Очередной и очень ощутимый шаг вперед гигантского гибрида ракеты и звездолета

НаукаНаука

Третье испытание «Старшипа»

Третий полет космической транспортной системы, призванной в корне изменить космонавтику, достиг наибольшего результата. Как он прошел и что ожидается дальше?

Николай Цыгикало

Космическая транспортная система «Старшип» перед стартом, Звездная База, Бока-Чика, Техас. Фото: Space X

Самый большой

Совсем недавно, 14 марта, прошел третий испытательный запуск космической многоразовой транспортной системы «Старшип» (Starship), создаваемой компанией SpaceX и ставшей главным направлением ее конструкторских работ. Гигантский гибрид ракеты-носителя и звездолета планируется к очень широкому применению: доставка больших масс на околоземные орбиты и Луну, включая посадки с десятками тонн груза на борту и экипажами для лунной базы. Огромный корабль сам может служить и лунной базой, и орбитальной станцией, по герметичному объему равной МКС. Причем она сможет взлетать на орбиту сразу с экипажем и возвращаться с ним на Землю, выполняя посадку и затем новые полеты.

Стартовой массой 6 тыс. тонн «Старшип» вдвое превзошел прошлого рекордсмена, ракету «Сатурн-5» для полетов на Луну по программе «Аполлон» полвека назад. Это масса 20 заправленных ракет-носителей «Союз», сложенных вместе. В отличие от них части «Старшипа», стартовав одной ракетой, в ходе полета превращаются в два разных летательных аппарата. И у каждого сложная управляемая посадка в своей точке финиша.

Огромная полезная нагрузка «Старшипа» 150 тонн (два груженых вагона) и полная многоразовость могут снизить цену килограмма груза на орбите до революционных $100 или ниже. Успех откроет новую эру в космонавтике, на порядки расширив доступ в космос и грузопоток на орбиту. Но главная цель — обитаемые базы на Марсе масштаба больших городов и колонизация Красной планеты, воплощение мечты Илона Маска, основателя SpaceX. После запуска он сказал, что «Старшип» будет на Марсе через пять лет.

Хотя и без Марса система может изменить жизнь человечества — например, новым сверхбыстрым типом пассажирских перевозок. Суборбитальная баллистика пройдет океан за полчаса. Появление в ХХ веке реактивной пассажирской авиации изменило мир. Правда, при массовых полетах возникнут вопросы защиты озонового слоя, но была бы матчасть, а решения найдутся. Неудивительно, что третий испытательный полет «Старшипа» привлек столько внимания.

Суборбитальный путь пройден

Взлет прошел в отличных метеоусловиях. Гигантская ракета, самая большая и тяжелая в истории, медленно ушла со стартового сооружения на берегу Мексиканского залива и устремилась в техасское небо. Реактивная струя, тоже самая мощная в истории, создавалась метановыми двигателями в количестве сакральных 33. Большие светлые конусы Маха внутри бледной струи показывали ее единство и однородность. Так создавалась тяга в 7,7 тыс. тонн, ведущая ракету по траектории с заданным ускорением.

Полетная баллистическая кривая выбрана набором задач. Орбита плоха при отказе двигателя с невыдачей тормозного импульса. Неуправляемый сход с орбиты массивной машины опасен. Ей нужно при любом раскладе надежно упасть в заданный район посадки, пустынный и удаленный от старта на час полета, за который можно провести в невесомости проверки систем корабля: открыть грузовые створки, вкачать десять тонн топлива в носовой бак, включить и заглушить двигатели.

«Старшип» планово не добрал до орбиты около 500 м/с скорости и выключил двигатели на высоте 150 км. Пройдя апогей на 234 км (высота низких орбит), он стал снижаться к посадке в Индийском океане между Мадагаскаром и Австралией. Отделившийся ускоритель «Супер Хэви» описал большую вертикальную кривую с заходом на посадку на воду Мексиканского залива. Посадочных платформ и сооружений не было; оба приводнения в заданных точках акваторий отрабатывали правильное обнуление скорости.

Выход «Старшипа» на траекторию прошел гладко, как в кино. Старт, горячее разделение, разгон корабля, выключение двигателей, полет по суборбите в целевой район. Четко отработала первая ступень, зайдя на посадку в свою точку. Ключевым улучшением прошлого пуска стала прибавка к его 6,5 км/с еще 0,8 км/с, штатное завершение разгона и прохождение суборбитальный траектории.

Самая мощная в истории реактивная струя, вбрасываемая при создании тяги 7700 тонн. Фото: Space X

Успех и выбор аксиом

Как определить успешность пуска? Чтобы вступать в игру оценки успешен/не успешен, нужен критерий, правило для определения успеха и неудачи, понятное участникам выработки и использования оценки. Словно латынь испытателей, четкая, как межконтинентальная дальность с 5,5 тыс. км или формальная граница атмосферы на высоте 100 км.

Точного критерия неудачного запуска нет. И поэтому могут быть разные взгляды на оценку пуска. Даже противоположные и одновременно неоспоримые. Вопрос выбора аксиом — базовых начал, не требующих доказательств. Пересекаются параллельные кривые или нет? Разный ответ дадут геометрии Евклида, Римана и Лобачевского. Бак наполовину пуст или наполовину полон при ровно половинной заправке. Что выбрать и почему?

Теоретик скажет одно, практик — другое, романтик — третье. Логично оценить запуск по выполнению полетной задачи, ведь он затеян для этого. Выход на орбиту складывается из этапов: старт, атмосфера, разделение ступеней, выход на целевую траекторию, отделение груза. Полетные задачи разные по важности и делятся на основные и второстепенные. Назвать их тоже вопрос выбора. Пройдены верно все этапы полета — он успешный. Если часть задач да, а часть нет — как оценивать такой пуск? Как взвесить сделанное и несделанное и выбрать механизм наклона чаши весов?

Ответ на это непростой, и выбор факторов большой. Можно сделать главным взлет и выход в заданный полет. И тогда задача пуска лишь к орбите приведет. У многоразовых систем она из двух отдельных тем: задать космический полет и приземлиться в свой черед.

Старт «Старшипа». Видны светлые участки конусов Маха в бледной струе метанового огня. Фото: Joe Skipper / Reuters

Полетная задача

Основная полетная задача бывает одна и ярко очерчена. Для ракеты-носителя это разгон навьюченного груза. Он показан точкой финиша и скоростью в ней, их шестью параметрами: двумя географическими координатами и высотой точки и двумя углами направления в пространстве и величиной скорости. Также важен и груз: не погнутый при запуске и отделенный от последней ступени — это еще два параметра. Восемь пунктов решают успех запуска: дойти до верной скорости груза и отделить его в свой путь.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Сколько можно спать? Сколько можно спать?

Еще несколько сотен лет назад европейцы спали дважды за сутки

Популярная механика
Хитрая, откровенная, бесстрашная: 10 альбомов Тейлор Свифт от худшего к лучшему Хитрая, откровенная, бесстрашная: 10 альбомов Тейлор Свифт от худшего к лучшему

Подробно рассматриваем все альбомы Тейлор Свифт

Правила жизни
11 способов становиться немного умнее каждый день 11 способов становиться немного умнее каждый день

Интеллект, как и тело, требует правильного питания и регулярных тренировок

Psychologies
Йо-хо-хо и глоток демократии Йо-хо-хо и глоток демократии

«Пиратское Просвещение»: миф о Либерталии и реальный урок равенства

Weekend
Первая пятилетка Первая пятилетка

Нереальные цифры, которые показались советским руководителям неамбициозными

Наука
Проклятый «Спартак»: все тренеры, которых клуб уволил в XXI веке Проклятый «Спартак»: все тренеры, которых клуб уволил в XXI веке

Все тренера «красно-белых», которые работали в клубе со времен Олега Романцева

Forbes
Почему буксует всегда одно колесо – и еще 3 необычных факта о дифференциале автомобиля Почему буксует всегда одно колесо – и еще 3 необычных факта о дифференциале автомобиля

Дифференциал: что это за устройство, зачем он нужен?

ТехИнсайдер
В чем плюсы и минусы редевелопмента промышленных зданий В чем плюсы и минусы редевелопмента промышленных зданий

Имеет ли смысл реконструировать промышленные здания?

СНОБ
Самый знаменитый монгол Самый знаменитый монгол

Чингисхан по праву входит в пантеон величайших завоевателей

Дилетант
Как людям с ОКР комфортно работать и полностью раскрыть свои таланты Как людям с ОКР комфортно работать и полностью раскрыть свои таланты

Почему нейроотличия — это не всегда плохо и как обратить симптомы в свою пользу

Inc.
Двуглавые коровы, киберкрестоносцы и жизнерадостный карапуз: краткий гид по миру Fallout Двуглавые коровы, киберкрестоносцы и жизнерадостный карапуз: краткий гид по миру Fallout

Как устроен мир видеоигр и сериала Fallout?

Правила жизни
Пеппи Длинный чулок уже 64 года! Как сегодня выглядит актриса, сыгравшая девочку-сорванца Пеппи Длинный чулок уже 64 года! Как сегодня выглядит актриса, сыгравшая девочку-сорванца

Как же сложилась жизнь Ингер Нильссон и как она выглядит сейчас?

VOICE
Стесняюсь спросить: почему женщины прибегают к интимной пластике Стесняюсь спросить: почему женщины прибегают к интимной пластике

Узнали у эксперта все, о чем вы боялись спросить об интимной пластике

Правила жизни
«Ширли»: фильм о первой темнокожей женщине, которая попыталась стать президентом «Ширли»: фильм о первой темнокожей женщине, которая попыталась стать президентом

Почему стоит смотреть фильм «Ширли», зная, что героиня не добилась успеха

Forbes
Засушивал жуков и снимал их в кино: как отечественный режиссер создавал первые в мире мультфильмы для взрослых Засушивал жуков и снимал их в кино: как отечественный режиссер создавал первые в мире мультфильмы для взрослых

Настоящее чудо на экране — анимация, главными героями которой стали... насекомые

ТехИнсайдер
Проверьте, возьмут ли вас в космос: какими качествами нужно обладать, чтобы стать космонавтом Проверьте, возьмут ли вас в космос: какими качествами нужно обладать, чтобы стать космонавтом

Каким требованиям нужно соответствовать, чтобы стать космонавтом в России?

ТехИнсайдер
Кролики и удавы: как Apple iPad борются за выживание на рынке Кролики и удавы: как Apple iPad борются за выживание на рынке

Куда движется рынок планшетов: как спустя 1,5 года обновил свои девайсы Apple

РБК
Полибромированные дифениловые эфиры связали с повышенным риском смерти от рака Полибромированные дифениловые эфиры связали с повышенным риском смерти от рака

Смерть от рака и содержание полибромированных дифениловых эфиров в крови

N+1
Собирайтесь, мы переезжаем: 7 стран, которые перенесли свои столицы в XX веке Собирайтесь, мы переезжаем: 7 стран, которые перенесли свои столицы в XX веке

Думаете, что столица Турции — Стамбул, а Узбекистана — Самарканд? А вот и нет!

ТехИнсайдер
«Это все квантовая физика! Непочтительное руководство по фундаментальной природе всего» «Это все квантовая физика! Непочтительное руководство по фундаментальной природе всего»

Как теория Дэвида Бома отрицает свободу воли

N+1
Сказочный мир и нетривиальный сюжет: 5 книг в жанре мифологического фэнтези Сказочный мир и нетривиальный сюжет: 5 книг в жанре мифологического фэнтези

Подборка современных книг, которые оперируют мифами разных народов

ТехИнсайдер
«Если что-то я оставлю после себя – это дети и фильмы» «Если что-то я оставлю после себя – это дети и фильмы»

Наталия Кончаловская взяла интервью у отца, режиссера Андрея Кончаловского

Правила жизни
Тревогу и депрессию связали с повышенным риском развития гастроэзофагеального рефлюкса Тревогу и депрессию связали с повышенным риском развития гастроэзофагеального рефлюкса

Исследования показали высокую степень корреляции между депрессией и ГЭРБ

N+1
Чем заняться на свидании после интернет-знакомства: 6 необычных идей Чем заняться на свидании после интернет-знакомства: 6 необычных идей

Как провести свидание с человеком, с которым познакомились в интернете?

Psychologies
Наука в фантастике: эпизоды истории Наука в фантастике: эпизоды истории

Очень долго фантасты не отваживались представить себе путешествие к звёздам

Наука и жизнь
Как убрать живот без спортзала Как убрать живот без спортзала

Как убрать живот без диет и изнурительных тренировок

Psychologies
Коллекционер ДНК Коллекционер ДНК

В конце прошлого года ученые описали ранее неизвестную органеллу эксклюсому

N+1
Возвращение Возвращение

Рассказ писательницы Екатерины Манойло

Grazia
Высокие ставки: что покупать на рынке акций по версии брокера ВТБ Высокие ставки: что покупать на рынке акций по версии брокера ВТБ

Что ВТБ советует выбрать для инвестиций сейчас?

Forbes
Почему вы всегда опаздываете Почему вы всегда опаздываете

Почему же вы продолжаете опаздывать?

ТехИнсайдер
Открыть в приложении