New Shepard

New Shepard — это многоразовая суборбитальная ракетно-космическая система, разработанная американской компанией Blue Origin, предназначенная для суборбитальных космических полётов с экипажем и без него. Система названа в честь Алана Шепарда — первого американского астронавта, совершившего суборбитальный полёт в 1961 году. New Shepard состоит из двух основных компонентов: многоразовой ракеты-носителя и многоразовой капсулы для экипажа или полезной нагрузки. Система рассчитана на вертикальный взлёт и посадку, а также на полёты на высоту более 100 километров, что по международной классификации считается границей космоса (линия Кармана).

История создания

Предпосылки и ранние разработки

Компания Blue Origin была основана в 2000 году Джеффом Безосом с целью создания инфраструктуры для коммерческих космических полётов. Первоначально проект New Shepard разрабатывался как часть более широкой программы по созданию многоразовых ракетных систем. В 2005 году компания начала испытания прототипов на полигоне в Техасе. Первый публичный полёт прототипа, получившего название Goddard, состоялся 13 ноября 2006 года. Аппарат достиг высоты около 85 метров и успешно приземлился.

Разработка и испытания

После успешных испытаний Goddard компания приступила к созданию полноразмерного прототипа New Shepard. Первый полёт полноценной системы (ракета-носитель и капсула) состоялся 29 апреля 2015 года. Ракета-носитель достигла высоты около 93,5 км, но не смогла успешно приземлиться из-за потери гидравлического давления. Однако уже 23 ноября 2015 года был совершён первый успешный полёт с вертикальной посадкой ракеты-носителя, что стало важным этапом в развитии многоразовых технологий.

Коммерческая эксплуатация

После серии успешных испытательных полётов (всего 15 полётов без экипажа), 20 июля 2021 года состоялся первый полёт с экипажем (миссия NS-16). В состав экипажа вошли Джефф Безос, его брат Марк Безос, 82-летняя авиатор Уолли Фанк и 18-летний студент Оливер Дэймен. Полёт длился около 10 минут и достиг высоты 107 км. С этого момента началась коммерческая эксплуатация системы, включающая как туристические полёты, так и миссии с научной полезной нагрузкой.

Конструкция и устройство

Ракета-носитель

Ракета-носитель New Shepard представляет собой одноступенчатую многоразовую конструкцию высотой около 18 метров. Она оснащена одним жидкостным ракетным двигателем BE-3, работающим на жидком водороде и жидком кислороде. Двигатель развивает тягу около 490 кН (50 тонн-сил). Ракета-носитель оснащена системой управления вектором тяги и четырьмя выдвижными посадочными опорами, которые раскрываются перед посадкой. Для торможения и мягкой посадки используется повторное зажигание двигателя.

Капсула для экипажа

Капсула New Shepard рассчитана на перевозку до шести пассажиров. Она имеет диаметр около 3,7 метра и оснащена шестью иллюминаторами, которые обеспечивают круговой обзор. Внутри капсулы установлены кресла с системой амортизации, а также система жизнеобеспечения, включающая подачу кислорода и контроль температуры. Капсула оснащена собственным двигателем для аварийного спасения (Solid Rocket Motor), который может отделить капсулу от ракеты-носителя в случае нештатной ситуации. Посадка капсулы осуществляется с помощью трёх парашютов и тормозного двигателя (ретроракеты), который включается непосредственно перед касанием земли.

Система управления и навигации

Управление полётом осуществляется полностью автоматически с помощью бортового компьютера. Наземный центр управления в Ван-Хорне (Техас) осуществляет мониторинг и может вмешаться только в экстренных случаях. Система использует инерциальную навигацию и спутниковую коррекцию (GPS). Для посадки ракеты-носителя применяется система точного позиционирования, включающая лазерные дальномеры и радиолокационные высотомеры.

Характеристики и возможности

Технические параметры

• Высота системы (ракета + капсула): около 18 метров
• Диаметр ракеты-носителя: 3,7 метра
• Диаметр капсулы: 3,7 метра
• Сухая масса ракеты-носителя: около 15 тонн
• Масса капсулы: около 6 тонн
• Полезная нагрузка: до 6 пассажиров или до 680 кг груза
• Двигатель: BE-3 (жидкий водород/кислород)
• Тяга двигателя: 490 кН
• Максимальная высота полёта: 107–115 км (зависит от миссии)
• Максимальная скорость: около 3,5 Маха (около 4300 км/ч)
• Длительность полёта: около 10–11 минут
• Время в невесомости: около 3–4 минут

Многоразовость

Одной из ключевых особенностей системы является её полная многоразовость. Как ракета-носитель, так и капсула могут использоваться многократно. По состоянию на 2024 год, некоторые экземпляры ракет-носителей совершили более 10 полётов. После полёта система проходит техническое обслуживание и может быть повторно запущена в течение нескольких недель.

