Теперь, отодвинувшись от лирики, мы переходим к фактам и планам компании Space X по ракете Starship. Об идее сверхтяжелой космической ракеты межпланетарного класса Маск заговорил в те времена, когда его компания ещё только родилась. Концепты были разными. В 2016 году были представлена «Межпланетная транспорта система» (ITS). Мир впервые узнал приблизительные данные новой ракеты. Материал – углепластик, специальная абляционная защита, 120 метров в высоту и 12 метров в диаметре, 42 двигателя на первой ступени и 7 двигателей на второй. На низкую орбиту в одноразовом варианте планировалось выводить 550 тонн, в многоразовом – 300 тонн…Как говорится, миллиардер не мелочился в размерах. Спустя 2 года ракета сменила название на BFR (Большая Ракета Фалкон) или Big Fucking Rocket («большая грёбаная ракета»), как смеялся сам Маск. В итоге Space X пришла к окончательному названию – Starship. Но это название системы. Первая ступень – Super Heavy (Супер Тяжёлая), а вторая – Starship (Звездный корабль). Вы всё верно поняли – и система и вторая ступень (сам корабль, без ускорителя) носят одинаковое название.
Интересно, что инженеры и специалисты решили отказаться от углепластика в пользу нержавеющей стали. Причины две – дешевизны нержавейки и более высокой температуры плавлению у неё. По последнему – это очень важно при вхождении корабля в атмосферу и торможении с помощью воздуха. Кроме того, остались только два крыла, вместо трёх.
Началась разработка и нового двигателя для будущей ракеты. Он получил название Raptor. Он существенно отличается от двигателя Merlin на ракете Falcon-9. Если там используется керосин + кислород (топливная пара), то у Raptor’а это метан + кислород. То есть он более чистый, если речь идёт об экологии. Кроме того, добывать метан и кислород на других планетах – вполне возможно. Например, на Марсе – если найти там водяной лёд или на спутнике Сатурна – Титане – там полно жидкого метана. Новый двигатель – закрытого цикла с полной газификацией компонентов. Если не вдаваться в подробности (не всем мы физики и химики со степенями), такой двигатель позволяет получать более высокое давление, имеет меньшую рабочую температура, у него заметно снижена пожароопасность. Сейчас идут испытания 3-й версии Raptor’а. Ракеты летают пока на второй версии.
Итак, а откуда запускают? В 2014 году Илон Маск приобрел участок в местечке Бока-Чика в Техасе, недалеко от границы с Мексикой. Напоминаю, что легче всего закидывать ракеты на орбиту с космодрома, который ближе находится к экватору планеты. За десять лет удалось возвести сборочный комплекс, испытательную площадку и стартовый комплекс. Теперь это место носит название – Starbase. На стартовой площадке идут работу по созданию второй башни обслуживания для ракет.
Вернёмся к нашим ракетам. Компания пошла на подход, который не применяют в мире – итерационный. Если конкуренты делают макеты, создают симуляции, строят ракету годами, а то и десятками лет, и запускают в надежде, что «всё будет работать». То Space X создаёт ракеты в металле и испытает их непосредственно в полёте, получая ценные данные. Испытания пока только верхней (второй) ступени корабля начались в 2019 году. Проверялась работа нового двигателя, перевороты корабля в воздухе, перемещение криогенных (охлаждённых) топлива и окислителя, посадка. На начальных этапах были неудачи за неудачами. В марте 2021 года удалось впервые посадить прототип после полёта на 10 километров на посадочную площадку. И мы опускаем большое количество испытаний баков, испытаний на давление, заказчик топлива, прожигов. И там были поначалу проблемы.
Следующий этап (который длиться и сейчас) – интегрированные тестовые полёты (IFT). Теперь проверяется в сборе вся система – Super Heavy (ускоритель) + Starship (корабль). На первой ступени установлены 33 двигателя Raptor (20 жёстко закрепленных и 13 с изменяемым вектором тяги – могу отклоняться). На второй ступени – три обычных двигателя Raptor, и три – вакуумных. Ускорители обозначаются буковкой Bи цифровой, корабли S+ цифра. Первыми стали B7 и S24. С момента объявления о начале подготовки к запуску до старта прошло около двух лет. План полёта – старт системы, возвращение и жёсткое приводнение в Мексиканском заливе ускорителя, полёт корабля к Гавайям. В дальнейшем цель корабля сменят на Индийский океан. В IFT-1 система стартовала удачно, но на высоте 39 километров её пришлось подорвать из-за возникшего неконтролируемого вращения. IFT-2 (B9 + S25) продвинулся дальше. Удалось достичь высоты для разделения ступеней. После разделения ускоритель взорвался. Корабль, достигнув 148 километров, был подорван. В третьем полёте (IFT-3) внесено изменение – добавлено кольцо для горячего разделение ступеней – двигатели корабля стартуют до разделения с ускорителем. На необходимой высоте произошло разделение ступеней. Super Heavy (B10) не смог погасить скорость перед приводнением и был подорван. Корабль же достиг космического пространства, но из-за неконтролируемого вращения был потерян при входе в атмосферу. IFT-4 был крайне успешен – удалось мягко приводнить ускоритель в Мексиканский залив. Корабль же затормозил (при этом едва не сжёг плавник (верхнее крыло)) об атмосферу, сделан переворот и затормозил перед мягким приводнением в Индийский океан. При этом он заметно отдалился от планируемой точки – на 6 километров. Впервые велась онлайн-трансляция в момент прохождения корабля через плотные слои атмосферы – виднелась плазма. Казалось бы, куда лучше? Но в IFT-5 удалось поймать ускоритель «руками» («Мехазиллой») башни обслуживания ускоритель. А корабль приводнился с точностью в сантиметры, пригорев уже меньше.
IFT-6 запланирован на 20 ноября на 01:00 (московское время). План полёта – такой же, что и у пятой миссии. Объясняется просто – в рамках ранее выданной лицензии. А вот на IFT – 7 запланированы как изменения в самом корабле, так смена плана полёта. А на это понадобиться новая лицензия.