Второй полет — SpaceX Starship. Как это было и когда самая мощная ракета улетит снова?

18 ноября SpaceX Starship совершил второй орбитальный полет (миссия IFT-2) — испытание мощнейшей в истории системы космического запуска многократного использования смело можно признать частично успешными несмотря на то, что они завершились двойным взрывом (сначала rapid unscheduled disassembly произошел с Super Heavy, же участие постигло Starship). Рассказываем подробнее, как это было и когда Starship снова полетит в космос.

Отвергая личные качества и репутацию Илона Масса, в глобальном смысле эти испытания – бесспорно начало новой эры космонавтики и истории, которая пишется на наших глазах. Текущие успехи команды частной американской компании невозможно переоценить, поскольку до сих пор никто ничего подобного не делал даже на уровне государств. А теперь все по порядку и по пунктам — что кроме эффектных обоев на рабочий стол и потрясающей красоты видео дает этот запуск?

Starship. Второй орбитальный. Как проходил полет — в фото и видео

Если сжато, это отнюдь не провал, несмотря на громкие заголовки некоторых сайтов. За эти два дня в интернете появилось немало высококачественных фотографий и видеоиспытаний, демонстрирующих ключевые моменты испытаний с разных ракурсов. Также уже есть видео запуска с разрешением вплоть до 4К, в том числе замедленная съемка (slow-mo) с помощью скоростных камер с нескольких ракурсов. Такое множество видеоматериала позволяет еще раз все внимательно пересмотреть, «переварить» и рассмотреть различные моменты с высокой детализацией. Так что сделали подборку фото и видео.

Фотогалерея

Видео

Момент старта с разных ракурсов, в том числе и вблизи в слоу-мо:

Отработка горячей схемы разделения ступеней Starship вживую:

 

Второй орбитальный Starship полет – ожидание и реальность

Прежде всего стоит вспомнить с чего все начиналось (эксперименты со скачками «космической бочки» Starhopper, она же пепелац и «силосный бункер», на несколько метров в 2019-м) и ключевые вехи развития Starship — в мае 2021 года Starship SN15 совершил первый полностью успешный полет (поднялся 10 км, выполнил контролируемый спуск с маневром разворота хвостом вниз Belly Flop и относительно мягко приземлился на стартовой площадке.) После этого программа Starship и Super Heavy перешла в следующую фазу разработки — полноценные орбитальные испытания. Чтобы осознать и оценить прогресс, следует сначала вспомнить, как прошло первое орбитальное испытание, когда главной целью было стартовать и при этом не взорвать стартовую площадку (тогда она получила существенные повреждения). А еще изменения за эти семь месяцев — здесь помогут два недавних материала, посвященных именно этим аспектам и выходившим в нас накануне запуска, перепечатывать их еще раз нет смысла, так что просто приводим ссылки — 1 и 2.

Второй (испытательный) орбитальный полет Starship проходил по уже хорошо известной программе с несколькими изменениями, внесенными с учетом опыта первого запуска — новая система отвода газов и тушения пламени, промежуточный блок «горячего» расстыковки степеней и слегка скорректированный график основных этапов. На этот раз план также выполнен частично, что можно считать большим достижением. Главной целью этого испытания, как в принципе, и любых подобных, является сбор важных данных для продолжения разработки.

Если конкретнее, команда SpaceX во время миссии IFT-2 ставила несколько целей, прежде всего, испытание новых технологий: новой схемы разделения с так называемым «горячим» расстыковкой ступеней, новой электрической системы управления вектором тяги (TVC) двигателей Raptor ускорителя Super Heavy, а также усиление стартовой площадки с новой системой отвода газов и тушения пламени, напоминающей гигантский душ. В итоге все это удалось.

Just inspected the Starship launch pad and it is in great condition!

No refurbishment needed to the water-cooled steel plate for next launch.

