Прямо сейчас компания SpaceX занимается подготовкой к шестому испытанию космического корабля Starship. Оно запланировано на 19 ноября. В связи с этим редакция Universe Space Tech решила ответить на наиболее распространенные вопросы о том, что такое Starship и почему к нему приковано такое внимание.
Что такое Starship
Starship — это название многоразовой космической транспортной системы, созданной компанией SpaceX. Она состоит из одноименного космического корабля и ускорителя (первой ступени) под названием Super Heavy.
Масса связки Starship и Super Heavy в заправленном состоянии составляет около 5000 тонн, высота — 121 м. На сегодняшний день это самая высокая и мощная ракета-носитель в истории. При этом важно отметить, что пока что Starship все еще находится в разработке и специалисты SpaceX регулярно вносят изменения в его конструкцию. Ожидается, что в будущем сверхтяжелая ракета еще «подрастет» и сможет выводить на орбиту больше полезной нагрузки.
Для чего нужен Starship
Starship является многофункциональной системой, способной решать множество задач. Одной из них является доставка большого количества грузов в космос. SpaceX планирует задействовать грузовую модификацию Starship для вывода на орбиту следующего поколения спутников Starlink, которые имеют слишком большие габариты и массу для их запуска на обычных ракетах вроде той же Falcon 9.
Другое предназначение Starship — использование в качестве межпланетной транспортной системы. По задумке SpaceX, он станет краеугольным камнем проекта по освоению и колонизации Марса. А NASA хочет использовать Starship в программе Artemis для высадки американских астронавтов на южный полюс Луны.
Наконец, Starship можно будет использовать для межконтинентальных пассажирских рейсов на Земле. По оценке SpaceX, он сможет осуществить перелет по маршруту Нью-Йорк — Шанхай всего за 39 минут.
Из чего сделан Starship
Изначально специалисты SpaceX планировали изготовить Starship из углеродного волокна, но позже передумали и сделали выбор в пользу нержавеющей стали, чем удивили многих экспертов, ведь сталь довольно редко используется в космической индустрии. Илон Маск мотивировал это решением тем, что нержавеющая сталь дешевле композитных материалов, с ней проще работать, ее прочность при криогенных температурах увеличивается, но при этом у нее высокая температура плавления. А это очень важно для аппаратов, которые должны входить в атмосферу.
На Starship также установлен теплозащитный экран. Он состоит из нескольких тысяч шестиугольных плиток, сделанных из диоксида кремния. Они могут выдерживать температуру 1400°C и предназначены для многоразового использования.
Уже состоявшиеся полеты Starship подтвердили, что это конструкторское решение работает. Даже в случае потери теплозащитных плиток корпус из нержавеющей стали способен выдержать температуры, возникающие во время входа в атмосферу, что позволяет Starship сохранить целостность. Этим он выгодно отличается от шаттлов, в конструкции которых широко применялись алюминиевые сплавы, имевшие меньшую температуру плавлению. Поэтому, когда в 2003 году шаттл Columbia лишился нескольких теплозащитных плиток, это повреждение стало смертельным для корабля и экипажа.
Чем Starship отличается от других космических кораблей
Все используемые на сегодняшний день пилотируемые космические корабли имеют капсульную схему. Это значит, что на Землю возвращается лишь капсула экипажа, осуществляющая спуск на парашютах — все остальное сгорает в атмосфере. Starship же является полностью многоразовым кораблем, который осуществляет вертикальный взлет и посадку при помощи собственных двигателей.
Кроме того, как мы уже сказали, Starship задуман как универсальная система. Корабль может использоваться во множестве различных модификаций — от беспилотного орбитального танкера до марсианского корабля.
Основные преимущества Starship
По сравнению с традиционными космическими кораблями и ракетами Starship обладает тремя ключевыми преимуществами. Первое — это многоразовость. Он является первой в истории полностью многоразовой космической системой. Даже шаттлы не были по-настоящему многоразовыми. Для их запуска требовался одноразовый топливный бак, а после возвращения на Землю они проходили сложную процедуру обслуживания, которая занимала месяцы и предполагала переборку и замену многих компонентов. Из-за этого стоимость эксплуатации «челноков» оказалась намного выше, чем предполагалось изначально. Starship же рассчитан на регулярные космические рейсы с минимальным послеполетным обслуживанием.
Другим ключевым преимуществом Starship является его грузоподъемность. Корабль сможет вывести до 200 тонн груза на низкую околоземную орбиту, что является рекордом.
И, наконец, как мы уже сказали, Starship обладает возможностью осуществлять посадку, а затем взлетать с поверхности других небесных тел. Благодаря этому его можно использовать для миссий к Луне, Марсу и астероидам.
Для чего NASA нужен Starship
В 2021 году NASA подписала контракт со SpaceX на использовании модификации Starship для нужд программы Artemis. Он будет использован в качестве спускаемого аппарата для доставки астронавтов на Луну.
Выбор NASA объясняется несколькими причинами. Предложение SpaceX было заметно дешевле остальных конкурентов. При этом, корабль сможет доставить на Луну намного больший объем грузов, чем любой из альтернативных проектов, имеющих более традиционную конструкцию. И что самое главное, в отличие от конкурентов, которые пока существуют только на бумаге, прототипы Starship уже летают и добиваются весьма заметных успехов.
Откуда запускают Starship
Пока что Starship запускают с территории Starbase. Так называется испытательный космодром и производственная база SpaceX, расположенная в районе техасского местечка Бока-Чика. В будущем SpaceX намеревается расширить географию запусков Staship. В настоящее время инженеры компании занимаются строительством для этой цели площадки на стартовом комплексе LC-39A.
Сколько раз летал Starship
На данный момент компания SpaceX осуществила пять запусков Starship. Каждый из них был успешнее предыдущего и позволял компании решать новые задачи. Если первый полет завершился потерей управления и последующим разрушением корабля, когда он находился на высоте 39 км, то в пятый раз SpaceX удалось успешно приводнить Starship, а ускоритель Super Heavy успешно вернулся на космодром, где был подхвачен башней Mechazilla.
Шестой полет будет проходить по схеме предыдущего испытания с незначительными изменениями. SpaceX планирует вновь вернуть Super Heavy при помощи Mechazilla. Что касается Starship, то его полет будет проходить по тому же суборбитальному профилю, как и в предыдущий раз. Корабль перелетит Африку, после чего приводнится в Индийском океане. Во время полета инженеры планируют провести повторное зажигание одного из двигателей Raptor. Это должно продемонстрировать возможность спуска с орбиты в будущих миссиях.
Две следующие ключевые цели проекта — это возврат самого Starship (для этого тоже будет задействована Mechazilla), а также отработка процедуры орбитальной дозаправки. SpaceX постарается достичь их в 2025 году.
