10 февраля 2022 года в 20:00 на космодроме Starbase аэрокосмической компании SpaceX в Бока-Чика (Техас, США) состоялась презентация обновлений системы Starship – межпланетного корабля Илона Маска, который должен стать первым ковчегом человечества для перелета к Марсу. В рамках события были подведены итоги работы над проектом с момента его последнего публичного представления в 2019 году. В частности, изменения коснулись внешнего вида и технических характеристик системы. Также озвучены планы на ближайшее (и не только) будущее. Попробуем детально осветить событие, которого ждали профессионалы и миллионы поклонников SpaceX по всему миру.
Для российского сегмента интернета мероприятие стартовало в пять утра по Москве. Первое, что стало очевидным зрителю – безупречность стиля и открытость политики SpaceX. Сдержанный тон, лаконичность, тонкий юмор на фоне харизматичного умения Маска «переливать из пустого в порожнее» – вступительная речь о мультипланетарной жизни была не нова и ожидаема, но неизменно предвосхитительна в личностном начале.
За прошедшее время было собрано несколько десятков прототипов, проведены статические, огневые и летные испытания, часть которых закончилась аварийно, часть – удачными исходами. Гвоздь же программы – связка прототипов Starship S20 (SN20) и ускорителя Super Heavy B4 (BN4) – был обнародован днём ранее. Состыковка двух ступеней в единую систему была осуществлена посредством башни обслуживания, имеющей возможность захвата корабля и ускорителя с помощью гигантских гидравлических «рук».
Напомним, что данное устройство необходимо для осуществления быстрого повторного использования системы. При посадке первой ступени не будут использоваться опоры – ускоритель будет стыковаться с захватами. Предположительно операция должна выполняться с помощью решетчатых рулей, но допускается вариант использования специализированных металлических выступов на поверхности Super Heavy. Аналогичный процесс с участием аэродинамических поверхностей предполагается реализовать и при посадке основного корабля. В итоге данный маневр существенно снизит стоимость обслуживания системы после полёта и сократит время между пусками, что благоприятно отразится на общей стоимости запуска, снизит цену вывода полезной нагрузки на низкую околоземную орбиту.
Одной из важнейших задач компании является осуществление орбитального пуска системы Starship Super Heavy. Предполагалось, что для этих целей будет использоваться первая ступень B4 и корабль S20. Однако, по предварительной информации, в рамках проведённых криогенных испытаний ускоритель был поврежден и его полёт, не состоится. По неподтвержденной информации, Starship S20 может быть использован для гиперзвуковых испытаний с запуском за линию Кармана без первой ступени.
Тем не менее, двигатели на ускорителе получили кожухи теплозащиты и были окрашены, на систему наддува баков и автоматику установлены громадные аэродинамические кожухи. Система находиться на орбитальном стартовом столе, на котором ведутся работы по монтажу топливопроводов. Около полугода назад были установлены многотонные фиксаторы для первой ступени. В настоящее время к ним добавились трубопроводы для подачи воды в момент пуска, что необходимо для уменьшения акустической нагрузки на инфраструктуру и на сам носитель, поскольку шумовые уровни нескольких десятков двигателей могут сильно повредить / вывести из строя стартовую площадку. Также был установлен заправочный рукав ускорителя. После подачи команды на «зажигание» трубопроводы будут автоматически отводиться от первой ступени ракеты-носителя во избежание повреждений от гиперзвуковой реактивной струи.
Отдельного упоминания стоит башня обслуживания орбитальных пусков (иначе: башня обслуживания и ловли, «она же Мехазилла»), предназначенная для подготовки носителя к пуску – подачи питания перед отсоединением, заправки обеих ступеней, в будущем – доставка экипажа на борт корабля через специальный рукав.
Если для заправки ускорителя необходимые устройства размещены прямо на стартовом столе, то для заправки самого корабля был создан отдельный заправочный рукав, установленный на башню. Сооружение построено из нескольких сборных металлических секций, аналоги которых уже имеются и на других площадках SpaceX, к примеру, на площадке в Roberts Road в Космический центр имени Кеннеди.
