18 ноября 2023 года мировое сообщество стало свидетелем второй попытки запуска космического корабля Илона Маска, Starship, на орбиту. Официальные источники и журналисты уже выложили сухие факты по этой теме, а разномастные эксперты высказали свои мысли. Мнения этих экспертов, как и положено в подобных обстоятельствах, варьировались от критических замечаний о "недостатках американской инженерной школы" до восхищенных высказываний по поводу перспектив, которые открывает новая разработка SpaceX для космонавтики.
С одной стороны, некоторые специалисты выражали снисходительное и даже презрительное отношение к проекту, считая его очередной утопией. С другой стороны, были и те, кто видел в успешном запуске Starship знак предстоящей космической революции, предвещающей скорое освоение Луны и Марса, что, по их мнению, открывает путь для будущих внеземных колоний.
От лица нашей редакции скажем: мы могли бы подробно остановиться на каждом из многочисленных тезисов и фактов касательно самой ракеты и ее тестового запуска, разбирая их по полочкам и предоставляя читателям обстоятельный анализ событий. Корабль Илона Маска, как и любая сложная техника, заслуживает тщательного рассмотрения во всех ее аспектах. Это касается не только самого корабля, но и инфраструктуры SpaceX, их производственных мощностей, а также процесса сборки и тестирования прототипов. Такие темы, как большая грузоподъемность, мощность и полная многоразовость системы, несомненно, заслуживают глубокого изучения. Не менее интересны и такие аспекты, как ход тестового полета и особенности поведения корабля и его систем во время полета.
Однако сейчас, отойдя от первых эмоций и собрав свои мысли, мы хотим сфокусироваться на простом, но важном вопросе, который, по нашему мнению, стоит перед всей аэрокосмической отраслью и простыми энтузиастами космонавтики: будет ли Starship летать? Этот вопрос не просто технический — он затрагивает саму суть и будущее космических путешествий и исследований.
Видите ли, в чем тут дело. Подобные сверхтяжелые ракетные системы уже эксплуатировались в истории - и результаты весьма неоднозначны.
Вспоминая историю сверхтяжелых ракет, нельзя не упомянуть о Saturn-V, который, пожалуй, является самой успешной ракетой такого класса на сегодняшний день. Этот технический гигант совершил тринадцать полетов, большинство из которых - в рамках знаменитой программы Аполлон (в которую сегодня, по иронии "не верит" половина землян), благодаря которой американские астронавты впервые ступили на Луну. Кроме того, в это число входит и запуск орбитальной станции SkyLab, которая оказалась весьма полезной для космических исследований на заре эры космонавтики. Несмотря на эти впечатляющие достижения, общее количество полетов Saturn-V выглядит скромно, если судить с точки зрения современных стандартов эффективности и "рентабельности" технологии.
По сравнению с программой Saturn-V, история других сверхтяжелых ракет еще менее впечатляющая. Советская ракета Н-1, например, так и не достигла аналогичных лунных целей и не смогла вывести на орбиту никакой значимой нагрузки. А ракета Энергия, несмотря на свои потенциальные возможности, совершила лишь два полета, после чего проект был прекращен. Эти случаи отражают общую тенденцию: создание и эксплуатация сверхтяжелых ракет – дело крайне сложное и затратное.
Сегодня можно найти и другой пример, конечно. Современная ракета SLS, разработанная для NASA корпорацией Boeing, в рамках программы Артемида, совершила пока что один полет. В качестве груза выступал корабль Orion, который успешно облетел Луну в беспилотном режиме. И здесь важно отметить, что эта сверхтяжелая лунная ракета не лишена озвученного минуса - едва ли она сможет стать активно эксплуатируемой техникой в обозримом будущем. Хотя для SLS запланирована серия полетов, их количество и перспективы пока что напоминают программу Аполлон. В рамках программы Артемида предусмотрено около 6-7 полетов, но дальнейшие планы NASA пока не определены и окутаны туманом неизвестности.
Так не постигнет ли самую большую и самую мощную ракету в истории, Starship, та же участь?
Осмысливая озвученный исторический опыт, текущее состояние и перспективы сверхтяжелых ракетных систем, приходится признать, что по большому счету, их эксплуатация оказалась серией дорогостоящих и малоэффективных запусков. Это вполне логичное следствие, учитывая, что каждый обсуждаемый нами проект - будь то Saturn-V, Н-1, Энергия или SLS - оказался обремененным высокими затратами на реализацию. Это значительно ограничивало их использование, делая невозможным проведение запусков с такой же регулярностью и экономической эффективностью, как у более легких ракет-носителей типа Союз, Space_Shuttle или Falcon_9.