Congrats to @Spacex team & contractors for engineering & building such a robust system so rapidly! pic.twitter.com/py5m1uhtEi

— Elon Musk (@elonmusk) November 19, 2023

Стартовый стол отделался легкими повреждениями. Первая степень безупречно отработала до этапа расстыковки (все 33 двигателя работали все отведенное центром управления время, ни один не отказал). Отказы начались почти сразу после разделения – первая степень не смогла завершить манёвр перехода на траекторию приземления Boostback Burn (по этой же схеме возвращаются назад ступени Falcon 9 / Falcon Heavy) и выполнил «быструю незапланированную разборку» / rapid unscheduled disassembly (ускоритель взорвали автоматической системой) полета). Вторая ступень, он же космический корабль Starship, после успешного отделения продолжал полет со всеми 6 двигателями Raptor еще несколько минут (в общей сложности он длился более 8 мин после старта) вплоть до высоты 149 км (кстати, международная авиационная федерация рабочей границей между атмосферой и космосом считает высоту 100 км, условная линия Кармана) и достигла скорости примерно 6,7 км/с (свыше 80% от орбитальной скорости). Дальше произошла какая-то аномалия, помешавшая выполнить следующие этапы и его также взорвали раньше, чем планировалось.

Никаких сообщений о пострадавших и причинении имущественного ущерба в результате испытаний не поступало, а FAA со своей стороны заявила, что будет сотрудничать со SpaceX в рамках расследования обстоятельств аварийного завершения испытаний. Поэтому, вероятнее всего, следующие испытания состоятся уже вскоре и столь длительных задержек с выдачей лицензий со стороны регулятора FAA больше не будет.

Что дальше и когда следующее испытание Starship

Интервал между первым и вторым орбитальным испытанием Starship составил 7 месяцев. В то же время на ремонт площадки и техническую подготовку ушло 4,5 месяца и еще более 2 месяцев — получение лицензии FAA.

По состоянию на конец октября следующая улучшенная пара S26&SH B10 готовилась к тестам, а последующие пары собирались в цехах на разных стадиях. Отвечая на вопрос о возможных сроках следующего испытания Starship, Илон Маск заявил, что система для Starship Flight 3 должна быть готова за 3-4 недели — в производственном цехе High Bay прямо сейчас завершается сборка сразу трех космических кораблей. Сколько еще понадобится тестовых полетов для полноценной эксплуатации системы хотя бы в одноразовом варианте — пока неизвестно.

Сначала SpaceX планировала выполнить до дюжины тестовых запусков Starship в 2022 году, чтобы завершить программу испытаний и перейти к запуску реальных полезных нагрузок в 2023 году. В то же время Илон Маск в июне 2022-го рассказывал, что следующие улучшенные пары корабля и ускорителя будут появляться ежемесячно, но позже план скорректировали до 5 систем — чтобы достичь цели SpaceX, необходимо готовить в среднем по одному Starship Full Stack каждые 1,5 месяца. Разработка отстает от начальных планов, а темпы подготовки новых прототипов ниже.

В обновленном плане SpaceX отказалась от первоначальной идеи запускать людей уже в 15-м полете корабля, и теперь планирует сначала 100 или 200 запусков в беспилотном варианте. В настоящее время SpaceX нацеливается на 2030-й год как ориентировочный для отправки людей на Марс. Это согласуется с предварительными оценками и ожиданиями появления поселения людей на Марсе к 2050 году.

Starship и Super Heavy — перспективные многоразовые сверхтяжелые ракеты и корабль, которые SpaceX разрабатывает по меньшей мере с 2016 года для доставки грузов и людей на околоземную орбиту, Луну и Марс. По плану Starship и Super Heavy полностью заменят нынешнее поколение ракет Falcon и кораблей Dragon, которые сейчас возят людей и грузы на орбиту и МКС. После ввода в эксплуатацию система Super Heavy+Starship станет самой мощной за всю историю освоения космоса, поскольку сможет доставлять на низкую околоземную орбиту груз массой до 150 тонн полностью многократной конфигурации — с возвратом обеих частей (70-метровой Super Heavy и 50-метрового Starship). Землю, а также возможностью стыковки и дозаправки на орбите. У SpaceX уже есть контракт NASA на создание версии Starship для лунной программы Артемида, предусматривающей пилотируемый полет и высадку на Луну, а в конце 2022 года NASA выбрало SpaceX Starship для второй высадки экипажа на Луну по программе «Артемида» — правда, она ожидается 2027 года. Также SpaceX планирует использовать Starship для запуска нового поколения интернет-спутников Starlink V2.0 и отправить на Starship к Луне (облет без высадки) туристическую делегацию во главе с японским миллиардером (миссия DearMoon) – миссию уже несколько раз переносили, поскольку ракета пока не готова. . Еще одна туристическая миссия на Starship входит в  программу Polaris, но пока нет ни подробностей, ни даже приблизительных сроков.