Ракета Antares

Antares — американская двухступенчатая ракета-носитель среднего класса, разработанная компанией Orbital Sciences Corporation (впоследствии Northrop Grumman Innovation Systems) для доставки грузов к Международной космической станции (МКС) в рамках программы Commercial Orbital Transportation Services (COTS) и контракта Commercial Resupply Services (CRS) с НАСА. Ракета предназначена для выведения на низкую околоземную орбиту (НОО) грузовых кораблей Cygnus, а также, в перспективе, других полезных нагрузок массой до 8,1 тонны.

История создания

Предпосылки и разработка

В 2006 году НАСА запустило программу COTS, направленную на стимулирование частных компаний к созданию транспортных систем для снабжения МКС после завершения программы Space Shuttle. Orbital Sciences Corporation (OSC) в 2008 году получила контракт на сумму 1,9 миллиарда долларов на разработку ракеты-носителя и грузового корабля Cygnus. Ракета, первоначально называвшаяся Taurus II, была переименована в Antares в декабре 2010 года. Название происходит от звезды Антарес (альфа Скорпиона).

Первый запуск и эксплуатация

Первый испытательный полёт Antares (миссия Antares A-ONE) состоялся 21 апреля 2013 года с космодрома Уоллопс (Виргиния, США). Ракета успешно вывела на орбиту макет грузового корабля Cygnus. Первый полноценный грузовой рейс к МКС (миссия Orb-D1) был выполнен в сентябре 2013 года.

Авария 2014 года и переход на новые двигатели

28 октября 2014 года ракета Antares (модификация 130) с грузовым кораблём Cygnus (миссия Orb-3) взорвалась через 15 секунд после старта. Причиной катастрофы стал отказ турбонасосного агрегата двигателя первой ступени AJ-26 (модификация советского НК-33, разработанного в 1960-х годах). В результате аварии программа была приостановлена, и Orbital Sciences приняла решение отказаться от использования устаревших двигателей.

Модернизация (Antares 200-й серии)

Для замены двигателей AJ-26 компания выбрала российские жидкостные ракетные двигатели РД-181 производства НПО «Энергомаш» (Россия). Модификация ракеты, получившая обозначение Antares 230, оснащалась двумя такими двигателями. Первый запуск обновлённой версии состоялся 17 октября 2016 года (миссия OA-5). С этого момента Antares 230 стала основной рабочей лошадкой для доставки грузов Cygnus.

Переход к Northrop Grumman и дальнейшее развитие

В 2018 году Orbital Sciences была поглощена корпорацией Northrop Grumman. Под новым управлением ракета продолжила эксплуатацию. В 2020-х годах велась разработка модификации Antares 330, которая должна была получить новую первую ступень с двигателями, произведёнными в США (в частности, от компании Firefly Aerospace), чтобы снизить зависимость от российских комплектующих. Однако в 2022 году, после начала полномасштабного конфликта на Украине, поставки двигателей РД-181 из России были прекращены. В августе 2022 года Northrop Grumman объявила о закрытии программы Antares 330 и планах использовать для запусков Cygnus ракеты Falcon 9 компании SpaceX, а также разрабатывать новую ракету-носитель на собственных компонентах.

Конструкция

Antares представляет собой двухступенчатую ракету-носитель с последовательным расположением ступеней. Все модификации используют одинаковую вторую ступень и головной обтекатель, но различаются двигателями первой ступени.

Первая ступень

Первая ступень является основной силовой частью. Она изготовлена из алюминиевых сплавов и имеет диаметр 3,9 метра. В зависимости от модификации оснащается различными двигателями:

• Antares 100-й серии (110, 120, 130): Два двигателя AJ-26 (модификация НК-33). Работали на керосине и жидком кислороде. Тяга на уровне моря — около 1,7 МН.
• Antares 200-й серии (230, 230+): Два двигателя РД-181 (российского производства). Работают на керосине и жидком кислороде. Тяга на уровне моря — около 2,0 МН. Двигатели имеют возможность дросселирования (изменения тяги) для оптимизации траектории полёта.

Вторая ступень

Вторая ступень — твердотопливная или жидкостная, в зависимости от модификации:

• Castor 30A (Antares 110): Твердотопливный двигатель, тяга в вакууме — около 260 кН.
• Castor 30B (Antares 120): Улучшенная версия твердотопливного двигателя с увеличенной тягой (около 300 кН).
• Castor 30XL (Antares 130, 230, 230+): Самая мощная версия твердотопливного двигателя, тяга в вакууме — около 350 кН. Используется для выведения корабля Cygnus на орбиту.

Головной обтекатель

Головной обтекатель диаметром 3,9 метра и длиной около 10 метров защищает полезную нагрузку (корабль Cygnus) от аэродинамических нагрузок при прохождении плотных слоёв атмосферы. После отделения первой ступени обтекатель сбрасывается.

Модификации

Запуски

Все запуски Antares осуществляются с космодрома Уоллопс (Среднеатлантический региональный космопорт, MARS) в штате Виргиния, США. Стартовая площадка — LP-0A. Ракета используется исключительно для выведения грузовых кораблей Cygnus к МКС.

По состоянию на начало 2024 года выполнено 18 успешных запусков (из них 1 аварийный). Последний запуск Antares 230+ состоялся в августе 2023 года. После этого программа была приостановлена из-за прекращения поставок двигателей РД-181.

Критика и ограничения

Основным недостатком Antares считается зависимость от иностранных (российских) двигателей, что создаёт риски для непрерывности программы снабжения МКС. После введения санкций и прекращения поставок РД-181 в 2022 году, Northrop Grumman была вынуждена искать альтернативные решения, что привело к временной остановке производства ракет.

Также отмечается, что ракета имеет относительно невысокую грузоподъёмность по сравнению с другими носителями среднего класса (например, Falcon 9), а её стоимость запуска (около 150–200 миллионов долларов) считается высокой для данного класса.

Источники

1. НАСА. «Commercial Orbital Transportation Services (COTS)». Отчёты о миссиях Cygnus.
2. Northrop Grumman. «Antares Rocket Fact Sheet».
3. Orbital Sciences Corporation. «Antares User’s Guide».
4. SpaceNews. «Northrop Grumman to end Antares 330, will use Falcon 9 for Cygnus».
5. Роскосмос. «РД-181 — жидкостный ракетный двигатель».
6. Encyclopedia Astronautica. «Antares».