В 2018 году Илон Маск дал смелое обещание: SpaceX отправит людей на Марс к 2024 году, используя Starship — полностью многоразовую ракету, призванную революционизировать космические путешествия и сделать возможной колонизацию Марса. Спустя семь лет, в 2025 году, Starship не только не достиг этой цели, но и появились серьезные сомнения в том, сможет ли он когда-либо стать достаточно безопасным для пилотируемых миссий.
Хотя Starship является одним из самых амбициозных инженерных проектов современности, проблемы, связанные с безопасностью, надежностью и эксплуатационными характеристиками, могут сделать его опасным для космических полетов с экипажем. Обещание доступных и частых пилотируемых миссий на Марс звучит невероятно, но технические ограничения Starship рисуют гораздо более тревожную картину.
Сложность посадки — главная слабость
Ракета Falcon 9 от SpaceX, известная своей многоразовой первой ступенью, задала новый стандарт в области ракетных посадок. Она была запущена более 450 раз с уровнем успешности выше 99%, а способность приземляться и повторно использовать ступени значительно снизила стоимость космических полетов. Однако даже у Falcon 9 процент отказов при посадке составляет около 3%, и именно здесь начинаются проблемы для Starship.
Процесс посадки Starship значительно сложнее, чем у Falcon 9:
- Falcon 9 разгоняется примерно до 4600 миль в час (около 7400 км/ч) перед посадкой. В то время как Starship должен выдержать повторный вход в атмосферу с орбитальной скоростью около 17 500 миль в час (примерно 28 000 км/ч) — это почти в четыре раза быстрее и с массой, превышающей массу первой ступени Falcon 9 в пять раз.
- Кинетическая энергия, которую необходимо рассеять при посадке Starship, примерно в 72 раза выше, чем у первой ступени Falcon 9. Это означает, что даже небольшие ошибки при входе в атмосферу или приземлении могут привести к катастрофическим последствиям.
- Starship использует опасный маневр «падение на живот», при котором он снижает скорость, создавая сопротивление воздуха, а затем поворачивается в вертикальное положение и включает двигатели для управляемой посадки. Этот сложный маневр содержит множество точек отказа — если хотя бы один двигатель не сработает или угол поворота будет неточным, ракета может разбиться.
- В отличие от Falcon 9, который садится после суборбитального полета, Starship должен выдерживать экстремальный нагрев и аэродинамические нагрузки во время повторного входа в атмосферу — процесс, который уже приводил к проблемам во время испытательных полетов.
Даже после 15 лет опыта с Falcon 9 SpaceX по-прежнему не добилась 100% надежности посадок. Если Falcon 9, работающий на меньших скоростях и с более простой конструкцией, не достигает идеальных результатов, ожидать, что Starship будет безопаснее, кажется неоправданно оптимистичным.
Проблемы с теплозащитой — рецепт катастрофы
Для защиты при повторном входе в атмосферу Starship использует теплозащитный экран, состоящий из термостойких плиток, выдерживающих температуру более 2500°F (1370°C). Однако уже есть признаки того, что эта защита может быть недостаточной для экстремальных условий повторного входа Starship.
- Во время испытательных полетов SpaceX сталкивалась с отпаданием и повреждением теплозащитных плиток.
- Толщина плиток может оказаться слишком малой, чтобы выдерживать полную силу нагрева при входе в атмосферу. SpaceX сделала их тонкими для снижения веса, но это опасный компромисс между безопасностью и эффективностью.
- Если даже небольшая часть теплозащитного экрана окажется поврежденной, интенсивный нагрев может расплавить стальной корпус корабля, что приведет к катастрофическому разрушению.
- Более того, нагрев при входе в атмосферу может привести к повышению температуры внутри корабля до опасных для экипажа уровней. Даже если Starship успешно приземлится, его экипаж может не пережить перегрев.
Проблемы с теплозащитой уже приводили к трагедиям: в 2003 году разрушение теплозащитного экрана шаттла «Колумбия» стало причиной гибели экипажа. У Starship эти проблемы еще серьезнее из-за более высоких скоростей и большей площади нагрева.
Риски для пилотируемых миссий
Маск заявлял, что в будущем Starship сможет совершать до 20 запусков в день и более 700 полетов в год, включая пилотируемые миссии. Однако даже если он достигнет надежности на уровне Falcon 9 (97%), риск для экипажа будет неприемлемо высоким.
- Если 2% запусков будут пилотируемыми (примерно 15 в год), то при надежности 97% каждые два года будет теряться один экипаж.
- Поскольку Starship может перевозить до 100 человек, одна катастрофа может привести к гибели большего числа людей, чем все предыдущие космические аварии вместе взятые.
- Если вероятность отказа будет даже чуть выше, чем у Falcon 9, риск станет неприемлемым.
- Для сравнения, у шаттла НАСА вероятность аварии составляла 1 на 100 миссий, что уже считалось небезопасным для пилотируемых полетов.
Если частота отказов Starship составит 3%, как у Falcon 9, при ежедневных запусках можно ожидать несколько катастроф в год — это сделает Starship самым опасным пилотируемым космическим кораблем в истории.
Проблема сертификации
Чтобы NASA или другие космические агентства допустили Starship к пилотируемым миссиям, он должен пройти жесткую сертификацию.
- Такие корабли, как Space Shuttle и Crew Dragon, годами проходили испытания, прежде чем получили одобрение для полетов с экипажем.
- Текущая частота отказов Starship, проблемы с теплозащитой и сложность посадки делают его маловероятным кандидатом для сертификации в ближайшем будущем.
Главный вызов — безопасность важнее инноваций
Хотя Starship представляет собой инновационный проект, стремление Маска к скорости разработки и высокой частоте запусков может привести к игнорированию вопросов безопасности.
- SpaceX добилась успехов с Falcon 9, но переход от Falcon 9 к Starship — это гигантский скачок в сложности.
- Снижение внимания к безопасности может привести к катастрофе, которая на годы отбросит развитие пилотируемой космонавтики.
- Любая крупная авария может привести к многолетней приостановке программы, как это произошло после катастроф Challenger и Columbia.
Вывод — долгий путь к безопасности
Starship — это технологический прорыв, но его текущие недостатки могут сделать его смертельно опасным для экипажа. Проблемы с теплозащитой, сложность посадки и высокий риск отказов ставят под сомнение его пригодность для пилотируемых миссий.
Мечта Маска о Марсе может стать реальностью, но не на Starship в его нынешнем виде. Пока что колонизация Марса остается всего лишь мечтой.
Если вы хотите читать больше интересных историй, подпишитесь пожалуйста на наш телеграм канал: https://t.me/deep_cosmos