Найближчими днями має відбутися одна з найочікуваніших космічних подій кінця 2023 року. Компанія SpaceX здійснить друге орбітальне випробування нового космічного корабля Starship. Але чому до цієї події прикута така велика увага? І чи дійсно Starship може зробити революцію в космонавтиці? Розбираймося.
Що таке Starship?
Starship — це назва повністю багаторазової транспортної системи, створеної компанією SpaceX. Вона складається з однойменного космічного корабля та прискорювача (першого ступеня) який має назву Super Heavy.
Які розміри Starship?
Starship є найбільшою в історії ракетою-носієм. Маса зв’язки Starship і Super Heavy у заправленому стані становить близько 5000 тонн, висота — 121 м. Ступінь Super Heavy (його довжина становить 71 м) оснащена 33 двигунами Raptor, що використовують метан як пальне та рідкий кисень як окислювач. Корабель Starship (його довжина становить 50 м) оснащений шістьма двигунами Raptor. У багаторазовій версії він зможе доставити 100–150 тонн вантажу на низьку навколоземну орбіту.
Для порівняння: висота легендарної Saturn V (її використовували для польотів американських астронавтів на Місяць) становила 110 м, маса — 2965 тонн. Ракета могла вивести на низьку навколоземну орбіту до 140 тонн вантажу.
Чим Starship відрізняється від Falcon 9, Falcon Heavy і Dragon?
Зважаючи на різноманіття техніки SpaceX, неспеціалісти можуть легко заплутатись у її найменуваннях. Тож продовжуємо розбиратися.
Falcon 9 — це ракета, що є основною «робочою конячкою» SpaceX. Вона має багаторазовий перший ступінь, який сідає на баржу в океані чи наземний майданчик. Ракета може вивести до 22 тонн вантажу на навколоземну орбіту.
Falcon Heavy — це, по суті, модифікована версія Falcon 9, до якої додано два додаткових ступені, що використовуються, як бічні прискорювачі. Вона може вивести на орбіту до 63 тонн вантажу.
Dragon — це капсульний космічний корабель, що існує у двох версіях. Cargo Dragon використовується для доставлення вантажів на МКС і їхнього повернення на Землю. Crew Dragon використовується для пілотованих польотів.
Також варто нагадати, що SpaceX розробляє Starship із 2012 року. За цей час система неодноразово змінювала як свій дизайн, так і назву, що створює додаткову плутанину. У різні роки вона називалася Mars Colonial Transporter, Interplanetary Transport System і BFR.
Для чого потрібен Starship?
Starship створюється як багатофункціональна система, призначена для виконання безлічі різних завдань. Одним із них є доставлення у космос великої кількості вантажів. Компанія SpaceX планує залучити вантажну модифікацію системи для виведення на орбіту наступного покоління супутників Starlink, що мають занадто великі габарити й масу для їхнього запуску на звичайних ракетах, на кшталт тієї ж Falcon 9.
Інше призначення Starship — використання його, як міжпланетної транспортної системи. Згідно з задумом SpaceX, він стане основою проєкту з освоєння та колонізації Марса. Ще одна модифікація корабля буде залучена для висадки американських астронавтів на південний полюс Місяця за програмою Artemis.
Нарешті, Starship можна буде використовувати для міжконтинентальних пасажирських рейсів на Землі. За оцінкою SpaceX, він зможе здійснити переліт за маршрутом Нью-Йорк — Шанхай всього за 39 хвилин.
У чому революційність Starship?
Starship є першою в історії повністю багаторазовою космічною системою. І прискорювач, і сам космічний корабель будуть використовуватися повторно, що дасть змогу значно знизити пускові витрати. За словами Ілона Маска, протягом 2–3 років експлуатації вартість запуску зменшиться до суми менше ніж 10 млн доларів. Для порівняння: вартість пуску створеної NASA ракети SLS становить близько 4 млрд доларів. При цьому вона має меншу вантажопідйомність, ніж Starship.
