8 июня 2024 года с аэродрома в пустынном районе штата Нью-Мексико последний раз поднялся в небо самолет-носитель с космопланом Unity. Семь человек — трое членов экипажа и четыре пассажира — совершили захватывающее путешествие на высоту более 80 километров над Землей.
Всё началось с идеи Ричарда Брэнсона сделать космические путешествия доступными для всех. В 2004 году была основана компания Virgin Galactic, которая взяла на себя амбициозную задачу – создание космического самолета, способного доставить туристов на границу космоса.
Оптимизм не удался
Для Ричарда Брэнсона, основателя Virgin Group (о миллиардере мы писали в этой статье), воздухоплавание и космические путешествия — это очень личная история. Миллиардер сам участвовал в нескольких рекордных полетах на воздушных шарах. В рамках продвижения основанной компании Брэнсон украсил свой личный бизнес-джет Dassault Falcon 900EX, получивший название Galactic girl (G-GALX), вариацией ливреи Virgin Galactic.
Брэнсон был настроен оптимистично. В июле 2008 года он уверял, что первый космический полет состоится в течение 18 месяцев. Спустя полтора года Virgin Galactic объявила, что начальные полеты будут проводиться с космопорта Америка в пустыне Мохаве «в течение двух лет». Позже в том же году Scaled Composites объявила, что первые полеты WhiteKnigh Two с пилотируемым кораблем SpaceShipTwo в качестве полезной нагрузки состоятся в начале 2010 года. Оба самолета действительно совершили совместный полет в марте.
Перед этим 7 декабря 2009 года космоплан SpaceShipTwo был представлен на космопорте в пустыне Мохаве. Ричард Бренсон сообщил примерно 300 присутствовавшим, каждый из которых оплатил билет стоимостью 200 тысяч долларов, что полеты начнутся в 2011 году.
Однако в апреле 2011-го Бренсон объявил о дальнейших задержках, заявив: «Надеюсь, через 18 месяцев мы уже будем сидеть в нашем космическом корабле и отправимся в космос».
Увы, к февралю 2012 года SpaceShipTwo выполнил лишь 15 испытательных полетов, будучи прикрепленным к WhiteKnightTwo, а также 16 испытаний без включения двигателей, последнее из которых состоялось в сентябре 2011 года.
29 апреля 2013 года SpaceShipTwo впервые включил двигатели в воздухе: они проработали в течение 16 секунд. Кратковременный полет начался на высоте 15 километров, космоплан достиг максимальной высоты 16,7 километра. Во время этого полета SpaceShipTwo достиг скорости 1,2 Маха — менее половины обещанной Ричардом Брэнсоном. Во втором сверхзвуковом полете корабль сохранял скорость 1,4 Маха в течение 20 секунд. Несмотря на улучшение, это все же значительно меньше требуемых 2,1 Маха в течение 70 секунд, необходимых для того, чтобы обеспечить вывод шести пассажиров в космос. Тем не менее, Брэнсон заявил, что его космический корабль будет способен «запускать по 100 спутников каждый день».
Назначенный исполнительным директором Virgin Galactic бывший сотрудник NASA Джордж Уайтсайдс в интервью The Guardian в 2014 году отмечал: «Наша компания претерпела значительные изменения. Когда я присоединился в 2010 году, мы в основном были маркетинговой организацией. На данный момент мы можем самостоятельно проектировать, строить, тестировать и запускать ракетные двигатели, и всё это происходит в Мохаве, чего, насколько я знаю, не делают нигде больше на планете».
Восхождение SpaceShipTwo
Предшественник SpaceShipTwo — SpaceShipOne — дважды поднялся на высоту более ста километров и получил престижную награду Ansari X Prize за два пилотируемых суборбитальных космических полета на одном многоразовом космическом аппарате в течение двух недель. Однако дела у «второй» модели шли тяжело.
В 2007 году развитие проекта омрачила трагедия, когда в результате взрыва на испытательном стенде погибли три сотрудника компании-разработчика, строившей SpaceShipTwo по заказу Virgin Galactic. Это событие вынудило пересмотреть многие аспекты безопасности и конструкции космоплана. Несмотря на трудности, команда продолжила работу, и в 2013 году SpaceShipTwo, получивший имя Enterprise, совершил свой первый полет.
