22 грудня 2015 року відбулася одна з найважливіших подій в історії сучасної космонавтики. Компанії SpaceX вдалося вперше посадити ступінь ракети Falcon 9. З нагоди десятирічного ювілею історичної посадки розповідаємо, як SpaceX змогла її здійснити і як ця подія назавжди змінила космонавтику.
Космічний виклик
Першою повноцінною спробою створити частково багаторазову космічну систему стала програма Space Shuttle. В її межах повторно використовувався сам човник, а також пара твердопаливних прискорювачів, які приводнювалися на парашутах. Однак через низку закладених в архітектуру програми технічних компромісів і неготовність технологій, її не можна назвати вдалою з економічного погляду. Так, шаттли експлуатувалися повторно. На їх відновлення і підготовку до нового запуску потрібно було набагато більше часу і коштів, ніж передбачалося на етапі розробки. Через це вартість запуску шаттла набагато перевищувала вартість запуску звичайної ракети.
Було розроблено також кілька проєктів ракет, що передбачали повторне використання двигунів першого ступеня, які за задумом конструкторів мали скидатися на парашутах. Однак вони так і не були реалізовані. Однією з основних причин цього було те, що космічна індустрія все ще переважно залишалася справою країн. В умовах наявності гарантованих держконтрактів виробникам ракет не було ніякого сенсу збивати вартість пусків.
Ця ситуація почала змінюватися на початку 21 століття після появи низки приватних компаній, готових кинути виклик традиційним аерокосмічним гігантам. Однією з них стала SpaceX. Коли компанія вперше заявила про свої плани повторно використовувати перший ступінь ракети Falcon 9, більшість експертів вкрай скептично сприйняли плани компанії. А деякі навіть відверто їх висміювали. Але в SpaceX були готові прийняти цей виклик.
Від парашутів до реактивної посадки
Спочатку в SpaceX обрали традиційний підхід і намагалися реалізувати ідею повернення ступеня за допомогою парашутів. Відповідні спроби були зроблені під час двох перших запусків Falcon 9. В обох випадках ступінь зруйнувався в атмосфері ще при вході в атмосферу. Експертам дуже швидко стало зрозуміло, що це глухий кут. Навіть якби ступеню вдалося пережити вхід в атмосферу, парашутна схема мала низку проблем, однією з яких була значна вага, а іншою те, що ступінь потрапляв у морську воду, яка могла пошкодити двигуни.
Замість цього була обрана схема керованого входу в атмосферу і реактивної посадки на двигунах. Для відпрацювання необхідних технологій SpaceX побудувала Grasshopper — апарат, здатний здійснювати вертикальний зліт і посадку. Його тести почалися у 2012 році.
Паралельно інженери намагалися отримати якомога більше даних про поведінку ракети під час реального космічного польоту та активно експериментували. У 2013 році SpaceX вперше вдалося повторно активувати двигуни відокремленого першого ступеня. А вже у 2014 році відбулося перше контрольоване приводнення в океан. Також компанія почала підготовку автономних барж, на які мало здійснюватися більшість посадок. Проте і тоді більшість експертів все ще не вірили в SpaceX. Вважалося, що навіть якщо компанія поверне ступінь, витрати на її обслуговування знецінять всю ідею багаторазовості.
Історична посадка
Перша реальна спроба посадити ступінь Falcon 9 була зроблена в січні 2015 року. Вона завершилася невдачею. Наступного разу компанія була дуже близька до успіху — але під час контакту ступінь перекинувся на баржу і вибухнув.
22 грудня SpaceX знову спробувала повернути ступінь з космосу. Завдання спрощувало те, що цього разу посадка здійснювалася не на баржу, а на сушу. І цього разу SpaceX чекав успіх. Ступінь з бортовим номером B1019 здійснила історичну посадку на мис Канаверал, довівши працездатність ідеї.
Остаточним підтвердженням мала стати посадка на баржу. Після ще двох невдач, 8 квітня 2016 року SpaceX нарешті вдалося вирішити завдання. Вперше в історії людства з’явилася ракета з багаторазовим першим ступенем.
Революція багаторазовості
Втім, навіть після всього цього не всі були готові повірити в успіх. Адже мало просто повернути ступінь — необхідно, щоб його можна було знову запустити в космос і це було дешевше використання нового ступеня.
Це завдання було вирішено через рік, коли ступінь з бортовим номером B1021 вдруге успішно повернувся з космосу. Останнім кроком стало введення в експлуатацію Falcon 9 Block 5 — «фінальної» модифікації ракети, в конструкції якої були зібрані результати всіх експериментів SpaceX. Саме йому судилося стати тією самою робочою конячкою SpaceX, яка остаточно змінила пейзаж світової космонавтики. Станом на 16 грудня 2025 року з 524 запусків Falcon 9 цієї модифікації 523 були успішними.
Що стосується повторного використання ступенів, то з 531 спроби лише в шести випадках SpaceX не вдалося повернути ступінь. Це число більше загальної кількості запусків Falcon 9 через те, що її перші ступені також використовуються при запусках Falcon Heavy.
За минулі роки SpaceX вже кілька разів підіймала планку граничного використання перших ступенів. Спочатку вона становила 10 запусків, потім 20, зараз 40. На момент написання цього тексту рекорд тримав ступінь з бортовим номером B1067. Він злетів у космос уже 32 рази.
Завдяки комбінації з небаченою надійністю і нижчими, ніж у конкурентів, цінами, багаторазовість дозволила SpaceX захопити величезну частину світового пускового ринку. Запуски Falcon 9 зараз фактично виробляються в конвеєрному режимі. Його запускають частіше, ніж всі інші ракети разом узяті.
Лише у 2025 році кілька компаній наблизилися до того, щоб просто повторити успіх SpaceX. Найбільших результатів поки що вдалося досягти компанії Blue Origin. З другої спроби їй вдалося посадити на баржу ступінь ракети New Glenn. Китайська Landspace могла увійти в історію як третя компанія, що побудувала багаторазову ракету. Однак перша спроба посадки ступеня «Чжуцюе-3» виявилася невдалою. Наступні на черзі — «Чанчжен-8», побудована Китайським дослідницьким інститутом ракетної техніки, і Neutron від компанії Rocket Lab.
Зі свого боку SpaceX готується зробити наступний крок і створити першу в історії повністю багаторазову космічну систему. В останні роки компанія активно випробовує гігантську ракету Starship. Якщо все пройде добре, її перша посадка може відбутися вже у 2026 році.
Яким би не було майбутнє всіх цих ракет, одне можна сказати напевно — космонавтика вже ніколи не буде такою, як раніше. І початок цьому новому шляху було покладено десять років тому, коли Falcon 9 вдалося зробити те, що раніше вважалося неможливим.
