В медицинском мире распространена шутка: “Операция прошла успешно, но пациент умер”. Ирония заключается в том, как мы можем определить “успех”. 20 апреля SpaceX провела первый запуск полностью собранного космического корабля Starship, включая ракету Starship на сверхтяжелом подъемнике. Первый запуск прошел успешно, и ракета успешно летела в течение нескольких минут. Однако затем он начал давать сбои, и в 3:59 по окончании полета бортовые компьютеры запустили систему прекращения полета (то есть самоуничтожения) и взорвали ракету в качестве меры предосторожности.
Это был испытательный полет без экипажа, поэтому можно сказать, что в качестве теста он выполнил свою основную задачу – предоставить данные о том, как будет работать полностью собранный Starship и связанная с ним стартовая площадка. Перед запуском SpaceX указала, что если корабль выйдет за пределы башни, это будет считаться успешным испытанием. Цель – данные, и они получили много данных. В SpaceX говорят:
При проведении подобных испытаний успех зависит от того, что мы узнаем, а сегодня мы узнали огромное количество информации о транспортном средстве и наземных системах, которые помогут нам улучшить будущие полеты Starship.
Однако ракета также вышла из строя, и им необходимо точно выяснить, почему это произошло. Вероятной причиной является отказ нескольких из 33 двигателей raptor. На выходных я был в музее авиации и космонавтики, и у меня была возможность взглянуть на ракетный двигатель ракеты Saturn V, который состоял из пяти гигантских двигателей. SpaceX решила пойти в другом направлении, создав множество двигателей меньшего размера. При отключенных 5 или более двигателях ракета все равно могла оторваться от площадки, но они не смогли компенсировать возникший дисбаланс, что, вероятно, и привело к потере управления ракетой. Но тогда почему отказали двигатели?
Мы пока не знаем, но одна из версий, которая была выдвинута, заключается в том, что сама ракета была повреждена обломками со стартовой площадки. SpaceX решила не использовать водяной поток (как это делает NASA при запуске мощных ракет) под ракетой. Когда SLS недавно стартовал, вы увидите гигантский столб водяного пара. Это связано с тем, что они используют систему слива воды, которая очень быстро сбрасывает 450 000 галлонов воды. Это защищает саму стартовую площадку от толчка при запуске, что составляет около 9 миллионов фунтов стерлингов для SLS.
Тяга Starship составляет около 17 миллионов фунтов, что почти вдвое больше, чем у SLS. И все же SpaceX решила не использовать систему водоотлива для защиты стартовой площадки. В результате стартовая площадка была сильно повреждена. На видео можно увидеть, как летят большие куски бетона, нанося ущерб. Возможно, что некоторые двигатели raptor были повреждены этими обломками во время запуска. Это могло привести и к другим повреждениям космического корабля. Скорее всего, мы узнаем больше в течение следующих двух месяцев, пока SpaceX готовит свои следующие испытания. Если это правда, то, по крайней мере, решение очевидно – SpaceX необходимо использовать систему слива воды при запуске Starship.
Это неотъемлемая проблема при запуске очень больших и мощных ракет. При запуске более крупных ракет достигается экономия за счет масштаба – увеличивается относительный объем груза и снижаются затраты на доставку материалов в космос. SLS может доставить на низкую околоземную орбиту 46 тонн. Starship может доставить около 100 тонн. Кстати, самой большой ракетой, когда-либо задуманной, была Sea Dragon, которая теоретически могла поднять на орбиту 550 тонн. Хотя корабль был спроектирован и НАСА проявляло к нему некоторый интерес, он так и не был разработан. Идея заключается в том, что он будет запущен во время плавания в океане, потому что он просто слишком мощный для запуска с суши.
Возможно, мы приближаемся к теоретическому пределу для наземных запусков с помощью Starship, и даже в этом случае может потребоваться система отвода воды или что-то подобное. В противном случае вокруг будет просто летать слишком много обломков.
В конце концов, я считаю, что этот первый запуск Starship был успешным. Корабль продержался достаточно долго, чтобы собрать полезные данные, и это было нашей целью. Это был испытательный полет, и план состоял в том, чтобы, если он продержится достаточно долго, все равно сбросить его в океан. Так что они ничего не потеряли. План всегда заключался в том, чтобы наладить массовое производство этих звездолетов. Они всегда планировали провести несколько испытательных полетов, которыми можно было бы пожертвовать, прежде чем система станет достаточно надежной для запуска грузов или, в конечном счете, людей.
Испытания также показали, насколько сложной и ответственной является сама стартовая площадка как часть технологии. Естественно, что основное внимание уделяется ракете, и мы можем наивно полагать, что стартовая площадка – это второстепенная часть всей системы. Но это сложный и критически важный набор технологий, являющийся частью общей системы запуска, особенно когда речь заходит о более мощных ракетах.
В случае окончательного успеха, а кажется, что так оно и будет, система Starship станет самой мощной ракетой, когда-либо запускавшейся в космос. Это окажет значительное влияние на космическую отрасль. Одним из вероятных применений будет ускорение вывода спутников Star Link на орбиту. НАСА также планирует использовать модифицированный компонент Starship в качестве лунного посадочного модуля. Я до сих пор не видел подробного плана того, как это будет работать, поэтому я полагаю, что они все еще разрабатывают его. Я полагаю, что один или несколько космических кораблей будут запущены на лунную орбиту. Они должны будут состыковаться с капсулой “Орион”, чтобы астронавты “Артемиды” могли сесть в космический корабль, который затем приземлится на Луне и стартует с Луны, чтобы вернуть астронавтов на “Орион”. Если лунный посадочный модуль Starship можно будет заправлять топливом либо на орбите, либо на поверхности Луны, то его можно будет использовать снова и снова в качестве посадочного модуля. Что-то в этом роде вероятно, но меня интересуют подробности, когда они будут доступны.
Надеюсь, нам не придется слишком долго ждать следующего испытательного полета Starship. Этот полет станет хорошим показателем того, насколько SpaceX близка к тому, чтобы заставить эту систему работать.
