Революцията Starship

От SpaceX засега не дават подробности и твърдят, че все още анализират данните, получени от направените експерименти. И въпреки че компанията обяви и двата гореспоменати теста за успешни, все още витаят някои съмнения дали вратата на товарната секция наистина е успяла да се отвори напълно. Това обаче е потенциален проблем, който може да бъде отстранен сравнително лесно още преди следващия експериментален полет. А той, според оперативния директор на компанията Гуейн Шотуел, е планиран за съвсем скоро - някъде в началото на май, т.е. само след около 6-7 седмици.

Дали това ще се случи наистина тогава зависи най-вече от американския аерокосмически регулатор FAA, който трябва да издаде нов лиценз след края на "разследването" по повод "аномалиите" по време на настоящия експериментален полет. Очакванията са, че този път това ще се случи много по-бързо в сравнение с предишния, тъй като почти всичко мина по план, а случилите се "злополуки" по-скоро бяха очаквани и по никакъв начин не създадоха заплахи за обществената сигурност (каквато всъщност е основната идея на регулаторния контрол на FAA).

Какво предстои преди използването на Starship за Starlink

Едно от важните неща, които не минаха напълно по план и които вероятно ще отложат реалното използване на Starship за извеждане на товари поне до петия тестов полет, е пропускането на експеримента с повторното запалване на двигателите на втората степен в космоса. Въпреки първоначалния анонс по темата от SpaceX предпочетоха този път да не изпробват това, без да дават официално обяснение по въпроса. Най-вероятната причина е, че по време на полета в орбита се наблюдаваше бавна ротация на апарата около оста му и евентуалното запалване на двигателите би го отклонило от планираната траектория.

Вероятно именно затова Гуейн Шотуел коментира във вторник, че и по време на четвъртия тестов полет през май засега не се предвижда Starship да бъде използван за извеждане на сателити Starlink, каквито спекулации вече активно циркулират. "Нещата все още са в процес на оценка, но мисля, че наистина ще се съсредоточим върху правилното повторно навлизане в атмосферата, за да гарантираме, че можем да приземяваме тези апарати там, където искаме", коментира тя по време конференцията Satellite 2024. На практика SpaceX едва ли ще рискува да изпробва извеждането на товари със Starship, преди да успее да стабилизира позицията на апарата в космическото пространство с помощта на малки реактивни дюзи за маневриране и преди да изпробва повторното включване на двигателите в космоса. Всичко това обаче е въпрос не толкова на сериозни технологични препятствия, а по-скоро на фини настройки.

Източник: Reuters

Големите инженерни предизвикателства пред SpaceX предстоят именно в областите, за които Шотуел говори: приземяването на различните компоненти от системата и евентуалното им многократно използване. Както си пролича по време на третия тестов полет, това в по-малка степен засяга бустера Super Heavy и в огромна - орбиталния Starship, който се ускорява до около 28 000 км/ч и след това е подложена на огромен термичен стрес при обратното навлизане в атмосферата.

При експерименталния пуск от 14 март Super Heavy постигна сериозен напредък. Първата степен безпроблемно извърши маневра за кацане, като успешно повторно запали 13 от своите двигатели, насочи се към повърхността на Мексиканския залив, след което започна да планира с помощта на гигантските си решетъчни стабилизатори. На няколко километра височина, навлизайки в по-плътните слоеве на атмосферата, обаче Super Heavy загуби стабилност и започна да навлиза в свредел. Стабилизаторите явно не успяха да компенсират това, а последвалият опит за включване на част от двигателите за кацане този път не изглеждаше чак толкова успешен. Някои от моторите явно отказаха да запалят и се стигна до очевидна аномалия, довела според SpaceX до "бързо непланирано разпадане" на апарата на височина около 462 метра над повърхността. Твърде вероятно е отклоняването от курса и проблемите с двигателите да са довели до активиране на системата за автоматично самоунищожение на ракетата.

