Защо Starship на Мъск ще лети отново чак "след няколко месеца"
Първият опит за "интегриран тестов полет" на най-мощната ракета в света разкри поне три сериозни инженерни предизвикателства пред SpaceX
ЕС отблизо
Седмични новини за европейски регулации, бизнес и финансиране.
"Поздравления за екипа на SpaceX заради вълнуващото тестово изстрелване на Starship! Научихме много, за да проведем следващ тестов старт след няколко месеца." Това беше първата реакция на милиардера Илън Мъск в Twitter след изстрелването на най-мощната ракета в човешката история, която се издигна на почти 40 км височина, преди да се отклони от планираната траектория и да експлодира - най-вероятно тъй като е била автоматично или дистанционно взривена от съображения за сигурност.
Въпреки че първият тестов полет беше обявен за успех, защото позволи събирането на огромно количество безценна информация за поведението на ракетата в реални условия, съобщението в Twitter провокира известно повдигане на веждите в професионалната космическа общност.
Обстоятелството, че Мъск говори за следващ тестов полет чак "след няколко месеца" на практика означава, че SpaceX вероятно се е сблъскал с по-сериозни технически предизвикателства, отколкото за момента си признава - с такива, чието преодоляване със сигурност ще изисква доста повече време от планираното. Защото в момента частната космическа компания може да произвежда по един ракетен двигател Raptor всеки ден, а също така вече разполага с един почти завършен прототип на ракетата-носител Super Heavy и още поне два - на втората степен Starship.
При това положение, ако нямаше някакви неочаквани и сериозни технически проблеми, орбиталната система на SpaceX би трябвало да е готова за повторен тест след 5-6 седмици, а не чак след няколко месеца.
А защо не "след няколко седмици"...?
Още преди от SpaceX да излязат с по-детайлен анализ на първия тестов полет, само на базата на визуалните доказателства могат да бъдат набелязани поне три сериозни технически предизвикателства, с които частната компания ще трябва да се пребори през следващите месеци.
На първо място отчетливо се вижда, че фирмата на Мъск ще има сериозни проблеми с наземната инфраструктура, независимо че не се стигна до експлозия директно на космодрума. Огромната реактивна струя от 33-те двигателя на най-мощната ракета в света предизвика видими поражения по стартовата конструкция, върху която Straship беше поставен и която SpaceX определя като негова своеобразна "нулева степен".
Огънят, излизащ от дюзите на ракетата, изкопа огромен кратер под нея и изстреля циментови щрапнели в радиус от няколкостотин метра, нанасяйки видими щети по околните сгради и съоръжeния. Някои от видеокадрите отчетливо показват пораженията по стартовата площадка от "осколките", откъртени от терена под т.нар. "нулева степен". За момента от SpaceX не са казали нищо за мащабите на разрушенията, нито за времето, което ремонтните работи ще им отнемат.
Изключително странно е също така, че частната компания на Мъск, събрала на едно място някои от най-светлите космически умове на нашето съвремие, е подценила всичко това и не е успяла да предвиди тежестта на последствията. По всяка вероятност ще е нужно изграждането на много по-масивни допълнителни бетонни структури за контролирано отклоняване на свръхмощната реактивна тяга на Starship (т.нар. flame trench или flame deflector), както и водни охладителни системи. Именно това със сигурност би отнело поне няколко месеца.
По ирония на съдбата дори американската държавна космическа агенция NASA, която не се слави с иновативността на SpaceX и е известна с консервативния си и бюрократичен подход към новите проекти, отдавна е изградила подобни наземни съоръжения за отклоняване на реактивната струя под стартовите площадки на свръхтежките "лунни" ракети Saturn V и SLS. За разлика от нея Мъск вероятно си е въобразявал, че с някакъв хитър инженерен трик ще успее да заобиколи някои от законите на физиката. В негова защита все пак може да се каже, че Starship все някога "ще трябва да се научи" да излита без flame deflector, защото такъв на Марс едва ли ще има скоро.
