Найти тему
Приём покоя

Почему старейшая ракета-носитель SpaceX потерпела крушение при посадке? - Это были двигатели? Радар? Большие волны?

Когда я был моложе, я думал, что ракеты — это нечто удивительное, но недолговечное. Они выполняли свою задачу — доставляли полезную нагрузку к краю орбиты — за считанные минуты, после чего сгорали и падали в океан.

Однако прошлой ночью мы, возможно, стали свидетелями того, как первая из ракет-носителей вышла из строя из-за своего возраста. Это была Falcon 9 1062 — ракета-ветеран, которая участвовала в 23 запусках, начиная с ноября 2020 года.

Компания использовала её для запуска GPS, Inspiration 4 и целой тонны спутников Starlink. А вчера вечером планировался 23-й запуск.

Этот запуск был неожиданным, потому что на этой неделе основное внимание уделялось вечеринке Polaris Dawn. В понедельник они готовились к запуску, а во вторник утром им пришлось отменить его из-за проблем с гелием. Затем, во вторник, они решили отложить запуск из-за погоды, и следующая возможность представилась только в четверг.

В SpaceX поняли, что у них есть достаточно возможностей для запуска Starlink, поэтому ракета-носитель 1062 поднялась в небо и успешно вывела вторую ступень на суборбитальную траекторию. Миссия прошла успешно.

Но затем, на обратном пути к Земле, что-то пошло не так с разгонным блоком. Сразу после приземления мы видим ещё больше огня, и ракета-носитель медленно опрокидывается, когда одна из опор разрушается. Происходит выброс жидкого кислорода.

Это конец ракеты-носителя 1062. Через пару дней мы, вероятно, увидим, что она возвращается в порт.

Создать карусельДобавьте описание
Создать карусельДобавьте описание

Как я уже сказал, сам запуск Starlink прошёл успешно, но из-за сбоя в работе оборудования они собираются провести расследование. FAA (Федеральное управление гражданской авиации США (или Федеральное авиационное управление англ. Federal Aviation Administration) хочет провести расследование, и SpaceX, вероятно, тоже этого хочет, чтобы убедиться, что это не повлияет на будущие запуски.

Что мы можем сказать по имеющимся у нас кадрам? Во-первых, это запуск Starlink, что означает, что они пытаются максимально увеличить полезную нагрузку. Это означает, что он приземляется на баржу, что является недостатком силы тяжести. Запуск был произведён с северо-востока.

Видеозапись прямой трансляции я взял из запрещённого Твиттера. Она всего лишь в разрешении 720p, и в ней есть досадная вставка прямо в момент приземления, которая сбивает с толку то, на что мы смотрим. Я могу вернуться и исправить это, изменив формат. Для этого необходимо выполнить элементарную обрезку и изменение масштаба.

У меня также есть данные телеметрии в левом нижнем углу. Они отображаются с задержкой примерно на 1 секунду и с одной частотой кадров, что позволяет вам лучше понимать, что происходит.

Камера, установленная на барже, сначала видит, как ракета падает и отскакивает от баржи. Проблема, конечно, в том, что это ночной снимок. Ракета очень яркая, и камера автоматически регулирует усиление, из-за чего трудно разглядеть, что происходит.

Как только главный двигатель выключается, возникает небольшой пожар, который продолжает воздействовать на датчики. Но в конце концов камера меняет масштаб изображения, и мы начинаем видеть, как остальная часть баржи становится видна, когда транспортное средство начинает опрокидываться.

Из-за низкого качества и резких перепадов яркости на самом деле очень сложно что-либо разглядеть. Однако, если мы предположим, что можем доверять показаниям телеметрии в левом нижнем углу, скорость ни в одной точке не достигает нуля. Это означает, что транспортное средство приземлилось с немного большей скоростью, чем мы обычно видим.

Если мы посмотрим на другие версии полёта, то сможем сравнить их друг с другом. Тот, что слева, тоже приземлился из-за недостатка гравитации, и это тоже восьмая группа Starlink. Они должны быть очень похожи.

Обратите внимание на скорость в левом нижнем углу. Они синхронизированы с моментом, когда двигатель выключается после приземления. Хотя, чтобы было понятно, это было довольно сложно измерить во время вчерашнего полёта, потому что пожара было немного больше, чем ожидалось.

Использование одной и той же баржи означает, что камера находится в одном и том же месте. Хотя ракета-носитель приземлилась в другом месте, мы можем абсолютно точно увидеть разницу в том, что здесь происходит.

Этот объект слева стоит намного выше. Я уверен, что он упал слишком быстро. Непонятно, почему сейчас они бьют слишком быстро.

Что помогает сначала выбить их наружу, а потом зафиксировать на месте под действием силы притяжения? В этом случае это выглядит так, будто после удара о что-то две детали под действием силы тяжести падают обратно. Таким образом, без этой стойки, удерживающей ногу, всё транспортное средство опрокидывается.

Обычно я предполагаю, что эти цилиндры прогнутся под нагрузкой, но этот, похоже, действительно разрушился. Я не могу точно сказать, что стало причиной поломки, но, возможно, повреждён шарнир рядом с ракетой. Кажется, эти две части разделились, и если мы перемотаем видео назад и воспроизведём момент выключения двигателя, то увидим, что вся система разгона движется вверх и вниз.

Гудки двигателя находятся очень близко к деке, вероятно, соприкасаясь с ней. Соприкосновение раструба двигателя с палубой может объяснить, почему после удара мы получаем массивную конфигурацию. Это быстро распространяется и приводит к образованию большого огненного шара, который мы видим.

Вы также можете видеть, как стойки, особенно ближайшая справа, изгибаются и раскачиваются вперёд-назад. Это связано с силой, которая была применена к ним. Учитывая количество пожара после приземления, это, вероятно, не проблема с исчерпанием топлива.

Что ж, в ходе ранних запусков было запущено всего 20 спутников. Сейчас они запускают 21 спутник и, кажется, переключились на 21 спутник. Они заходят на посадку и выполняют запуск с немного большей скоростью. Однако предыдущий запуск в дневное время достиг атмосферы, двигаясь немного быстрее, и всё же благополучно приземлился. Так что нельзя сказать, что они показали плохие результаты на ранних этапах захода на посадку и снижения.

Итоговый расход топлива при посадке по сравнению с предыдущей группой в целом сопоставим. Очевидных неисправностей двигателя нет. Мы не видим никаких проблем с двигателем. Самолёт, который врезается в палубу, всё ещё движется со скоростью 10 км/ч. Однако, глядя на кривые замедления, мы видим, что скорость в 10 км/ч мы преодолеваем за доли секунды. В пересчёте на расстояние это составляет пару метров.

Ракета-носитель должна приземлиться на баржу, а баржа, как известно, движется вверх и вниз вместе с волнами. Хотя запуск Polaris Dawn был отменён из-за волнения на море в районах восстановления, это плохо сказалось на восстановлении экипажа. Посадка ракеты-носителя была очень холодной. Я не думаю, что это повлияло бы даже на сильную волну.

Если перемотать к Starlink 3, там есть интересный момент приземления, когда ракета-носитель останавливается прямо над палубой и падает вниз. Опоры разгибаются, когда ударные стержни поглощают усилие. Я не знаю, произошло ли это из-за ошибки радара или потому, что баржа двигалась вверх-вниз. Однако мы можем использовать законы физики, чтобы выяснить, как далеко он упал и с какой скоростью врезался в землю. Это больше, чем указано в телеметрии этого полёта.

Поэтому я думаю, нам не стоит беспокоиться о дополнительной скорости при посадке. Я думаю, это следствие проблемы, из-за которой ракета-носитель упала. При наличии четырёх хороших опор для приземления ракета-носитель более чем способна справиться с этим.

Если вы посмотрите на снимки других мест приземления, то можете заметить, что они немного смещены в сторону. Вероятно, это связано с тем, что у этого бустера было всего три опоры. Из-за повторяющихся приземлений и ударов композитный материал в конечном итоге достиг своего предела. Шарнир или какая-то другая часть бустера ослабла.

Я не знаю, заменяли ли ножки бустера между рейсами в какой-либо период. В первые дни существования бустеров их приходилось складывать вручную, что занимало дополнительный день. Мы знаем, что они могут снимать ножки с бустеров, когда их раскладывают. Поэтому вполне вероятно, что они могут их заменить.

Я не знаю точно, сколько лет было опорам этой конкретной ракеты-носителя. Однако я не думаю, что это проблема с двигателем. Возможно, произошла небольшая навигационная ошибка, связанная с предыдущими посадками. В любом случае, опоры были старыми, и это проблема, требующая только восстановления, которая не должна повлиять на дальнейшие полёты.

Однако у нас будет достаточно времени для расследования, чтобы убедить FAA в том, что проблема понятна. SpaceX хочет убедиться, что они тоже понимают эту проблему. Они посадили одного из своих самых преданных фанатов на ракету для его выхода в открытый космос. Поэтому я полностью ожидаю, что они проявят должную осмотрительность.

Возможно, они даже начнут летать через несколько дней. Однако, если SpaceX потребуется пара недель, чтобы завершить расследование к удовлетворению FAA, это может привести к задержкам. Запуск Polaris Dawn может быть отложен на несколько дней из-за погодных изменений, которые, возможно, придётся отложить ещё на несколько дней. В сентябре запланирован очень важный запуск Europa Clipper, который должен состояться на Falcon Heavy. Наш экипаж на космической станции ждёт этого. Если запуск всё же придётся отложить, это может привести к задержке вылета Starliner.

Так что да, я думаю, что миссия «Полярный рассвет» — это та миссия, которая столкнётся с наибольшей задержкой. Примечательно, что это была та же ракета-носитель, которая вышла из строя во время полёта Inspiration 4. Потеря этой ракеты-носителя за несколько дней до следующего полёта тем же человеком не очень обнадеживает. Однако, как я уже говорил, суеверие — плохая примета.

Компания San Proctor опубликовала пост о выходе из строя ракеты-носителя. Разумеется, команда Inspiration 4 подписала ракету. Люди могут найти эти подписи на скафандре для будущих запусков. Интересно, что у нас есть ракета, с которой мы прожили так долго. Это был наш любимый бустер, и теперь он вышел из строя. Он был отправлен на большую свалку бустеров в Гайане. Я был бы рад, если бы они начали резать листовой металл и продавать его кусочки коллекционерам. То, что мы можем привязаться к этому конкретному ускорителю, который так много для нас сделал — это действительно современная роскошь.