Starship вибухнула, але це ще не кінець: як ракета Маска може змінити опанування космосу
Що треба знати про надпотужну ракету SpaceX. Як саме Starship Super Heavy може змінити космічні польоти.
Текст оновлено о 18.30 20 квітня
У четвер, 20 квітня, компанія SpaceX здійснила пробний запуск своєї ракети Starship, який закінчився вибухом через кілька хвилин після старту. Попри успішний старт Starship таки не змогла відстикуватись від ракети-носія Super Heavy, втратила орієнтацію і була дистанційно підірвана у повітрі.
У SpaceX зазначили, що все одно вважають запуск успішним, оскільки перший політ мав на меті зібрати дані для майбутніх випробувань.
Розроблений для польоту на Марс і здатний перевозити до 100 осіб Starship був запущений надважкою ракетою з космодрому в Техасі. Йдеться про найбільшу і найпотужнішу ракету, коли-небудь запущену людством.
Запускали її з другої спроби. Перед цим запуск не відбувся через проблеми з пальним.
Старт і вибух ракети
Історія проєкту
З початку заснування SpaceX у 2002 році Ілон Маск не раз заявляв, що головна місія його компанії – допомогти людству колонізувати Марс.
У 2012 році він повідомив про намір створити ракетну систему багаторазового використання, яка має перевершити попередню розробку – ракету-носія сімейства Falcon. Спочатку нову ракету називали Mars Colonial Transporter.
У 2016 році Маск показав детальний дизайн космічного корабля з розмірами, кількістю і типом двигунів. Систему назвали Interplanetary Transport System (ITS).
Публіці також показали технічні можливості ITS та орбітальний танкер, який мав дозаправляти корабель при подорожі на Марс.
Через рік під час виступу на "Міжнародному конгресі астронавтики" Маск дав ракеті іншу назву: Big Falcon Rocket (BFR). Нова ракета з вуглепластику мала бути 106 м заввишки, 31 м в ширину та оснащуватися двигуном Raptor.
Її також мали оснастити маленьким крилом delta wing із закрилком для посадки корабля в атмосферах з різною густиною чи без неї. У 2018 році SpaceX відмовилася від delta wing, надавши перевагу трьом стабілізаторам у нижній частині корабля та двом меншим згори.
Тоді Маск заявив, що після вдалого проходження всіх тестів BFR полетить на Марс у 2022 році.
Марсіанин: як і коли Ілон Маск колонізує Червону планету
У листопаді 2018 року SpaceX повідомила про нові і вже остаточні назви: ракета-носій – Super Heavy, космічний корабель – Starship.
Пізніше Маск повідомив, що ракету виготовлять із сталі 301-ї серії замість дорожчого та складнішого у виготовленні вуглепластику.
Менш ніж через рік після цього на техаському будівельному майданчику відбулася презентація першого повнорозмірного прототипа другого ступеня Starship, який також виготовили із сталі.
Влітку 2021 року Маск опублікував коротке відео і фото Super Heavy та процесу транспортування двигунів.
У жовтні SpaceX провела пробний запуск вакуумного двигуна Raptor, а через місяць Маск оголосив, що перший орбітальний політ прототипа Starship пройде на початку 2022 року після дозволу Федеральної авіаційної агенції.
Проте агенція не встигла вчасно провести випробування, тож перший орбітальний політ перенесли на березень 2022 року. За місяць до того SpaceX завершила будівництво прототипа Starship, готового до першого орбітального польоту.
11 лютого 2022 року відбулася презентація Starship.
Що таке Starship
Starship – це багаторазова транспортна система заввишки 120 м і діаметром 9 м, яка складається з ракети-носія Super Heavy і самого космічного корабля з однойменною назвою Starship.
Super Heavy має висоту 70 м й оснащений 33 двигунами Raptor. 13 з них розташовані в центрі, 20 – по периметру кормової частини ракети-носія.
Всередині розташовані баки з 3 400 тоннами переохолодженого рідкого метану і рідкого кисню. Кисень діє як окислювач, змушуючи метан горіти. Разом вони утворюють суміш металокс.
Завдяки його використанню можна досягти понад 70 меганьютонів максимальної тяги. Цього достатньо, щоб підняти 100-150 тонн корисного вантажу на навколоземну орбіту.
Це робить Super Heavy потужнішим за Saturn V, який використовували для відправки в космос кораблів серії "Аполлон" у 1960-1970-х роках.
На вершині ракети розташований космічний корабель Starship висотою 50 м. Його оснастять шістьма двигунами: трьома Raptor і трьома Raptor Vacuum, призначеними для роботи у вакуумі.
У носовій частині корабля є великий відсік для людей або вантажу.
Призначення Starship
У SpaceX визначають Starship як транспортну систему, призначену для перевезення екіпажу та вантажу на орбіти Землі, Місяця, Марса та інших планет.
Маск упевнений, що в разі успіху Starship замінить ракети Falcon і космічні кораблі Dragon та Dragon 2. Тобто Starship перебере на себе функції попередника з доставки вантажів та астронавтів на Міжнародну космічну станцію.
Потужність та дешевизна запусків Starship підігріває інтерес до проєкту бізнесменів, науковців та військових.