Как 33 ракетни двигателя да работят в синхрон?
Друг очевиден сериозен проблем, който прави впечатление, е, че още в първите няколко секунди след старта три от двигателите на Starship отказаха. Това може да означава, както проблеми със стабилността при работата на Raptor-ите, така и повреждане на някои от моторите в резултата на удар от откъртените бетонни осколки. Трябва да се отбележи обаче, че този тип двигатели, които, за разлика от моторите на по-старата ракета Falcon 9, са доста по-сложи, демонстрираха по-високо ниво на откази и аварии още в началото на 2021 г., когато бяха проведени първите суборбитални тестове с втората степен на ракетата.
Две години по-късно изглежда, че честотата на проблемите с Raptor все още не е минимизирана до поносими нива. SpaceX изглежда има да свърши още много работа, за да подобри стабилността им. Това също може да отнеме месеци, ако не и повече. При всички положения, за разлика от належащите преустройства по космодрума на SpaceX, всички тези корекции могат да бъдат извършвани "в крачка", без да се стига до прекомерно отлагане на тестови полети. В крайна сметка рискът от аварии остава поносим, докато на борда на SpaceX не бъдат качени хора и/или скъпи космически товари.
Също така по време на тестовия полет направи впечатление, че още ракетни двигатели Raptor един по един започнаха да изгасват в хода на 4-минутния тест на Starship. Според различни спекулации на финала извън строя са се оказали между 6 и 8 от тях. Най-вероятно именно това е довело до сериозното отклоняване от планираната траектория, видимо по-бавното ускоряване и невъзможността втората степен да се отдели успешно, след което да продължи полета си самостоятелно.
През следващите седмици и месеци инженерите на SpaceX ще трябва да анализират събраната информация и да си отговорят ясно дали всичко това не е провокирано от мощните вибрации, предизвикани от едновременната работа на 33 супермощни двигателя, монтирани близо един до друг. И, ако това се окаже така, може да се наложи SpaceX да предприеме по-радикални конструктивни промени по своята най-мощна ракета. Което също ще изисква време.
В това отношение Starship/Super Heavy силно напомня на съветската ракета-носител Н1, която e конкурентът на Saturn V по време на надпреварата за изпращане на първите астронавти на Луната през 60-те години на миналия век. Тя е втората по мощност ракета-носител, създавана до момента, а нейната първа степен по подобие на Staship/Super Heavy също е задвижвана от клъстър от много двигатели (в случая 30 на брой). И четирите опита за изстрелване на Н1 в космоса обаче завършват с експлозия, след което СССР в крайна се отказва от лунната надпревара със САЩ.
Остава да се надяваме SpaceX на Мъск да не се сблъсква с подобни конструктивни проблеми, а ако се - да може да ги преодолее успешно на базата на технологичния напредък от последните 50 години.
4 коментара
Време е малко и да се погледнат реалностите. Такава ракета за да бъде успешна няма как да се построи под открито небе и да стартира без да има минимума необходими съоръжения за обезопасяване на старта. Бяха направо щастливи, че при това торнадо от бетон, пръст и камъни успяха да излетят и да не се взривят на старта. Бяха безкрайно щастливи, че системи съединявани и тествани на двора работиха що годе за да достигнат 40 километра и да взривят ракетата там. Такива ракети се строят и тестват в чисти помещения където и прашинка не пада върху платките и сензорите. Такива ракети трябва да се изстрелват от дълго проектирани и добре обезопасени полигони с водни ситеми и отражатели. Помним проблемите с няколкото полета на 10 километра и кацането. Да накрая кацнаха, но от 6-тия път, а преди това повтаряха отново и отново едни и същи проблеми. Ако продължат да си затварят очите за реалностите скоро ще бъдат в безизходица или пък ще си разорят компанията.
