Нововъведенията в Starship и неговите перспективи

Илън Мъск отново тотално променя статуквото в космическата индустрия. Ракетата за многократно използване Falcon 9 изцяло промени ландшафта на търговското изстрелване на ракети в космоса. По време на наскоро проведената голяма презентация на космическия кораб-гигант Starship генералният директор на SpaceX обяви своите още по епични планове. Той каза, че първата степен, ракетата и космическия кораб също ще бъдат с многократно използване, корабът няма да бъде унищожаван в края на полета, а за по-далечни разстояния той ще може да се зарежда в орбита. Конкуренцията сериозно се замисли.

Какво е Starship в наши дни?

По време на презентацията Илън Мъск показа новите подобрени показатели на космическия кораб Starship, като едновременно с това отбеляза, че в бъдеще тези параметри ще бъдат подобрявани и ще се променят. Към днешен ден височината на кораба е 50 метра, а неговият диаметър възлиза на 9 метра. Резервоарите на космическия кораб побират 1200 тона гориво, с помощта на което той може да транспортира в космоса от 100 до 150 тона полезен товар в зависимост от височината на орбитата.

Плановете на Илън Мъск са космическият кораб Starship да бъде дозареждан и изцяло зареждан в космоса, като това е важен момент за пътуванията в далечния Космос, като например до Марс. Именно това е голямата цел на генералния директор на SpaceX, следването на която води до развитието на нови технологии, на нови инженерни похвати и на бърз прогрес в тази област.

От тази възможност ще могат да се възползват и космическите кораби Starship, които ще летят до Луната. Да напомним, че НАСА още през 2020 година избра SpaceX като един от тримата изпълнители за разработването на модул за кацане на хора на Луната.

SpaceX отдавна и без проблеми скачва своя кораб Dragon с Международната космическа станция, като почти същото скачване ще се използва при дозареждането на космическия кораб и това едва ли ще предизвика някакви проблеми.

Откъсването на Starship от Земята ще се осъществява от ускорителя Super Heavy. Неговият диаметър е същият като на космическия кораб, но височината му е доста по-голяма – цели 69 метра. В неговия корпус са поставени резервоари, които събират немалките 3400 тона ракетно гориво.

В сглобен вид тази ракета носител ще има два пъти по-мощна тяга в сравнение с ракетата Saturn V, която е най-голямата, тежка и мощна ракета, създавана в историята на космонавтиката. Именно тя навремето даде възможност на човешки крак да стъпи на Луната. Мъск възнамерява да направи същото, само че на Марс.

Двигателите Raptor 2

Ускорителят Super Heavy към днешен ден разполага с 29 ракетни двигателя Raptor, като следващата негова модификация ще има 33 от тези двигатели. Засега ракетните двигатели Raptor 2 осигуряват 230 тона тяга, но сега се подготвя модификация на този двигател, който ще дава 20 тона тяга повече.

На снимките, показани по време на тази презентация, много добре се вижда колко силно е опростена конструкцията на втората версия на Raptor в сравнение с неговия предшественик. Нещо много важно, в сравнение с първата версия цената на Raptor 2 е двойно по-ниска.

Подобрението на този ракетен двигател е съществено. Променено е на практика всичко: тръбното оборудване, дюзите, електрониката. Всичко излишно в конструкцията на този двигател е премахнато, като всички въртящи се механизми са укрепени, използват се нов вид тръбни помпи. На много места вместо резбови връзки се използва заваряване, което е важно, понеже в двигателите от този тип възниква изключително високо налягане. Електрониката е от ново поколение със значително по-висока надеждност.

Засега космическият кораб Starship разполага с три ракетни двигатели тип Raptor. Половината от тях са конструирани за работа в атмосферата, а другата половина ще се използват във вакуума на космоса. Илън Мъск добави, че Starship ще получа още три двигателя за работа във вакуум.

Какво е Starship за космическата индустрия?

Най-важната особеност на Starship и Super Heavy е възможността за тяхното многократно използване. Да напомним, че НАСА заедно с различните компании-изпълнители от много години работят върху проект, който вече глътна десетки милиарди долари. Това е двустепенната свръхтежка ракета носител Space Launch System с космическия кораб Orion. Ракетата SLS се изгражда от Boeing, а корабът Orion – от Lockheed Martin. Работата върху този проект се проточи изключително много, бюджетът непрекъснато нараства, като едновременно с това SpaceX ги изпреварва с повече от едно поколение.

Предполага се, че първите мисии от проекта Артемида за усвояване на Луната ще бъдат осъществени от именно тези ракети. Всяко изстрелване ще струва малко над $2 милиарда, понеже за всеки един от тези полети са необходими отделна ракета и космически кораб. По този начин SLS може да се окаже твърде скъп за постигането на тази цел – постоянното присъствие около изкуствения спътник на Земята.

По време на презентацията Мъск заяви, че след две, максимум три години, полетът със Starship ще струва само $10 милиона. Това наистина е суперевтино. Разбира се, цената ще зависи от броя на полетите. Но тъй като космическият кораб и неговият ускорител могат да се използват многократно, става очевидно, че използването на Starship рязко ще намали цената на полетите в космоса, точно както стана с появата на Falcon 9. При това Starship ще може да извежда в орбита значително по-голям и по-тежък полезен товар на далечни орбити и до други планети.

В показания по време на презентацията клип се демонстрира пилотирания полет на Starship до Марс, неговото дозареждане в орбита и завръщането на първата степен. Тук тя трябва да бъде уловена от 140 метровата кула Mechazilla, която използва роботизирани манипулатори.

Според генералния директор на SpaceX, за създаването на самоосигуряваща се база на Марс са необходими един милион тона различни товари, но Starship може да се справи с подобна задача. След тестовете, първата реална мисия на космическия кораб ще бъде в рамките на лунната програма Artemis. Този полет е планиран за 2025 година.

„Представете си, че живеем в свят, където самолетите са за еднократно ползване. Цената на билета за  полет с подобен самолет би била просто абсурдно висока. И изведнъж се появява някой, който започва да прави самолети с многократно използване. Това изцяло би преобърнало представата за тези полети“ – каза Мъск по време на презентацията.

И наистина, неговият Starship е в състояние да изхвърли на боклука всичката работа, която дотук свършиха НАСА и нейните партньори. SLS просто няма как толкова често и толкова евтино да атакува небосвода. Неговият полет стана икономически неизгоден.

Според сегашните планове на НАСА, космическият кораб Starship засега е само една брънка от веригата мисии за покоряване на Луната. Но през следващите години този кораб може да стане цялата верига.

„Веднага след като надеждността на тази нова космическа система бъде демонстрирана с голям брой успешни полети, което може да стане за броени месеци, Starship изведнъж ще състари всички досега съществуващи ракети и космически кораби“ – заяви Ранд Симбърг, много известен аерокосмически инженер и космически консултант.

‘Ние сме поели по този път и навярно по него ще има известни неравности, но ние искаме да ги изгладим с помощта на тестове и сателитни мисии. Искаме да постигнем висока честота на полетите и в крайна сметка да изградим нещо изключително надеждно’ – допълни Мъск, разбирайки както сложността на тази задача, така и перспективите, които ще се разкрият след нейното изпълнение.

Да напомним, че в началото на месеца Илън Мъск каза, че изпращането на хора на Марс днес ще струва един трилион долара. И още, за осъществяването на кацането на хора на Марс ще са необходими в най-добрия случай пет години, а в най-лошия – десет,