Но реальны ли крайне амбициозные цели Маска?
SpaceX после затяжной серии аварий нормально посадила прототип Starship SN15. Огромная стальная ракета поднялась в воздух на десять километров, выполнила там сложные кульбиты, которые не могла сделать ни одна ракета ранее, а затем плавно опустилась вниз. Одни говорят, что это революция, другие — что «СССР так умел полвека назад». Кто прав и что будет дальше? Попробуем разобраться.
Что такого нового в Starship? Или правы те, кто считают, что ничего?
Все ракеты, доставляющие землян в космос, до некоторых пор летали одинаково. Они стартовали на двигателях (в основном жидкостных ракетных), затем отсоединяли одну ступень, затем вторую. Ступени падали вниз, после чего их списывали. Исключением вот уже несколько лет были только первые ступени Falcon 9: они десятки раз садились на хвост и использовались потом снова — каждая до пяти раз (в перспективе — до десяти). Это позволило снизить цену коммерческих миссий Falcon 9 до 50 с небольшим миллионов долларов — заметно меньше российских «Протонов»
Однако с точки зрения коммерческой многоразовости спасение одной ступени из двух — полумера. Огромная часть стоимости ракеты приходится на вторую ступень. Что еще важнее: кислород-керосиновые двигатели Falcon 9 не годятся для создания ступеней, летающих заметно больше десятка раз. Между тем, если одну ступень использовать по сто раз, вывод ею в космос обойдется в разы дешевле, чем если она отработает всего десять полетов.
Starship Илона Маска должен был решить именно эту проблему — полной многоразовости. Маск считает, что с новым носителем минимальная цена запуска упадет с полусотни миллионов долларов до пяти, а затем еще ниже. Поскольку полезная нагрузка Starship составит от 100 тонн, вывод килограмма груза при этом должен подешеветь до 50 долларов за килограмм. Сегодня, напомним, эта цифра равняется тысяче долларов за килограмм даже у SpaceX.
Итак, цель «Звездолета» ясна: снизить цену полетов в космос хотя бы в 100 раз. Если получится, мир вокруг резко изменится. Человек, безусловно, высадится на Марсе в перспективе ближайших 20 лет и с большой вероятностью начнет систематическое освоение этой планеты. Будут и другие изменения, менее приятные, о чем мы уже писали. В частности, выводить оружие в космос станет настолько дешево, что без появления там боевых платформ (замаскированных под гуманитарные цели) обойтись вряд ли выйдет.
Но реальны ли крайне амбициозные цели Маска?
Революция в космических полетах?
Чтобы понять это, взглянем на удавшиеся испытания Starship SN15 еще раз, более внимательно. Крупный цилиндр из листов нержавеющей стали взмыл на трех метано-кислородных двигателях Raptor на высоту десять километров, а затем отключил двигатели и начал падать вниз. Сделал он это сразу со множеством целей.
Во-первых, нужно было убедиться, что принципиально новые ракетные двигатели могут без проблем включаться и отключаться в полете. Во-вторых, на высоте Starship должен уметь разворачиваться одними аэродинамическими рулями, чтобы не тратить лишний раз топливо на маневры.
Близ земли пара двигателей снова включилась и начала «выправлять» траекторию огромной стальной махины, чтобы она ровно и точно села на хвост. Эта часть программы имела огромное значение. Дело в том, что «посадочные ноги» Falcon 9 по отношению к корпусу ракеты намного больше и массивнее, чем у Starship. Чтобы сэкономить топливо, для нового корабля посадочные опоры выбрали менее массивными. Важно было понять, могут ли они обеспечить посадку на бетон с такой амортизацией, чтобы не повредить ракетные двигатели и остальную начинку Starship.
На вид все удалось. С одной из сторон корабля/носителя после посадки было видно пламя: видимо, догорал метан, выпущенный Raptor, но не успевший сгореть. Менее вероятно, что это была утечка, поскольку тогда горение вряд ли прекратилось бы само. Выходит, «посадочные ноги» оказались достаточно крепкими, при всем их невпечатляющем внешнем виде.
В таком виде испытания полностью успешны, но слишком мало говорят взгляду постороннего наблюдателя. Что в них такого, что все профильные СМИ освещают их с небывалой детальностью?
Ключевых слова здесь два: Raptor и аэродинамическое торможение. Жидкостный ракетный двигатель Raptor отличается от всех ракетных двигателей, когда-либо отрывавшихся от поверхности Земли. Большинство концентрируется на том, что они метановые. Это, конечно, важно: метан, в отличие от керосина, не оставляет копоти. С ним Raptor может сажать свою ракету на хвост 100 раз и более, выдержала бы обшивка.
Но сажи не давали и водород-кислородные двигатели прошлого — типа RS-25 «шаттлов». Тем не менее в сравнении с «Рапторами» любые движки космонавтики прошлого выглядят устаревшими. И вот почему.
