Япония запустила к Международной космической станции (МКС) свой новый грузовой космический корабль HTV-X. Из-за схожести названий можно подумать, что он является лишь немного улучшенной версией HTV, своего предшественника, однако HTV-X сильно от него отличается. Этот корабль обладает значительно большими возможностями и даже может сам запускать спутники!
Эта статья посвящена запуску HTV-X, его конструкции и перспективам, но также в ней кратко рассказано об обновлении других грузовых космических кораблей, снабжающих МКС.
Оглавление:
- Запуск, полёт и причаливание к МКС
- Запуск
- Полёт и причаливание к МКС
- Особенности HTV-X
- Перспективы HTV-X
- Обновляются не только японцы
HTV-X и МКС, иллюстрация. Credit: JAXA.
Первоисточник статьи
Author: Колпаксиди Александр Павлович.
Запуск, полёт и причаливание к МКС
Запуск
Примечание: ниже приведено видео с YouTube, если оно не работает или медленно загружается, то можно посмотреть его на «Дзене» по этой ссылке.
Первый корабль этой серии получил обозначение HTV-X1.
Запуск HTV-X1 был осуществлён 26 октября 2025 года в 03:00 по московскому времени с помощью японской ракеты-носителя H3 со стартового комплекса Ёсинобу (LA-Y2) Космического центра Танегасима. Ракета была запущена в конфигурации 24L: с двумя двигателями первой ступени, четырьмя боковыми ускорителями и длинным (L) головным обтекателем.
Это был шестой пуск ракеты-носителя H3 в истории её эксплуатации и пятый успешный, второй в 2025 году и первый для конфигурации 24L. Эта ракета впервые была успешно запущена в прошлом году и пришла на смену H-II, что использовалась для запуска HTV. Это уже третий пуск для Японии в 2025 году и третий успешный.
Головной обтекатель ракеты-носителя H3 с космическим кораблём HTV-X. Credit: JAXA.
И он больше, чем кажется. Credit: JAXA.
Ракета-носитель H3 с космическим кораблём HTV-X перед стартом. Credit: JAXA.
Запуск ракеты-носителя H3 с космическим кораблём HTV-X. Credit: JAXA.
Полёт и причаливание к МКС
HTV-X1 достигнет МКС 30 октября 2025 года. Корабль состыкуется (хотя при таком способе обычно говорят «причалит») с модулем «Гармония» американского сегмента станции при помощи роботизированной «руки» МКС — манипулятора Canadarm2. Но об этом подробнее будет рассказано позже. Причаливание будет проводить японский астронавт Кимия Юи.
Кимия Юи на борту МКС во время просмотра запуска HTV-X1.
HTV-X1 доставит на МКС провизию, материалы и оборудование для обслуживания станции и проведения научных экспериментов. Всего примерно 4250 кг, из которых груз массой около 4000 кг находится в герметичном отсеке, а 250 кг — в негерметичном.
HTV-X1 пробудет на станции около шести месяцев, после будет отстыкован. Планируется, что он не сразу начнёт сход с орбиты, а проведёт ряд экспериментов, находясь в автономном полёте. Он запустит небольшой спутник Tenkō-2 на орбиту с высотой около 500 км (что выше средней орбиты МКС, составляющей 416 км), проведёт эксперименты со спутниковой лазерной локацией, связью и проверит работу некоторых технологических демонстраторов. Оборудование для этих экспериментов установлено в негерметичном отсеке HTV-X1. Этот этап будет длиться примерно 3 месяца.
HTV-X1 запускает спутник Tenkō-2, иллюстрация. Credit: JAXA.
Особенности HTV-X
Разработка HTV-X началась в 2015 году по заказу Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA). Производством кораблей занимается японский конгломерат Mitsubishi Group (точнее его компании Mitsubishi Heavy Industries и Mitsubishi Electric), двигательные установки поставляются японской компанией IHI Aerospace, а стыковочные агрегаты CBM предоставляются американской компанией Sierra Nevada Corporation.
Как уже указывалось, HTV-X заменит корабль HTV, запуски которого осуществлялись с 2009 по 2020 года с помощью ракеты-носителя H-II. Всего было запущено девять кораблей HTV, все их полёты были успешными. При этом новый корабль унаследовал часть деталей от старого, что удешевило разработку и повысило надёжность за счёт использования проверенных элементов.
Размещение HTV (слева) и HTV-X под головными обтекателями ракет-носителей. Красным отмечен груз в негерметичных отсеках. Credit: JAXA.
Название HTV-X довольно интересное. Аббревиатура HTV, его предшественника, обозначает H-II Transfer Vehicle, где H-II — название ракеты-носителя, Transfer Vehicle — транспортный корабль. Также HTV имел альтернативное название — «Конотори» (русс. «Белый аист»). HTV-X не имеет никаких альтернативных названий, H обозначает ракету H, а X… не обозначает ничего, просто отличает новую версию корабля от старой.
