7 март 2023 г. 08:05 ч.
Светослав Александров. Преди броени дни американската компания СпейсЕкс отпразнува забележително постижение – 100 последователни и успешни кацания на първи степени на ракети „Фалкън“. Как основаната от Илон Мъск стана най-успяващата и просперираща космическа фирма в цял свят, разказва нейният вицепрезидент Джон Едуардс, отговарящ за „Фалкън 9“ и „Фалкън Хеви“.
Едуардс е дал интервю за писателя Дейвид Браун, което е публикувано на сайта Суперклъстър (линк).
Когато Едуардс бил нает да работи за СпейсЕкс през 2004 година, тогава не е имало такова нещо като рециклирана ракета. Нещо повече, тогава фирмата още не била изстреляла нито една ракета в космоса! През 2004 г. СпейсЕкс тепърва почвали изпитанията на турбопомпите на двигателите „Мерлин“, Илон Мъск не бе станал знаменитост и сам самичък провеждал интервютата на кандидатите за работници.
„Дори тогава, когато той влезе в стаята, излъчваше застрашаващо присъствие“, споделя Едуардс за Илон Мъск. „Направо мина по същество. Не губеше никакво време. Прегледа ми тихомълком резюмето, стана, зададе ми няколко въпроса за проектите, по които съм работил в гимназията и ми зададе една гатанка“.
Едуардс е помолил Браун да не споделя съдържанието на гатанката в случай, че Илон все още я използва. Касае географски въпрос и има повече от един верен отговор.
Едуардс е дал верен отговор веднага, на което Илон отвърнал: „Добре, това е лесният отговор. Но кой е трудният?“.
Младият кандидат се замислил сериозно, след което изстрелял потресаващо грешен, но креативен отговор. Мъск се изсмял, но бил впечатлен – за него било важно не толкова да открие добре начетен човек, колкото такъв, който да може да мисли извън общоприетото.
СпейсЕкс първоначално започнали да търсят начин за възвръщаемост посредством парашути. „Сложихме парашут още на първата ракета, която загубихме“, спомя си Едуардс. Това се оказало прекалено дълъг пас за СпейсЕкс, ракетата се разрушила още преди парашутът да получи своят шанс да сработи. „Но Илон винаги има предвид, че шансът ти трябва да е по-голям от нулата. Е, със сигурност ако не сложиш никакъв парашут, тогава шансът ракетата да оцелее е точно нула“.
В крайна сметка екипът на „Фалкън“ решил да се спре на концепцията за ретроракетно кацане. Това се оказало амбициозна задача и СпейсЕкс се подложили на подигравките на обществото, но вътре в самата фирма никой не си е позволявал да мисли, че задачата е невъзможна.
„Имам предвид, все пак бе допустимо от законите на физиката“, казва Едуардс. „Знаехме, че пипкавата част се състои в това ракетата да притежава допълнителна мощност при изпълнението на основната си мисия – което означава да постави смислено количество полезен товар в орбита, но да остане енергия, за да може да кацне“.
СпейсЕкс изпробвали за пръв път идеята през 2013 г., по време на изстрелването на канадския спътник CASSIOPE. Само че тогава, вместо да се опитат да извършат кацане върху плаваща платформа, ракетата била насочена към локация в океана. След като ракетата извела спътника, тя се преориентирала (по същия начин, по който това се случва и днес) и е достигнала предопределеното си място в океана, след което започнала да се забавя посредством двигателната си система.
„Фактът е, че ние вече можехме да забавим ракетата по управляем начин, да уцелим мишена и също така бяхме наясно със скоростта. Всички си казахме: трябва да добавим крачета за кацане! Със сигурност ще сработи. Спомням си, че след тази мисия летях в небесата от щастие. Мислех си, че да, това наистина ще сработи“.
Днес технологията по възвръщаемост и рециклиране на космическите ракети е вече утвърдена. Но освен че пести пари, тя осигурява още едно предимство.
