Нарада Ілона Маска в SpaceX — причини вибуху Starship, заправна станція на орбіті та місячні плани NASA

Минулий рік був найкращим в історії SpaceX, заявив генеральний директор Ілон Маск своїм співробітникам під час загальних зборів у Південному Техас. Відбулося 96 польотів ракет Falcon 9 і Falcon Heavy компанії SpaceX, а також перші два випробувальні польоти нової величезної ракети Starship.

У 2024 році SpaceX планує здійснити понад 140 запусків ракет сімейства Falcon. Згідно зі словами представника NASA, який керує контрактом агентства зі SpaceX на розробку Starship для висадки на Місяць людини, цього року може відбутися до 10 випробувальних польотів Starship, передає ArsTechnica.

Згідно зі словами Маска, що SpaceX працює над продовженням терміну служби багаторазових прискорювачів першого ступеня Falcon 9. Спочатку SpaceX заявляла, що кожна ракета-носій Falcon 9 може літати до 10 разів без капітального ремонту. Деякі Falcon 9 вже здійснили майже вдвічі більше польотів.

Ми здійснили 19-й повторний політ. Зараз ми готуємо Falcon 9 до 40 польотів, і ми прагнемо здійснити, можливо, до 150 польотів цього року.

— сказав Маск.

Збільшення частоти запусків вимагатиме від SpaceX збільшення виробничих потужностей, щоб виробляти більше других ступенів Falcon 9, які використовуються лише один раз. І SpaceX потрібно буде ще краще розвертати свої стартові майданчики Falcon 9 між місіями

Ми прагнемо, сподіваюсь, до кінця цього року скоротити час розвертання майданчика до 24 годин.

Що сталося під час останнього польоту Starship?

Другий повномасштабний випробувальний політ Starship, що відбувся 18 листопада, перевершив цілі SpaceX перед запуском. Маск сказав, що основною метою було проходження ракетою етапу виведення на орбіту, який відбувся трохи менше ніж через три хвилини польоту, коли верхній ступінь Starship відокремився від прискорювача.

До цього моменту всі 33 двигуни Raptor ракети-носія Super Heavy працювали бездоганно, після чого розгінний блок Starship увімкнув шість двигунів Raptor для продовження підйому в космос. Надважка ракета-носій вибухнула за мить після цього, коли вона почала згоряти на зворотній тязі, щоб направити себе на контрольоване падіння. Це було другорядною метою, але інженерам SpaceX доведеться виправити цю проблему, перш ніж вона зможе відновити і повторно використовувати ракету-носій Super Heavy.

Starship – верхній ступінь ракети — продовжував політ приблизно до восьмої хвилини польоту, коли він розпався на частини в космосі над Мексиканською затокою. Це сталося менш ніж за 30 секунд до того, як двигуни Starship мали відключитися, коли апарат набрав би достатню швидкість, щоб вийти на заплановану траєкторію, яка пролягала через більшу частину земної кулі. Якби все пройшло ідеально, корабель знову увійшов би в атмосферу і впав би біля Гавайських островів.

Маск сказав, що Starship розпався під час випуску рідкого кисню наприкінці горіння. Двигуни Raptor використовують рідкий кисень і метан як паливо.

Рідкий кисень в підсумку призвів до пожежі й вибуху. За іронією долі, якби він мав корисне навантаження, він би досягнув орбіти.

SpaceX планує отримати ліцензію на комерційний запуск від Федерального управління цивільної авіації в лютому. SpaceX запустила свої перші два тестові польоти Starship протягом декількох днів після отримання ліцензії FAA.

Нові плани Starship

SpaceX планує дебютувати з дверцятами відсіку корисного навантаження на Starship під час наступного польоту. Двері відсіку корисного вантажу відкриватимуться для виведення на орбіту широкосмугових супутників Starlink, конструкцію яких Маск порівнює з системою видачі цукерок Pez. SpaceX також готується до випробування прокачування палива в рамках контракту з NASA на суму 53 млн доларів, який компанія отримала у 2020 році. Ця демонстрація Tipping Point («Переломного моменту») передбачатиме перекачування надхолодного пального з головного бака у верхній частині корабля Starship в один з його основних баків під час польоту в космосі.

