Starship Маска знову вибухнув. Яким має стати судно для польоту на Марс?

Компанія Ілона Маска SpaceX вдруге протестувала прототип космічного корабля Starship. У вівторок судно під назвою SN9 успішно злетіло з космодрому в Техасі та зробило серію маневрів у повітрі, однак потім почало знижуватись надто швидко і вибухнуло під час посадки.

Випробування Starship у грудні минулого року мали такий самий результат. "Ми провели ще один відмінний політ, - сказав представник SpaceX під час трансляції. - Нам треба ще трохи попрацювати над посадкою".

Грандіозний проєкт американського винахідника і мільярдера для польотів на Марс має на меті відкрити нову сторінку в історії космічних польотів. Starship - це багаторазова транспортна система, що зможе в майбутньому доправляти на Марс до 100 людей.

Головна ідея створення SpaceX - зробити, нарешті, реальністю міжпланетні подорожі. Інший мотив - позбавити людство від неминущої загрози зіткнення Землі з астероїдом. Маск переконаний, що освоєння інших планет може потенційно врятувати цивілізацію від будь-якого глобального катаклізму.

"Історія може піти двома шляхами. Перший - ми залишаємось на Землі назавжди, і тоді якась подія може призвести до нашого зникнення як виду. Альтернатива - стати космічною цивілізацією і міжпланетним видом. Сподіваюсь, ви погодитесь, що саме цей шлях - правильний", - заявив Маск на міжнародній конференції в Мехіко 2016 року.

Маск неодноразово казав, що мріє побудувати на Марсі міста. Підприємець переконаний, що для підтримки власної життєдіяльності поселення мають бути великими за чисельністю.

Щоб здійснити свій давній план, Маск і задумав Starship. Це поєднання ракети-носія і космічного судна, що зможе перевозити сто і більше людей та дістатися Червоної планети.

Starship виведе в космос найбільшу в історії ракету Super Heavy, обладнану 28 метановими двигунами Raptor. І корабель, і носій, що розробляє компанія Маска, - багаторазові.

На відміну від наявних космічних систем, його ключові елементи не повинні тонути в океані чи згорати в атмосфері, а повернуться з космосу. І після невеликого ремонту зможуть знову працювати, що дозволить скоротити вартість виробництва.

Starship: огляд

Ракета-носій має назву Super Heavy, а судно - Starship. Таку ж назву має вся система.

Загальна висота носія з встановленим на ньому судном на стартовому майданчику - 120 метрів.

Довжина судна, або верхнього щабля, - 50 метрів. Ближче до носа є великий відсік для людей або вантажу.

В середині - баки, з яких рідкий метан і кисень надходять до шести ракетних двигунів Raptor в хвостовій частині.

Зріджений метан є пальним, а кисень - окислювачем. Разом вони утворюють пальну суміш під назвою металокс.

Метан може створювати велику тягу. Крім того, Маск вважає, що на Марсі його можна буде синтезувати з підґрунтової води та атмосферного вуглекислого газу за допомогою хімічного процесу, відомого як реакція Сабатьє.

На створення високоефективного двигуна Raptor SpaceX витратила понад десять років. Система запалювання працює в кілька етапів і знижує витрати пального.

Якщо Starship дійсно вдасться дозаправляти на Марсі для повернення на Землю, це зробить польоти технічно доступнішими та економнішими.

Ракета-носій

Щоб заправити 70-метрову Super Heavy, знадобиться 3400 тонн охолодженого до рідкого стану металоксу, що живитиме 28 двигунів Raptor (під час конструювання їх кількість кілька разів змінювалась).

Сукупна тяга становитиме 72 меганьютони. Цього достатньо для виведення на низьку навколоземну орбіту вантажу вагою 100 або, можливо, навіть 150 тонн.

Super Heavy - потужніший за найважчий сучасний носій "Сатурн-5", що відправляв у політ "Аполлони" під час місячних місій 1960, 1970-х років.

Як він літає?

Після старту і виходу на заплановану орбіту верхній щабель продовжить політ, а Super Heavy відокремиться, перекинеться і почне повернення на Землю.

У міру зниження носій випускатиме з боків сталеві ґратчасті стабілізатори, що нагадують за формою картопляні чипси. За їх допомогою ракета націлиться на майданчик, з якого злетіла.

Раніше передбачалось, що в останній момент Super Heavy знову ввімкне двигуни і здійснить м'яку посадку на шість висувних сталевих "ніг". У такий спосіб приземлялися на наземні та морські майданчики перші щаблі ракет Falcon 9, також створені SpaceX.

