27 сентября SLS снова не стартовала: на этот раз помешал ураган Иэн, который обрушился на побережье США и сорвал все планировавшиеся запуски. Впрочем, разработчик носителя, компания Boeing, уже сильно обогнала своего основного конкурента SpaceX с ее Starship/Superheavy. Однако у последней есть целый ряд конкурентных преимуществ, и каждый сбой у SLS играет на руку компании Илона Маска. Сегодня разберемся, какие преимущества самая грузоподъемная ракета в истории обещает космонавтике и когда она наконец полетит.
Цель — Марс
Едва основав SpaceX, Илон Маск заявил, что основная цель компании — это освоение других планет Солнечной системы, и в первую очередь — Марса.
Красная планета остается голубой мечтой миллиардера, так что задача компании — разработать ракету-носитель и космический корабль, который сможет совершить межпланетное путешествие.
SpaceX была основана в 2002 году, а через восемь лет инженеры представили первые проекты ракет-носителей Falcon X и Falcon XX. Спустя три года Илон Маск рассказал о работе над транспортной системой для путешествия на Марс под названием MCT — Mars Colonial Transporter. Для него предполагали использовать мощные двигатели Raptor на жидком метане и жидком кислороде. Грузоподъемность носителя планировалась на уровне 150–200 тонн, что больше, чем у конкурирующего проекта SLS.
Концепцию марсианского транспорта Маск представил в 2016 году на Международном конгрессе астронавтики в Гвадалахаре (pdf). Тогда от него прозвучала цель, более амбициозная, чем просто полет на Марс: визионер видел свою задачу в том, чтобы сделать человечество «межпланетным» видом, то есть цивилизацией, заселившей другие планеты. ITS — Interplanetary Transport Space Ship — «рабочая лошадка», которая должна была обеспечить колонизацию Марса. По проекту она доставляла бы сто человек на красную планету за 115 дней. Для этого огромная ракета высотой 122 метра и диаметром 12 метров должна была иметь грузоподъемность до 550 тонн.
Впрочем, заявленные планы оказались слишком фантастическими даже для Илона Маска. Спустя год появился более приземленный проект под названием BFR, которое расшифровывают как Big Fucking Rocket, которое можно приблизительно перевести как «Большая гребаная ракета». BFR — универсальное транспортное средство, ведь SpaceX для экономии ресурсов решила объединить в один проект и суборбитальные, и околоземные, и межпланетные полеты.
В 2018 году Маск переименовал BFR в Starship. Следующим твитом он объяснил, что транспортная система будет состоять из двух ступеней. Собственно Starship — это вторая ступень, а первая — Super Heavy. Сколько раз менялось название ракеты, столько же менялись и ее технические характеристики. Сейчас заявляется, что на низкую околоземную орбиту носитель сможет выводить 150 тонн полезной нагрузки.
Вместо Falcon
В будущем Straship/Super Heavy заменит уже эксплуатируемые Space X носители Falcon 9 и Falcon Heavy, а также корабль Dragon. Компания планирует, что ее транспортную систему можно будет использовать сразу для нескольких целей. Во-первых, на ней получится совершать суборбитальные полеты — это позволит быстро перемещаться между городами на Земле (предположительно, такое путешествие займет не более одного часа). Во-вторых, разумеется, осуществлять запуски на низкую околоземную орбиту. В-третьих, запускать в космос долгосрочные миссии, включая пилотируемые и грузовые полеты на другие планеты. В-четвертых, Starship/Super Heavy станет технологическим фундаментом для более развитых транспортных средств, которые смогут совершать полеты к другим звездным системам.
Super Heavy — это первая, разгонная ступень транспортной системы. Она имеет высоту 70 метров и диаметр 9 метров. Для разгона она использует 33 двигателя Raptor. Они расположены следующим образом: три в середине, вокруг них десять двигателей среднего кольца, вокруг которых еще двадцать двигателей внешнего кольца. Внутренние и «средние» двигатели могут управлять вектором тяги. В сумме они создают тягу 72 тысячи килоньютонов — в два раза больше, чем у самой мощной на сегодняшний день «Сатурн V». Баки Super Heavy заправляются 800 тоннами метана и 2800 тоннами жидкого кислорода — всего 3600 тонн топлива.
Основное конкурентное преимущество Super Heavy — стоимость запуска. Из-за того, что ступень будет многоразовой (один носитель можно будет использовать до 12 раз), цена одного старта прогнозируется в размере около двух миллионов долларов. Это невероятно дешево для космической ракеты.
Запуск упомянутой «Сатурн V» стоил 10 миллиардов долларов, а первый старт SLS обойдется примерно в два миллиарда.
Когда?
Пока SLS уже стоит на стартовой площадке, Super Heavy все еще находится в разработке. Последний раз прототип ракеты запускали в мае 2021 года. SpaceX сообщала, что ей понадобится не менее двадцати прототипов Starshup/Super Heavy, прежде чем получится совершить полноценный старт. На данный момент собран уже двадцать четвертый прототип. Сейчас он находится на производственной площадке в ожидании установки двигателей. Этот прототип — первый, у которого есть люк для вывода полезной нагрузки.
В 2021 году NASA заключило со SpaceX контракт на разработку посадочного модуля на базе Starship, который должен доставить двух астронавтов на Луну в рамках программы Artemis. Высадка должна состояться в 2024 году — в таком случае, вероятно, уже в следующем году можно ожидать первого запуска Super Heavy. Увы, в космонавтике сроки часто сдвигаются на годы, так что пока неясно, когда самый мощный в истории носитель наконец оторвется от Земли.
UPD на 2023 год
10 февраля 2023 года Space X провела статический огневой тест 33 двигателей Raptor — именно столько необходимо для гигантской Starship. Он длился 7 секунд и, хотя два двигателя не сработали, 31 двигателя хватит для полета.
10 апреля SpaceX собиралась провести летные испытания, но не удалось. 17 апреля тоже не удалось — замерз клапан, и его не получилось отогреть. 20 апреля удалось, но ракета взорвалась на четвертой минуте полета. Она вошла в неконтролируемое вращение, и с Земли передали команду на самоуничтожение. Однако инженеры недооценили прочность ракеты: заложенный механизм подрыва не смог ее разрушить. В результате обломки и сильно повредили сам стартовый комплекс, и нанесли вред экологии Техаса.
В результате разрешения регулирующих органов на следующие испытания пришлось ждать до ноября. 18 ноября состоялся второй тестовый запуск. Starship взлетела, успешно отделила ракету-носитель от космического корабля, но посадить ее не удалось. Super Heavy взорвалась, и хотя Starship продолжал полет, связь с ним была потеряна, и автоматическая система отдала ему команду на самоуничтожение.