Це попередник майбутніх, складніших демонстрацій за участю двох гігантських кораблів Starship, зістикованих між собою на навколоземній орбіті. Тоді SpaceX буде готова відправити корабель до Місяця для тестової посадки без астронавтів на борту. Після успішного завершення випробування НАСА підготує Starship до висадки екіпажу місії Artemis III, що ознаменує повернення астронавтів на поверхню Місяця вперше з 1972 року. Тепер це очікується не раніше вересня 2025 року, як нещодавно оголосило NASA.

Під час наступного випробувального польоту Starship також вперше спробують знову запустити двигуни Raptor космічного корабля в космосі. Минулого року перші два польоти Starship були націлені на траєкторії, які б повернули кораблі в атмосферу Землі над Тихим океаном після завершення майже повного витка навколо планети. SpaceX обрала цей профіль польоту, щоб гарантувати, що Starship повернеться на Землю, а не застрягне на низькій навколоземній орбіті.

У польоті 3 ми хочемо дістатися до орбіти й провести спалювання двигуна в космосі з головного бака і довести, що ми можемо надійно зійти з орбіти. Ми хочемо здійснити передачу палива з головного бака на основний. Це важливо для програми NASA Artemis. І ми також хочемо продемонструвати двері корисного навантаження для … Pez для доставлення Starlink.

Маск сподівається запустити Starlink на Starship до кінця цього року. Досі всі супутники Starlink запускалися ракетами Falcon 9. SpaceX будує другий стартовий майданчик для Starship на базі Starbase у Південному Техасі.

Для місій Artemis SpaceX, ймовірно, доведеться запускати кораблі Starships майже так само часто, як вони запускають ракети Falcon 9 — кілька разів на тиждень, щоб зібрати метан і рідкий кисень у сховище на навколоземній орбіті. Потім пілотований корабель Starship вийде на низьку навколоземну орбіту, з’єднається зі сховищем і, отримавши повну заправку паливом, вирушить до Місяця.

Екіпажі астронавтів NASA вилетять з Землі на ракеті Space Launch System НАСА і космічному кораблі Orion, а потім пристикуються до посадкового модуля Starship на орбіті навколо Місяця. Starship переправить двох із чотирьох членів екіпажу Artemis з Orion на поверхню Місяця, а потім повернеться на Orion для повернення додому.

Плани NASA на Starship

NASA уважно стежить за прогресом компанії SpaceX у розробці Starship. Агентство звернулося до SpaceX з проханням надати місячні посадкові апарати для місій Artemis III й Artemis IV, перших двох місій висадки на Місяць в рамках програми Artemis. Перед запуском Artemis III SpaceX має здійснити посадку на Місяць без екіпажу за допомогою Starship. Blue Origin розробить посадковий модуль для Artemis V, і очікується, що обидві компанії змагатимуться за контракти на наступні місії висадки на Місяць.

Starship буде поставлятися в різних конфігураціях, таких як місячний посадковий модуль, танкер, паливний склад і супутниковий апарат. Але всі вони матимуть однакову базову конструкцію з двигунами Raptor і конструкціями з нержавіючої сталі. Згідно з умовами контракту NASA на посадковий модуль Starship, SpaceX має використовувати два надважкі прискорювачі, чотири паливні баки Starship, одне сховище Starship і один посадковий модуль Starship для кожної пускової кампанії Artemis. SpaceX також побудує запасний прискорювач Super Heavy і два запасні паливні контейнери Starship для підтримки кожної місії Artemis.

SpaceX буде використовувати багаторазові прискорювачі Super Heavy і паливні баки Starship по черзі для серії запусків, щоб заповнити паливне сховище Starship на орбіті. Компанія продемонструє все це за допомогою посадкового випробувального польоту Starship без екіпажу перед запуском Artemis III. Для цього SpaceX знадобиться щонайменше два діючих стартових майданчики Starship.

Маск заявив, що SpaceX розробляє модернізовані Starships, які він назвав версією 2 і версією 3, з «кращими характеристиками та витривалістю». Версія 3 Starship, зокрема, збільшить висоту найбільшої у світі ракети від 121 м до 140 м або більше. За словами Маска, модернізація також може збільшити вантажність Starship з приблизно 100 тонн до понад 200 тонн за один політ.