Что нужно знать о новой японской ракете H3

Что нужно знать о новой японской ракете H3

Десять лет в процессе создания, японская ракета H3, наконец, готова к полету, а ее первый запуск запланирован на вторник, 14 февраля.

Для Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) это будет знаменательное событие, поскольку космическое агентство позиционирует H3 как следующую флагманскую ракету страны и способ для страны «постоянно иметь доступ к космосу». Если все пойдет по плану, JAXA будет запускать ракету средней грузоподъемности примерно шесть раз в год, и она будет делать это в течение следующих 20 лет. H3, японская ракета третьего поколения на жидком водороде, состоит из двух ступеней, ряда возможных конфигураций и совершенно нового двигателя. Однако добраться до дня запуска оказалось непросто.

Проект H3, сотрудничество между Mitsubishi Heavy Industries и JAXA, был одобрен в 2013 году, а работа началась в следующем году. Ракета-носитель H3 была разработана с учетом трех основных целей: «высокая гибкость, высокая надежность и высокая стоимость-производительность», согласно JAXA.

Ракета должна была взлететь в 2020 году, но серьезные технические проблемы с новым двигателем первой ступени LE-9 заставили отложить. Проблемы, впервые обнаруженные во время квалификационных испытаний в мае 2020 года, включали треснувшие лопатки турбины в сборке турбонасоса LE-9 и отверстие, обжаренное в стенке камеры сгорания. В результате JAXA увеличила запуск с 2020 года до весны 2021 года, но продолжающиеся проблемы вынудили еще одну отсрочку, на этот раз до начала 2023 года. Ракета H3 теперь, похоже, готова к запуску, как JAXA объявила в декабре прошлого года.

У новой ракеты есть много возможностей для этого, но повторное использование не является одной из таких вещей. Это остается исключительной областью SpaceX, по крайней мере, для ракет средней грузоподъемности. Но с целевой ценой запуска, начинающейся примерно с 38 миллионов долларов (5 миллиардов иен), расходный материал H3 может стать привлекательным выбором как для коммерческих, так и для частных клиентов, а также для тех, кто хочет воспользоваться миссиями райдшеринга. И при такой стоимости это примерно половина цены японской ракеты H-IIA, которую, помимо H-IIB, H3 должен заменить. Конструкция H3 опирается на некоторые коммерческие готовые продукты из других отраслей, включая автомобильную промышленность, что приводит к «высокой стоимости и производительности», говорит JAXA.

H3 представляет собой двухступенчатую полностью жидкостную ракету-носитель с дизайном, частично вдохновленным ее предшественниками, H-IIA и H-IIB, а также японской ракетой Epsilon. Первая ступень будет оснащена либо двумя, либо тремя двигателями LE-9, в то время как верхняя ступень получит один двигатель. Твердотопливные ракетные ускорители ракеты очень похожи на первую ступень Epsilon.

Двигатели первой и второй ступеней LE-9 оснащены первым в мире двигателем экспандера с циклом обдува. В этой системе давление в турбине может быть высоким, потому что нагретое топливо, которое приводит в движение турбину, может быть сброшено. Кровотечение турбины таким образом создает более высокую тягу двигателя, но за счет эффективности. И, как указывает JAXA, циклы выпуска экспандера «могут реализовать как искробезопасность простоты, так и низкую стоимость».

Полностью интегрированная стандартная конфигурация имеет высоту почти 207 футов (63 метра) и диаметр основной ступени 17 футов (5,2 метра). H3 должен быть способен поднять 8 818 фунтов (4 000 кг) на солнечно-синхронную орбиту и от 8 818 до 17 417 фунтов (4 000 и 7 900 кг) на геостационарную переходную орбиту, согласно Parabolic Arc. Будущая модернизация может позволить ракете доставлять грузы на Луну, включая запланированную космическую станцию Gateway на лунной орбите.

Ракета может запускаться с одним из двух типов обтекателей и с выбором из нуля, двух или четырех твердотопливных ракетных ускорителей. Четыре обозначения H3 существуют в зависимости от конфигурации, что соответствует стремлению JAXA к гибкой системе запуска. Наземные команды собирают ракету на вершине подвижной пусковой установки (ML), которая сама по себе находится в здании сборки транспортных средств JAXA, пока не придет время выкатываться для заправки и запуска.

Для своей первой миссии ракета в конфигурации H3-22 попытается доставить спутник Advanced Land Observation Satellite-3 (ALOS-3), также известный как «Daichi-3», на солнечно-синхронную орбиту. Спутник наблюдения Земли оснащен мультиспектральным датчиком для просмотра нашей планеты как в видимом, так и в ближнем инфракрасном свете. ALOS-3, как преемник предыдущих спутников ALOS, имеет улучшенное наземное разрешение 2,6 фута (0,8 метра).