И именно тук е тайната на СпейсЕкс – по този начин инженерите могат да инспектират хардуера след полет, нещо, което никой друг не прави. Така СпейсЕкс е единствената фирма, която може да установи и разреши потенциалните проблеми преди те да се проявят при някоя от следващите мисии.
„Опитваме се да научим всичко, което можем“, казва Едуардс. „Това е един факт за връщането и рециклирането, който често бива пренебрегнат. Имаме огромно предимство по отношение на надеждността – когато си получиш хардуера обратно след полет, можеш да го изследваш и така да научиш неща, които не очакваш или за които не знаеш. Абсолютно съм убеден, че фирмите, които не си рециклират ракетите, имат проблеми, за които изобщо не знаят и които един ден ще им скроят номер“.
Именно в това отношение ракетите на СпейсЕкс вече приличат на самолетите. Когато един самолет бива произведен, той не започва веднага да вози пътници, а вместо това двама пилоти го изпитват във всякакви ситуации. Понастоящем ракетите „Фалкън“ са в процес на удължаването на експлоатационния им период от 10 на 20 старта. Разковничето се корени в една думичка, която се нарича „квалифициране“ и която представлява инженерен термин, показател за това какви допустими граници са установили анализите и изпитанията относно това, което една ракета трябва да изпълнява по време на полет. „Ако решим да проведем 20 изстрелвания, ние трябва да докажем, било то чрез анализ или изпитания, че можем да постигнем много повече от това. Не си играем на зарове“, пояснява Едуардс.
Вицепрезидентът на СпейсЕкс разказва колко трудоемка е била първоначалната квалификация на свръхтежката ракета „Фалкън Хеви“. Екипът трябвало да оцени взаимодействията между трите ускорителя по време на изстрелването, както и между тях и стартовата площадка. Разделянето на ускорителите представлявало особено сложен проблем. Трябвало да се оцени натоварването на трите ускорителя, за да може компанията да се подсигури, че всички те ще са в състояние да се завърнат на Земята. Аеродинамичните характеристики на „Фалкън Хеви“ са уникални в сравнение с „Фалкън 9“. Също така, понеже свръхтежката ракета притежава изпъкналости заради страничните ускорители, била добавена допълнителна броня в случай че ракетата попадне в някое ято птици. Едуардс споделя, че за да се оцени влиянието на попадение от птици, СпейсЕкс са правили опити със замръзнали пилета!
Най-голямото предизвикателство в днешни дни според Едуардс е в това какво се случва след кацането на степените върху плаващата платформа. В морето има вълни и ветрове. Може да се разрази и буря. За тази цел Спейсекс са разработили робот за прихващането и застопоряването на ракетите, който се нарича Октаграбър, но той понякога е тромав. „Времето в океана е сурово, виждали сме ракети да се хлъзгат и пързалят и, човече, стоим по цяла нощ и се молим да не се прекатурят или нещо подобно…“
Ракетите „Фалкън 9“ и „Фалкън Хеви“ са завършени и СпейсЕкс не планира сериозен ъпгрейд в бъдеще. Екипът прави единствено дребни промени, които да подобрят надеждността и възвръщаемостта им. Първоначално отнемаше шест месеца, за да може една степен да бъде рециклирана след нейното кацане и подготвена за нов полет. След това този период бе съкратен на пет месеца, после на три месеца и накрая на три седмици. Илон Мъск наскоро се включи в дискусиите: „Защо изобщо имаме рециклиране? Не трябва да има никакво рециклиране. Ракетата просто трябва да каца и да излита, оправете я, че да може да го прави“. За да се постигне тази цел, екипът трябва да оцени всичко, което налага инспекции между полетите и да наложи необходимите промени, за да могат тези инспекции да станат излишни.
Задачата е амбициозна, но ако съществува фирма, която може да я постигне, това е СпейсЕкс.
