Привет котаны! Как и обещал — публикую разбор/ответ по поводу недавнего полета ракеты Starship от эксперта в области космонавтики.
— Как могут быть испытания успешными если уничтожен прототип?
А что, собственно, хотели добиться этим полетом? Смотрим. Основные цели были таковыми: демонстрация многодвигательного старта и подъема, устойчивости свободного падения, использовании головного бака, повторного включения двигателей и сложнейшего переворота в воздухе. Помимо этого было заявлено, что достижение даже ОДНОГО из этих пунктов будет означать успех испытаний. Так ответьте дорогие мои, какая из этих ОСНОВНЫХ целей не была достигнута? Прототипы (и не только) разбивались много раз, и не только у Маска, если смотреть на количество уничтоженных прототипов Starship до недавнего запуска, то их можно насчитать аж 6 штук! 2 планово и 4 во время испытаний на критические нагрузки. Все это позволяет устранить обычные детские болезни любой новой техники. Этот запуск не был исключением, так он позволил найти ещё одну "болячку", которая не позволила корректно сработать двигателям во время посадки. Сам Маск говорил о том, что вероятность успешной посадки SN8 не превышает 30%.
— Почему Марсианский корабль не отправили к Марсу ну или хотя бы на НОО? Вон испытания Сатурна-5 это испытания, там и на орбиту вывели, и все полеты успешными были.
Вам может показаться, что это уж совсем бред, но нет. Нашлись люди, которые всерьез сравнивали испытания Сатурна-5 и Starship. Ракета, под которую государство мобилизовало сотни тысяч лучших умов, чтобы победить клятых совков, с ракетой, над которой трудится компания со штатом в 8000 человек. Помимо этого, SpaceX использует другой подход, нежели NASA. Она создает множество прототипов для того, чтобы проводить над ними все возможные тесты. Это позволит добиться максимально удачной и надежной конструкции, чтобы предсерийный экземпляр безупречно справился со всеми этапами полёта. На этом можно было закончить, но давайте посмотрим, так ли были успешны испытания лунной ракеты.
Аполлон-4 — это первый запуск Сатурна-5. В её задачи входила проверка всех систем ракеты на земной орбите. Все цели первого полета были выполнены. А вот миссия Аполлона-6 прошла не так гладко. После старта ракету начало трясти, это происходило из-за неравномерной подачи топлива в двигатели. После 30 секундой тряски от корабля оторвалась часть внешней оболочки, что чуть не привело к разрушению всей ракеты. Несмотря на это удалось отделить первую ступень и запустить вторую. Но через две минуты работы два двигателя вышли из строя. Из-за этого было решено преждевременно отделить вторую ступень. Тем не менее корабль смог выйти на НОО и сделать два витка с проверками основных систем. После этого планировалось повторно запустить двигатель третьей ступени, но, да да и он не запустился. Отделив третью ступень уже сам корабль Аполлон, израсходовав практически всё топливо, смог вернуться на Землю и приземлиться в 90 км от расчётного места посадки.
Несмотря на множество неудач — полёт был признан успешным, да настолько, что следующая ракета отправилась уже с людьми! То есть государство, несмотря на рекомендации NASA запустить ещё одну беспилотную миссию, посадило людей в ракету, которая чуть не развалилась во время прошлого полёта. А тут компания видите ли, прототипы зачем-то штампует, десятки тестов проводит, где эти прототипы активно уничтожаются (планово и внепланово). Зачем? Сразу бы построили всю систему Starship и впёред, на Марс.
— Какая целесообразность для нужд доставки людей и грузов на орбиту, за исключением межпланетных миссий?