Колко ни дели от "многократната употреба"

При всички положения преминаването на Super Heavy през всички плътни слоеве на атмосферата, без да се стигне до дезинтегриране на 70-метровата ракета носител, е огромен напредък. Въпрос на фина настройка и още 1-2 изстрелвания е SpaceX да се научи да я "приводнява" на повърхността на Мексиканския залив - все пак компанията има сериозен опит с приземявания на първата степен на Falcon 9, която е кацала безаварийно над 270 пъти.

След това обаче фирмата на Мъск ще започне да се учи да хваща кацащата ракета с Mechazilla - огромните метални "щипки", монтирани на кулата на стартовата площадка в космодрума Starbase край Бока Чика, Южен Тексас. Това е изключително рисково начинание от гледна точка на обществената безопасност и нещо, което нито една компания или космическа агенция не е правила досега. Затова най-вероятно SpaceX първоначално ще експериментира в тази посока, използвайки две преоборудвани в своеобразни космодруми морски нефтени платформи (тематично преименувани на "Фобос" и "Деймос"). Според прогнозата на авторитетния космически журналист Ерик Бергер от Ars Technica компанията на Мъск най-вероятно ще приземи безаварийно Super Heavy до края на годината и ще започне повторно да използва бустерите през следващите 1-2 години.

При втората степен на Starship обаче този процес ще отнеме по-дълго време. По време на експеримента от минала седмица орбиталният модул успя да оцелее при обратно навлизане в атмосферата до 65 км височина, което все още е много далеч от контролирано падане в Индийския океан, камо ли от "меко" кацане. На практика оттук нататък апаратът ще се опита да повтори това, което правеха космическите совалки на NASA, забавяйки се от орбитална скорост чрез аеродинамично триене в атмосферата благодарение на огромен термичен щит, направен от керамични блокове. Това обаче е изключително сложно и опасно.

По време на тестовия полет от 14 март успяхме да видим със собствените си очи как Starship започва да генерира при опита за кацане вълни от свръхгореща плазма, които обгръщат долната част на корпуса. Също така обаче за пореден път видяхме, че още при излитането някои от керамичните тухли се откъртват и оставят незащитени места по стоманения корпус на ракетата. Това е изключително сериозен риск както за евентуалното повторно "товарно" използване на втората степен, така и за бъдещото сертифициране на ракетата за пилотирани полети. Защото никой няма да толерира повторение на трагедии като взривяването на совалките Columbia и Challenger с астронавти на борда.

Дори на настоящия етап от разработката си обаче Starship си остава най-революционната ракета носител, създавана до момента, отбелязва Ерик Бергер от Ars Technica. Заради фанатичното си фокусиране върху оптимизацията на разходите, използването на евтини суровини като неръждаема стомана и вътрешната интеграция на производствените процеси SpaceX вероятно може да създава и изстрелва версия на Starship за еднократна употреба на стойност около 100 млн. долара. По-голямата част от тази сума ще отива за първата степен и нейните 33 двигателя Raptor. Така че, след като Super Heavy стане за многократна употреба, производствените разходи ще спадната до около 30 млн. долара на изстрелване.

Това означава, че в рамките на около година SpaceX вероятно ще разполага с ракета, която само срещу 30 млн. долара може да извежда нечуваните 150 тона в ниска околоземна орбита (в момента нова ракета Falcon 9 изстрелва до 22.8 тона срещу... 67 млн. долара) . Или до 250 тона срещу 100 млн. долара, което, образно казано, означава извеждане на орбитален комплекс, по-голям от Международната космическа станция, в рамките на два полета със Starship в "еднократен" режим. Само за сравнение - "лунната" ракета SLS може да изстреля 95 тона, но срещу астрономическата сума от... поне 2.2 млрд. долара. Което означава около... 110 пъти по-скъпо от Starship в режим за "частична многократна" употреба и 55 пъти - в "еднократен", който е постижим дори и сега.