Якщо SpaceX зуміє домогтися заявленої ціни пуску, це спричинить справжню революцію на космічному ринку. Не варто забувати, що Starship — це не просто велика ракета для виведення на орбіту вантажів. Корабель зможе здійснювати посадку на інші небесні тіла, а потім злітати з їхньої поверхні. Також його можна буде дозаправляти в космосі та використовувати як танкер.
Ще одна важлива особливість Starship — використання метану. Він вважається більш відповідним пальним для багаторазових ракет через свою дешевизну і те, що дає набагато менше сажі. Попри те, що Starship уже не виграє перегонів метанових ракет, його успішний політ стане важливою віхою в цій сфері.
Результати першого випробування Starship
Перший політ Starship відбувся 20 квітня 2023 року. Його метою було комплексне випробування компонентів системи та збір даних, які було неможливо отримати шляхом комп’ютерного моделювання.
Гігантській ракеті вдалося піднятися в небо. Але під час набору висоти у прискорювача Super Heavy відключилася низка двигунів Raptor. Це сталося через пожежу в руховому відсіку. У підсумку, ракета досягла позначки в 39 км, після чого остаточно втратила керування, почала неконтрольовано обертатися й потім зруйнувалася.
Надалі з’ясувалося, що під час запуску Starship стартовий майданчик зазнав значних пошкоджень. В його бетонній основі, в буквальному сенсі, утворився величезний кратер.
У наступні місяці інженери SpaceX активно працювали над усуненням наслідків запуску та поліпшенням Starship. Стартовий майданчик був відновлений і отримав систему водяного охолодження. А в конструкцію Starship було внесено безліч змін. Крім того, він отримав нову систему розділення ступенів.
Уже до кінця літа SpaceX заявила про готовність вже найближчим часом провести нове випробування Starship. Але для цього компанії потрібно було отримати дозвіл на політ від Федерального управління цивільної авіації США. Процедура його видачі затягнулася, що призвело до низки гучних заяв з боку SpaceX, яка звинуватила організацію в бюрократії. У підсумку, дозвіл на новий політ був отриманий 15 листопада.
Що очікувати від нового польоту Starship?
Новий політ Starship відбуватиметься за графіком першого випробування. Загалом, він має такий вигляд. Зв’язку з Super Heavy та прототипу Starship запустять із території полігону SpaceX недалеко від техаського села Бока-Чіка. Після розділення прискорювач виконає частковий маневр повернення та приводниться в Мексиканській затоці.
Що стосується прототипу Starship, то він розвине достатню швидкість, щоб вийти на низьку навколоземну орбіту, та зробить неповний оберт навколо Землі. У районі Гавайських островів корабель активує двигуни та увійде в атмосферу, після чого приводниться в океан приблизно за 100 км від північно-західного узбережжя острова Кауаї.
Але все це в теорії. На практиці ж, попри те, що в конструкцію Starship було внесено низку змін, загалом більшість фахівців доволі обережно оцінюють імовірність того, що він повністю виконає програму випробування. Ця думка збігається з вельми консервативними оцінками керівництва SpaceX. Наразі ключове завдання тесту вбачається в тому, щоб довести корабель до точки відділення прискорювача та відпрацювати процедуру на практиці. Саме тому, на борту Starship немає ніякого, навіть символічного навантаження.
Також другий політ Starship дасть змогу оцінити ефективність заходів, спрямованих на зменшення шкоди для стартового майданчика. Якщо кожен запуск Starship супроводжуватиметься руйнуванням стартового столу, очевидно, що така система не зможе експлуатуватися часто. Тож уже скоро ми знатимемо, наскільки добре фахівці SpaceX зуміли виконати роботу над помилками та підготуватися до нового випробування.
Тільки найцікавіші новини та факти в нашому Telegram-каналі!
Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine
