Люди давно смотрели на ночное небо и стремились исследовать его. Сегодня мы переживаем время, когда научно-фантастические мечты предыдущих поколений становятся реальностью, и одна очень большая ракета, скорее всего, проложит путь. Мы говорим о космическом корабле SpaceX . Этот массивный космический корабль вполне может быть последним — и самым публичным — из многих предпринимательских начинаний Илона Маска , но у него есть потенциал буквально открыть врата к звездам — и отправить людей на Марс .
Но что такое Starship? И почему он продолжает взрываться? Долетит ли он когда-нибудь до Марса?
Некоторые из этих вопросов, несомненно, не дают Маску спать по ночам, и, возможно, они заинтересуют и вас. Starship — увлекательный проект, и узнать о нем больше — поучительная и воодушевляющая перспектива, поскольку мы находимся на пороге первого орбитального полета Starship.
Основы звездолета
Если вы видели заголовки о Starship, вы можете быть немного сбиты с толку тем, что это такое и насколько большим он будет. «Звездный корабль обычно относится ко всей системе [космический корабль «Звездный корабль» и многоразовая «Сверхтяжелая» первая ступень], хотя некоторые называют звездным кораблем только верхнюю ступень», — говорит доктор Абхи Трипати , директор по операциям миссии. Лаборатория космических наук Калифорнийского университета в Беркли. Трипати также ранее работал как в SpaceX, так и в Космическом центре Джонсона НАСА.
Неважно, как вы это определяете, Starship большой. Космический корабль верхней ступени имеет высоту 164 фута (50 метров) и может нести от 100 до 150 тонн (от 90 до 136 метрических тонн) груза. Только он может генерировать 3,2 миллиона фунтов тяги, и это ничто по сравнению с ракетой-носителем первой ступени. Названная «Super Heavy», восходящая к Falcon Heavy , эта часть конфигурации Starship имеет высоту 230 футов (69 метров) и может генерировать 17 миллионов фунтов тяги. Понятно, что Starship нужно много энергии, если он собирается нести все, что нам нужно для следующего этапа исследования космоса людьми.
Цели звездолета
Говоря об исследовании космоса, вы можете задаться вопросом, зачем Земле нужна комбинация ракеты и космического корабля с такой большой мощностью. По словам Трипати, у Starship есть три цели:
- его ближайшая цель - дешево разместить на орбите много спутников Starlink.
- выполнение контракта с НАСА по системе посадки человека (HLS) по возвращению на Луну.
- создание постоянного человеческого поселения на Марсе
Это высокие амбиции для частной компании, поскольку даже десятилетия финансирования НАСА не воплотили подобные цели в жизнь.
Но , по словам SpaceX , Starship сможет:
- доставлять грузы и людей на Международную космическую станцию и обратно
- использоваться для создания баз для поддержки будущих космических исследований
- доставить большое количество грузов на Луну для исследований и разработки пилотируемых космических полетов
- перевозить людей в длительные межпланетные полеты для строительства городов на Марсе
Но «конечная цель программы Starship — создать быстро и полностью многоразовую ракету-носитель тяжелого класса», — говорит Трипати. «Илон Маск заявил, что, по его мнению, это ключевая инновация, необходимая для того, чтобы сделать жизнь многопланетной. Все остальное, что делает SpaceX, — это средство для достижения этой цели».
И это слово «быстрый» является ключевым, когда речь идет об истинных целях проекта Starship. «Необходимо много запусков в быстрой последовательности», — объясняет Трипати. «Быстрая» часть важна, потому что частота запусков, необходимая для запуска достаточного тоннажа в космос, чтобы воспользоваться каждым окном запуска на Марс (с разницей в два года), значительно превышает то, что могут сделать современные (и большинство запланированных) технологий».
Звездолет против системы космического запуска НАСА
Уже много лет НАСА одновременно строит собственную версию Starship и Super Heavy под названием Space Launch System (SLS). SLS фактически предшествовал Starship в разработке, хотя, вероятно, у Маска была такая идея уже довольно давно.
