашютов, им пока не удалось это сделать. Falcon 1 впоследствии был выведен из эксплуатации после своего пятого запуска, при этом восстановление первой ступени так и не было успешно завершено. Первая ступень преемницы, Falcon 9 , в конечном итоге выполнила и доказала жизнеспособность восстановления ступени ускорителя.
первая частная жидкотопливная ракета, успешно достигшая орбиты.