Одно из достоинств SpaceX — способность компании очень быстро адаптировать свои космические аппараты к новым условиям. В процессе испытаний выявляется проблема — и тут же ракета перестраивается для того, чтобы эту проблему решить. Так произошло и в случае первого запуска сверхтяжёлой ракеты-носителя Super Heavy, которую Илон Маск собирается использовать для колонизации Марса.
После неудачи инженеры компании смогли обнаружить большую часть проблем, изменив конфигурацию ракеты. Среди изменений — новый метод разделения ступеней, электронная система управления вектором тяги для двигателей, а также укрепление стартовой площадки при помощи стальных листов и водяного охлаждения. Всё это привело к успеху миссии. Подробности — под катом.
Что именно изменила компания после первого запуска?
Как и говорилось выше, обновлена не только сама ракета-носитель, но и стартовый стол, который был укреплён.
Восстановление наземных систем
Первый запуск ракеты, который был произведён в апреле, нанёс очень сильный ущерб стартовой установке, а также практически всей инфраструктуре. Компания в итоге пришла к выводу, что необходимо использовать систему шумоподавления и другие способы укрепления площадки, чтобы не допустить повторного значительного повреждения. Стоит напомнить, что во время первого запуска ракета «вырыла» кратер в бетоне, его куски были разбросаны вокруг на многие километры.
За прошедшие несколько месяцев SpaceX разработала новый проект стартового стола, который был перестроен. В него добавили сложную систему защиты. По словам специалистов, стальные плиты и система водяного охлаждения способны противостоять струе ракетного двигателя. Всего четыре месяца спустя после разрушения площадку перестроили и протестировали.
«Рада сообщить, что после суперуспешного испытательного полёта стартовая площадка и Мехазилла (башня обслуживания — прим. ред.) в хорошей форме!» — отметила Кейт Тайс, менеджер по качеству SpaceX.
По словам сотрудников SpaceX, восстановление площадки выполнялось в самое жаркое время года, когда не то что работать, но и двигаться тяжело. Тем не менее строители, сварщики, инженеры смогли выполнить свои обязанности на отлично, проведя последние семь месяцев практически в полевых условиях.
Модификация самой ракеты
Инженеры SpaceX также быстро модернизировали первую ступень ракеты-носителя Super Heavy, чтобы решить проблемы, связанные с отказами двигателей Raptor во время первого полёта. В ходе второго запуска все 33 двигателя Raptor сработали на полную мощность и без сбоев на всём протяжении своего пути в космос.
Кроме того, инженеры разработали «горячее стартовое кольцо». Эта промежуточная ступень расположена над первой ступенью Super Heavy и под верхней ступенью звездолёта. Скорее всего, разработчики внесли ещё и карданные подвесы в неподвижное кольцо. Всё это необходимо для реализации сложного манёвра, выполняемого через пару минут после начала полёта при разделении ступеней, когда двигатели верхней ступени звездолёта запускаются ещё до того, как отделяется первая ступень сверхтяжёлой ракеты.
По словам специалистов, суть метода в том, что следующая ступень запускается во время, когда ещё сохраняется перегрузка за счёт тяги предыдущей ступени. Проблема здесь только в том, что выведение является непрерывным, а это не всегда актуально. Но в случае Super Heavy всё работает так, как нужно. Скорее всего, решение использовать горячее разделение было принято потому, что в первом полёте не включились двигатели второй ступени.
Снова-таки изменения внесены всего за семь месяцев, что по меркам продолжительности разработки космических проектов крайне мало.
Неудача, которая на самом деле успех
Как известно, вскоре после разделения первая ступень взорвалась, вторая же поднялась на высоту около 150 км и набрала скорость свыше 24 тыс. км/ч. Чисто формально тест на данный момент можно считать успешным: все 33 двигателя Super Heavy работали, в отличие от первого тестового запуска, корабль достиг космоса, и «горячее» разделение ступеней также прошло успешно. Да и если вдаваться в подробности, тоже всё хорошо, ведь если бы ракета не планировалась как многоразовая, этот взрыв не имел бы никакого значения. Если бы это была любая другая ракета в мире, её признали бы полностью успешной, поскольку первые ступени утилизируются.
В чём же проблема? Возможно, один или несколько двигателей «Раптора» вышли из строя. Скорее всего, возникла проблема с экранировкой вокруг двигателей, защищающей их от нагрева. В любом случае Starship начал отклоняться от курса, и его система экстренного уничтожения активировалась. Если бы всё прошло на 100% гладко, то Starship должен был направиться к заданной площадке для посадки у побережья Гавайев для проверки методов входа в атмосферу и приземления, в то время как ракета-носитель Super Heavy приводнилась бы в Мексиканском заливе.
Super Heavy можно считать более перспективным проектом, чем SLS от NASA. Дело в том, что на тот проект агентства ушли десятки миллиардов долларов США и 7 лет подготовки. Super Heavy же стоит в сотни раз меньше SLS, запуск ракеты тоже гораздо дешевле запуска SLS. Сейчас Маск уже готовит новый экземпляр своей сверхтяжёлой ракеты-носителя. NASA бы понадобилось много месяцев для создания копии SLS.
Более того, у SpaceX прямо сейчас строится около десяти Super Heavy — все они находятся на разных этапах готовности. Так что компания Маска гораздо более гибкая, а проект сверхтяжёлой ракеты-носителя перспективнее, чем NASA с её SLS.
Что дальше?
На Хабре уже публиковалась новость о том, что третий корабль Starship «должен быть готов к полёту через 3–4 недели». Правда, пока нет никаких гарантий того, что компании позволят провести новый запуск в эти сроки. Предыдущее решение было получено примерно за сутки до самого события.
Сейчас Федеральное управление гражданской авиации США изучает причины проблем в ходе запуска Super Heavy, и только после того, как будут сделаны выводы, SpaceX, возможно, получит новое разрешение. Вполне вероятно, в этот раз расследование FAA будет длиться меньше, чем предыдущее. Перед вторым запуском SpaceX ждала получения разрешения с августа, но FAA выдало его только 17 ноября.
Сам Илон Маск заявляет, что сейчас почти готовы уже три копии Starship, поэтому ближайшее будущее космической отрасли должно быть весьма интересным.