Очередной и очень ощутимый шаг вперед гигантского гибрида ракеты и звездолета

НаукаНаука

Третье испытание «Старшипа»

Третий полет космической транспортной системы, призванной в корне изменить космонавтику, достиг наибольшего результата. Как он прошел и что ожидается дальше?

Николай Цыгикало

Космическая транспортная система «Старшип» перед стартом, Звездная База, Бока-Чика, Техас. Фото: Space X

Самый большой

Совсем недавно, 14 марта, прошел третий испытательный запуск космической многоразовой транспортной системы «Старшип» (Starship), создаваемой компанией SpaceX и ставшей главным направлением ее конструкторских работ. Гигантский гибрид ракеты-носителя и звездолета планируется к очень широкому применению: доставка больших масс на околоземные орбиты и Луну, включая посадки с десятками тонн груза на борту и экипажами для лунной базы. Огромный корабль сам может служить и лунной базой, и орбитальной станцией, по герметичному объему равной МКС. Причем она сможет взлетать на орбиту сразу с экипажем и возвращаться с ним на Землю, выполняя посадку и затем новые полеты.

Стартовой массой 6 тыс. тонн «Старшип» вдвое превзошел прошлого рекордсмена, ракету «Сатурн-5» для полетов на Луну по программе «Аполлон» полвека назад. Это масса 20 заправленных ракет-носителей «Союз», сложенных вместе. В отличие от них части «Старшипа», стартовав одной ракетой, в ходе полета превращаются в два разных летательных аппарата. И у каждого сложная управляемая посадка в своей точке финиша.

Огромная полезная нагрузка «Старшипа» 150 тонн (два груженых вагона) и полная многоразовость могут снизить цену килограмма груза на орбите до революционных $100 или ниже. Успех откроет новую эру в космонавтике, на порядки расширив доступ в космос и грузопоток на орбиту. Но главная цель — обитаемые базы на Марсе масштаба больших городов и колонизация Красной планеты, воплощение мечты Илона Маска, основателя SpaceX. После запуска он сказал, что «Старшип» будет на Марсе через пять лет.

Хотя и без Марса система может изменить жизнь человечества — например, новым сверхбыстрым типом пассажирских перевозок. Суборбитальная баллистика пройдет океан за полчаса. Появление в ХХ веке реактивной пассажирской авиации изменило мир. Правда, при массовых полетах возникнут вопросы защиты озонового слоя, но была бы матчасть, а решения найдутся. Неудивительно, что третий испытательный полет «Старшипа» привлек столько внимания.

Суборбитальный путь пройден

Взлет прошел в отличных метеоусловиях. Гигантская ракета, самая большая и тяжелая в истории, медленно ушла со стартового сооружения на берегу Мексиканского залива и устремилась в техасское небо. Реактивная струя, тоже самая мощная в истории, создавалась метановыми двигателями в количестве сакральных 33. Большие светлые конусы Маха внутри бледной струи показывали ее единство и однородность. Так создавалась тяга в 7,7 тыс. тонн, ведущая ракету по траектории с заданным ускорением.

Полетная баллистическая кривая выбрана набором задач. Орбита плоха при отказе двигателя с невыдачей тормозного импульса. Неуправляемый сход с орбиты массивной машины опасен. Ей нужно при любом раскладе надежно упасть в заданный район посадки, пустынный и удаленный от старта на час полета, за который можно провести в невесомости проверки систем корабля: открыть грузовые створки, вкачать десять тонн топлива в носовой бак, включить и заглушить двигатели.

«Старшип» планово не добрал до орбиты около 500 м/с скорости и выключил двигатели на высоте 150 км. Пройдя апогей на 234 км (высота низких орбит), он стал снижаться к посадке в Индийском океане между Мадагаскаром и Австралией. Отделившийся ускоритель «Супер Хэви» описал большую вертикальную кривую с заходом на посадку на воду Мексиканского залива. Посадочных платформ и сооружений не было; оба приводнения в заданных точках акваторий отрабатывали правильное обнуление скорости.

Выход «Старшипа» на траекторию прошел гладко, как в кино. Старт, горячее разделение, разгон корабля, выключение двигателей, полет по суборбите в целевой район. Четко отработала первая ступень, зайдя на посадку в свою точку. Ключевым улучшением прошлого пуска стала прибавка к его 6,5 км/с еще 0,8 км/с, штатное завершение разгона и прохождение суборбитальный траектории.

