Как стать автором
Обновить

Первый тестовый полёт Starship Super Heavy

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение7 мин
Количество просмотров52K

Ну что, друзья, осталось совсем немного времени до первой попытки запуска Starship Super Heavy – самой большой ракеты в истории человечества и ключевого звена в космонавтике XXI века. Поэтому небольшой рассказ, чтобы вы были в теме и не пропустили настолько важное событие, так что поехали!

Здесь будет информация где и когда смотреть, что стоит ждать от пуска в целом, возможные сценарии и интересные подробности. Если это будет ваш первый пуск в целом, то учтите, что переносы — обычное явление и, скорее всего, будет несколько попыток, будут ещё трансляции.

Этот пуск станет кульминацией многолетней работы над самым амбициозным проектом в истории ракетостроения. Перед нами не просто самая большая и мощная ракета, а, скорее всего, прародитель первой многоразовой системы, а это ещё никому не удавалось сделать.

Этот полёт в каком-то смысле даже важнее, чем первый пуск лунной ракеты Saturn V или Шаттла, потому что вне зависимости от результата, история разделится на до и после. Возможно, что концепт и вовсе окажется недееспособным, но об этом в другой раз, но такой результат тоже важен.

На данном этапе программа Starship получила разрешение на полёты в ближайшие 5 лет и для сегодняшнего пуска:

✅ Лицензия на пуск от Федерального авиационного управления США (FAA),

✅ Все временные ограничения на полёты в зоне,

✅ Перекрытие дороги к площадке,

✅ Уведомление об опасности в воде,

✅ Уведомление об эвакуации.

То есть юридически (к этому мы ещё вернёмся) Starship полностью готов к полёту, даже было получено разрешение на запуск двигателей у воды во время спуска ускорителя Super Heavy, чтобы не сильно тревожить рыб (это не шутка, да). А готов ли технически?

На данном этапе есть полная уверенность, что да, готов. Ускоритель B7 и сам корабль S24 более года поэтапно проходили все необходимые тесты, ломались и шли дальше. Более того, с обоих даже сняли предохранители с систем самоуничтожения, а это самый последний этап.

2 самых сложных этапа — полная заправка с отсчётом была успешно пройдена несколько раз, а полный прожиг 33 двигателей завершился «почти полным» успехом. По сути финальная проверка будет за секунду до старта и SpaceX будут невероятно аккуратны.

https://twitter.com/johnkrausphotos

Какими бы ни были результаты полёта, но СМИ и хейтеры окрестят его неудачным по ряду причин (так уже было с Falcon 9). Поэтому ниже разберём основные критерии успеха и этапы этого пуска. Спойлер: нюансов очень много. 

При идеальном сценарии Starship в сцепке с Super Heavy успешно взлетит, на высоте 64 км корабль отделится от ускорителя, который сам сядет в океане в 30 км от площадки, а Starship на высоте 121 км выключит свои двигатели, сделает почти полный виток и плюхнется животом о воду в 100км от Гавайских островов.

Но по сути каждый отдельный этап этого полёта — важный тест и проверка всей системы и концепта в целом. Самое страшное, что может произойти — это взрыв на стартовом столе, который почти уничтожит всю площадку. В заправленном состоянии в ракете 4800 тонн топлива, это ооочень большая бомба!

Сама площадка для пуска Starship уникальная примерно во всём и несмотря на то, что их уже несколько, и готовится оборудование ещё для двух, потеря такой комплексной системы отбросит программу назад минимум на 1,5 года. А поводов для беспокойства много.

https://twitter.com/AlexSvanArt/status/1647019844993163267/photo/1

А теперь давайте разбираться, какие этапы программы действительно важны, на что надо обратить внимание и что в целом можно считать успехом. Важно то, что этот пуск называется орбитальным, хотя замкнутой орбиты не будет по соображениям безопасности, хотя топливо и запас скорости есть. 

Стартовый стол, вид снизу на 33 двигателя Raptor 2 ускорителя Super Heavy
Стартовый стол, вид снизу на 33 двигателя Raptor 2 ускорителя Super Heavy

У Super Heavy уникальная и очень сложная конфигурация из 33 двигателей Raptor 2. Каждый двигатель по отдельности само по себе произведение искусства, который ещё и очень сложно запустить (но это отдельная тема). А зажечь на полную сразу 33 двигателя — это рекорд в целом!