HTV-X не может возвращать грузы на Землю, а сгорает в атмосфере, как и HTV, российские «Прогрессы», американские Cygnus или европейские ATV (больше не эксплуатируются). Сейчас крупные грузы с орбиты могут возвращать только многоразовые корабли Cargo Dragon компании SpaceX. Небольшие грузы можно вернуть с помощью пилотируемых российских «Союзов» или американских Crew Dragon компании SpaceX, но в обоих случаях их масса и объём сильно ограничены.
HTV-X во время установки на адаптер полезной нагрузки PAF второй ступени ракеты-носителя H3. Credit: JAXA.
Сравнение HTV (слева) и HTV-X. Credit: JAXA.
Длина HTV-X составляет 8 м, максимальный диаметр (без учёта солнечных батарей) — 4,4 м, максимальная стартовая масса — 16 000 кг, из которых 7530 кг — масса самого корабля, 2 400 кг — топливо, 6 070 кг — масса груза в разных отсеках. Масса полезной нагрузки, которую может брать HTV-X, почти такая же, как и HTV, однако новый корабль имеет значительно больше возможностей по её размещению, доставке и проводимым на борту экспериментам. Внешне HTV-X покрыт экранно-вакуумной теплоизоляцией, которой покрываются почти все современные космические аппараты и которая необходима для регуляции их температуры. Связь с Землёй обеспечивается со скоростью 1 Мбит/с (у HTV — 8 Кбит/с).
HTV-X при запуске на ракете H3 в конфигурации 24L может доставлять грузы на орбиту с высотой от 300 до 500 км. Корабль имеет отличную автономность: после отстыковки от МКС он может оставаться на орбите до 18 месяцев для проведения экспериментов.
HTV-X, как и HTV, имеет три отсека (модуля): герметичный, служебный и негерметичный. Но они расположены в ином порядке и имеют разные размеры.
Расположение отсеков в HTV и HTV-X. Credit: Craigboy.
Герметичный (слева) и служебный отсеки HTV-X1. Credit: JAXA.
Герметичный отсек длиной 3,5 м, может вмещать груз массой до 4070 кг и объёмом до 39,6 кубометров, Практически идентичен по конструкции аналогичному отсеку HTV, также имеет стыковочный агрегат, через люк которого проводится загрузка и выгрузка грузов. Раннее предполагалось устанавливать боковой люк для работы с грузом, но в окончательном проекте 2021 года его убрали. Внутри отсека есть порты для подключения груза к электроснабжению (28 В, максимальная мощность — 75 Вт) и обмена информацией. Имеется система терморегулирования, при необходимости может быть установлена морозильная камера.
Герметичный отсек загружается до соединения со служебным, но, как уже говорилось выше, есть возможность дозагрузки уже после соединения.
Загрузка герметичного отсека HTV-X1 перед его соединением со служебным и негерметичным отсеками (на заднем плане). Credit: JAXA.
Расположение грузов в герметичном отсеке HTV-X1. Credit: JAXA.
Соединение герметичного отсека HTV-X1 со служебным и негерметичным отсеками. Credit: JAXA.
Служебный отсек имеет длину 2,7 м и расположен между герметичным и негерметичным отсеками, что отличает HTV-X от HTV. Имеет две раскрывающиеся солнечные батареи, что обеспечивают до 1 кВт мощности (против батарей HTV, покрывающих корпус и обеспечивающих до 200 Вт мощности). Они могут поворачиваться на 30°, при этом корабль не производит активного отслеживания Солнца для постоянного обеспечения оптимального угла падения света, так как вырабатываемой энергии должно хватать с запасом. Использование раскрывающихся солнечных батарей позволяет увеличить их площадь, но несёт риски нераскрытия одной или сразу двух батарей. HTV-X может достичь МКС и с одной раскрытой батарей, однако такая нештатная ситуация может повлиять на работу экспериментальной полезной нагрузки, если ей требуется много энергии. HTV-X получил новые аккумуляторные батареи, ёмкость которых в 1,5 раза больше, чем у HTV. В служебном отсеке находится двигательная установка корабля, баки с горючим, окислителем и газом наддува, что обеспечивает давление в топливных баках во время потребления топлива. Из-за расположения служебного отсека в нём отсутствует крупный маршевый двигатель, используются лишь небольшие двигатели. Используемая топливная пара — монометилгидразин и тетроксид азота (окислитель). Двигательная установка спроектирована таким образом, чтобы при необходимости астронавты могли провести её простой ремонт во время выхода в открытый космос.
