DC-X: ракета НАСА, вдохновляющая SpaceX и Blue Origin

За два десятилетия до того, как современные космические компании разработали ракеты, которые приземляются сами, DC-X уже сделал это.

Ракета была похожа на что-то из научно-фантастического фильма. Экспериментальный аппарат, сияющий белой пирамидой, опирающейся на четыре тонкие ноги, стал билетом НАСА в новую эру освоения космоса.

С серией встроенных ракетных двигателей в его нижней части, корабль мог подняться с земли и снова приземлиться вертикально — первый в своем роде.

Экспериментальный Delta Clipper, или DC-X, мог бы стать основой для космического корабля нового поколения. Действительно, череда успешных испытаний в пустыне в середине 1990-х годов принесла многообещающие результаты, намекая на будущие миссии на околоземную орбиту и даже на Луну.

Сегодня космические компании, такие как SpaceX и Blue Origin, создают летающие ракеты, основанные на той же концепции вертикального запуска и посадки, что и DC-X. Возможность повторного использования ракет таким образом, а не их падения в океан, обещает снизить затраты в геометрической прогрессии.

Но почти 25 лет назад эта мечта о космическом корабле многоразового использования казалась довольно далекой. DC-X, футуристический космический корабль НАСА, закончил свою жизнь огненным взрывом на стартовой площадке.

DC-X родился в эпоху, сфокусированную на освоении космоса. Программа космического челнока НАСА осуществила десятки успешных полетов на орбиту, помогая воплотить в жизнь унаследованные проекты, такие как Международная космическая станция и космический телескоп Хаббл.

Но были и недостатки у Шаттлов. Семь членов экипажа погибли в 1986 году, когда прокладка космического челнока «Челленджер» вышла из строя. Шаттлы также были не так многоразовы, как ожидалось.

В поисках более приемлемого варианта DC-X начинался как проект ВВС США с производителем аэрокосмической техники McDonnell Douglas.

До этого времени ни один космический корабль со встроенными ракетными двигателями не мог взлететь и затем приземлиться вертикально. Новая ракета испытывала ранее невиданные технологии для космических кораблей, и инженеры увидели в этом захватывающий проект, с которым можно было бы работать.

«Я оглядываюсь назад на то время своей карьеры, и я сейчас могу оценить то, что мы делали», — говорит Дэн Думбахер, возможный руководитель проекта для программы DC-X. «Мы делали вещи в мире ракет-носителей, которые обычно не допускались».

Dan Dumbacher
From Jan 2018 — Executive Director at American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA)

Строительство первого прототипа DC-X началось в 1991 году, и инженеры начали испытания на удаленном ракетном полигоне «Белые пески» в Нью-Мексико 18 августа 1993 года. Во время своего первого полета корабль пролетел в воздухе чуть меньше минуты, достигнув высоты 151 футов. В последовательных испытаниях ракета продолжала взлетать и приземляться почти непосредственно там, где она начала полет, выполняя обещание повторного использования.

Планы использования космического корабля для регулярных космических путешествий были упомянуты в долгосрочных планах НАСА. Агентство заявило, что ракета может предложить новый, недорогой путь в космос. И, по одной оценке, цена полета на космическом корабле будет такой же, как и мировое путешествие на океанском лайнере Queen Elizabeth 2.

По мере развития программы новая тестовая версия ракеты под названием DC-XA начала испытания в White Sands. В 1996 году ракета взлетела три раза, достигнув высоты 10000 футов за одно испытание.

Затем, 31 июля 1996 года, произошла катастрофа. Посадка ракеты происходила без помех, но когда она приблизилaсь к земле, неисправность помешала одной из четырех посадочных опор развернуться. Без этого важнейшего стабилизатора корабль не смог удержаться в вертикальном положении — oн опрокинулся и взорвался.

В комнате контроля за полетом Думбахер думал в это время, что конец DC-XA означает конец его карьеры. Ракета, на разработку которой они потратили годы, работали и испытывали — сейчас перед ними горела.

Затем зазвонил телефон.

Ожидая самого худшего, Дамбахер поздравил своего босса с хорошо выполненной работой. Хотя проект закончился огненным концом, в конечном итоге он был признан успешным. Команда разработала и проверила совершенно новую технологию космического корабля.

«Некоторые люди будут рассматривать последний тест как провал», — сказал Думбахер. «С одной стороны, я это вижу. С другой стороны, нам эти тесты разрешили выйти за границы возможного».

Сегодня Дэн Думбахер является исполнительным директором Американского института аэронавтики и астронавтики (AIAA).

Без сомнения, ракеты многоразового использования дешевле, и предлагают компаниям, занимающимся запуском спутников в космос, возможность отправлять больше рейсов в более короткие промежутки времени.
Такие компании, как SpaceX от Илон Маск и Blue Origin Джеффа Безоса, полагаются на эту концепцию, чтобы сделать экономически выгодным запуск тяжелых грузов в космос, и это, вероятно, определит будущее космических полетов.

SpaceX успешно запускает и повторно использует ракету Falcon 9 и транспортные средства Драгон, приземляя ускорители Falcon даже на управляемые дронами корабли в середине океана, чтобы их можно было забрать отдуда и использовать снова.
Тем временем Blue Origin планирует отправить на Луну миссию в 2024 году с использованием многоразовыс ракет на базе New Shepard и New Glenn.

У SpaceX есть еще более грандиозные планы относительно предстоящей ракеты Starship. Маск сказал, что хочет на Starship добраться до Марса, прототип которой — Starhopper — прошел предварительные испытания в августе 2019.

Starhopper, в очень похожем стиле, как эхо прошлых испытаний в пустыне DC-X более 20 лет назад, недавно взлетел на вершине радужного копья пламени, и осторожно вернулся на землю через несколько минут (SpaceX Space Launch Facility, Бока-Чика, штат Техас).

Starship и другие подобные ему корабли, вероятно, однажды станут основой для следующей волны исследования человечества в Солнечной системе.

Дамбахер и команда DC-X, возможно, и не подозревали этого, когда они наблюдали за тем, как их футуристическая ракета взлетела в 1993 году, но они наблюдали за тем что произойдет в недалеком будущем.

The path forward from DC-X/XA == https://ispcs.com/agenda_files/2010/gaubatz.pdf