Starship — новая концепция сверхтяжелой ракеты
Концепт грузового варианта Starship, который и позволит окупиться всему проекту
Когда речь заходит о сверхтяжелых ракетах, люди себе представляют носитель для полётов на Луну или на Марс. То есть, проект эпохального масштаба, который нужен для реализации глобальных проектов. Использовать подобную ракету для обычных «будничных» миссий (например, вывод спутников связи на околоземную орбиту) ещё не приходилось. Причина проста — деньги. Запуск такого носителя — это огромные финансовые затраты, потому что вы создаёте дорогущее изделие, которое работает один раз.
Мотивация «обогнать коммунистов во флаговтыке» хороша, но долго не работает, а ждать одобрения конгрессом научной экспедиции стоимостью в миллиарды долларов — занятие на любителя. Значит, нужно создать какие-то спутники, желательно военные, которые могли бы оправдать подобный запуск. Но пока что человечество не создавало спутники массой в десятки тонн. Масса самых тяжелых аппаратов не превышала 20 тонн, а такую нагрузку потянут и обычные, тяжелые ракеты. В общем — полный мрак.
Что делать с такой ситуацией, а, главное, зачем людям нужна сверхтяжелая ракета? Начнём со второй части вопроса. Подобная ракета нужна для глобальных проектов: строительство базы на Луне, пилотируемый полёт к Марсу и так далее. Это всё дела относительно близкого будущего — где-то 50–100 лет. Но люди крайне неохотно будут выделять огромные деньги под такие проекты, так как около половины их стоимости будут составлять, собственно, ракеты. А вот если такая ракета УЖЕ будет доступна, то всё станет проще. Потому что вам нужна будет только непосредственно научная компонента вашей научной миссии, не нужно строить отдельные производства, ангары и испытательные стенды.
Теперь давайте поговорим о том, что, всё-таки, делать. Смотрите, чтобы сверхтяжелая ракета стала такой же обыденностью, как и обычная ракета, типа Союза-2, нужно сделать её эксплуатацию коммерчески выгодной и/или обосновать её необходимость, желательно для военных. Как этого добиться? В первую очередь — это создать достаточную полезную нагрузку для такой ракеты. Также не будет лишним удешевить стоимость запуска самой ракеты.
SpaceX всё это сделали, добавив, к тому же, задел на будущее. Проект Starship — огромная многоразовая система, которая может выводить 100 тонн на околоземную орбиту и предназначается для пилотируемой экспедиции на Марс в недалёком будущем. Но Марс далеко, а что Старшип будет делать на Земле? А он будет выводить интернет-спутники Starlink. Огромное количество низкоорбитальных спутников играют как на мирном поприще, обеспечивая высокоскоростной интернет во многих ранее недоступных областях Земли, так и на поприще войны, давая возможность координировать действия армейских подразделений буквально в прямом эфире.
И это работает уже сейчас, когда группировка Starlink составляет лишь несколько тысяч аппаратов из планируемых 40 тысяч. Ракеты Falcon 9 (которые и вывели имеющиеся спутники на орбиту) будут выполнять подобный план десятки лет. Шутка ли, по 50–60 аппаратов за запуск. Starship же должен вмещать в свой грузовой отсек в 7 — 8 раз больше аппаратов, а это существенно ускорит развертывание группировки.
Но Starship — не только огромная ракета, она ещё и многоразовая, причём, полностью: и первая и вторая ступени. Вам не нужно производить новые двигатели (коих на одной только первой ступени — 33 штуки), авионику, топливные баки, сам корпус. Не нужно всё это доставлять с разных производств и собирать в одном месте. Вам нужно лишь проводить ТО вашего изделия и заменять неисправные детали. Да, это сложнее чем кажется, но со временем подобный процесс отлаживается. Уже сейчас межполётное обслуживание первой ступени Falcon 9 занимает несколько недель, когда как на первых порах проходили месяцы до второго полёта ступени. Маск называет стоимость повторного использования Starship в 5 млн долларов, что, конечно же, чистой воды фантазия. Но даже если ценник увеличится в десятки раз, то эта система всё равно будет самой дешёвой из всех когда-либо существовавших аналогов.
Эти два фактора позволят SpaceX полностью развернуть Starlink в течении 5–10 лет с момента начала эксплуатации Старшипа.
Сочетая эти две роли в едином проекте, компания Маска уже получает хорошие деньги, как с пользователей интернета, так и с Пентагона. И будет получать ещё больше, когда Старшип вступит в строй. Одного Старлинка уже хватает для обоснования целесообразности проекта, но системой заинтересовались не только в Пентагоне, но и в NASA. На сегодняшний день SpaceX выиграли контракт на создание лунного посадочного модуля, который будет являться переделанным Старшипом. Он будет связующим хабом между Луной и окололунной станцией Gateway. Кроме того, уже есть концепты использования новой ракеты для экспедиций за пределом Пояса астероидов, например, доставка тяжелых межпланетных аппаратов к Юпитеру и дальше. Ну и да, задел на будущее — Маск предполагает использовать систему в качестве основной рабочей лошадки для колонизации Марса.
В итоге Starship являет собой новую концепцию сверхтяжелых носителей: доступная космическая система, предназначенная, в первую очередь, для реализации текущих нужд государственных структур и целей самой компании SpaceX и могущая реализовать самые смелые устремления человечества в Солнечной системе.
Старт ракеты Super Heavy со «Старшипом» с космодрома в Техасе
Вместо послесловия:
Итоги первого полёта Старшипа — пару слов от Илона Маска
В целом, Маск считает результаты первого запуска ожидаемыми: взлёт со стартовой площадки — это уже результат. Конструкционные пределы системы превзошли ожидания компании — в конце концов не каждая ракета может крутить сальто и не разваливаться при этом. В следующие прототипы Super Heavy будет внесено множество изменений, которые, как надеяться команда, приведут к успеху, а именно — к разделению ступеней и, возможно, управляемой посадке.
Теперь касательно хода полёта. Как оказалось система стартовала с 3 отключенными Рапторами, компания решила их отключить от греха подальше. Именно из-за них Старшип несколько накренился при взлёте. Несмотря на это 30 Рапторов более чем хватило, чтобы разнести стартовый стол — под Super Heavy развернулось настоящее каменное торнадо. Тем не менее, по словам Маска, двигатели оно не повредило. В следующий раз стартовый стол будет прочнее.
Оказалось, что уже на 85 секунде команда потеряла управление векторами тяги двигателей. А это полная потеря контроля полёта ракеты. Из-за этого ЦУП принял решение подорвать ракету, до разделения дело не дошло.
Следующий полёт по словам Илона стоит ждать через 6–8 недель. Смело умножаем на два и получаем оптимистичные сроки второго испытательного полёта. От него он ожидает а) успешное разделение и б) выход на орбиту. Как оно выйдет — увидим.
«Существует 80% вероятности выхода на орбиту Starship в этом году, и я думаю, около 100% — в течение 12 месяцев».
Следующих новостей следует ждать через 3–4 недели.
Автор: Сергей Калядин
Оригинал