Известно, что SpaceX выкупила две плавучие нефтяные платформы для переоборудования их в морские космодромы для сверхтяжелых носителей Starship. Их названия говорят сами за себя – «Фобос» и «Деймос». Постройка одной стартовой площадки займет до восьми месяцев. Согласно планам Маска, к концу 2022 года один из космодромов будет готов к работе. В эти же сроки будет построена стартовая площадка для SpaceX Starship на мысе Канаверал в районе LS-39A, откуда в 1969 году на носителе «Сатурн-5» была запущена миссия «Аполлон 11», в рамках которой американские астронавты стали первыми людьми на спутнике Земли.
Была затронута тема будущего Starship. В частности, продемонстрирована обновленная версия системы перекачки криогенных компонентов топлива на орбите (ранее предполагалась стыковка двух кораблей юбками двигательных отсеков, теперь же – по типу ITS, через топливные каналы на незащищенной тепловым экраном стороне баков).
По прогнозам, пуск системы будет стоить менее $10 млн за 100-150 тонн на низкой околоземной орбите уже через 2-3 года, что сделает Starship самым выгодным носителем из когда-либо занимавших место на рынке космических пусков. Определяющим фактором начала экспериментов по перекачке топлива на околоземной орбите является сам орбитальный полет, право, дата которого не озвучивается.
Отношения SpaceX и Федерального управления гражданской авиации США (FAA), пожалуй, одна из щепетильных тем. Так, для проведения орбитальных испытаний компании необходимо получить на то разрешение от данного контролирующего органа. Предполагалось, что решение будет выдано к ноябрю 2021 года, однако официальная волокита затянулась до конца февраля 2022-го. Это совпало с отсрочкой в запуске носителя SLS с миссией по облёту Луны в рамках программы «Artemis» (NASA) – одной из конкурирующих со Starship. Глава SpaceX выразил надежду на получение разрешения на пуск в начале марта. Орбитального полёта стоит ожидать не ранее апреля-мая.
Худшим, но маловероятным сценарием может стать запрет на орбитальные пуски с территории Starbase, что повлечет за собой снос инфраструктуры для орбитальных пусков в Техасе. Готовя «запасной аэродром», Маск объявил о возможном «переезде» основной пусковой команды в Космический центр имени Кеннеди. Однако развертывание инфраструктуры «с нуля» фактически не оставляет шансов на орбитальный полёт Starship в этом году.
О плюсах: новая версия двигателя Raptor V.2 с увеличенной до 230 тонн тягой. Спроектирован для более высоких конструктивных параметров, не имеет систем управления вектора тяги, а потому является «статичным», что позволяет сократить объём вспомогательной гидравлики и электроники. На испытаниях двигателя Raptor второго поколения была достигнута тяга в 247 тонн, при форсировании показатель обещает быть увеличенным до 250. Ну, и по факту: один Raptor в сутки (имеется в виду скорость производства двигательной установки), что фактически является рекордным и мировым достижением!
Заявление о создании в будущем новой версии корабля, имеющего шесть двигателей вакуумной версии типа Raptor Vac и 3 ЖРД атмосферной версии, заставляет верить, что «пыльных дорожках далёких планет останутся наши следы»… Напомню, что в текущей версии аппарата используются шесть двигателей с равным количеством вакуумных и атмосферных РД.
В настоящей итерации ускорителя используются 29 установок. В будущем их количество вырастет до 33, что, по словам Маска, является «идеальным отношением». Тем самым, во втором варианте системы всего будет использоваться 42 двигателя, что весьма символически для любителей путешествовать «Автостопом по галактике». Это позволит генерировать тягу более 7.5 тысяч тонн. Диаметр первой ступени равен диаметру второй и составляет 9 метров, высоту же снизили с 70 до 69 метров. О, да! 69420 – «стратегическое число» Маска. Вместе с тем, состоялся анонс новых запусков спутников системы Starlink второго поколения, имеющих лазерную связь.
Итак, надежда на возобновление пусков из Starbase всё-таки есть, но в целом мы не услышали ничего нового. Однако признаем, что на фоне мировой истории Маск не теряет своего амплуа, поэтому мы продолжим следить за работой многотысячной команды инженеров SpaceX, отдавая им должное уважение и веря, что года через два мы (человечество) воскликнем, провожая к Красной планете уходящий ввысь первый космический корабль: «МАРС, МЫ ИДЁМ!»
Автор - Давид Губанов