Полёты и миссии

Типы миссий

New Shepard используется для двух основных типов миссий:

• Пассажирские полёты — суборбитальные туристические полёты с экипажем до 6 человек.
• Научные миссии — полёты с полезной нагрузкой, включая эксперименты в условиях микрогравитации, испытания технологий и образовательные проекты.

Известные полёты

• NS-16 (20 июля 2021) — первый полёт с экипажем, включавший Джеффа Безоса и трёх других пассажиров.
• NS-18 (13 октября 2021) — полёт с актёром Уильямом Шетнером, который стал самым пожилым человеком, побывавшим в космосе (90 лет).
• NS-19 (11 декабря 2021) — полёт с шестью пассажирами, включая бывшего футболиста Майкла Стрэхэна.
• NS-20 (31 марта 2022) — пятый полёт с экипажем, полностью коммерческий.
• NS-21 (4 июня 2022) — полёт с пятью пассажирами, включая первого латиноамериканского астронавта-любителя.
• NS-22 (4 августа 2022) — полёт с шестью пассажирами, включая первого египетского космического туриста.
• NS-23 (12 сентября 2022) — аварийный полёт без экипажа, в ходе которого произошёл отказ двигателя и сработала система аварийного спасения капсулы. Полёт завершился успешным отделением капсулы, но ракета-носитель была потеряна.

Приостановка полётов

После аварии NS-23 полёты New Shepard были приостановлены на 15 месяцев для расследования и модернизации. Возобновление полётов состоялось 19 декабря 2023 года с миссией NS-24, которая была полностью успешной.

Значение и критика

Значение для космической отрасли

New Shepard стала первой в мире коммерческой суборбитальной системой, регулярно осуществляющей полёты с пассажирами. Она продемонстрировала возможность многоразового использования ракетных систем для туристических целей и стимулировала развитие рынка суборбитальных полётов. Система также используется для проведения научных экспериментов в условиях микрогравитации, что важно для исследовательских организаций и университетов.

Критика и ограничения

Критики отмечают, что New Shepard не выходит на орбиту, а лишь пересекает границу космоса, что ограничивает её научную и коммерческую ценность. Длительность полёта составляет всего 10–11 минут, из которых лишь 3–4 минуты приходится на невесомость. Стоимость билета (по оценкам, от 250 000 до 500 000 долларов США) делает полёты доступными только для очень обеспеченных людей. Кроме того, авария NS-23 показала, что система не лишена рисков, хотя система аварийного спасения капсулы сработала успешно.

Сравнение с аналогами

New Shepard конкурирует с системой SpaceShipTwo компании Virgin Galactic, которая также предназначена для суборбитальных полётов. В отличие от SpaceShipTwo, New Shepard использует вертикальный взлёт и посадку, а также полностью автоматическое управление. SpaceShipTwo, напротив, запускается с самолёта-носителя и управляется пилотами. Обе системы достигают высоты около 80–115 км, но New Shepard считается более надёжной благодаря многоразовой конструкции и автоматике.

Перспективы развития

Blue Origin планирует дальнейшее развитие системы New Shepard, включая увеличение частоты полётов и снижение стоимости. Компания также разрабатывает орбитальную ракету New Glenn, которая будет значительно больше и мощнее. В долгосрочной перспективе New Shepard может быть использована для подготовки экипажей к более сложным миссиям, включая полёты на орбиту и к Луне.

Источники

• Blue Origin. «New Shepard: A Reusable Suborbital Rocket System». Официальный сайт компании.
• NASA. «Suborbital Flight Opportunities: New Shepard». Отчёты о сотрудничестве.
• Федеральное управление гражданской авиации США (FAA). «Launch and Reentry Licensing: New Shepard». Документы по лицензированию.
• SpaceNews. «Blue Origin’s New Shepard: History and Future». Журнальные статьи.
• «New Shepard Accident Investigation Report». Blue Origin, 2023.
• Википедия. «New Shepard». Статья на русском языке (свободная энциклопедия).