На пороге космической революции: что такое Starship и чего ждать от его первого полета

В ближайшие дни должно состояться самое ожидаемое космическое событие 2023 года. Компания SpaceX осуществит первое орбитальное испытание нового космического корабля Starship. Но почему к его полету приковано такое большое внимание? И действительно ли Starship может произвести революцию в космонавтике? Давайте разбираться.

Что такое Starship?

Starship — это название полностью многоразовой транспортной системы, созданной компанией SpaceX. Она состоит из одноименного космического корабля и ускорителя (первой ступени) под названием Super Heavy.

Прототип Starship и Super Heavy в собранном состоянии. Источник: SpaceX

Каковы размеры Starship?

Starship является крупнейшей в истории ракетой-носителем. Масса связки Starship и Super Heavy в заправленном состоянии составляет около 5000 тонн, высота — 120 м. Ступень Super Heavy (ее длина составляет 69 м) оснащена 33 двигателями Raptor, использующими метан в качестве горючего и жидкий кислород в качестве окислителя. Корабль Starship (его длина составляет 50 м) оснащен шестью двигателями Raptor. В многоразовой версии он сможет доставить 100–150 тонн груза на низкую околоземную орбиту.

Для сравнения: высота легендарной Saturn V (она использовалась для полетов американских астронавтов на Луну) составляла 110 м, масса — 2965 тонн. Ракета могла вывести на низкую околоземную орбиту до 140 тонн груза.

Чем Starship отличается от Falcon 9, Falcon Heavy и Dragon?

Ввиду многообразия техники SpaceX неспециалисты могут легко запутаться в ее наименованиях. Поэтому давайте разбираться.

Falcon 9 — это ракета, являющаяся основной «рабочей лошадкой» SpaceX. Она обладает многоразовой первой ступенью, которая садится на баржу в океане или на наземную площадку. Ракета может вывести до 22 тонн груза на околоземную орбиту.

Falcon 9 с установленным на нее кораблем Crew Dragon. Источник: SpaceX

Falcon Heavy — это, по сути, модифицированная версия Falcon 9, к которой добавлены две дополнительные ступени, используемые в качестве боковых ускорителей. Она может вывести на орбиту до 63 тонн груза.

Подготовка Falcon Heavy к пуску. Источник: SpaceX

Dragon — это капсульный космический корабль. Он существует в двух версиях. Cargo Dragon используется для доставки грузов на МКС и их возвращения на Землю. Crew Dragon используется для пилотируемых полетов.

Космический корабль SpaceX Dragon
Космический корабль Crew Dragon (концепт). Источник: SpaceX

Также стоит напомнить, что SpaceX разрабатывает Starship с 2012 года. За это время система неоднократно меняла как свой дизайн, так и название, что создает дополнительную путаницу. В разные годы она называлась Mars Colonial Transporter, Interplanetary Transport System и BFR.

Для чего нужен Starship?

Starship создается как многофункциональная система, предназначенная для выполнения множества различных задач. Одной из них является доставка большого количества грузов в космос. Компания SpaceX планирует задействовать грузовую модификацию Starship для вывода на орбиту следующего поколения спутников Starlink, которые имеют слишком большие габариты и массу для их запуска на обычных ракетах вроде той же Falcon 9.

Starship в представлении художника. Источник: SpaceX

Другое предназначение Starship — использование в качестве межпланетной транспортной системы. По задумке SpaceX, он станет краеугольным камнем проекта по освоению и колонизации Марса. Еще одна модификация корабля будет задействована для высадки американских астронавтов на южный полюс Луны по программе Artemis.

Starship на Луне (концепт). Источник: SpaceX

Наконец, Starship можно будет использовать для межконтинентальных пассажирских рейсов на Земле. По оценке SpaceX, он сможет осуществить перелет по маршруту Нью-Йорк — Шанхай всего за 39 минут.

В чем революционность Starship?

Starship станет первой в истории полностью многоразовой космической системой. И ускоритель, и сам космический корабль будут использоваться повторно, что позволит значительно снизить пусковые расходы. По словам Илона Маска, в течение 2–3 лет эксплуатации стоимость запуска снизится до суммы менее 10 млн долларов. Для сравнения: стоимость пуска созданной NASA ракеты SLS составляет порядка 4 млрд долларов. При этом она обладает меньшей грузоподъемностью, нежели Starship.

33 метановых двигателя Raptor, установленных на ускорителе Super Heavy. Источник: SpaceX

Если SpaceX сумеет добиться заявленной цены пуска, это произведет настоящую революцию на космическом рынке. Не стоит забывать, что Starship — это не просто большая ракета для вывода на орбиту грузов. Корабль может совершать посадку на другие небесные тела, а затем взлетать с их поверхности. Также его можно будет дозаправлять в космосе и использовать в качестве танкера.

Еще одна важная особенность Starship — использование метана в качестве горючего. В последние годы множество конструкторов сделали ставку на метановое топливо, но пока ни одной из таких ракет не удалось достичь орбиты. Если полет новой системы состоится в ближайшее время и будет успешным, SpaceX сможет обогнать своих конкурентов еще и в этой области.

Чего ждать от первого полета Starship?

Целью первого полета Starship является комплексное испытание компонентов системы и сбор данных, которые невозможно получить путем компьютерного моделирования.

Прожиг ускорителя Super Heavy. Источник: SpaceX

План полета выглядит следующим образом. Связка из Super Heavy и прототипа Starship будет запущена с территории полигона SpaceX недалеко от техасской деревни Бока-Чика. После разделения ускоритель выполнит частичный маневр возврата и приводнится в Мексиканском заливе.

Что касается прототипа Starship, то он разовьет достаточную скорость, чтобы выйти на низкую околоземную орбиту, и совершит неполный виток вокруг Земли. В районе Гавайских островов корабль активирует двигатели и войдет в атмосферу, после чего приводнится в океан примерно в 100 км от северо-западного побережья острова Кауаи.

Но это в теории. Учитывая масштаб поставленной задачи и сложность конструкции корабля, вероятность того, что Starship потерпит аварию, довольно велика. Тот же Илон Маск оценивает вероятность подобного исхода в 50%. Уже скоро мы узнаем, насколько оправдается его прогноз.

Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!

Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine