7 березня 2025 року компанія SpaceX здійснила восьмий тестовий запуск Starship, що завершився невдачею. Приблизно через вісім хвилин польоту корабель втратив керованість, зв’язок урвався, і апарат розпався на висоті близько 145 км над Карибським морем. Це вже друга поспіль аварія: у січні (Flight 7) Starship також зруйнувався через схожу проблему з секцією двигуна. Ми зібрали офіційну та інсайдерську інформацію, а також провели технічний аналіз щодо можливих причин катастрофи.
Офіційні дані та підсумки попередніх розслідувань
Одразу після аварії SpaceX підтвердила, що Starship зазнав руйнування в польоті, й компанія спільно з регуляторами розпочала розслідування інциденту. Детальної інформації про причини аварії Flight 8 на момент події публічно не повідомили — у SpaceX лише зазначили, що інженери аналізують телеметрію, аби визначити першопричину, наголосивши: «Успіх приходить через уроки, які ми отримуємо». Таким формулюванням компанія фактично визнала RUD (від Rapid Unscheduled Disassembly) корабля і необхідність технічних доробок перед наступними пусками.
Відомо, що сьомий тестовий політ Starship (16 січня 2025 року) завершився аналогічною невдачею: верхній ступінь тоді теж розпався приблизно на 8 хвилині після старту. Розслідування SpaceX встановило причину тієї аварії. Згідно з офіційним звітом, у польоті виникло гармонічне резонансне навантаження на силові елементи системи двигуна, значно більше за очікуване на основі наземних випробувань. Ці нештатні гармонічні коливання призвели до пошкоджень у магістралях подачі палива, зокрема до витоків метану, що спричинили пожежі у відсіку двигуна Starship. Полум’я у незапресованому «аттику»* між паливними баками та тепловим екраном вивело з ладу більшість систем: майже всі двигуни аварійно вимкнулися, окрім одного, після чого корабель втратив керування, і через кілька секунд зв’язок із ним був втрачений. Автономна система завершення польоту, за протоколом, підірвала несправний апарат, аби запобігти падінню некерованих уламків.
*Аттик — у контексті авіаційної або ракетної техніки означає не запресований відсік або порожнину. Це простір, який використовується для розміщення трубопроводів, електропроводки або інших допоміжних систем. Зазвичай такі зони можуть накопичувати гарячі гази або сприяти поширенню полум’я в разі пожежі, що може призводити до виходу з ладу важливих систем.
SpaceX запровадила низку змін (про які ми детальніше розповідали у статті Як інженери підготували Starship до нового польоту та чому вибухи ведуть до прогресу) перед наступним запуском: провела 60-секундне випробування двигунів на стенді, внесла апаратні зміни в паливопроводи вакуумних двигунів, скоригувала режими охолодження палива та обмежила максимальний рівень тяги.
Додатково була модернізована система вентиляції «аттика»: встановлені додаткові випускні клапани та азотна продувка для інертного гасіння можливих витоків.
Причини аварії Starship Flight 8
Попри вжиті заходи, Flight 8 повторив долю попередника. У прямій трансляції було помітно, як під час сходження кількість справних двигунів Starship скоротилася — це вказує на аварійне вимкнення частини Raptors передчасно. На форумах і в профільних спільнотах одразу висунули гіпотезу, що причини можуть бути ті самі, що й у січневому польоті. Згодом ця версія знайшла підтвердження в інсайдерській інформації. У мережі з’явився детальний опис з посиланням на джерело, близьке до розслідування (раніше цей інсайдер уже публікував фото пошкодженого двигунного відсіку Starship S34 після вибуху).
Наведені ним дані багато в чому узгоджуються з офіційними висновками по Flight 7 і дозволяють глибше зрозуміти технічний бік проблеми.
Згідно з цим неофіційним витоком, телеметрія Flight 8 засвідчила повторення «ефекту S33» — тобто тієї ж аномалії, що сталася з кораблем серійний №33 під час Flight 7. Основним фактором знову стали гармонічні коливання в системі подачі метану. Вважається, що проблемною ланкою є нововведення версії Starship V2 — вакуумно-ізольовані паливні магістралі до вакуумних двигунів Raptor (RVac). Це подвійні труби з термоізоляцією, прокладені крізь бак окислювача для живлення трьох вакуумних двигунів на верхньому ступені. У модифікації V2 був збільшений загальний запас палива ~на 25%, змінилася схема розведення трубопроводів, з’явилися додаткові магістралі та стики. У результаті конструкція стала менш жорсткою, і під час польоту в ній проявився резонанс, раніше не зафіксований на випробуваннях. Судячи з усього, штатні випускні клапани та азотна система пожежогасіння не встигли відвести та розбавити горючі гази — об’єм витоку перевищив їхні можливості, так само, як це сталося під час попередньої аварії.
Цього разу наслідки резонансу проявилися ще фатальніше. Якщо на Flight 7 одна із шести силових установок Starship ще працювала до кінця польоту, то під час Flight 8, ймовірно, сталося більш раннє критичне пошкодження. Коливання паливних магістралей спричинили їхній розрив у нижній частині (біля двигунів RVac). Особливо небезпечним став момент, коли основний бак рідкого кисню майже спорожнів: поки бак був повний, стовп рідини приглушував вібрації, але у міру вигоряння палива трубопроводи залишилися без «демпфера» і амплітуда коливань різко зросла. У результаті одразу кілька магістралей метанового палива розгерметизувалися. Метан під високим тиском хлинув до міжбакового відсіку, призвівши до стрімкого пожежного спалаху. Ймовірно, вибуховою хвилею в той момент розірвало турбонасосний агрегат (ТНА) одного з вакуумних Raptor і пошкодило сусідній центральний двигун. Пошкодження системи регенеративного охолодження сопел (яка відводить тепло через циркуляцію палива у стінках камери) стало «фатальним ударом» по двигунах — майже миттєво вони всі втратили тягу і згасли. Корабель залишився без активної стабілізації й почав неконтрольоване обертання, яке чітко зафіксоване на відео телеметрії. Далі, як і передбачено протоколом, система аварійного підриву ліквідувала апарат на великій висоті.