Именно в этом контексте важно оценить, насколько серьезны намерения Илона Маска и его команды в SpaceX. Их подход к разработке Starship кардинально отличается от предыдущих проектов сверхтяжелых ракет. Все, что мы видим в действиях SpaceX, свидетельствует о стремлении создать систему, которая могла бы работать на бюджетах, сравнимых с "легкими и дешевыми" ракетами. Это подразумевает полную многоразовость, планы на внедрение технологии орбитальной заправки и даже уникальные, порой кажущиеся эксцентричными, методы производства – например, сварку и сборку деталей "под открытым небом". Даже такие необычные элементы, как использование огромной стальной "табуретки" вместо традиционного стартового стола, отражают стремление к экономии средств и упрощению процессов.
В этой стратегии прослеживается четкое видение: создание технологии, которая будет служить десятилетиями и обеспечит потребности в космических запусках на долгосрочной основе. Если Saturn-V за всю свою историю осуществил около дюжины полетов, то Starship с самого начала предполагается использовать гораздо интенсивнее – с десятками, а возможно, и сотнями запусков в год. Такой подход может радикально изменить текущее понимание эффективности и возможностей сверхтяжелых ракетных систем, переводя их из категории уникальных и редких проектов в реальную рабочую технику для частых и экономически оправданных космических миссий.
Методы тестирования, применяемые SpaceX, также подчеркивают их нестандартный подход к разработке космических технологий. В компании не видят ничего предосудительного в том, чтобы собирать прототипы, которые еще далеки от завершенного состояния, и отправлять их на орбитальные запуски, хорошо осознавая, что шансы на успех могут быть невелики. Оглядываясь на множество уже собранных и находящихся в процессе сборки прототипов, становится ясно, что такой метод разработки не имеет аналогов в истории ракетостроения. Эта стратегия "множественных попыток", когда для создания одного успешного экземпляра ракеты, готовы собрать и испытать десяток других, является частью философии Илона Маска.
Эта методика не является новшеством исключительно для Starship. Тот же подход SpaceX применяли с самого начала работы над ракетой Falcon_9. Вспомним, как эти ракеты терпели неудачи при попытках достичь орбиты или при возвращении на Землю. Однако все эти трудности остались в прошлом. Сегодня неудачный запуск или посадка первой ступени Falcon_9 стали скорее нонсенсом, исключением из правил. За один только 2023 год, SpaceX уже совершила более 80 успешных пусков (причем, без серьезных неудач), что делает их самым продуктивным оператором орбитальных запусков в мире.
Такое положение дел можно смело экстраполировать на разработку Starship, и мы наблюдаем это в реальности. Ведь помимо попыток орбитальных запусков, прототипы верхней ступени корабля уже совершили ряд суборбитальных испытательных полетов, направленных на отработку выбранной схемы посадки на Землю. Четыре из этих прототипов были уничтожены в ходе испытаний, прежде чем пятый успешно выполнил задачу. И это на фоне программы Space Shuttle, где весь парк космических челноков был представлен шестью экземплярами.
Разве это не отражает уникальность и масштабность подхода SpaceX к тестированию и разработке своих космических систем?
Другим ярким индикатором серьезности намерений SpaceX является масштаб производства универсальных двигателей Raptor, предназначенных специально для системы Starship. Компания уже выпустила более трехсот таких двигателей и не планирует останавливаться на достигнутом. Это говорит о стремлении к массовому производству и непрерывному усовершенствованию своих технологий.
Кроме того, производственная база Starbase, расположенная в Техасе, продолжает расширяться, что свидетельствует о намерении компании увеличивать объемы производства и ускорять темпы разработки. Расширение Starbase не только подчеркивает амбиции SpaceX в области космической инженерии, но и демонстрирует готовность компании к значительным инвестициям в инфраструктуру, необходимую для реализации своих целей. Эти факторы в совокупности отражают стратегическую ориентацию SpaceX на явную "игру в долгую".
Безусловно, "фанаты" Илона Маска и его проектов с нетерпением ждут, когда конкретный экземпляр Starship успешно отправится на орбиту и вернется обратно, тем самым подтвердив свою годность для поставленных перед ним задач. Для многих, "достижение" цели имеет особое значение — это своего рода веха, позволяющая считать задачу выполненной, миссию успешной. Однако в погоне за этими яркими моментами успеха не следует терять из виду общую картину.
Компания SpaceX, стремясь к своему видению "светлого будущего", продолжает неуклонно двигаться вперед. Сила инерции их развития сегодня уже настолько велика, что остановить или свернуть программу Starship в ближайшее время кажется немыслимым. Взрывы, аварии и другие неудачи, которые мы наблюдаем как сторонние наблюдатели, уже становятся частью повседневного информационного фона.
