Третье поколение космических двигателей SpaceX Raptor: с прицелом на Марс

ТехИнсайдерHi-Tech

Шедевр реактивного искусства

Третье поколение космических двигателей SpaceX Raptor: революционная дерзость с прицелом на Марс.

Текст: Роман Фишман

Вернер фон Браун был автором не только ракетной техники, но и научно-фантастических произведений. В книге «Марсианский проект» он описывал землян, колонизирующих Красную планету под руководством президента – Илона. То ли ошарашенный этим совпадением, то ли по собственной склонности, но Илон Маск мечтал о Марсе с детства и, когда по-настоящему разбогател, основал компанию SpaceX, которая совершила революцию во всей космической отрасли. Благодаря инновационным многоразовым ракетам Falcon 9 она стала доминировать на рынке выведения грузов на орбиту и смогла развернуть собственную группировку спутниковой связи Starlink. Однако Маска не оставляла мысль о Марсе, и как только SpaceX стала уверенно подниматься на вершину, ее владелец представил свой главный проект.

В 2016 году, выступая на Международном конгрессе астронавтики, бизнесмен впервые показал эскизы и снимки деталей двухступенчатой ракеты Starship, которая в будущем доставит экипаж на Марс, а затем вернет обратно. Обещаниям Илона Маска верилось с трудом – особенно после того, как он озвучил совершенно наполеоновские планы: двигатель чрезвычайно сложной схемы, до сих пор толком не освоенной, должен быть создан и испытан буквально за несколько лет, а стоимость его производства составит пару сотен тысяч долларов, что на порядок меньше обычных цен. Но когда в 2016 году SpaceX успешно испытала уменьшенный прототип двигателя Raptor, смешки поутихли. Сложная схема работала – и работала на необычном, полузабытом топливе.

Топливо для Марса

Во времена Вернера фон Брауна метан считался одним из перспективных видов жидкого топлива, однако вскоре его вытеснил керосин. «Космическое ракетостроение всегда находилось в тени военного, а военным проще пользоваться керосином, – объясняет разработчик космической техники Виктор Булыбенко. – Этот вид топлива крайне дешев, прост в обращении, не требует охлаждения и может храниться при комнатной температуре, так что заправленная ракета долго остается на дежурстве. Все признавали, что метан – вариант лучше, но технологий для работы с ним долгое время не было». Такие решения появились лишь в последние десятилетия, когда сжиженный природный газ (состоящий из метана на 96–98%) стал дешевле керосина, легко перекачивается по трубопроводам и перевозится танкерами.

Была у SpaceX и другая причина ориентироваться на метан: экспедиции нужно будет не только добраться до Марса, но и вернуться назад, а для этого ракету потребуется заправить свежим топливом. Керосина на мертвой планете не найти, а водород, который легко получить из местного льда, жидкость слишком капризная, текучая, требующая экстремально низких температур, – использовать его для больших ракет-носителей очень сложно. Идеальным вариантом стал метан: его тоже можно синтезировать на месте из марсианского льда и углекислого газа, к тому же это очень простая молекула, самый короткий углеводород, и он не оставляет после себя твердых продуктов горения, что крайне ценно для многоразового использования ракет и двигателей.

«У керосина с этим большие проблемы: при его сгорании зачастую образуется сажа, – говорит Виктор. – Под высоким давлением и температурой она коксуется, уплотняется и засоряет двигатель. Это видно по многоразовым ракетам SpaceX Falcon 9: часть сажи вырывается наружу и покрывает корпус – он темнеет после каждого полета». Зато метан дает только легкие газы, водяной пар и углекислоту, так что выхлоп остается прозрачным, почти невидимым. После использования двигатель не требуется разбирать и чистить – достаточно заполнить бак свежим топливом, и можно отправляться в новый полет. А полностью реализовать эти преимущества позволяет еще одно полузабытое достижение прошлого.

Виктор Булыбенко, инженер-двигателист, руководитель и главный конструктор стартапа RST Space

«Raptor3 можно сравнить со смартфоном: он так ловко и плотно упакован, что со стороны кажется очень простым предметом. Вообще, SpaceX – это Apple в мире космонавтики: они делают нечто революционное – и все сразу бросаются повторять. Многоразовые ракеты – как Falcon 9, низкоорбитальная связь – как Starlink, теперь вот метановые двигатели с предельными параметрами. После появления шедеврального Raptor весь мир начал работать с этой темой».

Замкнутая схема

Любой реактивный двигатель толкает носитель вперед, отбрасывая назад рабочее тело – например, быстрый поток рас каленных газов, которые образуются в камере сгорания. Чем стремительнее они вылетают из сопла, тем больший толчок придают ракете.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

До самых до окраин До самых до окраин

Для снабжения труднодоступных территорий пригодятся дроны

ТехИнсайдер
Записки из раскопа Записки из раскопа

Как жители средневекового Новгорода передавали сообщения

Вокруг света
Мембрана для извлечения водорода Мембрана для извлечения водорода

Мембрана из ванадиевого сплава — залог прогресс в водородной энергетике

ТехИнсайдер
Альберт Эйнштейн и Нильс Бор Альберт Эйнштейн и Нильс Бор

Элементы сравнительного жизнеописания

Наука и жизнь
Линза по имени Солнце Линза по имени Солнце

Используя Солнце как огромную линзу, можно сделать четкий снимок экзопланеты

Популярная механика
Только не сегодня Только не сегодня

10 главных причин, почему его больше к тебе не тянет

Лиза
Битва промптов Битва промптов

Баттл «промпт-инженер против обычного человека с нейросетью»

ТехИнсайдер
Как добавить 11 лет своей жизни? Ходьбой! Как добавить 11 лет своей жизни? Ходьбой!

