Третье поколение космических двигателей SpaceX Raptor: с прицелом на Марс

ТехИнсайдерHi-Tech

Шедевр реактивного искусства

Третье поколение космических двигателей SpaceX Raptor: революционная дерзость с прицелом на Марс.

Текст: Роман Фишман

Вернер фон Браун был автором не только ракетной техники, но и научно-фантастических произведений. В книге «Марсианский проект» он описывал землян, колонизирующих Красную планету под руководством президента – Илона. То ли ошарашенный этим совпадением, то ли по собственной склонности, но Илон Маск мечтал о Марсе с детства и, когда по-настоящему разбогател, основал компанию SpaceX, которая совершила революцию во всей космической отрасли. Благодаря инновационным многоразовым ракетам Falcon 9 она стала доминировать на рынке выведения грузов на орбиту и смогла развернуть собственную группировку спутниковой связи Starlink. Однако Маска не оставляла мысль о Марсе, и как только SpaceX стала уверенно подниматься на вершину, ее владелец представил свой главный проект.

В 2016 году, выступая на Международном конгрессе астронавтики, бизнесмен впервые показал эскизы и снимки деталей двухступенчатой ракеты Starship, которая в будущем доставит экипаж на Марс, а затем вернет обратно. Обещаниям Илона Маска верилось с трудом – особенно после того, как он озвучил совершенно наполеоновские планы: двигатель чрезвычайно сложной схемы, до сих пор толком не освоенной, должен быть создан и испытан буквально за несколько лет, а стоимость его производства составит пару сотен тысяч долларов, что на порядок меньше обычных цен. Но когда в 2016 году SpaceX успешно испытала уменьшенный прототип двигателя Raptor, смешки поутихли. Сложная схема работала – и работала на необычном, полузабытом топливе.

Топливо для Марса

Во времена Вернера фон Брауна метан считался одним из перспективных видов жидкого топлива, однако вскоре его вытеснил керосин. «Космическое ракетостроение всегда находилось в тени военного, а военным проще пользоваться керосином, – объясняет разработчик космической техники Виктор Булыбенко. – Этот вид топлива крайне дешев, прост в обращении, не требует охлаждения и может храниться при комнатной температуре, так что заправленная ракета долго остается на дежурстве. Все признавали, что метан – вариант лучше, но технологий для работы с ним долгое время не было». Такие решения появились лишь в последние десятилетия, когда сжиженный природный газ (состоящий из метана на 96–98%) стал дешевле керосина, легко перекачивается по трубопроводам и перевозится танкерами.

Была у SpaceX и другая причина ориентироваться на метан: экспедиции нужно будет не только добраться до Марса, но и вернуться назад, а для этого ракету потребуется заправить свежим топливом. Керосина на мертвой планете не найти, а водород, который легко получить из местного льда, жидкость слишком капризная, текучая, требующая экстремально низких температур, – использовать его для больших ракет-носителей очень сложно. Идеальным вариантом стал метан: его тоже можно синтезировать на месте из марсианского льда и углекислого газа, к тому же это очень простая молекула, самый короткий углеводород, и он не оставляет после себя твердых продуктов горения, что крайне ценно для многоразового использования ракет и двигателей.

«У керосина с этим большие проблемы: при его сгорании зачастую образуется сажа, – говорит Виктор. – Под высоким давлением и температурой она коксуется, уплотняется и засоряет двигатель. Это видно по многоразовым ракетам SpaceX Falcon 9: часть сажи вырывается наружу и покрывает корпус – он темнеет после каждого полета». Зато метан дает только легкие газы, водяной пар и углекислоту, так что выхлоп остается прозрачным, почти невидимым. После использования двигатель не требуется разбирать и чистить – достаточно заполнить бак свежим топливом, и можно отправляться в новый полет. А полностью реализовать эти преимущества позволяет еще одно полузабытое достижение прошлого.

Виктор Булыбенко, инженер-двигателист, руководитель и главный конструктор стартапа RST Space

«Raptor3 можно сравнить со смартфоном: он так ловко и плотно упакован, что со стороны кажется очень простым предметом. Вообще, SpaceX – это Apple в мире космонавтики: они делают нечто революционное – и все сразу бросаются повторять. Многоразовые ракеты – как Falcon 9, низкоорбитальная связь – как Starlink, теперь вот метановые двигатели с предельными параметрами. После появления шедеврального Raptor весь мир начал работать с этой темой».

Замкнутая схема

Любой реактивный двигатель толкает носитель вперед, отбрасывая назад рабочее тело – например, быстрый поток рас каленных газов, которые образуются в камере сгорания. Чем стремительнее они вылетают из сопла, тем больший толчок придают ракете.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Короли небес Короли небес

Завершается полувековая история производства Boeing 747

ТехИнсайдер
8 профессий, которые нормально освоить мужчине (вопреки стереотипам) 8 профессий, которые нормально освоить мужчине (вопреки стереотипам)

«Женские» профессии, которые становятся все более актуальными и подойдут мужчине

Maxim
Долгая счастливая жизнь Долгая счастливая жизнь

Старение – это естественно, но не нормально

Популярная механика
Когда после смерти мужа или жены можно заводить новые отношения? Когда после смерти мужа или жены можно заводить новые отношения?