Самая мощная в истории реактивная струя, вбрасываемая при создании тяги 7700 тонн. Фото: Space X

Успех и выбор аксиом

Как определить успешность пуска? Чтобы вступать в игру оценки успешен/не успешен, нужен критерий, правило для определения успеха и неудачи, понятное участникам выработки и использования оценки. Словно латынь испытателей, четкая, как межконтинентальная дальность с 5,5 тыс. км или формальная граница атмосферы на высоте 100 км.

Точного критерия неудачного запуска нет. И поэтому могут быть разные взгляды на оценку пуска. Даже противоположные и одновременно неоспоримые. Вопрос выбора аксиом — базовых начал, не требующих доказательств. Пересекаются параллельные кривые или нет? Разный ответ дадут геометрии Евклида, Римана и Лобачевского. Бак наполовину пуст или наполовину полон при ровно половинной заправке. Что выбрать и почему?

Теоретик скажет одно, практик — другое, романтик — третье. Логично оценить запуск по выполнению полетной задачи, ведь он затеян для этого. Выход на орбиту складывается из этапов: старт, атмосфера, разделение ступеней, выход на целевую траекторию, отделение груза. Полетные задачи разные по важности и делятся на основные и второстепенные. Назвать их тоже вопрос выбора. Пройдены верно все этапы полета — он успешный. Если часть задач да, а часть нет — как оценивать такой пуск? Как взвесить сделанное и несделанное и выбрать механизм наклона чаши весов?

Ответ на это непростой, и выбор факторов большой. Можно сделать главным взлет и выход в заданный полет. И тогда задача пуска лишь к орбите приведет. У многоразовых систем она из двух отдельных тем: задать космический полет и приземлиться в свой черед.

Старт «Старшипа». Видны светлые участки конусов Маха в бледной струе метанового огня. Фото: Joe Skipper / Reuters

Полетная задача

Основная полетная задача бывает одна и ярко очерчена. Для ракеты-носителя это разгон навьюченного груза. Он показан точкой финиша и скоростью в ней, их шестью параметрами: двумя географическими координатами и высотой точки и двумя углами направления в пространстве и величиной скорости. Также важен и груз: не погнутый при запуске и отделенный от последней ступени — это еще два параметра. Восемь пунктов решают успех запуска: дойти до верной скорости груза и отделить его в свой путь.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Кто починит ДНК — перевернет мир Кто починит ДНК — перевернет мир

Генетики уже несколько лет умеют редактировать поломки в ДНК

Наука
Какая книга считается самой длинной в мире? Нет, это не «Война и мир» Толстого Какая книга считается самой длинной в мире? Нет, это не «Война и мир» Толстого

Самая длинная книга состоит из 1 267 069 слов

ТехИнсайдер
11 способов становиться немного умнее каждый день 11 способов становиться немного умнее каждый день

Интеллект, как и тело, требует правильного питания и регулярных тренировок

Psychologies
Дина Насырова: Быть ювелиром в России чрезвычайно трудно Дина Насырова: Быть ювелиром в России чрезвычайно трудно

Дина Насырова о глобальных проблемах отечественной ювелирной индустрии

СНОБ
Первая пятилетка Первая пятилетка

Нереальные цифры, которые показались советским руководителям неамбициозными

Наука
4 причины детской амнезии: почему мы не помним свои первые шаги 4 причины детской амнезии: почему мы не помним свои первые шаги

Почему мы так плохо помним свое раннее детство?

Psychologies
Когда связи не рвутся Когда связи не рвутся

Что нужно сделать, чтобы мобильная связь была доступна везде

ТехИнсайдер
Ночная смена и дневной сон: как глобальное потепление превращает нас в вампиров Ночная смена и дневной сон: как глобальное потепление превращает нас в вампиров

Насколько перемены режима безопасны и есть ли у человека инструменты адаптации?

Forbes
Ужасная красавица Ужасная красавица

Плотный облачный покров долго скрывал от людей настоящий характер этой планеты

ТехИнсайдер
Игла престолов Игла престолов

Чем сейчас заняты представители когда-то могущественных династий?

