Суперракета американского миллиардера может изменить всю космическую отрасль

TPO — Американский миллиардер Илон Маск хочет, чтобы его ракета произвела революцию в космонавтике. Ракета Starship компании SpaceX, принадлежащей миллиардеру Илону Маску, на данный момент является самой большой и мощной из когда-либо созданных.

Ракета-носитель Starship

Starship — сверхтяжелая ракета-носитель, производимая компанией SpaceX. Ракета состоит из ступени Super Heavy и космического корабля Starship, что обеспечивает высокую полезную нагрузку и низкие эксплуатационные расходы. Обе ступени способны приземляться и доставлять 100 тонн груза на низкую околоземную орбиту. После дозаправки жидким кислородом и жидким метаном на орбите космический корабль сможет отправиться на Луну или Марс, а также в другие точки Солнечной системы.

Насколько велик и мощен Starship?

Starship — космический корабль высотой 50 м и сухой массой менее 100 тонн, представляющий собой верхнюю часть одноимённой ракеты Starship. Космический корабль Starship может перевозить около 1200 тонн жидкого кислорода или жидкого метана, причём каждый вид топлива размещается в основном и дополнительном баках соответственно.

Помимо основных топливных баков, вспомогательные топливные баки используются для питания шасси космического корабля. После дозаправки космическим кораблем Starship дальность полёта космического корабля увеличивается до Луны, Марса и многих других точек Солнечной системы. В задней части космического корабля расположены шесть двигателей Raptor, включая три двигателя Raptor, предназначенных для работы в атмосфере, и три двигателя Raptor Vacuum, предназначенных для работы в космосе.

Космический корабль Starship оснащён шестиугольными плитками, которые предотвращают повреждение корабля плазмой, образующейся при входе в атмосферу, что позволяет ему выдерживать температуры до 1400 °C. Объём полезной нагрузки Starship составляет около 1000 м³, что значительно больше, чем у любого другого космического корабля.

33 двигателя в нижней части Super Heavy способны развивать тягу около 74 меганьютонов, что почти в 700 раз превышает тягу, которую может развивать пассажирский самолет Airbus A320neo.

Ракета Starship теперь на 120 м длиннее, что на 1 м больше по сравнению с длиной при втором испытательном запуске в июне 2023 года. Дополнительная длина обусловлена ​​удлинением Super Heavy на 1 м.

Ракета Starship также обладает вдвое большей тягой, чем ракета Saturn V — первая ракета, доставившая людей на Луну. По данным SpaceX, такая тяга позволяет вывести полезную нагрузку массой не менее 150 тонн со стартовой площадки на низкую околоземную орбиту.

Ракеты Starship и Super Heavy работают на топливе, изготовленном из смеси сверххолодного жидкого метана и жидкого кислорода, называемого металоксом.

В настоящее время запуск ракеты Starship запланирован со звёздной базы SpaceX, Космического центра Кеннеди и двух морских стартовых площадок компании. После запуска 33 двигателей Raptor сверхтяжёлая ступень отделяется от Starship в воздухе. Затем ракета пролетает через атмосферу и приземляется на две стальные балки стартовой башни. Тем временем Starship включает три вакуумных двигателя Raptor и выходит на орбиту. По завершении миссии космический корабль входит в атмосферу и защищается тепловым экраном. Затем космический корабль возвращается к месту посадки, используя два закрылка, и включает три двигателя Raptor для вертикальной посадки.

Ракета после многочисленных модернизаций и доработок.

Компания SpaceX впервые предложила проект ракеты-носителя тяжёлой грузоподъёмности в 2005 году. С того времени и до 2019 года конструкция и название ракеты часто менялись. В июле 2019 года Starhopper взлетел и приземлился на высоте 150 метров, став первой ракетой с двигателями Raptor. В мае 2021 года Starship под кодовым названием SN15 поднялся на высоту 10 километров, перешёл в режим свободного падения и успешно приземлился после четырёх неудачных попыток.

Как приземляется Starship?

Те, кто наблюдает поблизости, услышат оглушительный грохот, когда Super Heavy начнет замедляться со сверхзвуковой скорости.

В ходе последнего испытательного запуска SpaceX поймала сверхтяжелую ракету на башню. Поскольку на Марсе и Луне таких башен нет, ракета Starship должна уметь приземляться на собственные опоры. Для этого Starship будет постепенно переворачиваться в горизонтальное положение по мере снижения, что Маск называет «переворотом живота».

Это увеличивает сопротивление поверхности Starship и помогает ему замедлиться. Приблизившись достаточно близко к поверхности, Starship замедлится настолько, чтобы включить двигатели и вернуть его в вертикальное положение. Затем Starship использует собственные ракеты, чтобы выровняться и приземлиться на твёрдую поверхность, используя шасси.

Starship уже выполнял все вышеперечисленные действия в предыдущих испытательных запусках, за исключением посадки на твёрдую поверхность. До сих пор он приземлялся только в океан.

SpaceX предприняла нечто, чего никогда раньше не делала. После отделения нижняя часть ускорителя замедлилась и медленно опустилась к стартовой площадке, пока две гигантские механические руки захватывали её — этот приём называется «захват».

