Інженерне диво: SpaceX успішно приземлила Starship і на крок ближче до міжпланетних місій
Компанія Ілона Маска SpaceX провела п’яті льотні випробування ракети Starship. Під час запуску вдалося успішно повернути носій Super Heavy на стартовий майданчик. І хоч засновник компанії має сумнівну та контроверсійну славу, цей політ чергове досягнення. Розповідаємо, чому це випробування таке важливе, а також як це наближає нас до експедицій на Місяць та Марс.
Як пройшло випробування Starship
Starship — це космічна ракета-носій надвеликої вантажності, яка стане першою ракетою такого типу, яку можна використовувати багаторазово. Starship складається із двох модулів — Super Heavy заввишки 70 м є першим ступенем, що несе 50-метровий космічний корабель Starship або Starship HLS (Human Landing System).
Ракета-носій Starship та Super Heavy від SpaceX, є найвищою та найпотужнішою ракетою у світі. 33 двигуни Raptor живлять перший ступінь Super Heavy, а шість двигунів Raptor живлять космічний корабель Starship.
Льотні випробування компанія провела у неділю 13 жовтня 2024 року у Техасі. Старт ракети відбувся о 07:25 ранку за київським часом.
Після вертикального підйому з прибережного стартового майданчика ракета Starship вирушила дугою на схід над Мексиканською затокою. Усі 33 двигуни працювали понад дві з половиною хвилини, розганяючи ракету майже до 5300 км/год, перш ніж вимкнутися на висоті близько 70 км, коли верхній ступінь Starship запалив ще шість двигунів Raptor, щоб продовжити підйом у космос.
Простіше кажучи, Space X вдалось відправити космічний модуль в навколоземну орбіту, витримати атмосферу, контрольовано опустити ракету носій з увімкненими двигунами та льоту «підхопити» її та утримати на стартовій вежі.
Підписуйтеся на наші соцмережі
При цьому прискорювачі під час перших трьох польотів не дійшли до платформи неушкодженими, але під час четвертої місії в червні Super Heavy завершив спуск з дивовижною точністю, на пів сантиметра від того місця, де він мав бути.
Цей підхід до приземлення ракети відрізняється від способу посадки SpaceX меншого ракети-носія Falcon 9, її «робочої конячки». Falcon 9 мають посадкові опори і зазвичай приземляються на плавучі платформи за сотні миль вниз в океані або в береговій зоні посадки окремо від стартового майданчика. SpaceX приземляла ракети-носії Falcon 9 понад 350 разів, але ракета-носій Super Heavy на 50% вища, ніж перший ступінь Falcon 9, і майже в 2,5 раза більший за діаметром.
Інша частина корабля Starship також успішно повернулась в атмосферу. Передбачалося, що температура за межами корабля сягатиме 1430° за Цельсієм, достатньо високою, щоб розплавити алюміній. Starship і Super Heavy виготовлені з більш жаростійкої нержавіючої сталі, що теж є новацією в галузі. Для цього польоту SpaceX встановила оновлені теплозахисні плити та додала під ними вторинний теплозахисний шар. Під час попереднього випробувального польоту Starship у червні спекотні умови пошкодили закрилки корабля, які він використовує для балансування під час занурення в атмосферу. Наприкінці він приземлився у визначену точку в Індійському океані.
Які оновлення провели перед п’ятою місією Starship
Федеральна авіаційна адміністрація, яка відповідає за безпеку під час комерційних космічних запусків, витратила додатковий місяць на перегляд плану польоту SpaceX.
За останні кілька місяців команди SpaceX у Техасі вдосконалили стартову вежу та фіксатори, цілодобово працюючи над додаванням структурних елементів жорсткості та перевіряючи вантажопідйомність.
«Напередодні цього льотного випробування було зроблено масштабні оновлення апаратного та програмного забезпечення Super Heavy, Starship, а також інфраструктури пускової та уловлювальної вежі на Starbase», — заявили в SpaceX. «Інженери SpaceX витратили роки на підготовку та місяці на випробування спроби бустерного захоплення, а техніки витратили десятки тисяч годин на створення інфраструктури, щоб максимізувати наші шанси на успіх».
Також, проаналізувавши результати червневої місії, інженери SpaceX вирішили переробити теплозахисний екран для наступного корабля Starship. Компанія повідомила, що її технічні спеціалісти витратили понад 12 тис.годин на заміну всієї системи теплового захисту плиткою нового покоління, резервним абляційним шаром і додатковими захистами між конструкціями щитків корабля.
Наступні етапи випробувань
Фактично SpaceX продемонстрував, щоб Starship може злетіти на стабільну орбіту навколо Землі та спрямувати себе до точки посадки, щоб переконатися, що він не застрягне в космосі чи не впаде над населеною територією.
SpaceX зазвичай потрібно щонайменше кілька тижнів, щоб відремонтувати ракету-носій Falcon 9 для іншого польоту. За допомогою Starship SpaceX хоче скоротити цей час обробки до днів або годин.
Надалі тестуватимуть повторне запалювання двигунів Raptor у космосі під час майбутнього тестового польоту. SpaceX зможе почати експерименти з дозаправкою в космосі, яка необхідна для підтримки майбутніх польотів Starship на Місяць, Марс.
Коли людство полетить на Місяць та Марс
Наразі NASA є найбільшим клієнтом SpaceX для Starship. Агентство виплатить компанії $4 млрд за розробку двох модифікованих кораблів Starship як апаратів для посадки на Місяць у рамках місії Artemis. Starship транспортуватиме астронавтів з місця біля Місяця на місячну поверхню, а потім назад у космос для повернення на Землю на космічному кораблі NASA Orion.
SpaceX потрібно запустити багато кораблів Starship, щоб місія стала можливою. Інженери розробляють дві збільшені версії Starship і Super Heavy, щоб досягти цільової продуктивності ракети – доставки на орбіту понад 100 метричних тонн корисного вантажу. Лише для транспортування достатньої кількості надхолодного метану та рідкого кисню для складу палива на низькій навколоземній орбіті може знадобитися 10 або більше рейсів танкерів-заправників Starship. Це депо потім наповнить резервуари Starship HLS (Human Landing System), що дасть посадковому модулю достатньо потужності для подорожі на Місяць і повторного зльоту з астронавтами NASA.
Офіційно запуск «Артеміди III» запланований на вересень 2026 року, але, ймовірно, його відкладуть щонайменше на пару років через стан готовності Starship та нових скафандрів для захисту астронавтів, які ходитимуть по поверхні Місяця.
Щодо Марсу, то навіть приблизних деталей та планування місій ще немає. Детальніше про те, що заважає нам відвідати Червону планету та які рішення пропонуються, SPEKA розповідала у окремому матеріалі. Також радимо, ознайомитись з історією Starship та технічними новаціями на шляху найбільшої ракети.
