Что представляет собой космический корабль Илона Маска Starship?

Илон Маск хочет, чтобы его новая ракета произвела революцию в космических полетах. И эта ракета Starship теперь является самым большим и мощным космическим кораблем, когда-либо построенным.

Он также спроектирован таким образом, чтобы его можно было полностью и быстро использовать повторно. Его частная компания SpaceX, стоящая за созданием, надеется разработать космический корабль, который можно будет использовать скорее как самолет, чем как традиционную ракетную систему, имея возможность приземляться, дозаправляться и снова взлетать через несколько часов после приземления.

SpaceX объявила, что намерена попытаться запустить Starship 13 октября с 07:00 по местному времени (13:00 BST) после получения всех необходимых разрешений.

Это будет пятый выход Starship, и все внимание будет приковано к этапам приземления, в частности, к возвращению нижней части корабля, сверхтяжелого ускорителя.

До сих пор мы видели только то, что можно было бы назвать имитацией приземления в море или «приводнением». Мы надеемся, что это будет первый раз, когда ракета-носитель вернется на стартовую площадку.

Чтобы космический корабль можно было использовать повторно, он должен иметь возможность безопасно приземлиться.

Основатель SpaceX заявил, что они попытаются поймать ракету-носитель в воздухе по возвращении на Землю, используя гигантские механические руки или «палочки для еды» стартовой башни – или, как Маск называет ее, «Мехазиллу».

Это то, чего никогда раньше не делалось, и в конечном итоге SpaceX захочет поймать Корабль – верхнюю часть транспортного средства – таким же образом. Но этого не произойдет во время предстоящего испытательного полета.

Ни одна из миссий Starship до сих пор не укомплектована экипажем, и нет никаких планов поставлять людей на борт для следующего полета.

Но у Маска и его компании есть грандиозные планы, согласно которым ракетная система однажды доставит человечество на Марс.

Путешествие на Марс пока не на горизонте. Но ракета-гигант уже имеет некоторые впечатляющие характеристики и затмевает всех своих предшественников.

Starship — двухступенчатый корабль. «Корабль» — самая верхняя часть, расположенная на ракете-носителе Super Heavy.

Тридцать три двигателя в базе этого ускорителя производят около 74 меганьютонов тяги. Для сравнения: его мощность почти в 700 раз превышает мощность обычного пассажирского самолета Airbus A320neo.

Если вы летали рейсами Aer Lingus, British Airways или Lufthansa, представьте себе удовольствие от взлета на одном из этих самолетов. Затем умножьте это на 700.

Транспортное средство выросло примерно на метр со времени своего второго испытательного полета в июне этого года, а общий размер Starship теперь составляет чуть более 120 метров.

Эта дополнительная высота обусловлена ​​тем, что сам ускоритель Super Heavy стал на 1 метр длиннее.

Кроме того, она примерно в два раза мощнее ракеты Сатурн V, которая впервые доставила человечество на поверхность Луны.

SpaceX заявляет, что мощность должна быть в состоянии переместить полезную нагрузку весом не менее 150 тонн со стартовой площадки на низкую околоземную орбиту.

И Корабль, и Сверхтяжелая ракета-носитель заправляются смесью ледяного жидкого метана и жидкого кислородного топлива, известной как металокс.

На данный момент Starship совершил четыре испытательных полета. Во время первого полета ракетная система взорвалась раньше, чем ракета-носитель успела отделиться.

Стоит отметить, что такие сбои являются частью плана SpaceX по ускорению разработки путем запуска систем, которые, как они знают, несовершенны, и обучения на ошибках.

И в каждом испытании наблюдался реальный прогресс – сначала с разделением без заминок, а затем с успешным возвращением, когда и Корабль, и Ракета-носитель совершили контролируемое снижение и зависли над Индийским океаном и Мексиканским заливом соответственно, пока не приводнились.

Любой, кто наблюдает поблизости за возвращением ракеты-носителя на Землю, может ожидать оглушительного грохота, когда он замедляется со сверхзвуковой скорости.

