Dragon

Dragon — это серия американских частично многоразовых транспортных космических кораблей, разработанных и эксплуатируемых компанией SpaceX (США). Корабли предназначены для доставки грузов и экипажа на Международную космическую станцию (МКС) и другие орбитальные цели, а также для возвращения полезных грузов на Землю. Dragon стал первым коммерческим космическим кораблём, успешно состыковавшимся с МКС, и первым частным пилотируемым кораблём, доставившим астронавтов на станцию.

История

Предпосылки и разработка

Разработка корабля Dragon началась в середине 2000-х годов в рамках программы Commercial Orbital Transportation Services (COTS) НАСА. Целью программы было стимулирование создания частных космических грузовиков для замены шаттлов после их вывода из эксплуатации. В 2006 году SpaceX выиграла контракт COTS на сумму 278 миллионов долларов. Первый прототип, DragonC1, был представлен в 2008 году.

Первые полёты

Первый испытательный полёт грузовой версии Dragon состоялся 8 декабря 2010 года. Корабль был запущен ракетой Falcon 9, совершил два витка вокруг Земли и успешно приводнился в Тихом океане. В мае 2012 года Dragon впервые в истории состыковался с МКС, доставив около 500 кг груза. Этот полёт подтвердил работоспособность системы.

Пилотируемая версия

В 2014 году НАСА заключило с SpaceX контракт на разработку пилотируемой версии корабля — Dragon 2 (также известного как Crew Dragon). Первый беспилотный испытательный полёт к МКС (миссия Demo-1) состоялся в марте 2019 года. 30 мая 2020 года корабль Crew Dragon впервые доставил астронавтов на МКС (миссия Demo-2), положив начало новой эре коммерческих пилотируемых полётов.

Конструкция и устройство

Герметичный отсек

Корабль состоит из двух основных частей: герметичной капсулы (капсулы экипажа) и негерметичного грузового отсека (багажника). Герметичный отсек имеет форму усечённого конуса с диаметром около 4 метров и высотой около 3,7 метра. Он рассчитан на экипаж до 7 человек (в миссиях НАСА — обычно 4) или на 4 тонны груза. Внутри капсулы поддерживается земная атмосфера, установлены кресла, системы жизнеобеспечения, управления и связи.

Негерметичный отсек

Негерметичный отсек (багажник) расположен под капсулой и отделяется перед входом в атмосферу. Он используется для размещения грузов, не требующих герметизации, — например, научного оборудования, солнечных батарей и радиаторов. В версии Dragon 2 багажник также несёт топливные баки и двигатели системы аварийного спасения (САС).

Система аварийного спасения

В отличие от грузовой версии, пилотируемый Dragon 2 оснащён встроенной системой аварийного спасения (САС). В случае аварии на старте или во время полёта четыре двигателя SuperDraco, расположенные по бокам капсулы, могут оторвать её от ракеты и увести на безопасное расстояние.

Теплозащита

Капсула покрыта теплозащитным экраном PICA-X (разработка SpaceX на основе материала НАСА). Он выдерживает температуры до 2000 °C при входе в атмосферу. Экран является многоразовым — после замены отдельных панелей корабль может использоваться повторно.

Система приземления

Dragon приземляется на воду с помощью парашютной системы. Основные парашюты (три купола) раскрываются на высоте около 2 км, обеспечивая скорость снижения около 5 м/с. Приводнение происходит в Атлантический или Тихий океан. Корабль оснащён системой аварийного спасения на случай приводнения в нештатной ситуации.

Модификации

Dragon 1 (грузовой)

Первая версия корабля, использовавшаяся исключительно для грузовых миссий. Могла доставлять до 6 тонн груза на МКС и возвращать до 3 тонн. Эксплуатировалась с 2012 по 2020 год. Всего выполнено 20 миссий, из которых 19 успешных (одна — частично неудачная из-за аварии ракеты Falcon 9 в 2015 году).

Dragon 2 (Crew Dragon)

Пилотируемая версия, разработанная для перевозки экипажа. Отличается от Dragon 1 наличием САС, улучшенной системой жизнеобеспечения, сенсорными панелями управления и четырьмя иллюминаторами. Вмещает до 7 человек. Первый пилотируемый полёт — 2020 год. Также используется для грузовых миссий (Cargo Dragon 2) с 2020 года.

Dragon XL

В 2020 году SpaceX анонсировала версию Dragon XL, предназначенную для доставки грузов на окололунную орбиту в рамках программы НАСА «Артемида». Корабль будет иметь увеличенный герметичный отсек и сможет доставлять до 5 тонн груза на станцию Gateway. Первый полёт планируется на середину 2020-х годов.

Применение

Доставка грузов на МКС

Основное применение Dragon — снабжение МКС продовольствием, оборудованием, научными экспериментами и топливом. Корабль может возвращать на Землю отработанные образцы и результаты экспериментов, что является его уникальным преимуществом перед другими грузовыми кораблями (например, российским «Прогрессом», который сгорает в атмосфере).

Доставка экипажа

Crew Dragon используется для регулярных ротаций экипажа МКС. С 2020 года он является одним из двух основных пилотируемых кораблей (наряду с российским «Союзом»). Также корабль выполняет частные туристические миссии, такие как Inspiration4 (2021) и Polaris Dawn (2024).

Научные исследования

Dragon доставляет на МКС научное оборудование и образцы. В негерметичном отсеке могут размещаться приборы для наблюдения за Землёй, астрофизических экспериментов и тестирования новых технологий.

Интересные факты

• Корабль Dragon получил название в честь песни «Puff, the Magic Dragon» (1963) группы Peter, Paul and Mary. Изначально основатель SpaceX Илон Маск хотел назвать корабль «Puff», но это название было отклонено из-за ассоциаций с наркотиками.
• Первый полёт Dragon 2 в пилотируемом режиме (Demo-2) стал первым пилотируемым запуском с территории США после завершения программы Space Shuttle в 2011 году.
• В 2021 году Crew Dragon установил рекорд по длительности пребывания на орбите для коммерческого корабля — 210 суток (миссия Crew-1).
• Корабль может быть использован для экстренной эвакуации экипажа МКС. В 2020 году Crew Dragon был задействован в качестве «спасательной шлюпки» на случай аварии на станции.

Критика

Основные претензии к Dragon связаны с его стоимостью. По данным НАСА, стоимость одного места в Crew Dragon составляет около 55 миллионов долларов, что значительно выше, чем в российском «Союзе» (около 20 миллионов долларов до 2020 года). Однако SpaceX утверждает, что многоразовость корабля снижает затраты в долгосрочной перспективе.

Также отмечались проблемы с системой аварийного спасения. В 2019 году во время испытаний двигателей SuperDraco произошёл взрыв, уничтоживший прототип корабля. После расследования SpaceX модифицировала конструкцию клапанов и провела успешные повторные испытания.

Источники

• НАСА. «Commercial Crew Program: Crew Dragon». — 2020.
• SpaceX. «Dragon Overview». — 2022.
• Berger, Eric. «Liftoff: Elon Musk and the Desperate Early Days That Launched SpaceX». — 2021.
• Wall, Mike. «SpaceX’s Dragon: The First Private Spacecraft to Reach the Space Station». — 2012.