Начнем с того, что богатых фриков на голубом шарике достаточно. Ведь создание самого Starship было частично профинансировано японским миллиардером Юсаку Маэдзава. Он потратил сотни миллионов долларов на покупку всех мест на лунной миссии ракеты, которая ожидается после 2023 года. Полёт будет проходить вокруг Луны, и с собой он возьмет известных художников, так сказать, для вдохновения. Создаем ракету на государственные деньги говорите) Помимо этого, за счёт огромной нагрузки (100 т), которую Starship способен брать с собой на орбиту, можно в разы уменьшить экспедиции к МКС. Теоретически за один полёт можно доставить весь экипаж миссии (5-7 человек) и грузов на год вперед. После направиться к Луне, и провести аналогичную процедуру с будущей станцией Gateway. Это всё, конечно фантазии, но почему бы и нет? Ракета на полёт к Марсу спроектирована, так что такая экспедиция более чем возможна, я щетаю.
Помимо банальных программ снабжения станций, Starship может применяться для сбора этих самых станций. Планируется версия с грузовым отсеком наподобие Шаттла. С его помощью может производиться доставка особо крупных аппаратов, сопоставимых по размеру с Хабблом. Также можно будет ремонтировать спутники и забирать их с орбиты (военные, допустим). А учитывая, что в ближайшей перспективе ожидается: строительство новых коммерческих орбитальных станций, строительство лунной станции Gateway, запуск телескопа имени Джеймса Уэбба, а также неиссякающие военные заказы, то можно предположить, что Starship найдет клиентов в своем сверхтяжелом секторе.
Если рассматривать целесообразность помимо гражданских и военных программ государств, то можно вспомнить про тот же Starlink. Сеть высокоскоростного интернета по всему земному шару должна поддерживать группировка из 15-30 тысяч спутников. Сейчас же, на орбите находится порядка 900 аппаратов. За один полёт Falcon 9 может вывести всего-лишь 60 зондов, а Starship должен доставлять их сотнями за раз (400, по предварительному плану). А Starlink это коммерческий проект, уже сейчас за месяц интернета стоит ценник в 100$. Вот вам и вся целесообразность.
— Почему выбрали нержавейку, а не высокотехнологичный алюминий, только ли из экономии?
Помимо экономии здесь и здравый расчёт. Илон Маск помнит опыт Колумбии. Она была сделана из дорогих алюминиевых сплавов, которые прикрывали не менее дорогие кремнеземные плитки. Поэтому и решено было делать Starship из нержавейки, которая и дешевле, и прочнее. Из этого вытекает следующая особенность стали — у неё высокая жаропрочность. Если алюминий не может выдержать температуры свыше 200 градусов, то нержавейка способна выдержать более 800! Нет, корабль не будет "голым животом" тормозиться об атмосферу. SpaceX планирует поставить ещё один лист стали на брюхо корабля. Помимо того, что это покрытие будет изготовлено из более жаропрочной марки, между ним и основным корпусом будут располагаться трубки, по которым будет проходить жидкий метан. Он будет охлаждать раскаленную сталь. Ещё одним очевидным плюсом является монолитность конструкции. То есть при попадании мусора в ракету, сталь будет просто деформироваться, не нарушая целостности конструкции. Все эти факторы обеспечивают гораздо большую надежность конструкции и следовательно — безопасность людей.
— Почему не могли просчитать всё на Земле?
Всё предвидеть и просчитать априори не возможно. Плюс нужно расчеты проверять. Тем не менее просчитали и проверили. Большая часть полёта и главное - сложнейший маневр перед посадкой прошли безупречно. Это кстати, главная успех испытания, так как до этого он был возможен только на бумаге и в компьютерном симуляторе. Хотя, нечто похожее и даже покруче вытворяют современные истребители, но здесь мы имеем не самолет, и не ракетоплан, а ракету, что в разы усложняет маневр.
— Что за световой меч появился перед посадкой?
Низкое давление в топливном баке вызвало некорректное срабатывание Рапторов (зажглось 2, но вскоре 1 потух). Из-за этого медь из стенок сопла начала окисляться (грубо говоря, двигатель начал сам себя съедать), что и дало характерное зеленое пламя перед посадкой.
Постарался ответить на главные вопросы к полёту Starship и к кораблю в частности. Как-то так котаны, удачи!
Отблагодарить авторов вы можете подпиской на канал и лайком статьи. Все статьи перенесены на Яндекс.Дзен из ВКонтакте авторами Cat_News, а фотографии взяты из открытых источников.