— Все прошло как нельзя лучше, — прокомментировал тогда это событие Ричард Брэнсон.
В сентябре 2014 года Ричард Брэнсон объявил, что первая коммерческая пассажирская миссия запланирована на февраль или март 2015 года; однако к моменту этого заявления новый вид топлива на основе пластика еще даже ни разу не испытали в полете. На то время SpaceShipTwo совершил лишь три тестовых полета на высоте не больше 21 километра. Для получения лицензии Федерального управления гражданской авиации на перевозку пассажиров аппарат должен был пройти испытания на полной скорости и достичь высоты около 100 километров. После объявления о дальнейших задержках The Sunday Times сообщила о том, что клиенты, внесшие в общей сложности 80 миллионов долларов предоплаты, крайне недовольны.
Том Боуэр, автор книги «Ричард Брэнсон. Фальшивое величие», отметил: «Они потратили 10 лет на совершенствование одного двигателя и потерпели неудачу. Сейчас они пытаются использовать другой двигатель и выйти в космос через шесть месяцев. Это просто нереально».
В 2014 году произошла еще одна трагедия — космоплан Enterprise потерпел крушение во время тестового полета. Второй пилот Майкл Олсбери погиб, командир Питер Сиболд смог выпрыгнуть с парашютом и отделался травмами.
Потеря Enterprise
В день аварии, 31 октября, космический корабль Enterprise выполнял четвертый этап управляемого полета с тягой двигателей (PF04). В рамках данного теста аппарат был сброшен с носителя WhiteKnightTwo, самолета VMS Eve, который вылетел с аэрокосмического порта Мохаве. В ходе испытания планировалось впервые проверить новый, более мощный и стабильный гибридный ракетный двигатель, канал горения которого состоял не из резины, а из нейлона. По счету полет являлся 55-м для данного космоплана и 35-м свободным полетом.
Согласно брифингу Национального совета по безопасности на транспорте США (NTSB), SpaceShipTwo был сброшен с носителя в соответствии с планом и нормально запустил новый гибридный ракетный двигатель. Однако примерно через 11 секунд космоплан внезапно разрушился с сильным взрывом, оставив на земле поле обломков длиной около 55 километров. Свидетели сообщили, что до падения видели раскрывающийся парашют. Второй пилот Майкл Олсбери погиб при катастрофе, а Питер Сиболд получил серьезные травмы и был доставлен в больницу. Носитель VMS Eve совершил безопасную посадку.
Изначально некоторые эксперты предположили, что причиной крушения мог стать новый ракетный двигатель, однако эта версия была быстро опровергнута после того, как были найдены и обследованы двигатель и топливные баки, оказавшиеся целыми. Это свидетельствовало об отсутствии взрыва, связанного с компонентами гибридного двигателя.
Предварительное расследование и анализ записи из кабины показали, что сбой произошел из-за преждевременного срабатывания системы фидеринга — аэродинамического торможения аппарата. Через две секунды после ее активации при работающем двигателе космоплан разрушился.
Система фидеринга управляется двумя рычагами. Она была разблокирована Майклом Олсбери, но управляющий тумблер пилот не переключил, что, по заключению NTSB, указывает на неконтролируемое срабатывание механизма, поскольку разблокировка не могло привести к развороту хвостовых частей аппарата. Ранее система фидеринга успешно использовалась во время сверхзвуковых испытательных полетов, но либо на большой высоте с более разреженным воздухом, либо на значительно меньших скоростях, чем во время инцидента 31 октября.
Вопрос возможной ошибки пилота как непосредственной причины катастрофы остается открытым. Исполняющий обязанности председателя NTSB Кристофер Харт заявил, что «ничего не исключается» и «рассматриваются все варианты, включая ошибку пилота».