Каждый час ходьбы может принести до шести лет «дополнительной» жизни

ТехИнсайдер
Спим на уроке: обучение в состоянии осознанного сновидения Спим на уроке: обучение в состоянии осознанного сновидения

Возможно, скоро мы сможем тренироваться, не вылезая из-под одеяла, прямо во сне

Популярная механика
Владислав Третьяк: «Тарасов сказал: «Молодой человек, будем работать. Если выживешь — станешь великим. Завтра — в хоккейную шахту!» Владислав Третьяк: «Тарасов сказал: «Молодой человек, будем работать. Если выживешь — станешь великим. Завтра — в хоккейную шахту!»

Если хоккей перестанет существовать, мир никогда не забудет Суперсерию 1972 года

Коллекция. Караван историй
Марсианские хроники 2020 Марсианские хроники 2020

Для межпланетарной космонавтики будущее лето станет особенно жарким

Популярная механика
Лиза Моряк: «Если работаешь 24/7, нужно научиться находиться в потоке. Просто расслабиться и получать удовольствие» Лиза Моряк: «Если работаешь 24/7, нужно научиться находиться в потоке. Просто расслабиться и получать удовольствие»

Мне очень важно мое время, мое пространство, свобода, что я могу быть настоящей

Караван историй
Звезда Амуры Звезда Амуры

Чувства, эмоции, предчувствия и чутье в жизни Аскара Ильясова

Men Today
Следует жить Следует жить

Как Мауро и Жан-Франка Риччи переосмыслили яркий автомобильчик Runabout

Автопилот
5 ошибок в уборке, которые ставят ваш иммунитет под угрозу 5 ошибок в уборке, которые ставят ваш иммунитет под угрозу

Какие ошибки мы совершаем в уборке чаще всего?

ТехИнсайдер
От любви до ненависти: представители каких профессий считаются самыми счастливыми и самыми несчастными в мире От любви до ненависти: представители каких профессий считаются самыми счастливыми и самыми несчастными в мире

Представители каких профессий, как правило, наслаждаются своим делом?

ТехИнсайдер
Время тает Время тает

Ледники, которые стоит лично увидеть, пока они еще не покинули этот мир

Men Today
Высчитываем биоритмы Высчитываем биоритмы

Как построить день так, чтобы не только всё успеть, но и преуспеть?

Лиза
Как справляться с телесным дискомфортом при тревоге и других неприятных эмоциях: пошаговая инструкция Как справляться с телесным дискомфортом при тревоге и других неприятных эмоциях: пошаговая инструкция

Фрагмент из книги «Я и мои эмоции» Хесус Ларринага

Psychologies
Ар деко и машинки зрения Ар деко и машинки зрения

Как ар деко нарушает законы логики и перспективы

Знание – сила
Узнайте, есть ли у ваших друзей Узнайте, есть ли у ваших друзей

На какие проблемы со здоровьем может указать нервный смех?

ТехИнсайдер
Гигантские шершни добрались до Европы Гигантские шершни добрались до Европы

Южных гигантских шершней заметили в Испании

N+1
Как перестать заслуживать и выпрашивать любовь и избавиться от постоянного чувства голода по ней Как перестать заслуживать и выпрашивать любовь и избавиться от постоянного чувства голода по ней

Как удовлетворить свою потребность в любви?

VOICE
Скрытые подтексты: зачем инвестировать в искусство? Скрытые подтексты: зачем инвестировать в искусство?

Почему предметы искусства — перспективный объект для вложения капитала

Inc.
Умный город: утопия или реальное будущее? Умный город: утопия или реальное будущее?

Можно ли создать идеальный город?

Наука и жизнь
Зачем Трампу столько власти Зачем Трампу столько власти

Откажется ли Дональд Трамп, став президентом, от революционной тактики?

Монокль
Тернистый путь электрокара: когда мир откажется от бензиновых двигателей Тернистый путь электрокара: когда мир откажется от бензиновых двигателей

Смогут ли торговые войны замедлить распространение электромобилей?

Forbes
Огонь царей Огонь царей

Переосмысление истории предков, чтобы избавиться от семейного проклятья

Grazia
Чухе Ким: Если бы меня ждал провал и мне пришлось бы начинать все заново, я бы ни о чем не жалела Чухе Ким: Если бы меня ждал провал и мне пришлось бы начинать все заново, я бы ни о чем не жалела

Чухе Ким о голоде, эмиграции и любви к русской культуре

СНОБ
Опасные игры Опасные игры

Родителей детей-квадроберов законодательно ограничат в правах?

Лиза
Открыть в приложении