Суперракета американського мільярдера може змінити всю космічну галузь

TPO - Американський мільярдер Ілон Маск хоче, щоб його ракета революціонізувала космічні подорожі. Ракета Starship компанії SpaceX мільярдера Ілона Маска наразі є найбільшою та найпотужнішою з коли-небудь побудованих.

Ракета-зореліт

Starship — це надважка ракета-носій виробництва SpaceX. Ракета складається з надважкого ракетного ступеня та космічного корабля Starship, метою яких є досягнення високого корисного навантаження та низьких експлуатаційних витрат. Обидва ракетні ступені здатні здійснити посадку та доставити 100 тонн на низьку навколоземну орбіту. Після дозаправки рідким киснем та рідким метаном на орбіті космічний корабель зможе летіти на Місяць або Марс, а також до інших місць у Сонячній системі.

Наскільки великий і потужний Starship?

«Зоряний корабель» — це космічний корабель заввишки 50 м із сухою масою менше 100 тонн, верхня частина однойменної ракети «Зоряний корабель». Космічний корабель «Зоряний корабель» може вмістити близько 1200 тонн рідкого кисню або рідкого метану, причому кожен тип палива розміщується відповідно в основному та вторинному баках.

Окрім основних паливних баків, вторинні паливні баки використовуються для заправки шасі космічного корабля. Після дозаправки космічним кораблем Starship дальність польоту космічного корабля розширюється на Місяць, Марс та багато інших місць у Сонячній системі. У задній частині космічного корабля розташовані шість двигунів Raptor, включаючи три двигуни Raptor, призначені для роботи в атмосфері, та три двигуни Raptor Vacuum, призначені для роботи в космосі.

Космічний корабель Starship має шестигранні плитки, які запобігають пошкодженню космічного корабля плазмою, що утворюється під час потрапляння в атмосферу, дозволяючи йому витримувати температури до 1400°C. Об'єм корисного навантаження Starship становить близько 1000 м³, що набагато більше, ніж у будь-якого іншого космічного корабля.

33 двигуни в нижній частині Super Heavy здатні генерувати тягу близько 74 меганьютонів, що майже в 700 разів потужніше, ніж тяга пасажирського літака Airbus A320neo.

Ракета Starship тепер на 120 метрів довша, що на 1 метр більше, ніж під час другого випробувального запуску в червні 2023 року. Додаткова довжина зумовлена ​​​​довшою на 1 метр ракетою Super Heavy.

Ракета Starship також має вдвічі більшу тягу, ніж ракета Saturn V – перша ракета, яка доставила людей на Місяць. За даними SpaceX, ця тяга може підняти корисне навантаження щонайменше 150 тонн зі стартового майданчика на низьку навколоземну орбіту.

Як ракети Starship, так і Super Heavy працюють на паливі, виготовленому із суміші надхолодного рідкого метану та рідкого кисню, що називається металоксом.

Наразі запуск ракети Starship заплановано з бази SpaceX Starbase, Космічного центру Кеннеді та двох морських стартових майданчиків компанії. Після запуску 33 двигунів Raptor, надважкий ступінь відділяється від Starship у повітрі. Потім ракета пролітає крізь атмосферу та приземляється на пару сталевих балок стартової вежі. Тим часом Starship запускає свої три вакуумні двигуни Raptor та виходить на орбіту. Після завершення місії космічний корабель входить в атмосферу та захищається тепловим екраном. Потім космічний корабель планує назад до місця посадки, використовуючи два закрилки, та запускає свої три двигуни Raptor для вертикальної посадки.

Ракета після численних модернізацій та налаштувань.

SpaceX вперше запропонувала плани щодо створення важкої ракети-носія у 2005 році. Конструкція та назва ракети часто змінювалися з того часу до 2019 року. У липні 2019 року Starhopper злетів і приземлився на висоті 150 метрів, ставши першою ракетою, яка використовувала двигуни Raptor. У травні 2021 року Starship під кодовою назвою SN15 піднявся на висоту 10 кілометрів, увійшов у вільне падіння та успішно приземлився після чотирьох невдалих спроб.

Як приземляється Зоряний корабель?

Ті, хто спостерігає поруч, почують оглушливий вибух, коли Super Heavy сповільниться з надзвукової швидкості.

Під час останнього тестового запуску SpaceX зачепила ракету Super Heavy за її турель. Оскільки на Марсі чи Місяці немає турелей для цього, ракета Starship повинна мати можливість самостійно приземлятися на свої ноги. Для цього Starship поступово повертатиметься в горизонтальне положення під час спуску, що Маск називає «перевертанням живота».

Це збільшує опір поверхні Starship та допомагає йому сповільнитися. Як тільки Starship наблизиться до поверхні, він достатньо сповільниться, щоб запустити свої двигуни та повернутися у вертикальне положення. Потім Starship використає власні ракети, щоб вирівнятися та приземлитися на тверду поверхню за допомогою шасі.

Starship вже робив усе вищезазначене під час попередніх тестових запусків, окрім посадки на тверду поверхню. Поки що він приземлявся лише в океані.

SpaceX спробувала щось, чого ніколи раніше не робила. Після відділення нижня частина ракети-носія сповільнилася та повільно опустилася до стартового майданчика, поки два гігантські механічні маніпулятори схопили її — рух, відомий як «захоплення».