Инцидент стал первой в истории катастрофой с летальным исходом на космическом аппарате в полете после трагедии шаттла «Колумбия» в 2003 году. Следователи долго не могли понять, как Сиболду удалось покинуть разрушившийся аппарат и совершить парашютное приземление с высоты около 15 километров, где атмосфера практически лишена кислорода. В ходе допроса 7 ноября сам Сиболд рассказал, что аппарат разлетелся на куски вокруг него. В тот момент пилот был пристегнут ремнями безопасности. После освобождения от ремней его парашют раскрылся автоматически. При этом пилот не был одет в герметичный скафандр, так что его спасение можно считать просто невероятным везением.
На слушаниях в Вашингтоне 28 июля 2015 года и в пресс-релизе, опубликованном в тот же день, NTSB указал на несколько ключевых факторов, которые способствовали катастрофе. К ним относятся недостаточные меры по обеспечению безопасности в конструкции аппарата, низкий уровень подготовки пилотов, отсутствие строгого контроля со стороны Федерального управления гражданской авиации, а также неуверенное состояние второго пилота, не имевшего опыта полетов. Расследование установило, что второй пилот, погибший в аварии, преждевременно разблокировал подвижный хвостовой отсек примерно через десять секунд после запуска ракетного двигателя SpaceShipTwo, когда аппарат уже преодолевал звуковой барьер. Это привело к разрушению космоплана.
Кроме того, в NTSB отметили, что подразделение Scaled Composites компании Northrop Grumman, разработавшее и выполнившее испытательный полет прототипа космического туристического аппарата, не предусмотрело защитные механизмы, которые могли бы предотвратить ошибки пилота. Проще говоря, не была внедрена система с запасным уровнем безопасности, способная защитить от преждевременной активации механизма. Член NTSB Роберт Самволт подчеркнул, что человеческую ошибку с одной точкой отказа следовало предусмотреть заранее. Вместо этого Scaled Composites «полностью положились на правильные действия пилотов».
Председатель NTSB Кристофер Харт акцентировал внимание на важности человеческих факторов, которые не получили должного внимания при проектировании, оценке безопасности и эксплуатации SpaceShipTwo. Он подчеркнул, что для безопасных пилотируемых космических полетов критически важно минимизировать последствия человеческих ошибок.
— Пилотируемые коммерческие космические полеты — это новая сфера с множеством неизвестных рисков и опасностей. В такой среде необходимо строго устанавливать и, по возможности, расширять запасы прочности в отношении известных опасностей. Для успешного развития коммерческих космических полетов необходимо тщательно выявлять и устранять известные риски, что является необходимым условием для обнаружения и устранения новых опасностей, — отметил Кристофер Харт.
Virgin Galactic сообщила, что второй SpaceShipTwo был оснащен автоматическим механическим устройством блокировки, предотвращающим включение или выключение системы фидеринга в критически важных для безопасности этапах полета.
Будущее под вопросом
Катастрофа вызвала множество дискуссий о будущем космического туризма, но Virgin Galactic и Scaled Composites не остановились на достигнутом. Для дальнейшей разработки проекта компании организовали совместное предприятие Spaceship Company.
The Spaceship Company была создана Ричардом Брэнсоном через Virgin Group (владеющей 70 %) и Бёртом Рутаном через Scaled Composites (владеющей 30 %) с целью производства коммерческих космических кораблей и самолетов-носителей для их воздушного запуска. С момента основания в 2005 году ее основным заказчиком стала Virgin Galactic, которая заключила контракт на приобретение пяти кораблей SpaceShipTwo и двух самолетов-носителей WhiteKnightTwo. Компания Scaled Composites получила подряд на разработку и создание первых прототипов WhiteKnightTwo и SpaceShipTwo, после чего приступила к серийному производству этих аппаратов с 2008 года. В 2012 году, после приобретения Scaled Composites компанией Northrop Grumman, Virgin Galactic выкупила оставшиеся 30 % акций The Spaceship Company, став ее единственным владельцем.
Разработка второго космоплана класса SpaceShipTwo — VSS Unity — началась с амбициозной цели: не только восстановить программу после потери Enterprise, но и усовершенствовать технологию для будущих поколений космических туристов. Впервые новый космический самолет был показан публике в феврале 2016 года. Название Unity предложил знаменитый британский физик Стивен Хокинг, а логотип в виде глаза, нарисованный на фюзеляже, срисован с глаза самого ученого.
