Пилотируемая космонавтика

30 мая тяжелая ракета Falcon 9 с многоразовым космическим кораблем SpaceX Crew Dragon взлетела с 39-го стартового комплекса, расположенного на территории Космического центра имени Джона Фицджеральда Кеннеди во Флориде (США). На борту находились астронавты НАСА Роберт Бенкен и Дуглас Херли, ранее летавшие на американских многоразовых космических кораблях Space Shuttle и советских (российских) одноразовых «Союзах». Стыковка Crew Dragon и МКС состоялась 31 мая. На Землю Crew Dragon с теми же астронавтами успешно вернулся 2 августа — капсула космического корабля приводнилась в Мексиканском заливе, после чего была погружена на платформу Go Navigator. Таким образом США впервые с 21 июля 2011 года, когда в последний раз стартовал Space Shuttle, самостоятельно отправили людей на МКС.

В период с 2006 до 2020 года стоимость места для НАСА на космических кораблях «Союз» выросла с 21,3 миллиона до более 90 миллионов долларов. От потери монополии в доставке людей на МКС «Роскосмос» ежегодно будет недополучать около 400 миллионов долларов — примерно такая же сумма ушла у американской компании SpaceX на разработку Falcon 9, получившей многоразовую первую ступень. После того как состоится неоднократно откладываемый первый полет с экипажем еще одного американского космического корабля — Boeing Starliner, можно быть уверенным, что «Союз» станет практически не нужен НАСА даже в качестве запасного варианта.

Луна

В уходящем году Китаю в рамках миссии Chang'e 5 удалось повторить сразу два советских достижения, которые, принимая во внимание текущее состояние российской микроэлектронной промышленности, уже вряд ли в состоянии совершить «Роскосмос». Во-первых, впервые за последние более чем 40 лет рукотворному объекту удалось покинуть естественный спутник Земли (3 декабря). Во-вторых, впервые за указанный период на Землю были доставлены образцы лунного грунта (16 декабря). Кроме того, Китай стал третьей после США и СССР страной, установившей свой флаг на Луне.

Межпланетная станция Chang'e 5 была запущена 23 ноября при помощи тяжелой ракеты Long March 5 с космодрома Вэньчан (северо-восточное побережье острова Хайнань). Третья в истории китайской космонавтики успешная мягкая посадка аппарата на поверхность естественного спутника Земли состоялась 1 декабря. Спускаемый аппарат китайской миссии Chang'e 5 прилунился на пике Рюмкера, расположенном в северо-западной части видимой стороны Луны. Там же было добыто примерно два килограмма образцов вулканического происхождения, впоследствии успешно доставленных на Землю. Предыдущий раз аналогичная программа выполнялась в августе 1976 года. Однако, в отличие от советской «Луны-24», после завершения основной части миссия Chang'e 5 направилась к точке Лагранжа системы Солнце — Земля.

Марс

В 2020 году к Марсу полетели сразу три научные миссии. Самая технологичная из них, Mars-2020 от НАСА, стартовала 30 июля с базы Военно-воздушных сил (ВВС) США на мысе Канаверал (Флорида) при помощи ракеты Atlas V. Миссия, включающая в себя однотонный ровер Perseverance и двухкилограммовый беспилотник вертолетного типа Ingenuity, в феврале 2021 года высадится в ударном кратере Езеро, который, вероятно, в древности был наполнен водой. Основная цель программы Mars-2020 заключается в проведении астробиологических исследований. В задачи летательного аппарата входит поиск оптимальных и наиболее перспективных маршрутов для будущих марсоходов.

Две другие марсианские миссии, осуществленные в уходящем году, провели Китай и ОАЭ. Орбитальный зонд Hope из Объединенных Арабских Эмиратов, 19 июля стартовавший с космодрома Танэгасима (Япония) при помощи ракеты H-IIA, займется, в частности, климатическими исследованиями Марса и изучением причин утечки из его атмосферы водорода и кислорода. 23 июля к Марсу при помощи ракеты Long March 5 с Вэньчана отправилась китайская астробиологическая миссия Mars Global Remote Sensing Orbiter and Small Rover (Huoxing-1), включающая в себя орбитальный космический аппарат и ровер.

Mars-2020, Hope и Huoxing-1 должны достичь Марса в феврале 2021 года. Старт второй части европейско-российской миссии ExoMars, которая должна была отправиться к Красной планете в июле, был перенесен из-за пандемии, вызванной коронавирусной инфекцией COVID-19. Заявляемая причина — неготовность оборудования с европейской стороны. Теперь пуск миссии, включающей десантный модуль с российской посадочной платформой Kazachok («Казачок») и европейский ровер Rosalind Franklin, намечен на лето 2022 года.