Хоча ці подробиці ще не підтверджені офіційно, ймовірність такого сценарію висока. Важливо, що озвучені чинники збігаються з раніше виявленими проблемами на попередньому запуску. До того ж альтернативних гіпотез наразі небагато. Перші аналізи телеметрії не виявили, щоб до аварії призвели, скажімо, неполадки конкретного двигуна чи помилки систем керування — навпаки, збій був одночасним для кількох двигунів і спричинений зовнішнім щодо них фактором. Також можна відкинути версію про вплив полум’я першого ступеня на другий під час маневру розвороту: при виконанні гарячого відокремлення ступенів струмінь Super Heavy теоретично міг пошкодити обшивку чи обладнання корабля, але у цьому випадку ознаки такої шкоди не виявлені. Натомість режим гарячого відокремлення міг побічно ускладнити становище — він створює додаткове динамічне навантаження на хвостовий відсік, яке, можливо, посилює коливання трубопроводів. У будь-якому разі, головною версією наразі лишається саме резонансна вібрація конструкції корабля версії V2, що спричинила каскадні відмови.
Технічний аспект та подібність до «пого-коливання»
У ракетній техніці відомі випадки «пого-коливань», коли коливання тиску палива входять у резонанс із механічними вібраціями корпусу. Такі явища зустрічалися в Saturn V і радянській надважкій ракеті N1, призводячи до аварій. У Starship ці коливання посилюються через:
- Архітектуру V2, де паливні магістралі до вакуумних Raptor винесені далі від центра та мають складну ізоляцію.
- Гаряче відокремлення (hot staging), яке збільшує динамічне навантаження на стику ступенів.
- Два типи двигунів у верхньому ступені (атмосферні й вакуумні) з різними схемами подачі.
У порівнянні з масивним першим ступенем Super Heavy, конструкція другого легша та менш жорстка, що підвищує ризик непередбачених резонансів.
Чому аварія Starship сталася знову?
Перед Flight 8 SpaceX модернізувала окремі вузли: змінила розводку труб і покращила систему пожежогасіння в кормі. Але короткий час між двома польотами, імовірно, не дав змоги належно протестувати складні нововведення. На наземних стендах коливання могли бути не такими сильними, як у реальному польоті під час зниження тиску в баках.
Через короткий проміжок між пусками інженери не встигли провести повноцінну серію тривалих пропалювань для імітації нових режимів, а збирання Starship S34 підганялося строками. У результаті під час Flight 8 «старий» резонанс виник знову, при цьому пожежа спалахнула у ще більших масштабах через розрив додаткових магістралей.
Потенційний «фундаментальний» прорахунок
Дехто з фахівців припускає, що проблема не локальна, а закладена в самій ідеї розведення паливних систем Starship V2. Конструкція має такі уразливі аспекти:
- Трубопроводи проходять крізь бак LOX, забезпечуючи економію простору, але ускладнюючи демпфування.
- Вакуумна ізоляція створює умови для накопичення резонансних хвиль.
- Темп випробувань не дає цілковито перевірити модифікації.
Якщо ця гіпотеза підтвердиться, SpaceX доведеться радикально змінити компонування секції двигуна, щоб уникнути повторення аварій.
Ймовірні наслідки та погляд у майбутнє
- Призупинення запусків Starship. Команда SpaceX, швидше за все, візьме паузу, щоб завершити комплексні наземні тести.
- Перероблення конструкції. S35 і S36, які перебувають на різних стадіях готовності, ймовірно, будуть серйозно доопрацьовані або ж узагалі розібрані.
- Затримки інших програм. Зокрема, висадка на Місяць за програмою NASA Artemis може посунутися, якщо Starship не продемонструє надійних запусків.
- Фокус на виявленні резонансу. Можливо, SpaceX впровадить методи активного демпфування, зміну довжини трубопроводів чи навіть перегляд гарячого відокремлення.
У SpaceX є колосальний досвід швидкого оновлення дизайну на базі висновків із невдалих пусків. Компанія вважає втрати тестових зразків прийнятною ціною за прискорену розробку. Тож багатьох експертів не дивує, що два старти поспіль виявили слабкі місця в конструкції. Схожі уроки свого часу допомогли SpaceX зробити Falcon 9 одним із найнадійніших носіїв. Тепер аналогічний підхід застосовується для Starship.
Аварія Flight 8 засвідчила, що намагання швидко усунути недоліки після січневої катастрофи не принесли бажаного результату. Головною проблемою залишається резонансна вібрація у паливній системі другого ступеня, яка веде до каскадних руйнувань. Попри масштаб цієї несправності, вона не є безвихідною — в історії космонавтики вже траплялися подібні ситуації, коли ракету доводилося суттєво перепроєктовувати.
SpaceX продовжить удосконалювати Starship, оскільки це ключова частина амбітної програми польотів на Місяць і Марс. Імовірно, доведеться виділити більше часу на дослідні випробування, а також внести радикальні зміни в конфігурацію двигунного відсіку. Зрештою, кожна аварія дає неоціненний досвід, який дає змогу створити досконалішу систему. Тож, хоч нині програма Starship зазнає відчутних затримок, її довгострокова мета — зробити космічні польоти масовими та багаторазовими — зберігається. І в разі успішного усунення проблеми ми зможемо стати свідками проривних досягнень у ракетобудуванні.