Але нещодавно Ілон Маск написав у Twitter, що концепція змінилась. Тепер SpaceX ловитиме Super Heavy за допомогою механічної руки на стартовій вежі.

Стартова вежа - конструкція, що забезпечує доступ астронавтів і технічного персоналу до судна, поки воно стоїть на майданчику перед стартом. Як працюватиме цей механізм, нам ще належить дізнатись.

Що ж до верхнього щабля, то досі космічні об'єкти, що поверталися на Землю, використовували парашути або приземлялись вертикально. Але розробники Starship обрали інший підхід.

Судно увійде в атмосферу під кутом 60 градусів і полетить практично горизонтально, ніби готуючись сісти на живіт. Гальмування відбувається виключно тертям об повітря. Недолік - нестійкість на фінальній стадії подорожі.

Контролювати приземлення допоможуть чотири стабілізатори з боків судна в його передній і задній частині. Приблизно так парашутист у вільному падінні використовує свої руки і ноги.

"Це щось абсолютно не схоже на все, що було раніше: контрольоване падіння, - розповів Маск у 2019 році. - Крила літака створюють підіймальну силу, а в нас, навпаки - гальмування".

На близькій відстані від Землі та при погашеній швидкості Starship на короткий час увімкне двигуни, займе вертикальне положення та сяде на опори.

За словами Маска, такою ж буде схема посадки на інші небесні тіла, зокрема на Марс.

Starship може також затримуватись на навколоземній орбіті для дозаправлення.

"Якщо ви виходите на орбіту і нічого більше не робите - чудово, ви привезли на низьку навколоземну орбіту 150 тонн вантажу, і потреби у додатковому пальному немає. Або ви можете відправити в космос танкери, знову повністю заправити [Starship] і доправити ті ж 150 тонн на Марс", - пояснював Маск у пам'ятному виступі 2017 року.

Для дозаправлення Starship стикується з аналогічним кораблем. Це резервуар для пального, який вивели на навколоземну орбіту раніше.

На що здатен Starship?

Під час подорожі на Марс, що триває близько дев'яти місяців в один бік, Маск планує розмістити у відсіку для корисного вантажу 40 пасажирських кают.

"В кожній каюті зможуть розміститися п'ять-шість людей. Але я припускаю, що їх буде двоє-троє, тобто загалом близько ста людей", - казав Маск.

Знадобляться також приміщення загального користування, багажний відсік, кухня та захищене від радіації сховище, де екіпаж може перечекати сонячні бурі.

Starship також можна використати під час програми НАСА "Артеміда" для забезпечення постійної присутності людей на Місяці. У 2020 році SpaceX підписала контракт з НАСА на суму 135 млн доларів на використання корабля для пілотованих місячних експедицій.

"Місячний" варіант Starship ніколи не повернеться на Землю, а залишиться на навколомісячній орбіті. Він стане своєрідним поромом між тими, хто прибуває на орбіту на судні, та поверхнею Місяця. Тому йому не потрібен теплозахист і "плавці" для приземлення.

Безпілотна вантажна версія матиме величезний люк, що відкривається, як крокодиляча паща. У поєднанні з великою вантажністю це відкриє нові можливості для доправки на орбіту супутників, зокрема, космічних телескопів більших, ніж James Webb, який має замінити відомий Hubble.

За словами Маска, його судно можна використати і для швидкісного переміщення між двома пунктами на Землі, і для далеких космічних подорожей, наприклад, до газового гіганта Юпітера. Але останнє - поки що далека перспектива.

Коли чекати першої подорожі?

За останні кілька років SpaceX протестувала кілька прототипів Starship на своєму приватному космодромі в Бока-Чика в Техасі.

Все почалося з 39-метрового пристрою під назвою Starhopper, що дуже нагадував водокачку і піднявся на висоту 150 метрів.

Потім були складніші прототипи. У грудні 2020 року один з них - SN8 (Starship номер 8) - вперше отримав характерний конічний ніс, стабілізатори та піднявся на 12,5 км, але вибухнув під час посадки.

За словами представників компанії, причиною стала несправність в одному з двигунів.

Наступний прототип, SN9, вже стоїть на стартовому майданчику. Space X сподівається, що цього разу посадка буде штатною.

У жовтні 2020 року Ілон Маск казав, що політ Starship на Марс без екіпажу запланований на 2024 рік.

Деякі спостерігачі кажуть, що бізнесмен часто був надто оптимістичним у своїх прогнозах.

Водночас Маск заробив репутацію людини, котра рано чи пізно досягає навіть найамбітніших цілей.

Хочете отримувати головні новини в месенджер? Підписуйтеся на наш Telegram або Viber!