После нескольких имитационных посадок в море, во время пятого испытательного запуска приземление нижней части Starship — сверхтяжелого ускорителя — прошло успешно.

Одна из целей испытательного запуска — выявление существующих проблем. Даже одна ошибка может привести к расплавлению всей внутренней конструкции ракеты из-за выхлопных газов двигателя.

Starship планирует полететь на Луну и Марс

У Starship никогда не было экипажа, но миллиардер Илон Маск и его компания строят амбициозные планы, цель которых — когда-нибудь отправить людей на Марс.

В краткосрочной перспективе ракета Starship будет запускать спутники, а затем обслуживать космических туристов и высаживать астронавтов на Луну в рамках программы «Артемида». В более отдалённом будущем ожидается, что ракета воплотит в реальность амбициозные планы компании по заселению Марса и будет осуществлять полёты через континенты Земли.

Ранее было проведено четыре испытательных запуска Starship. В первый раз ракетная система взорвалась преждевременно, до того, как ускорители успели отделиться. SpaceX ускорила процесс разработки, испытывая ракеты, зная, что система неидеальна, чтобы извлечь уроки из ошибок.

Действительно, SpaceX добивалась прогресса с каждым испытательным запуском — сначала безаварийный запуск, затем успешное возвращение в плотные слои атмосферы, когда и ракеты Starship, и сверхтяжелые ракеты управляемо снижались и зависали соответственно в Индийском океане и Мексиканском заливе, а затем приводнялись в море.

Для чего еще используется Starship?

В ближайшем будущем ракета Starship может быть использована для нескольких различных целей.

До сих пор миллиардер Илон Маск использовал свои ракеты, такие как серия Falcon 9, для запуска коммерческих спутников Starlink.

Срок службы этих спутников невелик и составляет около 5 лет, и SpaceX необходимо постоянно запускать спутники, чтобы поддерживать их количество в космосе.

NASA планирует использовать Starship в рамках своей программы «Артемида», целью которой является обеспечение долгосрочного присутствия человека на Луне. NASA планирует использовать Starship для лунной миссии в 2026 году.

В более отдаленном будущем Илон Маск хочет, чтобы ракета Starship могла совершать длительные перелеты на Марс и обратно — каждый раз длительностью около девяти месяцев.

Идея состоит в том, чтобы вывести ракету Starship на низкую околоземную орбиту и оставить её там. Затем она будет заправляться топливом с помощью «дозаправочного корабля» SpaceX и продолжит путь к Марсу.

Можно также представить себе использование ракеты Starship для запуска космического телескопа. Для быстрого запуска тысяч спутников в космос или более крупного космического телескопа потребуется большая ракета.

Starship также предназначен для перевозки тяжелых грузов, необходимых для строительства космических станций, а в конечном итоге, возможно, и инфраструктуры для поддержки проживания людей на Луне.

Космический корабль Starship мог бы доставлять пассажиров на Луну, Марс и другие точки Солнечной системы. Более того, этот пассажирский корабль мог бы совершать межконтинентальные перелёты. Корабль мог бы перевозить до 100 пассажиров, имея «отдельные спальные каюты, общие комнаты, складские помещения, радиационные убежища и стеклянные комнаты». Система жизнеобеспечения на борту «герметична», что означает, что материалы внутри корабля постоянно используются и перерабатываются.

Космический корабль-заправщик Starship будет использоваться для увеличения дальности полёта других космических аппаратов. По словам Илона Маска, для отправки Starship на Луну потребуется запустить до семи топливных танкеров. Эта идея была представлена ​​Илоном Маском в сентябре 2019 года: он соединил хвосты двух космических аппаратов. Затем оба космических аппарата с помощью вспомогательных двигателей слегка ускоряются в направлении танкера, перекачивая топливо друг в друга. В октябре 2020 года NASA выделило SpaceX 53,2 миллиона долларов США на испытания по перекачке 10 тонн топлива между двумя Starship в космосе.

Starship HLS — это модификация космического корабля Starship, предназначенного для посадки на Луну в рамках программы «Артемида», преемницы программы «Аполлон». В верхней части Starship HLS расположены иллюминаторы и шлюзы, а также лифты и система рулевых двигателей для посадки на Луну. Важнейшей особенностью космического корабля является его очень большая полезная нагрузка при перелете между Землей и Луной. Во время полета по программе «Артемида» космический корабль Starship HLS будет лететь впереди экипажа до ста дней, после чего переправит топливо в Starship HLS.

SpaceX успешно запустила 122-метровую ракету Starship в ходе своего пятого испытания с базы Starbase в Техасе 13 октября (около 20:25 по ханойскому времени). Во время этого испытательного полета система Starship/Super Heavy совершила чудо, успешно сработав механизм захвата с первой попытки. После успешного старта со стартовой башни Mechazilla Starship приземлился в Индийском океане, а сверхтяжелая ракета вернулась, приземлившись точно рядом со стартовой башней и надежно удерживаясь роботизированной рукой-«палочкой» башни.

Ха Чт

По данным BBC, Space.com