Long March-10B изведе спътник в орбита, върна първата си степен само за шест минути и я остави да увисне над плаваща платформа – исторически успех, който приближава Пекин до ерата на многократно използваемите ракети

За няколко секунди над водите край китайския остров Хайнан бъдещето на космическите полети приличаше на невъзможен цирков номер.

От небето се спусна 63-метровата първа степен на ракетата Long March-10B. Двигателите ѝ забавиха падането, системите за управление коригираха движението ѝ, а под нея чакаше необичайна морска конструкция – огромна метална кула, опъната с високоякостни въжета.

Ракетата не разгъна крака и не кацна върху палубата. Вместо това специални куки по корпуса ѝ се захванаха за кръстовидната мрежа. За миг многотонният ускорител увисна неподвижно в центъра на платформата.

Китай току-що беше извършил първото в своята история контролирано връщане на степен от ракета, изпълнила реална орбитална мисия – и първото успешно улавяне на подобен ускорител чрез морска мрежа.

Шест минути между Космоса и морето

Long March-10B излетя на 10 юли от търговския космодрум във Вънчан, в южната китайска провинция Хайнан. Ракетата успешно изведе своя полезен товар в предварително определена орбита.

След отделянето от горната степен ускорителят започна обратния си път. Последваха около шест минути на свободен полет, промяна на ориентацията, аеродинамично забавяне и контролирано спускане с помощта на двигателите.

Подобна маневра изисква изключителна точност. Ракетната степен трябва да се върне от огромна височина, да компенсира скоростта и страничното си отклонение, да отчита движението на морската платформа и да достигне сравнително малка зона за улавяне.

Вместо традиционна площадка китайските инженери използват плаваща конструкция с размери приблизително 144 на 50 метра и водоизместимост около 25 000 тона. В четирите ѝ края са разположени лидарни системи, които следят положението, скоростта и наклона на връщащата се ракета.

Когато ускорителят навлезе в зоната за прихващане, специалните въжета поемат оставащата кинетична енергия. Така ракетата не се удря твърдо в палубата, а остава окачена в средата на конструкцията.

Защо мрежа, а не крака като при SpaceX

Многократно използваемите ракети не са нова идея. SpaceX извърши първото успешно връщане на степен от орбитална ракета Falcon 9 още през декември 2015 г. Оттогава компанията е натрупала над 600 успешни кацания, а отделни ускорители вече летят десетки пъти. През същата седмица един от тях постави рекорд с 36-и полет.

Китайският подход обаче е различен.

Falcon 9 носи сгъваеми опори, които се разгъват секунди преди кацането. Long March-10B разчита на куки и външна система за прихващане. Според китайските разработчици премахването на тежките крака опростява конструкцията, намалява масата и позволява по-голяма част от възможностите на ракетата да бъде използвана за полезен товар.

Мрежата може да компенсира и известно отклонение от идеалната траектория. Вместо ракетата да бъде принудена да докосне точно определена точка върху палубата, въжетата създават по-голяма зона, в която тя може да бъде безопасно прихваната.

Идеята напомня донякъде спирачните въжета върху самолетоносачите, които улавят кацащите бойни самолети. Разликата е, че тук системата трябва да задържи вертикално спускаща се ракетна степен с размерите на многоетажна сграда.

Исторически успех, но не и равенство със SpaceX

Китайската мисия е безспорен технологичен пробив, но все още не означава, че Пекин е настигнал SpaceX.

Long March-10B има заявена товароподемност до около 16 тона в ниска околоземна орбита, когато се използва във вариант за връщане на първата степен. За сравнение, максималната обявена товароподемност на Falcon 9 достига 22,8 тона, макар че преките сравнения зависят от конкретната орбита, профила на мисията и от това дали ускорителят се връща.

По-важната разлика е натрупаният опит. SpaceX вече не доказва само, че може да приземи една ракета. Компанията е превърнала връщането, проверката и повторното използване на ускорителите в индустриален процес, изпълняван понякога по няколко пъти седмично.

Китай засега е направил първата голяма крачка.

Истинският тест ще бъде дали уловената степен може да бъде инспектирана, подготвена и изстреляна отново без скъпа и продължителна реконструкция. Според китайската държавна телевизия ускорителят трябва да бъде използван при нов полет още преди края на годината.

Именно този втори полет ще покаже дали страната разполага не просто със зрелищна система за връщане, а с реално работещ модел за многократна употреба.

Гориво за новата космическа икономика

Long March-10B е разработена за растящия китайски пазар на търговски космически услуги. Ракетата е висока около 63 метра, диаметърът на основния ѝ корпус е 5 метра, стартовата маса е приблизително 760 тона, а тягата при излитане достига около 890 тона.

По данни на китайската агенция „Синхуа“ в мисията е използван и високочист метан, произведен от втечнен природен газ. Китайските разработчици твърдят, че това гориво е по-удобно за съхранение и транспорт и е подходящо за ракети, които трябва да бъдат изстрелвани често и използвани повторно.

Метанът оставя по-малко отлагания в двигателите в сравнение с някои традиционни ракетни горива. Това потенциално може да намали времето и разходите за почистване и техническо обслужване между отделните полети – ключово условие за икономически смислена многократна употреба.

Битката не е само за престиж

Зад зрелищните кадри стои огромен икономически залог.

Многократно използваемите ракети могат значително да намалят цената на един космически полет. Най-скъпата част от носителя – двигателите и конструкцията на първата степен – вече не се унищожава след няколко минути работа, а се връща за нова мисия.

Това позволява по-често извеждане на комуникационни, навигационни и наблюдателни спътници. Китай изгражда собствени големи спътникови съзвездия и се нуждае от ракети, които могат да летят регулярно, а не само при единични държавни мисии.

Long March-10B е свързана и с по-широкото семейство Long March-10, разработвано в подкрепа на китайската програма за пилотирани мисии до Луната. Успешното връщане може да предостави ценни данни за двигателите, системите за управление и поведението на големи ракетни степени при навлизане обратно в атмосферата.

Нов участник в клуба на връщащите се ракети

Дълго време многократната употреба беше област, в която американските компании имаха огромна преднина. SpaceX превърна кацащите ракети от научна фантастика в почти всекидневна гледка. Blue Origin също разработи и успешно върна свои ускорители.

Сега Китай показа, че не възнамерява просто да копира вече съществуващите решения. Огромната мрежа над морето е собствен отговор на същия инженерен проблем – как най-скъпата част от ракетата да бъде върната на Земята с възможно най-малко допълнително тегло.

Един успешен полет не решава всички проблеми. Предстоят изпитания на надеждността, устойчивостта на платформата при лошо време, цената на поддръжката и броя на полетите, които една степен може да издържи.

Но след 10 юли въпросът вече не е дали Китай може да върне орбитална ракета.

Въпросът е колко бързо ще се научи да я изпраща отново.