Unity прошел серию наземных и воздушных испытаний, которые были направлены на проверку его производительности и безопасности. Его первый полет состоялся в декабре 2016 года, когда космоплан был поднят в воздух носителем OneKnightTwo, перешел на планирование без включения двигателей после отделения и успешно приземлился. Это был значительный шаг вперед, демонстрирующий возможности космоплана и навыки команды пилотов.
Первым самолетом-носителем компании Virgin Galactic стал Boeing 747-400, приобретенный и переоборудованный с целью поднятия в воздух космоплана SpaceShipTwo. Самолет получил прозвище Cosmic Girl. Boeing 747, один из самых узнаваемых и надежных воздушных лайнеров в истории гражданской авиации, был модифицирован для крепления космоплана под левым крылом. Благодаря своим размерам и грузоподъемности, Cosmic Girl мог эффективно поднимать суборбитальный корабль на высоту порядка 15 км, позволяя снизить энергозатраты на собственный запуск космоплана.
Использование Boeing 747 в качестве стартовой платформы в пилотных запусках помогло Virgin Galactic подтвердить концепцию воздушного старта. Cosmic Girl выступал в роли носителя для различных пилотируемых и беспилотных миссий, включая тестовые полеты прототипа SpaceShipTwo. Несмотря на внушительный размер, этот самолет с успехом выполнял задачи по доставке космоплана на нужную высоту и обеспечивал надежный и стабильный старт.
Для повышения эффективности и оптимизации эксплуатации была создана вторая платформа — специализированный самолет-носитель WhiteKnightTwo. Разработанный компанией Scaled Composites под руководством Бёрта Рутана, этот самолет был создан специально для запуска SpaceShipTwo и его преемников. Первый полет состоялся в 2008 году. Самолет представляет собой двухфюзеляжный аппарат с размахом крыла порядка 43,1 м, способный поднимать космоплан на высоту около 15 км. Особенностью WhiteKnightTwo является точность управления и аэродинамические характеристики, специально оптимизированные для запуска космоплана с самолета.
WhiteKnightTwo с момента своего первого полета инициировал многолетнюю серию испытательных запусков космопланов Virgin Galactic. Самолет неоднократно демонстрировал способность безопасно и точно поднимать SpaceShipTwo на заданную стартовую высоту, откуда космоплан отстыковывался и продолжал полет к вершинам атмосферы. В частности, WhiteKnightTwo стал неотъемлемым элементом программы испытаний и коммерческих полетов Virgin Galactic, включая несколько серий суборбитальных туристических миссий, отработанных в условиях, приближенных к реальным.
Дебют Unity
Первый полет с включением ракетного двигателя состоялся в апреле 2018 года, когда Unity достиг высоты более двадцати пяти километров, что стало важной вехой в его испытательной программе. Эти испытания были необходимы для подтверждения того, что космоплан может безопасно доставлять пассажиров на суборбитальные высоты и возвращать их на Землю. 13 декабря 2018 года Unity впервые совершил суборбитальный полет, преодолев высоту в 80 километров. NASA и Военно-воздушные силы США именно эту высоту считают нижней границей космического пространства, а не линию Кармана, проходящую на 20 километров выше. При этом, чтобы считаться астронавтами, экипажу нужно совершить как минимум один виток вокруг Земли, чего пассажиры космоплана не делают.
В 2020 году Unity на самолете-носителе OneKnightTwo под названием Eve впервые поднялся в воздух со взлетно-посадочной полосы в космопорте Америка, расположенном в штате Нью-Мексико. Спустя год в первый полет с пассажирами отправился сам основатель Virgin Galactic Ричард Брэнсон.
Суборбитальный полет на космическом самолете — уникальное и захватывающее приключение, которое открывает новые горизонты в области космического туризма. Этот полет дает возможность пассажирам испытать невесомость и увидеть Землю из космоса, не выходя на орбиту.