Мы можем сколько угодно считать это результатом бесцельной растраты средств супер-богатым Илоном Маском, который лишь хочет построить для себя высокотехнологичную игрушку. Тем не менее, есть все основания полагать, что наступит момент, когда мы обнаружим, что эта огромная машина, которую мы сегодня видим как объект многочисленных испытаний и неудач, станет обыденным рабочим инструментом, стабильно и надежно выполняющим свои задачи.
Здесь мы сделаем лирическое отступление, и обсудим, откуда берутся надежды на межпланетную экспансию. Ведь вспоминая наше обсуждение исторических гигантских ракет, можно возразить, что существуют и другие способы освоения космоса, помимо использования сверхтяжелых ракет. Действительно, полезная нагрузка может быть выведена на орбиту по частям, как это было сделано при сборке Международной космической станции (МКС), где для вывода отдельных модулей использовались относительно легковесные Шаттлы и Протоны. Это дает основание утверждать, что освоение космоса возможно и без масштабных ракетных систем. Ведь и марсоходы добирались до Красной планеты, а автоматические станции отправлялись в дальние уголки Солнечной системы без участия тяжеловесов. И даже для отправки человека на Марс, можно размышлять о сборке марсианского корабля на земной орбите по частям.
Наш паблик VK:
Однако, в этом подходе присутствует своеобразное лукавство. Вопрос грузоподъемности и габаритов является принципиальным. На данный момент человечество все еще ограничивается околоземным пространством, отправляя к соседним планетам и астероидам относительно небольшие роботизированные аппараты. Проекты создания "составных" космических кораблей, аналогичных МКС, которые должны собираться на орбите и отправляться к дальним целям с экипажем на борту, традиционно откладываются из-за высокой стоимости. Это относится не только к дальним пунктам назначения, например Марсу, но и к ближайшей к нам Луне.
Путешествие к Луне на космическом корабле занимает всего около трех дней. Однако, кроме американских астронавтов, которые посетили наш естественный спутник в рамках программы Аполлон, 50 лет назад, никто другой там не был. Это важное наблюдение: пребывание в космосе в тесных условиях небольшого корабля в течение 7-9 дней - это еще реализуемо, но что, если задача станет более амбициозной и потребует длительного присутствия человека на других планетах?
Рассмотрим идею создания базы на другой планете, достаточно просторной для комфортного проживания и обеспеченной всем необходимым для поддержания жизни на срок в несколько месяцев. Отправка полезной нагрузки малыми партиями и последующая их сборка и отладка в космосе является возможной, когда речь идет о низкоорбитальных объектах вроде МКС. Но когда необходимо доставить весь этот груз, например, на Луну, в рамках одного масштабного и качественного полета, ресурсов у государств, как правило, не хватает - настолько сложной оказывается эта задача.
Для транспортировки подобных масштабных конструкций, как модули базы, или просторные корабли для долгого перелета, гораздо логичнее использовать именно сверхтяжелые ракеты. Собственно, такое положение дел и послужило причиной для проектов гигантских ракет Saturn-V и Н-1 в свое время. Инженеры уже тогда понимали, что выведение крупных межпланетных кораблей по частям - несопоставимо более дорогая и сложная задача, чем разработка одной ракетной системы с грузоподъемностью в 100 тонн. Таким образом, сверхтяжелые ракеты становятся главным элементом в освоении космического пространства, если целью является не просто кратковременное посещение других планет, а создание долгосрочных поселений с возможностью продолжительного пребывания человека.
Видео прошедшего испытательного полета на YouTube.
В заключение, когда речь заходит об освоении космоса человеком, о стратегии экспансии в знакомый нам космос, который представлен нашей Солнечной системой, Starship от SpaceX выглядит как наиболее реалистичное и осуществимое на практике предложение. Этот проект может стать ключевым ответом на вопрос о возможности и методах освоения космоса человечеством.
Илон Маск, безусловно, является романтиком и авантюристом в лучшем смысле этих слов. Но его авантюра заключается не в поисках невероятных сокровищ космоса, а в убеждении о реальности рентабельного, эффективного и массового освоения космического пространства. Он не боится создавать уникальную, порой кажущуюся вычурной или грубой технику, которая на первый взгляд может показаться странной или даже нереализуемой. Но именно такой подход может в итоге стать решающим фактором в превращении человечества в межпланетный вид, действительно меняющим облик нашей цивилизации и ее возможности в космосе.
Статья о технических возможностях и потенциале Starship: