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

Кто починит ДНК — перевернет мир Кто починит ДНК — перевернет мир

Генетики уже несколько лет умеют редактировать поломки в ДНК

Наука
Как научиться высказывать свое мнение: 5 рекомендаций от бизнес-тренера Как научиться высказывать свое мнение: 5 рекомендаций от бизнес-тренера

Как преодолеть смущение и научиться говорить смело?

Psychologies
Относиться к человечеству как к цели, а не как к средству Относиться к человечеству как к цели, а не как к средству

Триста лет одному из главных мыслителей в истории человечества — Иммануилу Канту

Наука
Код: элегантность Код: элегантность

Интерьер в стиле рафинированного софт-минимализма

SALON-Interior
Первая пятилетка Первая пятилетка

Нереальные цифры, которые показались советским руководителям неамбициозными

Наука
Нибиру — таинственная планета, или Сестра Солнца в двойной системе Нибиру — таинственная планета, или Сестра Солнца в двойной системе

Нибиру — таинственная планета упоминаемая шумерами

Зеркало Мира
Камил Гаджиев. ММА – это не Большой театр Камил Гаджиев. ММА – это не Большой театр

Камил Гаджиев – о заработках в ММА и превращении спорта в шоу-бизнес

4x4 Club
Кольцевая линия Кольцевая линия

Автор «Слова пацана» — как все меняется не только за окном, но и в жизни

СНОБ
Восхождение дракона Восхождение дракона

Как Поднебесной удалось стать центром мирового автопрома?

Robb Report
Незваные гости: 5 рабочих стратегий, как отпугнуть голубей с балкона Незваные гости: 5 рабочих стратегий, как отпугнуть голубей с балкона

Как избавиться от голубей на балконе и предотвратить их появление?

ТехИнсайдер
ИИ и технологии ИИ в мире науки, техники и предпринимательства ИИ и технологии ИИ в мире науки, техники и предпринимательства

Какой правовой статус у искусственного интеллекта?

Наука и Техника
Верх совершенства Верх совершенства

Можно ли отрастить волосы быстро и как сделать их густыми?

VOICE
Почему с возрастом время течет быстрее Почему с возрастом время течет быстрее

Школьные каникулы могут показаться вечностью, но только не для взрослых… Почему?

ТехИнсайдер
Опытным путем Опытным путем

Шеф-повара вспоминают жизненные уроки на старте своей карьеры

Grazia
Никита Волков: «Делай всё во время и не сомневайся» Никита Волков: «Делай всё во время и не сомневайся»

Актер Никита Волков — о ремейках, выборе ролей и жизненном уроке на тему любви

VOICE
Вы никогда этого не делали — и очень зря: как правильно чистить фен для волос Вы никогда этого не делали — и очень зря: как правильно чистить фен для волос

Для того, чтобы фен служил как можно дольше, его необходимо периодически чистить

ТехИнсайдер
Энтомологи случайно затопили зимующих шмелей и обнаружили у них способность неделю выживать под водой Энтомологи случайно затопили зимующих шмелей и обнаружили у них способность неделю выживать под водой

Судя по всему, в природе зимующие матки шмелей успешно переживают наводнения

N+1
Что происходит с организмом, если долго хранить девственность Что происходит с организмом, если долго хранить девственность

Вредно ли для организма долго жить с девственностью или нет?

Psychologies
Женское предпринимательство в арабских странах: как женщинам в России общаться с деловыми партнерами в Дубае Женское предпринимательство в арабских странах: как женщинам в России общаться с деловыми партнерами в Дубае

Как женщинам, особенно иностранкам, открыть свой бизнес в арабских странах

Inc.
«Белая нефть» XXI века «Белая нефть» XXI века

Литий твердо занял важное место в хозяйственной жизни людей

Знание – сила
4 интригующие причины возвращения к бывшим 4 интригующие причины возвращения к бывшим

Почему мы возвращаемся к тем, кого уже отпустили?

Psychologies
Весна приходит не одна: как бороться с аллергией на пыльцу? Весна приходит не одна: как бороться с аллергией на пыльцу?

Что важно знать о поллинозе, чтобы пережить период активного цветения растений

Maxim
Роковое увлечение Роковое увлечение

Музыка, рыбалка, фотография – его хобби только притворяются милыми и невинными!

VOICE
Младшие птенцы удодов оказались консервами для выкармливания старших Младшие птенцы удодов оказались консервами для выкармливания старших

Самки удодов кормят старших птенцов младшими

N+1
ТОП-7 удивительных фактов о космосе, о которых вы не знали ТОП-7 удивительных фактов о космосе, о которых вы не знали

Какое отношение лимоны и малина имеют к космосу? Не знаете? Сейчас мы вас удивим

ТехИнсайдер
Как самолет попал под суд: странные перипетии истории скромняги Ан-10 Как самолет попал под суд: странные перипетии истории скромняги Ан-10

Сейчас самолет Ан-10 почти забылся, затерявшись за славой других советских машин

ТехИнсайдер
Зеленый свет Зеленый свет

Составь витаминный букет из зелени в знак любви к своему организму

Лиза
Юлия Франц: «В театральном легко не бывает» Юлия Франц: «В театральном легко не бывает»

И на меня в частности вылился поток злых комментариев, оскорблений и даже угроз

Караван историй
Эволюция производства иранских противотанковых ракетных комплексов Эволюция производства иранских противотанковых ракетных комплексов

Как совершенствуется ключевая система оборонительной стратегии Ирана — ПТРК

Обозрение армии и флота
Узнайте, как кофе влияет на рецидив рака кишечника! Вот чем полезен напиток Узнайте, как кофе влияет на рецидив рака кишечника! Вот чем полезен напиток

Люди с раком кишечника, которые пьют кофе, отмечают отсутствие рецидива

ТехИнсайдер
Открыть в приложении