SpaceX давно превратила возвращение Falcon 9 в привычную часть космического запуска, но самые необычные решения спрятаны не в эффектной посадке ступени. В Falcon 9 ракетный керосин одновременно помогает отклонять двигатели, ступени разводит сжатый газ, а сброшенные обтекатели возвращают и запускают снова. В Starship компания пошла ещё дальше, запуская двигатели верхней ступени до полного разделения и ловя гигантский ускоритель Super Heavy башней вместо посадки на собственные опоры.
Возвращение первой ступени Falcon 9 не требует ждать, пока полезная нагрузка доберётся до орбиты. После разделения ступеней верхняя продолжает разгоняться с грузом, пока нижняя уже разворачивается, тормозит и летит обратно к Земле. NASA подробно зафиксировало такую схему во время исторического запуска 21 декабря 2015 года. Первая ступень тогда вернулась на посадочную площадку во Флориде, а вторая продолжила полёт и вывела на орбиту 11 спутников ORBCOMM.
Falcon 9 возвращает не только ускоритель. После выхода из плотных слоёв атмосферы ракета сбрасывает две половины головного обтекателя, который защищает спутник во время старта. SpaceX спускает створки на парашютах, подбирает после приводнения, проверяет и снова использует в следующих миссиях. По данным руководства Falcon, к февралю 2025 года ранее летавшие половины обтекателей применялись уже в 307 миссиях. Компания заявляла о стопроцентном успехе таких повторных запусков на указанную дату.
Даже участие ускорителя в пилотируемом запуске не обязательно отправляет его на пенсию. В мае 2020 года один Falcon 9 вывел Crew Dragon с астронавтами NASA Бобом Бенкеном и Дагом Хёрли в рамках Demo-2. В декабре того же года первая ступень отправилась в четвёртый полёт и запустила уже грузовой Dragon к Международной космической станции. NASA прямо указывало, что тот же ускоритель ранее использовался в Demo-2, миссии ANASIS-II и запуске Starlink.
Необычно устроено и само разделение Falcon 9. Вместо традиционной пиротехники основные механизмы используют пневматику. После выключения двигателей первой ступени контур высокого давления с гелием освобождает механические замки, а пневматические толкатели разводят ступени, чтобы исключить повторное столкновение. Похожий принцип работает при сбросе стандартного обтекателя. SpaceX объясняет выбор возможностью полноценно испытывать лётные механизмы разделения ещё на земле, чего нельзя сделать с одноразовыми пиротехническими устройствами.
Ещё один инженерный трюк скрывается в системе управления тягой. Девять двигателей Merlin первой ступени должны отклоняться во время полёта, чтобы ракета сохраняла нужную траекторию. Для привода SpaceX не стала устанавливать отдельную систему с запасом гидравлической жидкости. Система использует находящийся под высоким давлением ракетный керосин RP-1, который затем всё равно поступает в двигатели и сгорает. По оценке SpaceX, отказ от отдельного гидравлического контура убирает дополнительные точки отказа и риск исчерпания рабочей жидкости.
Starship использует ещё более необычный способ разделения. При так называемом горячем разделении двигатели верхней ступени включаются до завершения отделения от Super Heavy. В результате поток раскалённых газов начинает воздействовать на ускоритель практически в момент расцепления. SpaceX впервые успешно применила такой подход на полноразмерной системе во время второго испытательного полёта Starship в ноябре 2023 года и сохранила схему в следующих поколениях ракеты.
В версии Super Heavy V3 конструкция стала ещё радикальнее. Верхняя часть топливного бака ускорителя теперь непосредственно подвергается воздействию двигателей Starship во время горячего разделения. Давление внутри бака и дополнительный стальной защитный слой должны выдерживать такую нагрузку. SpaceX также встроила прежний отдельный узел горячего разделения в конструкцию ускорителя, чтобы отказаться от одноразового элемента, который требовалось сбрасывать после старта. Первый полёт Starship и Super Heavy поколения V3 состоялся 22 мая 2026 года.
Super Heavy отличается от Falcon 9 и способом возвращения. Falcon несёт четыре посадочные опоры, тогда как тяжёлый ускоритель Starship должен подлетать к стартовой башне, где его захватывают механические рычаги. Второй успешный такой захват SpaceX провела во время седьмого испытательного полёта в январе 2025 года. Тот же Super Heavy позже стал первым ускорителем своего типа, который запустили повторно в девятом испытании 27 мая 2025 года. После нового старта компания уже не пыталась ловить ускоритель башней, а направила его к расчётной зоне приводнения для серии экспериментов.
Масштаб эксплуатации показывает, что многие решения давно вышли за рамки эффектных демонстраций. В документах SpaceX указано, что к 31 марта 2026 года Falcon 9 совершил около 620 орбитальных запусков, а показатель успешного выполнения основных задач превышал 99 процентов. Повторное использование ускорителей, обтекателей и постепенное сокращение числа одноразовых систем превратились из эксперимента в основу архитектуры Falcon. Starship теперь пытается перенести тот же принцип на гораздо более крупную ракету, где SpaceX планирует возвращать уже обе ступени.
