Что постоянно взрывается у Маска? Рассказываем, что такое Starship и о его неудачных испытаниях
Для чего Маск развивает проект Starship, и почему в нём постоянно что-то взрывается?
В последнее время в прессе все чаще можно встретить новости, в которых говорится об “очередной неудаче Илона Маска” при запуске корабля Starship. То он взрывается сразу после посадки, то рванет еще в воздухе. При этом СМИ зачастую преподносят это как явные неудачи SpaceX, почему-то забывая, что в воздух поднимается (а после и взрывается) не сам Starship, а его прототип — бак с двигателями — а сами запуски являются всего лишь испытательными.
Такие полеты несут в себе цель по сбору информации и не обязательно должны заканчиваться успешной посадкой. Редакция “Шарий.net” рассказывает о том, что вообще такое Starship, для чего он нужен и почему его пока не могут нормально посадить.
Что такое Starship
Starship — это будущий сверхтяжелый пилотируемый космический корабль многоразового использования, который с 2012 года разрабатывает компания Илона Маска SpaceX. По заявлению самого Маска, Starship в будущем заменит ракеты Falcon 9 и Falcon Heavy, а также грузовой и пилотируемый корабль Dragon V2.
30 апреля 2020 года NASA в рамках программы “Артемида”, которая предусматривает отправку людей на Луну, выбрала SpaceX в качестве одного из трех подрядчиков миссии. Программа предусматривает частичное финансирование проекта с целью создания лунной версии корабля Starship. Если разработка и испытания пройдут удачно, Starship будет способен перевозить экипаж с низкой околоземной орбиты до лунной орбитальной станции Gateway и между станцией и поверхностью Луны.
По сути Starship является сверхтяжелой двухступенчатой ракетой-носителем. По задумке это будет полностью многоразовая система из самого Starship, выступающего в качестве второй ступени, и ракеты Super Heavy, которая будет выполнять задачу первой ступени. В SpaceX рассчитывают, что уже вскоре Starship сможет полететь на Луну, Марс и другие планеты.
Согласно последним данным, Starship будет иметь высоту 122 метра, диаметр 9 метров и сможет перевозить до 100 человек.
История
Еще в 2005 году Илон Маск объявил о желании создать сверхтяжелую ракету, которая будет доставлять на низкую околоземную орбиту до 100 тонн полезного груза. Проект получил название BFR (Big Falcon Rocket или Big Fucking Rocket).
Изначально планировалось создать три версии ракеты: Falcon X, Falcon X Heavy и Falcon XX. Диаметр последней составлял бы 10 метров. Впрочем, в SpaceX от такой системы быстро отказались из-за высокой стоимости ее создания и обслуживания.
В 2012 году Илон Маск представил новую разработку компании — MCT (Mars Colonial Transporter). В 2014 году стало известно, что двигатели Raptor, которыми планировали оснащать прототипы MCT, будут иметь схему с полной газификацией компонентов топлива. Кроме Raptor существовало всего два ракетных двигателя с подобной схемой — советский РД-270 и американский Integrated Powerhead Demonstrator. Именно наработками американских ученых, которые работали над IPD, Маск и воспользовался при разработке Raptor. 19 ноября 2018 года Маск объявил в Twitter о переименовании BFR в Starship.
В начале декабря 2018 года на частном космодроме SpaceX в Бока-Чика началась сборка самого первого прототипа Starship, который выглядел скорее как огромная жестяная бочка. В январе 2019 года “бочка” приобрела вид уменьшенной копии будущего Starship, чем она, в принципе, и являлась. 39-метровый Starhopper — именно так прозвали самый первый прототип, предназначался для первых летных испытаний двигателей.
Испытания
Основные испытания будущего Starship начались в апреле 2019 года и продолжаются до сих пор. Основные работы проходят на уже упомянутом выше частном космодроме SpaceX в Бока-Чика, штат Техас. Далеко не все запуски и тестовые проверки прототипы Starship проходили успешно. Из 14 тестов и пробных запусков только 7 завершились полным успехом.
Впрочем, не стоит путать испытания опытных образцов с реальными полетами уже полностью готовых ракет. На пути к работающему Starship V1.0 в SpaceX планируют построить не менее 20 прототипов, каждый из которых будет иметь хотя бы незначительные улучшения. Чтобы оправдать название статьи, мы расскажем о неудачных испытаниях прототипов Starship или по крайней мере о тех, которые закончились эффектными взрывами.
Starship Mk1. 20 ноября 2019 прототип проходил проверку на герметичность. Разорвался на испытаниях из-за плохой сварки швов.
