Другий політ SpaceX Starship. Як це було і коли найпотужніша ракета полетить знову?

18 листопада SpaceX Starship здійснив другий орбітальний політ (місія IFT-2) — випробування найпотужнішої в історії системи космічного запуску багаторазового використання сміливо можна визнати частково успішними попри те, що завершилися вони подвійним вибухом (спочатку rapid unscheduled disassembly стався з Super Heavy, а потім така ж участь спіткала Starship). Розповідаємо детальніше, як це було і коли Starship полетить знову.

Відкидаючи особисті якості та репутацію Ілона Маса, у глобальному сенсі ці випробування — беззаперечно початок нової ери космонавтики та історії, яка пишеться на наших очах. Поточні успіхи команди приватної американської компанії неможливо переоцінити, оскільки досі ніхто нічого подібного не робив навіть на рівні держав. А тепер усе за порядком та за пунктами — що, окрім ефектних шпалер на робочий стіл та приголомшливої краси відео, дає цей запуск?

Starship. Другий орбітальний. Як проходив політ — у фото та відео

Якщо стисло, це аж ніяк не провал попри гучні заголовки деяких сайтів. За ці два дні в інтернеті з’явилося чимало високоякісних фотографій та відео випробувань, які демонструють ключові моменти випробувань з різних ракурсів. Також вже є відео запуску з роздільною здатністю аж до 4К, зокрема й уповільнене знімання (slow-mo) за допомогою швидкісних камер з кількох ракурсів. Така величезна кількість відеоматеріалу дозволяє ще раз все уважно передивитися, “переварити” та роздивитися різні моменти з найвищою деталізацією. Тож зробили добірку фото та відео.

Фотогалерея

Відео

Момент старту з різних ракурсів, зокрема й зблизька в слоумо:

Відпрацювання гарячої схеми розділення ступенів Starship наживо:

 

Другий орбітальний Starship політ — очікування та реальність

Насамперед варто пригадати з чого все починалося (експерименти зі стрибками «космічної бочки» Starhopper (вона ж пепелац та «силосний бункер» на кілька метрів у 2019-му) та ключові віхи розвитку Starship —  у травні 2021 року Starship SN15 здійснив перший повністю успішний висотний політ (піднявся 10 км, виконав контрольований спуск з маневром розвороту хвостом донизу Belly Flop та відносно м’яко приземлився на стартовому майданчику). Після цього програма Starship і Super Heavy перейшла в наступну фазу розробки — повноцінні орбітальні випробування. Щоб усвідомити та оцінити прогрес, варто спочатку пригадати, як пройшло перше орбітальне випробування, коли головною метою було стартувати й при цьому не підірвати стартовий майданчик (тоді він отримав суттєві пошкодження), і внесені зміни до другої спроби — тут допоможуть два нещодавні матеріали, присвячені саме цим аспектам та виходили у нас напередодні запуску. Передруковувати їх ще раз немає сенсу, тож просто наводимо посилання — 1 та2.

Другий (випробувальний) орбітальний політ Starship відбувався за вже добре відомою програмою з кількома змінами, внесеними з урахування досвіду першого запуску — нова система відведення газів та гасіння полум’я, проміжний блок «гарячого» розстикування ступенів та злегка скорегований графік основних етапів. Цього разу план також виконаний частково, що загалом можна вважати великим досягненням. Головною метою цього випробування, як, в принципі, і будь-яких подібних, є збір важливих даних для продовження розробки.

Якщо конкретніше, команда SpaceX під час місії IFT-2 ставила кілька цілей, насамперед — випробування нових технологій: нової схеми розділення з так званим «гарячим» розстикуванням ступенів, нової електричної системи управління вектором тяги (TVC) двигунів Raptor прискорювача Super Heavy, а також посилення стартового майданчика з новою системою відведення газів та гасіння полум’я, яка нагадує гігантський душ. У підсумку це все вдалося.