Хотя SpaceX планирует поймать ракету-носитель стартовой башней, аналогичного возвращения верхней части – Корабля – на этот раз мы не получим. Когда мы это сделаем, это не должно сильно отличаться от спуска Супертяжеловеса.

Но поскольку ни на Марсе, ни на Луне нет стартовой башни, Корабль также должен иметь возможность приземлиться на ноги.

Для этого он маневрирует горизонтально, когда начинает снижаться, что Маск назвал маневром «плюх животом». Это увеличивает сопротивление автомобиля, замедляя его.

Как только Корабль подойдет достаточно близко к поверхности, он станет достаточно медленным, чтобы запустить двигатели и перевернуть транспортное средство в вертикальное положение.

Затем Корабль использует свои ракеты, чтобы безопасно спуститься вниз и приземлиться на твердую площадку на посадочных опорах.

Все это Корабль проделал в своем предыдущем полете, кроме посадки на площадку. Пока он только приземлился в море.

Одна из целей испытательных полетов — выявить проблемные области, а быстрый переход между каждым испытательным полетом означает, что слабые звенья необходимо перепроектировать с молниеносной скоростью.

Если вы допустите одну ошибку, вся внутренняя структура ракеты может расплавиться под воздействием горячих газов.

Есть несколько вещей, для которых Starship можно будет использовать в ближайшее время.

До сих пор Маск использовал свои собственные ракеты, такие как серия Falcon 9, для запуска своих коммерческих спутников, известных как Starlink.

Эти спутники имеют короткий срок службы — около пяти лет, и их орбитальное стадо необходимо постоянно пополнять, чтобы поддерживать в космосе одинаковое количество спутников.

НАСА также хочет использовать Starship в рамках своей программы «Артемида», целью которой является установление долгосрочного присутствия человека на Луне.

В более отдаленном будущем Маск хочет, чтобы Starship совершил дальние путешествия на Марс и обратно — около девяти месяцев в каждом направлении.

«Возможно, если вы действительно хотите, чтобы в каюте было по пять или шесть человек, но я думаю, что в основном мы ожидаем увидеть двух или трех человек в каюте, то есть номинально около 100 человек за полет на Марс», — Маск сказал.

Идея состоит в том, чтобы отправить Корабельную часть корабля на низкую околоземную орбиту и «припарковать» ее там. Затем он может быть дозаправлен на орбите «танкером» SpaceX — по сути, еще одним кораблем без окон — для дальнейшего путешествия на Марс.

Также возможно, что Starship можно будет использовать для запуска космических телескопов.

Телескоп Хаббл размером с автобус, а телескоп Джеймса Уэбба почти в три раза больше него.

Чтобы быстро запустить тысячи спутников или телескоп большего размера, вам понадобится большая ракета.

Наконец, Starship также был построен для перевозки тяжелых грузов, необходимых для строительства космических станций и, в конечном итоге, инфраструктуры для присутствия человека на Луне.

Ракета, которая бьет в 700 раз сильнее, чем пассажирский самолет, неизбежно окажет определенное воздействие на окружающую среду.

Проект экологического отчета Федерального управления гражданской авиации США (FAA), опубликованный в июле, показывает, что новая лицензия, на которую претендует SpaceX, позволит им осуществлять 25 запусков Starship в год.

ФАУ заявляет, что выбросы в результате этого выброса составят в общей сложности 97 342 тонны эквивалента CO2, или 3 894 тонны за один запуск.

Для сравнения, по данным Агентства по охране окружающей среды США, типичный автомобиль в США выбрасывает около 4,6 тонны CO2 в год.

Если мы подсчитаем цифры, это означает, что один запуск Starship выбрасывает столько же парниковых газов, сколько 846 автомобилей выбрасывают в течение года.

С чисто количественной точки зрения это довольно незначительно по сравнению, скажем, с отраслью коммерческой авиации.

Но поскольку Маск надеется в будущем увеличить количество запусков до сотен в год, эти цифры могут начать складываться.