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

Относиться к человечеству как к цели, а не как к средству Относиться к человечеству как к цели, а не как к средству

Триста лет одному из главных мыслителей в истории человечества — Иммануилу Канту

Наука
10 привычек, которые точно разрушат вашу эмоциональную связь с партнером 10 привычек, которые точно разрушат вашу эмоциональную связь с партнером

Какие именно привычки представляют серьезную угрозу для отношений

Psychologies
Немирное «земледелие» Немирное «земледелие»

Как работает система залпового минирования

Популярная механика
Записки отельера: как вынести труп из гостиничного номера (желательно незаметно) Записки отельера: как вынести труп из гостиничного номера (желательно незаметно)

Истории из жизни отельера: одно забавное недопонимание

Правила жизни
Первая пятилетка Первая пятилетка

Нереальные цифры, которые показались советским руководителям неамбициозными

Наука
Подразделения по борьбе с киберпреступностью и технологическими диверсиями Подразделения по борьбе с киберпреступностью и технологическими диверсиями

Как различные страны мира разрабатывают системы противодействия киберугрозам

Обозрение армии и флота
Ныряющий «воробей» Ныряющий «воробей»

Почему необычную птаху, проводящую часть жизни под водой, назвали оляпкой?

Наука и жизнь
В поисках смысла: что такое экзистенциальный кризис и как его преодолеть В поисках смысла: что такое экзистенциальный кризис и как его преодолеть

Как ответить себе на извечные вопрос: быть или не быть?

Forbes
45 в «кубе» 45 в «кубе»

За что мы любим «Гелендваген»

Автопилот
Как быстро слить воду из организма: инструкция для периода праздников Как быстро слить воду из организма: инструкция для периода праздников

Как быстро справиться с отечностью?

VOICE
Х5: сложный путь в родную гавань Х5: сложный путь в родную гавань

X5 Retail Group проходит через процедуру «принудительной редомициляции»

Монокль
Самцы бонобо оказались агрессивнее самцов шимпанзе Самцы бонобо оказались агрессивнее самцов шимпанзе

Самцы бонобо чаще агрессивно атаковали других самцов, но не самок

N+1
7 признаков того, что жизнь проходит мимо вас 7 признаков того, что жизнь проходит мимо вас

Нравится ли вам то, как выглядит ваш обычный день? Что случилось с вашей мечтой?

Psychologies
«Не умеют слушать»: как работать с такими коллегами и руководством «Не умеют слушать»: как работать с такими коллегами и руководством

Мы стремимся донести до коллег точку зрения, однако нас не слышат. Что делать?

Psychologies
Как быстро почистить и избавить от запахов тканевый диван: советы клинеров Как быстро почистить и избавить от запахов тканевый диван: советы клинеров

Быстрая чистка тканевого дивана: пошаговая инструкция

VOICE
Замедление Европы Замедление Европы

Как страны Старого Света растеряли свои экономические преимущества

Деньги
Сколько нужно ходить, чтобы «активировать» ваш мозг Сколько нужно ходить, чтобы «активировать» ваш мозг

Почему нам всем нужно больше ходить?

ТехИнсайдер
«Русская тигрица»: актриса немого кино Ольга Бакланова завоевала Голливуд. На российской театральной сцене ее заменили Орловой — «по типажу» «Русская тигрица»: актриса немого кино Ольга Бакланова завоевала Голливуд. На российской театральной сцене ее заменили Орловой — «по типажу»

Где бы Ольга Бакланова ни жила, она несла на сцену русскую школу

Караван историй
Вместо сахара Вместо сахара

Чем заменить сахар, а чем не стоит: полезные и вредные варианты

Лиза
Иван Гончаров. Принц де Лень Иван Гончаров. Принц де Лень

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

Караван историй
Неожиданный признак рака толстой кишки, который нельзя игнорировать! Обезопасьтесь Неожиданный признак рака толстой кишки, который нельзя игнорировать! Обезопасьтесь

Какими могут быть признаки рака толстой кишки?

ТехИнсайдер
Выдавливание эпителия бронхов назвали ключевым механизмом патогенеза астмы Выдавливание эпителия бронхов назвали ключевым механизмом патогенеза астмы

В основе патологических процессов при астме лежит выдавливание эпителия бронхов

N+1
Делай как я: сооснователь Haraba о внутреннем скряге и накоплениях как игре Делай как я: сооснователь Haraba о внутреннем скряге и накоплениях как игре

«Делай как я»: сооснователь агрегатора объявлений продажи автомобилей с пробегом

Forbes
Как научиться высказывать свое мнение: 5 рекомендаций от бизнес-тренера Как научиться высказывать свое мнение: 5 рекомендаций от бизнес-тренера

Как преодолеть смущение и научиться говорить смело?

Psychologies
«Сладкая история мира. 2000 лет господства сахара в экономике, политике и медицине» «Сладкая история мира. 2000 лет господства сахара в экономике, политике и медицине»

Какие инновации пришли в сахарное производство в XVIII веке

N+1
Союз вкусов: как рестораны создают коллаборации с модными и косметическими брендами Союз вкусов: как рестораны создают коллаборации с модными и косметическими брендами

Из чего сделаны новые гастрономические коллаборации и в чем их смысл

Forbes
Удивительно, но факт: подушку безопасности придумали стоматологи Удивительно, но факт: подушку безопасности придумали стоматологи

Благодарить за идею подушки безопасности мы должны двух стоматологов

ТехИнсайдер
Ханами по-приморски Ханами по-приморски

Рододендрон – чудо дальневосточной природы и символ Приморья

Отдых в России
Как повысить ФПС в Доте 2? Полный гайд на 2024 год Как повысить ФПС в Доте 2? Полный гайд на 2024 год

Как поднять ФПС в Доте и какой он должен быть?

CHIP
5 аргументов в пользу того, чтобы перечитать «Лолиту» сегодня же 5 аргументов в пользу того, чтобы перечитать «Лолиту» сегодня же

Зачем читать Лолиту прямо сейчас?

Psychologies
Открыть в приложении