У 2021 році SpaceX і NASA уклали угоду на 2,9 млрд дол на розробку версії Starship для перших двох польотів на Місяць у рамках програми "Артеміда".
Перший політ на Місяць буде тестовим і пройде без екіпажу. Наступний, запланований на 2025 рік, має доставити на супутник Землі астронавтів.
Ще одним варіантом використання Starship є космічний туризм. Так, японський мільярдер і засновник мережі магазинів одягу Zozo Юсаку Маезава та Ілон Маск оголосили про політ навколо Місяця разом з іншими вісьмома пасажирами.
Політ запланували на 2023 рік, але з великою ймовірністю його перенесуть.
Космічний туризм від Бренсона, Безоса і Маска: чим вони відрізняються і коли подешевшає квиток у космос
Попри дешевизну і практичність, SpaceX може зіткнутися з проблемою пошуку комерційних клієнтів. Наразі нема багато компаній, яким потрібно доставити на орбіту Землі вантаж масою понад 100 тонн.
Одним з перших комерційних замовлень може стати доставка супутників для швидкої розбудови мережі глобального інтернету проєктами Starlink та OneWeb.
Ракета Falcon 9 доставила на орбіту 40 супутників OneWeb і 60 – Starlink. Із Starship їх кількість може зрости до сотень.
Starship відкриває нові наукові горизонти. Для астрономів це можливість відправити в космос великі телескопи.
За словами представника Лабораторії космічних наук Каліфорнійського університету Абхі Тріпаті, послаблення обмежень щодо маси та дешевизна запуску ракети дозволить ученим та інженерам проєктувати нові місії.
У можливостях Starship зацікавлені й військові. Військово-повітряні сили США розглядають нову ракету SpaceX як транспортний засіб для доставки вантажів у різні куточки світу.
У січні 2023 року Пентагон виділив 102 млн дол лише на дослідження космічного корабля як вантажного судна.
Теоретично Starship міг би запускатися на орбіту й опускатися з неї в необхідний регіон для доставки гуманітарних або військових вантажів, роблячи це набагато швидше за існуючі військові літаки.
Як Starship змінить космічну галузь
Головна особливість Starship – можливість його повторного використання. Багаторазовість дозволяє зменшити витрати на один запуск, оскільки раніше ракетоносій використовували тільки раз.
У SpaceX хочуть використовувати ракети за аналогією з комерційними авіаперельотами. На прикладі Falcon 9 компанія досягла значного скорочення вартості одного запуску.
Політ Falcon 9 коштує 67 млн дол або 2 600 дол за кг корисного вантажу, доставленого на низьку навколоземну орбіту. Для порівняння: запуск ракети, яку використовувало NASA до 2011 року, коштував 1,6 млрд дол або 60 тис дол за кг.
Ракети SpaceX також дешевші за російський аналог "Союзу", вартість запуску якого перевищує 16 тис дол за кг корисного вантажу.
Політ Starship, диво-реактор з Китаю, запуск електропікапа Маска та нові дані щодо далеких галактик. На які події чекає світ у 2022-му
Успішний запуск і приземлення Starship в майбутньому стане революцією в питанні собівартості доставки речей у космос. Маск вважає, що ціна запуску Starship може знизитися до 10 млн дол. Тоді доставка 1 кг вантажу коштуватиме менше 100 дол.
Для усвідомлення масштабів економії можна провести аналогію з програмою "Аполлон", яка дозволила США здійснити першу в історії висадку людини на Місяць.
Програма складалася з 15 ракет-носіїв Saturn V. Дані ракети – в одному класі із Super Heavy від SpaceX.
На "Аполлон" уряд США витратив 150-160 млрд дол у теперішніх цінах. Вартість розробки Saturn V становила близько 40% загальних витрат на програму або близько 60 млрд дол, які після кожного пуску ракети просто падали в океан.
У контексті тогочасного протистояння двох наддержав витрати на "Аполлон" можна було виправдати, але для бізнесу чи активного освоєння космосу такі суми неприйнятні. Саме вартість стала однією з причин згортання програми. Якщо SpaceX таки вдасться успішно запустити Starship, то доставляти вантажі можна буде дешево та у великих обсягах.
Чому перенесли запуск
Спочатку запуск ракети планувався на понеділок 17 квітня 2023 року. Ракета мала відправиться з власного пускового майданчика SpaceX Starbase, що розташований майже біля кордону з Мексикою в Техасі.
Корабель Starship мав пролетіти над Мексиканською затокою і приземлитися на воду поблизу узбережжя Гаваїв.
Згідно з місією SpaceX, 33 двигуни Raptor, що працюють на метані та кисні, мали вимкнути через 169 секунд після старту та відокремитися від корабля. Після цього верхня частина ракети, мала рухатись вперед на власних двигунах ще 6 хвилин і 23 секунди.
Очікувалось, що Starship мав опинитися в космосі на висоті понад 100 км над поверхнею планети. На останньому етапі, і ракетоносій, і корабель мали повернутися на землю через півтори години після запуску.
Однак SpaceX перенесла випробувальний політ на 20 квітня. В цей день запуск таки стався, але ракета, як відомо, вибухнула.