Правила жизни
(Не)правильный выбор (Не)правильный выбор

Ошибки, которые обернулись успехом

Grazia
Совладелица WeFamilyGroup — о развитии гастрономии в малых городах Совладелица WeFamilyGroup — о развитии гастрономии в малых городах

Марина Старчикова о том, как как развивается ресторанная индустрия в регионах

РБК
Проклятый «Спартак»: все тренеры, которых клуб уволил в XXI веке Проклятый «Спартак»: все тренеры, которых клуб уволил в XXI веке

Все тренера «красно-белых», которые работали в клубе со времен Олега Романцева

Forbes
Колдовство — это политика: как в средневековой Ирландии пытались осудить ведьму Колдовство — это политика: как в средневековой Ирландии пытались осудить ведьму

Отрывок из книги «Леди-убийцы. Их ужасающие преступления и шокирующие приговоры»

Forbes
7 правил, которые помогут выжить, если вы заботитесь о пожилом нарциссе 7 правил, которые помогут выжить, если вы заботитесь о пожилом нарциссе

Ваш пожилой отец, мать, бабушка — нарцисс? Вам никогда не удастся ему угодить

Psychologies
Шариковая ручка: долгий путь к человеку Шариковая ручка: долгий путь к человеку

История обычной шариковой ручки

Зеркало Мира
Полибромированные дифениловые эфиры связали с повышенным риском смерти от рака Полибромированные дифениловые эфиры связали с повышенным риском смерти от рака

Смерть от рака и содержание полибромированных дифениловых эфиров в крови

N+1
Кто такой колумбийский виолончелист Анджело Торрес, годами обманывавший девушек и российских звезд Кто такой колумбийский виолончелист Анджело Торрес, годами обманывавший девушек и российских звезд

История российского «афериста из „Тиндера“», достойная экранизации

Maxim
Не по зубам Не по зубам

Мнение эндокринолога об интуитивном питании, лишнем весе и диетах

Grazia
«Я жила с маньяком»: исповедь женщины, которая 30 лет страдала от секс-зависимости мужа «Я жила с маньяком»: исповедь женщины, которая 30 лет страдала от секс-зависимости мужа

Излишняя страсть в отношениях может мучать обоих партнеров: личная история

Psychologies
Как проникнуть в суть сознания: взгляд ученых и буддистов Как проникнуть в суть сознания: взгляд ученых и буддистов

Можно ли понять, что чувствует другой человек?

Psychologies
Словарный запас двухлетних детей связали с реакцией их мозга на общение с родителями в пять месяцев Словарный запас двухлетних детей связали с реакцией их мозга на общение с родителями в пять месяцев

Быстрее осваивают речь те дети, которых вовлекают в социальные взаимодействия

N+1
Иван Гончаров. Принц де Лень Иван Гончаров. Принц де Лень

Свои любовные болезни Иван Гончаров скрывал, считая их стыдными и недостойными

Караван историй
Эксперт фен-шуй раскрыла секрет гармоничного пространства даже в небольшой студии Эксперт фен-шуй раскрыла секрет гармоничного пространства даже в небольшой студии

Что поможет восстановить гармонию энергий и баланс в квартире-студии

VOICE
Отмыть неотмываемое: как избавиться от следов перманентного маркера с любой поверхности Отмыть неотмываемое: как избавиться от следов перманентного маркера с любой поверхности

Чем отмыть перманентный маркер с разных поверхностей без специальных средств

ТехИнсайдер
Как и почему в России хотят «выращивать» ипотечных заемщиков на спецдепозитах Как и почему в России хотят «выращивать» ипотечных заемщиков на спецдепозитах

В первом чтении принят законопроект о договорах жилищных сбережений

Forbes
6 вопросов, которые помогут спасти разговор 6 вопросов, которые помогут спасти разговор

Вопросы, которые сделают любую беседу по-настоящему интересной

Maxim
В мире тонких энергий В мире тонких энергий

Яркая пара отечественного шоу-бизнеса — Оксана Устинова и Игорь Burito

OK!
Радиосигналы и загадочное око: 7 самых странных объектов во вселенной Радиосигналы и загадочное око: 7 самых странных объектов во вселенной

Некоторые из объектов Вселенной, которые кажутся странными и пугающими

ТехИнсайдер
Первые шаги в небо — по Земле. Наземные испытания самолета Первые шаги в небо — по Земле. Наземные испытания самолета

Производство самолетов: окончание сборки и начало испытаний

Наука и техника
Открыть в приложении