Тестовый прожиг 31 двигателя Booster 7
Тестовый прожиг 31 двигателя Booster 7

Более того, во время ключевого прожига технически работал лишь 31 двигатель и не на полную мощность. Во время старта Super Heavy выдаст 7950 тонн тяги, это в 2 раза мощнее ракеты Saturn V, которая отправила людей на Луну. Так что мы идеем дело с абсолютным рекордом в истории.

?: @CSI_Starbase

20 двигателей внешнего контура запускаются с помощью подключаемой системы внутри стартового стола. А центральные 13 двигателей запускаются через другую систему, имеют управляемый вектор тяги и могут перезапускаться во время полёта. Так что успешно зажечь все 33 будет большим достижением. 

?: @RyanHansenSpace

По сути через эту же систему сама ракета крепится к стартовому столу. Поэтому если ей удастся запуститься, оторваться от стола и пролететь башню, это можно будет считать частичным успехом очень сложной системы.

Стартовый стол для Starship Super Heavy
Стартовый стол для Starship Super Heavy

Стартовый стол для Starship Super Heavy имеет и другое важное отличие — в будущем он будет предназначен для быстрого повторного использования в течении несколько дней, а то и часов. На данном этапе у него нет части систем подавления огня (только от детонации).

Super Heavy Booster 7 на стартовом столе
Super Heavy Booster 7 на стартовом столе

Сам стол ждут апгрейды после первого полёта. На данном этапе он минимально защищён и ущерб будут внимательно анализировать, т. к. Starship умеет превращать огнеупорный цемент в дождь из цемента. Ещё недавно внешним пластинам добавили водяное охлаждение (пекари оценят). Но как говорил сам Маск, «эту «табуретку» ещё надо будет защищать от самой большой в мире паяльной лампы».

После того, как Starship пролетит башню, нас ждёт самый опасный период полёта, а именно зона максимальных аэродинамических нагрузок, более известная как Max Q. Её прохождение в целом считают ключевым достижением.

Примерно на высоте 12 км ракета наберёт достаточно высокую скорость, но атмосфера будет всё ещё очень плотной, что вызовет наибольшие перегрузки во время полёта. С точки зрения всей конструкции это самый сложный этап, под который и закладывается вся прочность с запасом.

В целом, прохождение Max Q будет ключевым успехом первого полёта. Всё что дальше — приятный бонус. Если Starship развалится в этом моменте (а шанс велик), то значит у всей системы есть фундаментальные проблемы, которые будут анализировать и долго решать. Скрестим пальцы!

На высоте примерно в 64 км произойдёт разделение ускорителя и корабля. Этот этап должен пройти без особых проблем, система стыковки там намеренно упрощена насколько это вообще возможно. Starship продолжит набор скорости для орбиты, а Super Heavy выполнит сложный манёвр разворота и возврата.

Очень грубо говоря, Super Heavy сделает то, что буквально вчера делала первая ступень Falcon 9 (привет посадке на 3 двигателях) — бустер развернётся, перезапустит центральные двигатели чтобы замедлиться, чуть пролетит и начнёт вход в атмосферу на достаточно высокой скорости.

Возврат ракеты Electron
Возврат ракеты Electron

Пусть вас не обманывает тот факт, что Super Heavy будет возвращаться не с орбиты, но прогреет его нормально, и это ещё одна из причин, по которой его делают из стали. Есть хороший референс от маленькой ракеты Electron, которая возвращается тоже в огне.

Технически бустер должен будет протестировать мягкую посадку в океан (будто садится на башню). Для этого он замедлится перед поверхностью воды в 30 км от стартовой площадки, аккуратно сядет в воду и взорвётся. Если он останется цел, то откроются все клапаны, чтобы его затопить.

И если это не поможет, то есть официальное разрешение на использование огнестрельного оружия, чтобы продырявить Super Heavy. Это не шутка, это Техас! Но отметая шутки в сторону, тащить через океан 70-ти метровый ускоритель с остатками горючего не очень хорошая идея. Напомню, что топливо там это кислород и метан.

