Прямо зараз компанія SpaceX займається підготовкою до шостого випробування космічного корабля Starship. Воно заплановане на 19 листопада. У зв’язку з цим редакція Universe Space Tech вирішила відповісти на найпоширеніші запитання про те, що таке Starship і чому до нього прикута така увага.
Що таке Starship
Starship — це назва багаторазової космічної транспортної системи, створеної компанією SpaceX. Вона складається з однойменного космічного корабля і прискорювача (першого ступеня) під назвою Super Heavy.
Маса зв’язки Starship і Super Heavy у заправленому стані становить близько 5000 тонн, висота — 121 м. На сьогодні це найвища і найпотужніша ракета-носій в історії. Водночас важливо зазначити, що поки що Starship все ще перебуває в розробці й фахівці SpaceX регулярно вносять зміни в його конструкцію. Очікується, що в майбутньому надважка ракета ще «підросте» і зможе виводити на орбіту більше корисного навантаження.
Навіщо потрібен Starship
Starship є багатофункціональною системою, здатною вирішувати безліч завдань. Одним із них є доставлення великої кількості вантажів у космос. SpaceX планує залучити вантажну модифікацію Starship для виведення на орбіту наступного покоління супутників Starlink, які мають надто великі габарити й масу для їхнього запуску на звичайних ракетах на кшталт тієї ж Falcon 9.
Інше призначення Starship — використання як міжпланетної транспортної системи. За задумом SpaceX, він стане основою проєкту з освоєння та колонізації Марса. А NASA хоче використовувати Starship у програмі Artemis для висадки американських астронавтів на південний полюс Місяця.
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.
З чого зроблений Starship
Спочатку фахівці SpaceX планували виготовити Starship з вуглецевого волокна, але пізніше передумали й зробили вибір на користь нержавіючої сталі, чим здивували багатьох експертів, адже сталь досить рідко використовують у космічній індустрії. Ілон Маск мотивував це рішення тим, що нержавіюча сталь дешевша за композитні матеріали, з нею простіше працювати, її міцність при кріогенних температурах збільшується, але при цьому у неї висока температура плавлення. А це дуже важливо для апаратів, які мають входити в атмосферу.
На Starship також встановлений теплозахисний екран. Він складається з кількох тисяч шестикутних плиток, зроблених з діоксиду кремнію. Вони можуть витримувати температуру 1400°C і призначені для багаторазового використання.
Польоти Starship, що вже відбулися, підтвердили, що це конструкторське рішення працює. Навіть у разі втрати теплозахисних плиток корпус із неіржавкої сталі здатний витримати температури, що виникають під час входу в атмосферу, що дає змогу Starship зберегти цілісність. Цим він вигідно відрізняється від шаттлів, у конструкції яких широко застосовувалися алюмінієві сплави, що мали меншу температуру плавлення. Тому, коли 2003 року шаттл Columbia позбувся кількох теплозахисних плиток, це пошкодження стало смертельним для корабля та екіпажу.
Чим Starship відрізняється від інших космічних кораблів
Усі пілотовані космічні кораблі, що використовуються на сьогодні, мають капсульну схему. Це означає, що на Землю повертається лише капсула екіпажу, що здійснює спуск на парашутах — все інше згорає в атмосфері. Starship же є повністю багаторазовим кораблем, який здійснює вертикальний зліт і посадку за допомогою власних двигунів.
Крім того, як ми вже сказали, Starship задуманий як універсальна система. Корабель може використовуватися в безлічі різних модифікацій — від безпілотного орбітального танкера до марсіанського корабля.
Основні переваги Starship
У порівнянні з традиційними космічними кораблями й ракетами Starship має три ключові переваги. Перша — це багаторазовість. Він є першою в історії повністю багаторазовою космічною системою. Навіть шатли не були по-справжньому багаторазовими. Для їхнього запуску був потрібен одноразовий паливний бак, а після повернення на Землю вони проходили складну процедуру обслуговування, яка тривала місяці й передбачала перебирання і заміну багатьох компонентів. Через це вартість експлуатації «човників» виявилася набагато вищою, ніж передбачалося спочатку. Starship же розрахований на регулярні космічні рейси з мінімальним післяпольотним обслуговуванням.
Іншою ключовою перевагою Starship є його вантажопідйомність. Корабель зможе вивести до 200 тонн вантажу на низьку навколоземну орбіту, що є рекордом.
І, нарешті, як ми вже сказали, Starship має можливість здійснювати посадку, а потім злітати з поверхні інших небесних тіл. Завдяки цьому його можна використовувати для місій до Місяця, Марса та астероїдів.
Навіщо NASA потрібен Starship
У 2021 році NASA підписала контракт зі SpaceX на використання модифікації Starship для потреб програми Artemis. Він буде використаний як посадковий апарат для доставлення астронавтів на Місяць.
Вибір NASA пояснюється кількома причинами. Пропозиція SpaceX була помітно дешевшою за інших конкурентів. При цьому, корабель зможе доставити на Місяць набагато більший обсяг вантажів, ніж будь-який з альтернативних проєктів, що мають більш традиційну конструкцію. І що найголовніше, на відміну від конкурентів, які поки що існують тільки на папері, прототипи Starship вже літають і досягають вельми помітних успіхів.
Звідки запускають Starship
Поки що Starship запускають із території Starbase. Так називається випробувальний космодром і виробнича база SpaceX, розташована в районі техаського містечка Бока-Чика. У майбутньому SpaceX має намір розширити географію запусків Staship. Наразі інженери компанії займаються будівництвом для цієї мети майданчика на стартовому комплексі LC-39A.
Скільки разів літав Starship
Наразі компанія SpaceX здійснила п’ять запусків Starship. Кожен із них був успішнішим за попередній і давав змогу компанії вирішувати нові завдання. Якщо перший політ завершився втратою управління і подальшою руйнацією корабля, коли він перебував на висоті 39 км, то вп’яте SpaceX вдалося успішно приводнити Starship, а прискорювач Super Heavy успішно повернувся на космодром, де його підхопила вежа Mechazilla.
Шостий політ відбуватиметься за схемою попереднього випробування з незначними змінами. SpaceX планує знову повернути Super Heavy за допомогою Mechazilla. Що стосується Starship, то його політ відбуватиметься за тим самим суборбітальним профілем, як і попереднього разу. Корабель перелетить Африку, після чого приводниться в Індійському океані. Під час польоту інженери планують провести повторне запалювання одного з двигунів Raptor. Це має продемонструвати можливість спуску з орбіти в майбутніх місіях.
Дві наступні ключові цілі проєкту — це повернення самого Starship (для цього теж буде залучена Mechazilla), а також відпрацювання процедури орбітального дозаправлення. SpaceX намагатиметься досягти їх у 2025 році.