Путешествие начинается с того, что космический самолет прикрепляется к самолету-носителю, который поднимает его на высоту около 15 километров. Затем космоплан отделяется от носителя и включает свои ракетные двигатели, чтобы достичь высоты около 88 километров над Землей. На этой высоте пассажиры могут наблюдать кривизну планеты и увидеть глубокую темноту космоса, а также испытать несколько минут состояния невесомости.
После достижения максимальной высоты самолет начинает спуск и возвращается на Землю, совершая плавную посадку на взлетно-посадочную полосу. Весь полет длится около двух часов, включая время на подготовку и посадку. За это удовольствие пассажирам Unity пришлось заплатить 450 тысяч долларов.
Первый коммерческий полет (то есть пассажирами в нем были не только сотрудники Virgin Galactic) состоялся 29 июня 2023 года. За неполный год компания провела семь успешных суборбитальных полетов, последний из которых состоялся 8 июня 2024 года. Они стали значимым шагом в развитии коммерческих космических путешествий и позволил пассажирам из разных стран ощутить радость и волнение от космического полета.
Virgin Galactic продолжает работать над улучшением своих услуг и безопасности полетов, чтобы сделать космический туризм доступным для большего числа людей. В частности, полеты Unity закончены для того, чтобы сосредоточиться на разработке нового поколения космопланов Delta. С каждым днем мечта о космических путешествиях становится все ближе к реальности. Или нет?
Третий не пошел
Изначально целью создания SpaceShipThree в 2005 году была организация коммерческих орбитальных космических полетов в рамках программы под названием Tier 2, предложенной Бёртом Рутаном, основателем компании Scaled Composites.
К 2008 году Scaled Composites сократила эти планы и разработала концепт-дизайн, согласно которому аппараты SpaceShipThree предназначались для суборбитальных полетов за пределами атмосферы. В качестве примера приводился всего лишь двухчасовой перелет по маршруту «Кенгуру» — из Лондона в Сидней или Мельбурн.
Однако, когда в 2007 году Scaled Composites была продана корпорации Northrop Grumman, работа над концепцией SpaceShipThree прекратилась. В 2012-м Virgin Galactic получила полный контроль над производственной компанией The Spaceship Company (ранее, как мы помним, совместным предприятием со Scaled Composites). К 2016 году компания Ричарда Брэнсона продолжала работу над суборбитальным межконтинентальным космическим лайнером, который дополнил бы SpaceShipTwo в рамках деятельности Virgin Galactic и The Spaceship Company.
Концепция SpaceShipThree была пересмотрена. Теперь он стал полноценным наследником SpaceShipTwo: вместо межконтинентальных полетов в задачи космоплана записали обеспечение нескольких минут невесомости и панорамных видов для космических туристов. Аппарат планировался как серийная версия SpaceShipTwo с улучшенными характеристиками обслуживания и частоты полетов.
Первый космоплан третьего поколения, суборбитальный самолет VSS Imagine, был собран 25 февраля 2021 года и впервые представлен публике 30 марта. До начала испытательных полетов необходимо было провести наземные испытания — их старт ожидался не раньше лета 2021 года. Планировалось, что у Imagine будет и «близнец» — VSS Inspire. Однако к июню 2024 года разработка двух аппаратов класса SpaceShipThree, VSS Imagine и VSS Inspire, была прекращена. В итоге ни один SpaceShipThree так и не взлетел. Virgin Galactic решила использовать эти аппараты для наземных испытаний и разработки следующего поколения космических судов класса Delta.
Virgin Galactic планирует подготовить космоплан третьего поколения к проведению испытаний в 2025 году и начать коммерческие полеты в 2026-м, одновременно с разработкой следующего поколения воздушных авианосцев. Класс Delta будет функционально аналогичен классу SpaceShipThree, однако его конструкция улучшена, чтобы облегчить сборку и эксплуатацию.
Если у Virgin Galactic получится начать коммерческие полеты на космопланах в 2026 году, это станет значительным шагом вперед в развитии космического туризма. С каждым днем мечта о космических путешествиях становится все ближе к реальности — разумеется, только для тех, кто может заплатить 600 тысяч долларов за билет.