До коментар [#1] от "emil":
СпейсХ генерират достатъчно кеш от Фалкон, така, че имат устойчив бизнес модел и могат да продължат с разходите. Със сигурност след този тест ще модифицират площадката, защото най-вероятната причина за неработещите двигатели са отломките от нея, които без съмнение са ударили и тях. Тестът беше много успешен - ракетата е топ изпълнение, изключително здрава и не стана на парчета при многократното си завъртане около оста. Успя да стигне до MaxQ и не се разруши. Втората степен не се отдели от бустера вероятно поради по-ниската скорост от необходимото и неправилната траектория, но това е поправимо. Единственият сериозен проблем ще е евентуално част от двигателите да са изключили не заради удар от отломки по тях, а от вибрациите предвид това, че са един до друг. Това ще изисква нови технически инженерни решения, но СпейсХ отдавна са доказали, че правят невъзможни неща, така, че ще успеят да преодолеят и подобно предизвикателство. Но все ми се струва, че разрушената площадка при старта е основната причина.
Единствено ще ти опонирам относно необходимостта от стерилна среда. Принципно е така, но това е по-скоро за чувствителни апарати като Джеймс Уеб или Касини, макар, че и при ракетите е необходимо. Освен това СпейсХ строят в Бока Чика производствени помещения.
Личното ми мнение е, че Старшип ще се случи като надеждна ракета след видяното онзи ден. Въпрос на време и тестове
До коментар [#2] от "asroma1927":
Дано да си прав, но се опасявам, че ще затъна в поредица от досадни грешки от които единствената поука е, че нещата в ракетостроенето трябва да се правят педантично и последователно. Съгласен съм, че идеята е добра, но както самият Мъск е казал, да създадеш производствена линия е по-трудно от това да изобретиш и създадеш прототип. Опасявам се, че ентусиазъм и иновативност не могат да заменят педантичност и автоматизация. Човешкият труд е прекалено много въвлечен в построяването на Старшип, а там където човекът има преобладаващо участие се изисква следване на досадни и уморителни процедури и многобройни тестове. Опасявам се, че качен на стълба или платформа и под слънце, дъжд и вятър такива процедури не могат да се следват. Надяваме се, че новите производствени халета които строят на Кейп Канаверал ще заменят първоначалните груби експерименти в Бока Чика. С джаста праста не се ходи на Луната и Марс. Изглежда Вернер фон Браун се беше поучил от романтизма и аматьорството при V2 и сигурно затова Сатурн и досега са единствените ракети които нямат нито един неуспех.
До коментар [#3] от "emil":
Съгласен. Специално за Сатурн, обаче, мисля, че трябва да се отбележи факта, че стъпват на някаква основа, доколкото като концепция тя не се различава от предхождащите я, т.е. там е ясно как се прави, какъв стандарт се следва, каква е пътната карта от техническа гледна точка и пр. Тук всичко е напълно ново и все едно си в стая с криви огледала, които трябва да местиш, за да намериш изхода. Така, че според мен не е същото. ФалконХеви също има 100% успеваемост, просто защото пътя е ясен и се знае какво точно трябва да се направи. Със Старшип е гмуркане в неизвестното. Но като за първи тест съм доволен и мисля, че получените данни ще са много ценни.
Мъск днес писа, че най-вероятно площадката е била повредена по такъв начин, че не само парчета бетон са се откъртвали, а вероятно и основата е тотал щета. Така, че най-вероятно поне половин година ще почакаме за нов тест.
Илон Мъск има своите недостатъци като всеки човек, но има моя респект, защото този проект никога нямаше да се случи в НАСА, Роскосмос, ЕСА и останалите държавни агенции. Нито пък щеше да е факт, ако на мястото на Мъск бяха Безос и Брансън, защото те щяха да се задоволят с Фалкон и ФалконХеви, щяха да генерират кеш и до там. Мъск не е съвсем на центъра и често демонстрира признаци на лудост, но именно такива хора движат прогреса.
Нов коментар
За да публикувате коментари,
трябва да сте регистриран потребител.