Starship SN1. 28 февраля 2020 года прототип проходил криогенный тест на давление. При выполнении наддува жидким азотом лопнул в нижней части. Остатки SN1 взлетели над землей на 10—20 метров.
Starship SN3. 3 апреля 2020 года прототип заполнили жидким азотом, чтобы создать криогенные температуры и давление полета. После того как один из топливных баков второй ступени накачали жидким азотом, Starship SN3 начал разрушаться. Сам бак деформировался и развалился, после этого разрушились и остальные элементы прототипа.
Starship SN4. Во время огневых испытаний, которые проходили 29 мая 2020 года, аппарат взорвался из-за проблем с механизмом отсоединения во время послеогневых испытаний на отделение от стартового стола.
Starship SN8. Первый “серьезный” прототип Starship. На аппарат впервые установили управляемые аэродинамические рули, носовой обтекатель и 3 двигателя Raptor одновременно. Удачно прошел огневые испытания с запуском трех двигателей. Следующим испытанием стал полет на высоту 12,5 километров.
Первая попытка запуска состоялась 8 декабря 2020 года, но за одну секунду до запланированного взлета сработала система аварийного отключения двигателей. Запуск перенесли на следующий день.
9 декабря 2020 года аппарат успешно стартовал и поднялся на заданную высоту. На финальной фазе подъема двигатели планово последовательно отключались, после чего корабль перешел в горизонтальный спуск, управляемый только аэродинамическими рулями. Через 6 минут и 32 секунды после старта Starship повторно включил двигатели и переориентировался в вертикальное положение для выполнения реактивной посадки. Однако из-за низкого давления в топливном напорном баке двигатели не смогли отработать как положено и Starship взорвался от удара о поверхность посадочной площадки.
Несмотря на то, что испытания закончились настоящим “голливудским” взрывом, сотрудники SpaceX получили важные данные и понимание того, как именно аэродинамические рули управляют тангажом, рысканием и креном во время спуска.
Starship SN9. 2 февраля 2021 года корабль успешно стартовал и, последовательно выключая двигатели, поднялся на высоту 10 километров. После этого Starship SN9 совершил переворот в горизонтальное положение и успешно снизился.
Один из двух двигателей не запустился для выполнения завершающего маневра перед посадкой. Это привело к тому, что корабль на высокой скорости ударился о посадочную площадку и взорвался, как и его предшественник SN8.
Starship SN10. Запуск состоялся 3 марта 2021 года. Первая часть полета полностью повторяла испытание SN8 и SN9. На этот раз тягу двигателей при развороте уменьшили, но использовали все три установленных Raptor. После успешного переворота два двигателя отключили, и корабль, тормозя одним двигателем, вертикально опустился на площадку.
Через 8 минут корабль внезапно взорвался. Все это время система пожаротушения прототипа боролась с пожаром, который возник в двигательном отсеке. Причиной пожара и последующего взрыва предположительно стала низкая тяга двигателей из-за попадания гелия из топливного посадочного бака. От удара о посадочную площадку на скорости 10 метров в секунду были раздавлены посадочные опоры и частично юбка двигательного отсека.
Starship SN11. Последний на данный момент запуск прототипа Starship. Он также окончился неудачно. Запуск прошел 30 марта 2021 года. После выведения на заданную высоту Starship SN11 совершил переворот в горизонтальное положение и начал снижение к месту посадки. При включении первого двигателя для начала маневра разворота связь с аппаратом пропала, а сам прототип взорвался в воздухе.
Илон Маск сообщил, что причиной аварии стала утечка метана, которая привела к возгоранию второго двигателя.
“Состояние ракеты во время взлета в горизонтальном полете и свободном падении было хорошим. У нее произошла относительно небольшая утечка метана. Она привела к возгоранию второго двигателя, и он уничтожил часть систем корабля. Это, в свою очередь, вызвало жесткий запуск и привело ко взрыву метана в турбонасосе”, — отметил Маск.
В апреле 2021 года запланирован очередной запуск прототипа Starship под номером SN15. Он откроет собой вторую серию высотных прототипов (первая состояла из SN8, 9, 10 и 11).
Илон Маск заявил, что SN15 будет включать в себя сотни улучшений и исправлений по сравнению с предыдущими аппаратами. В частности, на него установят новые двигатели Raptor SN56-59. Кроме того, в SN15 будет новый топливопровод. Его более ранние варианты доставили множество проблем предыдущим прототипам. Возможно, с новым топливопроводом аппараты уже не будут взрываться.
Фото: itc.ua