Как построить новую любовь после потери близкого человека?

Psychologies
Наука побеждать Наука побеждать

Краткое введение в историю и биомеханику смешанных единоборств

Популярная механика
Как перестать заслуживать и выпрашивать любовь и избавиться от постоянного чувства голода по ней Как перестать заслуживать и выпрашивать любовь и избавиться от постоянного чувства голода по ней

Как удовлетворить свою потребность в любви?

VOICE
Сгоревшая демократия Сгоревшая демократия

27 февраля 1933 года в Берлине был подожжён Рейхстаг

Дилетант
Что такое черри-пикинг и как понять, что собеседник использует его против вас Что такое черри-пикинг и как понять, что собеседник использует его против вас

По каким признакам можно распознать черри-пикинг, что ему можно противопоставить

Psychologies
Космическая сила Космическая сила

Почему бы не построить солнечную электростанцию прямо в космосе?

ТехИнсайдер
На пробу На пробу

Как диагностировать туберкулез?

Лиза
Цветы зла Цветы зла

Главное оружие растений – яд. Даже если это растение банальная картошка

Вокруг света
Почему котировки Ozon обвалились после новости о переезде в Россию Почему котировки Ozon обвалились после новости о переезде в Россию

Почему случилась распродажа депозитарных расписок Ozon на Мосбирже?

Forbes
Тайная история насекомых: три научных открытия из жизни букашек Тайная история насекомых: три научных открытия из жизни букашек

Светлячки среди динозавров, история цивилизации муравьев и очень умные бабочки

СНОБ
Это нужно знать перед операцией! Вот как работает анестезия: интересные факты Это нужно знать перед операцией! Вот как работает анестезия: интересные факты

Что происходит с телом человека под воздействием анестезии?

ТехИнсайдер
Отцовский баланс Отцовский баланс

Советы для пап, стремящихся уделять достаточно времени семье

Men Today
Плотный ужин после 5 часов вечера может нанести вред здоровью сердца Плотный ужин после 5 часов вечера может нанести вред здоровью сердца

Исследование: ужин после 5 часов вечера нарушает уровень глюкозы

ТехИнсайдер
«Не бойтесь бросать то, что вам не нужно»: вдохновляющая история «Не бойтесь бросать то, что вам не нужно»: вдохновляющая история

Почему не стоит испытывать чувство вины за свои решения и как что-то поменять

Psychologies
10 вредных пищевых привычек: как поймать себя на них 10 вредных пищевых привычек: как поймать себя на них

Пищевое поведение, которое может нанести ощутимый вред здоровью

Psychologies
Почему пловцы-профи дышат не на каждом гребке – и надо ли вам делать так же Почему пловцы-профи дышат не на каждом гребке – и надо ли вам делать так же

Почему пловцы так редко дышат во время заплыва?

ТехИнсайдер
Научить хорошему Научить хорошему

Как транслировать ребенку именно то, что для нас ценно?

Psychologies
Как утильсбор на агротехнику превратился в аналог заградительных пошлин Как утильсбор на агротехнику превратился в аналог заградительных пошлин

Дорожающая техника негативно скажется на рентабельности аграриев

Forbes
«Белорусские мифы. От Мары и домашнего ужа до волколака и Злыдни» «Белорусские мифы. От Мары и домашнего ужа до волколака и Злыдни»

Какая нечистая сила обитает в вихре

N+1
Итальянцы будут в шоке: 10 самых необычных пицц, которые можно попробовать в разных уголках мира Итальянцы будут в шоке: 10 самых необычных пицц, которые можно попробовать в разных уголках мира

Странные начинки для пицц, которые можно встретить в разных заведениях мира

ТехИнсайдер
Снежная красавица Снежная красавица

Какой уход требуется нашей коже зимой?

Лиза
Древнейшую синагогу назвали частью еврейского квартала Фанагории Древнейшую синагогу назвали частью еврейского квартала Фанагории

Российские археологи продолжили раскопки района Фанагории

N+1
«Окольцованная» Земля «Окольцованная» Земля

Где планеты находят свои кольца? Могли ли они быть и у Земли?

Наука и жизнь
Песни у костра в мегаполисе: как урбанистка создала бизнес на антистресс-хорах Песни у костра в мегаполисе: как урбанистка создала бизнес на антистресс-хорах

Как урбанистке Юлии Штокало пришла идея проводить классы по хоровому пению

Forbes
Игра или проблема Игра или проблема

Что такое квадробинг и как реагировать родителям на эту субкультуру?

Лиза
Настенный микс Настенный микс

Как комбинировать разные виды обоев в комнате

Лиза
Русская течь: как быть с защитой персональных данных Русская течь: как быть с защитой персональных данных

Не поздно ли плакать по утекшим данным и есть ли шансы перекрыть кран утечкам

Forbes
Открыть в приложении