Негерметичный отсек — платформа для размещения груза (до 1 750 кг) или экспериментальной полезной нагрузки (до 250 кг). Так как отсек открытый, размеры размещаемого груза могут ограничиваться лишь размерами головного обтекателя ракеты-носителя. Груз с негерметичного отсека можно собрать либо с помощью манипулятора Canadarm2, либо астронавтами во время выхода в открытый космос. Можно разместить до 4 единиц груза, причём есть возможность подключения к портам электроснабжения (120 В, максимальная мощность — 400 Вт) и обмена информацией. Пиковая мощность экспериментальной полезной нагрузки может доходить до 1 кВт, причём ей можно предоставить собственный канал связи с Землёй со скоростью до 200 Мбит/с при помощи специальной антенны. Такая нагрузка не обязательно может быть частью груза для МКС, а её запуск могут купить сторонние организации.
Некоторые элементы негерметичного отсека в HTV-X1, иллюстрация. Credit: JAXA.
Иное расположение отсеков в HTV-X потребовало создания нового адаптера полезной нагрузки для второй ступени ракеты-носителя H3, который получил обозначение PAF. При этом операции с грузом теперь можно проводить за 24 часа до старта (у HTV — минимум за 80 часов).
Операции с грузом на собранной ракете с кораблём HTV (слева) и HTV-X. Credit: JAXA.
Для причаливания HTV-X используется Единый механизм причаливания (англ. Common Berthing Mechanism, или CBM) — очень простая, лёгкая и дешёвая система, но за это приходится платить: причаливание может осуществляться только с помощью манипулятора Canadarm2. Для него на HTV-X установлен специальный держатель на служебном отсеке, сам же корабль должен находиться на расстоянии около 10 м от МКС. CBM также используют американские грузовые корабли Cygnus от компании Northrop Grumman, а раньше использовали американские грузовые корабли Dragon от SpaceX.
Причаливание HTV-X с помощью манипулятора Canadarm2, иллюстрация. Специальный держатель круглой формы, расположен ближе к герметичному отсеку. Credit: JAXA.
Перспективы HTV-X
Сейчас заказан запуск ещё четырёх HTV-X для обслуживания МКС, последний пуск состоится в 2029 году. Саму станцию планируют затопить в 2031 году, поэтому полёты к ней HTV-X после пятой миссии под вопросом.
Планируется, что HTV-X станет основой для двух других грузовых космических кораблей:
- HTV-XG будет использоваться для снабжения окололунной станции Lunar Gateway, создаваемой в рамках новой лунной программы США с широким международным участием «Артемида». Запуск первых двух модулей, что уже проходят испытания, планируется в 2027 году.
- HTV-XC — коммерческий вариант корабля, что можно использовать для снабжения околоземных орбитальных станций после завершения эксплуатации МКС.
Обновляются не только японцы
Естественно, свои космические корабли обновляет не только Япония. В августе этого года в космос была запущена новая версия уже упомянутого Cygnus от американской компании Northrop Grumman — Cygnus XL. Это уже третья версия этого корабля: первый пуск Cygnus состоялся в 2013 году, в 2015 появилась модификация Cygnus Enhanced — увеличенная версия, способная брать на 32% больше полезной массы, а Cygnus XL на 20% грузоподъёмнее, чем Enhanced. Интересно, что первый корабль версии Cygnus XL столкнулся с проблемой в работе двигательной установки, из-за чего причаливание к МКС состоялось на сутки позже. Фактически у Cygnus «растут» только размеры его герметичного модуля, изменения служебного отсека минимальны.
«Оно растёт!» Эволюция американских грузовых космических кораблей серии Cygnus. Credit: NASA.
Значительно был обновлён грузовой корабль Dragon от SpaceX. Его первая версия доставляла грузы на МКС с 2012 по 2020 год и причаливалась к станции с помощью CBM и Canadarm2. Но в 2020 году его заменил Cargo Dragon, который имеет значительные отличия от предшественника и много унифицированных с пилотируемым Crew Dragon компонентов. Также теперь грузовой Cargo Dragon стыкуется с МКС при помощи Системы стыковки NASA (англ. NASA Docking System; также известна как Международная стыковочная система слабого столкновения, англ. International Low Impact Docking System), как и пилотируемый Crew Dragon, и больше не требует манипулятора Canadarm2.
Российские «Прогрессы» формально являются самыми старыми грузовыми кораблями, ибо были созданы в 70-е годы и даже участвовали в обслуживании орбитальных станций «Салют-6» и «Салют-7». Однако за все эти годы было создано немало их модификаций: М, М1, М-М, МС, а также несколько уникальных версий, созданных в единственном экземпляре для специфических задач. За это долгое время обновлению подверглись почти все системы корабля. Сейчас к МКС отправляются корабли «Прогресс МС», первый из которых был запущен в 2015 году. Для Российской орбитальной станции планируют создать новую модификацию, которая получила обозначение «Прогресс РОС».
Успешных полётов HTV-X!
Источник: kosmos-x.net.ru