«По сравнению с НАСА, Конгресс поручил одной части агентства создать большую (тяжелую), чрезвычайно дорогую и одноразовую ракету под названием SLS», — говорит Трипати. «Другие части агентства изо всех сил стараются стимулировать инновации через коммерческую конкуренцию и помогают вывести на рынок многие инновации, необходимые для будущих исследований человека».
Этот расходящийся набор целей привел к некоторой неэффективности, которая оставила НАСА позади в этой конкретной «космической гонке», хотя некоторые в НАСА могут сказать, что к лучшему, если частные компании, такие как SpaceX, внедряют инновации и быстрее развиваются. В свете заявлений о будущем Международной космической станции , работающей до 2030 года, становится ясно, что НАСА рассчитывает на то, что частный сектор возьмет на себя сохранение превосходства Америки в освоении космоса, и SpaceX имеет все возможности для того, чтобы возглавить это предприятие.
«С моей точки зрения, у SpaceX есть 13-летнее преимущество в опыте, и этот опыт мультипликативно строится на себе», — говорит Трипати. «Они пробуют очень сложные вещи после того, как освоили более простые вещи, которые некоторые другие компании только сейчас изучают и демонстрируют».
Испытания звездолета на сегодняшний день
SpaceX может быть впереди в космической гонке, но не все тесты запуска Starship прошли гладко. Большинство прототипов на сегодняшний день взорвались , некоторые еще до того, как оторвались от земли. У других были огненные аварийные посадки, в то время как у одного был успешный взлет и посадка только для того, чтобы взорваться через несколько минут после того, как он опустился на стартовую площадку.
Но, наконец, 5 мая 2021 года Starship провел успешные летные испытания , в ходе которых прототип работал на подъеме с помощью трех двигателей Raptor, каждый из которых выключался последовательно, прежде чем Starship достиг максимальной высоты, примерно в 6,2 мили (10 километров) над Землей. Затем Starship переориентировался для повторного входа и контролируемого спуска, прежде чем благополучно приземлиться.
Что Starship не смог проверить, так это свой первый орбитальный запуск . План состоит в том, чтобы запустить Starship на орбиту со Звездной базы в Техасе. Ступень ускорителя отделится примерно на 170 секунд от полета, а затем выполнит частичный возврат и приземлится в Мексиканском заливе примерно в 20 милях (32 км) от берега. Starship продолжит полет и достигнет орбиты, а затем совершит целевую посадку примерно в 62 милях (100 км) от северо-западного побережья Кауаи, Гавайи.
SpaceX ожидает окончательного обзора окружающей среды от Федерального авиационного управления (FAA), прежде чем состоится орбитальный испытательный запуск. Первоначально он был запланирован на 28 февраля 2022 года и дважды переносился. Теперь целевая дата рассмотрения — 28 марта 2022 года .
Звездолет, Помолвка
В долгосрочной перспективе Starship — это просто следующий уровень ракетной техники в попытках нашего вида исследовать за пределами нашей родной планеты. «Если SpaceX сможет завершить разработку и сертификацию Starship, это откроет все новые пути как для беспилотных научных и коммерческих миссий, так и для исследований человека», — говорит Трипати.
И это должно быть захватывающим для многих людей на Земле, даже если они никогда не достигнут космоса. «Доступная масса и объем — это шаг вперед по сравнению с любым другим доступным со времен «Аполлона» и, как утверждается, гораздо более дешевым. Ученые, исследователи и предприниматели получат в свое распоряжение совершенно новый инструмент», — говорит Трипати.
Теперь это интересно
В то время как большинство людей обращают внимание на быстрое производство и случайные взрывы на производственном объекте SpaceX в Бока-Чика, именно этот производственный процесс является действительно революционным для Starship: «На самом деле именно здесь происходят ключевые инновации», — говорит Трипати. «Испытание, внесение изменений в конструкцию, а затем быстрое производство надежной ракеты-носителя большой грузоподъемности будет самой важной частью программы».