Астероиды

5 декабря спускаемая капсула японской миссии Hayabusa 2 приземлилась в Южной Австралии, доставив на Землю 5,4 грамма образцов с астероида (162173) Рюгу. Сама межпланетная станция Hayabusa 2 продолжит работу в космосе, как ожидается, до 2031 года. 20 октября в рамках американской миссии Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security Regolith Explorer (OSIRIS-REx) осуществлен забор нескольких десятков граммов образцов с астероида Бенну. Соответствующие породы должны попасть на Землю в сентябре 2023 года.

Многоразовый беспилотник

4 сентября Китай при помощи средней ракеты Long March 2F запустил с космодрома Цзюцюань (автономный район Внутренняя Монголия), как утверждает корпорация China Aerospace Science and Technology Corporation (CASC), «экспериментальный космический корабль многоразового использования». В Китае заявляют, что данное изделие предназначено для тестирования космических многоразовых технологий, тогда как в США уверены, что оно может выступать аналогом беспилотного многоразового космического корабля X-37B Orbital Test Vehicle (OTV) Военно-воздушных сил (ВВС) США.

Согласно данным Командования воздушно-космической обороны Северной Америки, 5 сентября, находясь на орбите, китайский «экспериментальный космический корабль многоразового использования», совершив два полных оборота вокруг планеты, выпустил некоторое другое изделие. Миссия материнского космического корабля завершилась 6 сентября успешным самостоятельным приземлением.

Starlink

В 2020 году началось публичное бета-тестирование глобальной спутниковой системы SpaceX Starlink. Согласно обнародованным условиям, доступ к сети обойдется в 499 долларов (разовый платеж за оборудование без учета налогов, доставки и установки) плюс 99 долларов в месяц (абонентская плата). Оборудование для подключения к интернету включает в себя пользовательский терминал с фазированной антенной решеткой, монтажный штатив и Wi-Fi-маршрутизатор. В настоящее время воспользоваться данным предложением смогут пользователи из США и Канады. Заявляемая SpaceX скорость передачи данных варьируется от 50 мегабит в секунду до 150 мегабит в секунду, а задержка сигнала — от 20 миллисекунд до 40 миллисекунд. Сейчас на низкой околоземной орбите находится более 900 космических аппаратов Starlink.

Ракеты

Среди проведенных в 2020 году ракетных пусков особого внимания, вероятно, заслуживают три. Первый — испытательный полет прототипа космического корабля Starship восьмой версии (SN8) компании SpaceX, состоявшийся 9 декабря на полигоне в Техасе. В воздухе изделие находилось 6 минут 40 секунд, совершило ряд маневров, в том числе практически горизонтальный полет, и поднялось на высоту 12 километров. Приземляясь, SN8 взорвался, ударившись о посадочную площадку. Причина — низкое давление в топливном баке. По информации SpaceX, испытания прошли успешно, поскольку позволили собрать все необходимые сведения о маневрировании изделия — прототипа первой в мире полностью многоразовой сверхтяжелой ракеты.

Второе событие состоялось 16 декабря, когда сверхлегкая ракета Rocket американской компании Astra впервые преодолела линию Кармана (100 километров над уровнем моря), считающуюся условной границей между атмосферой Земли и космическим пространством. Ракета, стартовавшая с пускового комплекса Кадьяк на Аляске, достигла высоты 390 километров и развила скорость 7,2 километра в секунду, что примерно на 0,5 километра в секунду меньше требуемой для выхода на орбиту. Полет Rocket длился 8,5 минуты. В Astra проведенный испытательный пуск назвали успешным, поскольку он позволил определить точное соотношение компонентов топлива (керосина и жидкого кислорода) для следующего пуска. Для старта Rocket с Кадьяка было привлечено всего пять сотрудников компании, которые смогли запустить ракету всего за несколько дней. Rocket должна стать одной из самых дешевых и простых в эксплуатации ракет в мире. Ожидаемая стоимость пусковой услуги — 1 миллион долларов за доставку на низкую околоземную орбиту 150 килограммов груза. Одним из конкурентов Astra выступает американская компания Rocket Lab, чья сверхлегкая ракета Electron в уходящем году стартовала семь раз (из них один раз — неудачно).

Третье событие — запуск 21 декабря новой китайской средней трехступенчатой ракеты Long March 8, центральный блок которой получил пару двигателей YF-100 с двумя прикрепленными к нему боковыми ускорителями, оснащенными теми же силовыми агрегатами. Китайские YF-100, созданные на основе советских РД-120, адаптированы к многоразовому использованию. В ходе следующего пуска, намеченного на 2021 год, Китай попробует совершить вертикальную посадку связки из первых двух ступеней Long March 8.