Возникает вопрос: «а ведь кто-то может поднять ускоритель со дна и использовать для исследований?» И это будет грубым нарушением закона, т. к. технически затонувшие части ракеты всё ещё принадлежат SpaceX и охраняются федеральными законами. Так что для трюка понадобится разрешение.

https://twitter.com/SemrauDylan

А вот сам Starship ждут долгие минуты набора скорости почти до орбиты. Дальше почти полный виток вокруг Земли. А дальше резонный вопрос: «почему бы его просто не вывести в космос или не свести с орбиты?»Потому что никто не хочет, чтобы на орбите болтался гигантский корабль, который неизвестно где войдёт в атмосферу, если что-то пойдёт не так. 

?:  @AlexSvanArt

При этом на орбите будут тестироваться и различные системы внутри самого корабля. Более того, полезная нагрузка внутри тоже есть — несколько спутников Starlink V2, которые остались внутри отсека, люк которого заварили из соображений структурной целостности. 

Безопасная утилизация Starship в нужном месте — часть плана. Более того, этот же план предусмотрен и для двух последующих полётов, для которых, видимо, будут использовать S26 и S27, у которых даже нет тепловой защиты. Это всяко лучше, чем бросать отработавшие ступени на орбите, как это делает Китай. А это было и не раз (раз, два).

Ну и, пожалуй, лучшая визуальная репрезентация входа Starship в атмосферу от @AlexSvanArt. Стоит уточнить, что текущая версия корабля имеет минимальные шансы пережить вход в атмосферу, так что кому-то повезёт увидеть невероятное шоу.

Обломки Starship раскидает примерно в 100 км от побережья Гавайев. То, что останется от корабля, затонет на глубине 3 км. Но даже если Starship переживёт вход, то мягкая посадка всё ещё не входит в планы из всё тех же соображений безопасности и утилизации.

Так что какой бы ни была эта неделя — как минимум она будет очень захватывающей. Считаю, что прохождение Max Q уже будет важной победой и хорошим фундаментом. SpaceX уже 2 года активно готовится к первому орбитальному пуску и была проделана колоссальная работа.

И даже если что-то пойдёт не так, то ошибки это тоже важные уроки, благодаря которым на раннем этапе можно будет исправить множество проблем. Главное — это не взрыв на стартовой площадке — остальное менее критично.

Это действительно начало новой эпохи и тест для всего ракетостроения. Я не говорю про Марс, а в первую очередь имею ввиду, что Starship в теории сможет многократно увеличить массу и объём выводимых грузов и делать это часто. Нас ждут новые станции, миссии, телескопы и спутники.

И ещё хочу выразить огромную благодарность всем авторам контента! Вокруг Starship собралось невероятное коммьюнити экспертов, фотографов, художников и энтузиастов. Под фото и видео тегнул кого смог, так что не стесняйтесь подписываться, у них очень много крутого контента.

И вижу, как многие из них сейчас приехали в Starbase смотреть этот исторический пуск. У меня очень давно не было ощущения праздника за кого-то, в том числе и за невероятных инженеров, которые годами работают в 3 смены.

Ну и самое главное — а где смотреть-то? Официальная трансляция начнётся в четверг, 20 апреля, в 15:45 по Москве (очередной перенос). Пожалуйста, учтите, что наверняка будут ещё задержки и переносы. Однако явно будет что рассказать детям. Сверхтяжёлые ракеты появляются не так часто.

Я, конечно, всех обманул, когда сказал, что история будет краткой) Надеюсь, вам было интересно, узнали для себя что-то новое. Много лет назад никто не верил, что в Техасе появится что-то важное и вот мы здесь.

Источник.

Теги:
Хабы:
Всего голосов 76: ↑72 и ↓4+92
Комментарии183

Публикации

Истории

Ближайшие события

7 – 8 ноября
Конференция byteoilgas_conf 2024
МоскваОнлайн
7 – 8 ноября
Конференция «Матемаркетинг»
МоскваОнлайн
15 – 16 ноября
IT-конференция Merge Skolkovo
Москва
22 – 24 ноября
Хакатон «AgroCode Hack Genetics'24»
Онлайн
28 ноября
Конференция «TechRec: ITHR CAMPUS»
МоскваОнлайн
25 – 26 апреля
IT-конференция Merge Tatarstan 2025
Казань