Після кількох імітаційних посадок у морі, під час п'ятого випробувального запуску, посадка нижньої частини Starship, надважкої ракети-носія, пройшла успішно.

Одна з цілей випробувального запуску — з’ясувати будь-які існуючі проблеми. Навіть одна помилка може призвести до розплавлення всієї внутрішньої конструкції ракети через вихлопні гази, що викидаються двигуном.

Starship має амбіції полетіти на Місяць та Марс

У Starship ніколи не було екіпажу, але мільярдер Ілон Маск та його компанія мають амбітні плани, з метою одного дня відправити людей на Марс.

У короткостроковій перспективі ракета Starship запускатиме супутники, потім обслуговуватиме космічних туристів і висаджуватиме астронавтів на Місяць у рамках програми Artemis. У більш віддаленому майбутньому очікується, що ракета втілить амбіції компанії щодо заселення Марса в реальність і здійснить польоти через континенти Землі.

Попередніх випробувань Starship було чотири. Першого разу ракетна система вибухнула передчасно, ще до того, як прискорювачі встигли відокремитися. SpaceX прискорила процес розробки, протестувавши ракети, знаючи, що система не ідеальна, щоб навчитися на помилках.

Дійсно, SpaceX досягала прогресу з кожним тестовим запуском — спочатку з безвідмовним запуском, потім з успішним поверненням у земну атмосферу, коли обидві ракети, Starship та Super Heavy, контрольовано спустилися та зависли відповідно в Індійському океані та Мексиканській затоці, перш ніж приземлитися в морі.

Для чого ще використовується Starship?

Найближчим часом ракету Starship можна буде використовувати для кількох різних цілей.

Досі мільярдер Ілон Маск використовував свої ракети, такі як серія Falcon 9, для запуску комерційних супутників Starlink.

Термін служби цих супутників короткий — близько 5 років, і SpaceX потрібно постійно запускати супутники, щоб підтримувати їхню кількість у космосі.

NASA хоче використовувати Starship як частину своєї програми Artemis, метою якої є підтримка людської присутності на Місяці в довгостроковій перспективі. NASA планує використати Starship для місячної місії у 2026 році.

У більш віддаленому майбутньому Ілон Маск хоче, щоб ракета Starship була здатна здійснювати тривалі перельоти на Марс і назад – в кожен бік, що триватиме близько дев'яти місяців.

Ідея полягає в тому, щоб запустити ракету Starship на низьку навколоземну орбіту та залишити її там. Потім вона буде заправлена ​​паливом за допомогою «корабля-заправника» SpaceX та продовжить свою подорож до Марса.

Можна також уявити використання ракети Starship для запуску космічного телескопа. Щоб швидко запустити тисячі супутників у космос або більший космічний телескоп, знадобиться велика ракета.

Starship також розроблений для перевезення важких корисних вантажів, необхідних для будівництва космічних станцій, а згодом, можливо, інфраструктури для підтримки проживання людей на Місяці.

Космічний корабель Starship міг би перевозити пасажирів на Місяць, Марс та інші місця в Сонячній системі. Крім того, пасажирський корабель міг би здійснювати міжконтинентальні рейси. Корабель міг би перевозити до 100 пасажирів, маючи «приватні спальні приміщення, загальні кімнати, сховища, радіаційні укриття та скляні кімнати». Система життєзабезпечення на борту «герметична», що означає, що матеріали всередині корабля постійно використовуються повторно та переробляються.

Космічний паливний танкер Starship буде використаний для розширення дальності польоту інших космічних кораблів. За словами Ілона Маска, щоб відправити Starship на Місяць, нам потрібно запустити до семи паливних танкерів. Цю ідею Ілон Маск представив у вересні 2019 року, з'єднавши хвостові частини двох космічних кораблів разом. Потім обидва космічні кораблі злегка розганяються до паливного танкера за допомогою допоміжних двигунів, вплітаючи паливо один в одного. У жовтні 2020 року NASA надала SpaceX 53,2 мільйона доларів США на випробування перекидання 10 тонн палива між двома Starship у космосі.

Starship HLS — це варіант космічного корабля Starship, призначеного для посадки на Місяць у рамках програми Artemis, наступника програми Apollo. У верхній частині Starship HLS розташовані вікна та шлюзи, а також ліфти та система рульового керування для посадки на Місяць. Найважливішою особливістю космічного корабля є його дуже велике корисне навантаження під час польоту туди й назад між Землею та Місяцем. Під час польоту за програмою Artemis космічний корабель Starship HLS летітиме попереду екіпажу до ста днів, а потім перекачуватиме паливо до Starship HLS.

SpaceX успішно запустила 122-метрову ракету Starship у своєму п'ятому випробуванні зі Старбейс, штат Техас, 13 жовтня (близько 20:25 за ханойським часом). Під час цього випробувального польоту комбінована система ракет Starship/Super Heavy створила диво, успішно виконаючи механізм "захоплення" з першої спроби. Після успішного зльоту зі стартової вежі Mechazilla, Starship приземлився в Індійському океані, тоді як ракета Super Heavy повернулася, приземлилася точно біля стартової вежі та була міцно утримана роботизованою рукою "палички для їжі" вежі.

Ха Чт

За даними BBC, Space.com