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

Стартовий стіл відбувся легкими ушкодженнями. Перший ступінь бездоганно відпрацював до етапу розстикування (всі 33 двигуни працювали весь відведений центром управління час, жоден не відмовив). Відмови почалися майже відразу після розділення — перший ступінь не зміг завершити маневр переходу на траєкторію приземлення Boostback Burn (за цією ж схемою повертаються назад ступені Falcon 9 / Falcon Heavy) і виконав «швидку незаплановану розбірку» / rapid unscheduled disassembly (прискорювач підірвали автоматичною системою переривання польоту). Другий ступінь, він же космічний корабель Starship, після успішного відокремлення продовжував політ з усіма 6 двигунами Raptor ще кілька хвилин (загалом він тривав більше як 8 хв після старту) аж до висоти 149 км (до речі, міжнародна авіаційна федерація робочою межею між атмосферою та космосом вважає висоту 100 км, умовна лінія Кармана) та досяг швидкості приблизно 6,7 км/с (понад 80% від орбітальної швидкості). Далі сталася якась аномалія, яка завадила виконати наступні етапи і його також підірвали раніше, ніж планувалося.

Жодних повідомлень про постраждалих та заподіювання майнової шкоди внаслідок випробувань не надходило, а FAA зі свого боку заявила, що співпрацюватиме зі SpaceX в межах розслідування обставин аварійного завершення випробувань. Тож, найімовірніше, наступні випробування відбудуться вже невдовзі й таких тривалих затримок з видачею ліцензій з боку регулятора FAA більше не буде.

Що далі й коли наступне випробування Starship

Інтервал між першим та другим орбітальним випробуванням Starship склав 7 місяців. Водночас на ремонт майданчика та технічну підготовку знадилося  4,5 місяці, і ще понад 2 місяці — отримання ліцензії  FAA.

Станом на кінець жовтня наступна покращена пара S26 & SH B10 готувалися до тестів, а наступні пари збиралися в цехах на різних стадіях. Відповідаючи на запитання щодо ймовірних термінів наступного випробування Starship, Ілон Маск заявив, що система для Starship Flight 3 має бути готовою за 3-4 тижні — у виробничому цеху High Bay прямо зараз завершується збірка одразу трьох космічних кораблів. Скільки ще знадобиться тестових польотів до повноцінної експлуатації системи хоча б в одноразовому варіанті — поки невідомо.

Спочатку SpaceX планувала виконати до дюжини тестових запусків Starship у 2022 році, щоб завершити програму випробувань та перейти до запуску реальних корисних навантажень у 2023 році. Водночас Ілон Маск у червні 2022-го розповідав, що наступні покращені пари корабля та прискорювача з’являтимуться щомісяця, але пізніше план скорегували до 5 систем — щоб досягти мети SpaceX необхідно готувати в середньому по одному Starship Full Stack кожні 1,5 місяця. Наразі розробка відстає від початкових планів, а темпи підготовки нових прототипів нижчі.

В оновленому плані SpaceX відмовилася від початкової ідеї запускати людей вже у 15-му польоті корабля, і тепер планує спочатку 100 чи 200 запусків у безпілотному варіанті. Наразі SpaceX націлюється на 2030-й рік як орієнтовний для відправлення людей на Марс. Це узгоджується з попередніми оцінками та сподіваннями щодо появи поселення людей на Марсі до 2050-го року.

Starship та Super Heavy — перспективні багаторазові надважка ракета та корабель, які SpaceX розробляє щонайменше з 2016 року для доставлення вантажів та людей на навколоземну орбіту, Місяць та Марс. За планом, Starship та Super Heavy повністю замінять теперішнє покоління ракет Falcon та кораблів Dragon, які зараз возять людей та вантажі на орбіту та МКС. Після введення в експлуатацію система Super Heavy + Starship стане найпотужнішою за всю історію освоєння космосу, оскільки зможе доставляти на низьку навколоземну орбіту вантаж масою до 150 тонн повністю багаторазової конфігурації — з поверненням обох частин (70-метрової Super Heavy і 50-метрового Starship) на Землю, а також можливістю стикування і дозаправлення на орбіті. У SpaceX вже є контракт NASA на створення версії Starship для місячної програми Артеміда, яка передбачає пілотований політ і висадку на Місяць, а наприкінці 2022 року NASA обрало SpaceX Starship для другої висадки екіпажу на Місяць за програмою «Артеміда» — щоправда, вона очікується не раніше 2027 року. Також SpaceX планує використовувати Starship для запуску нового покоління інтернет-супутників Starlink V2.0 і відправити на Starship до Місяця (обліт без висадки) туристичну делегацію на чолі з японським мільярдером (місія DearMoon) — місію вже кілька разів переносили, оскільки ракета поки не готова. Ще одна туристична місія на Starship входить у програму Polaris, але поки що немає ні подробиць, ні навіть приблизних термінів.