Не так давно компания SpaceX попросила Федеральную комиссию связи США разрешить первый испытательный орбитальный полет космического корабля Starship. По планам ее руководителя Илона Маска, через пять лет именно этот корабль доставит первых людей на Марс.
«Я начал SpaceX, потому что хотел помочь снизить стоимость космических перевозок, чтобы основать жизнь на другой планете», — так Маск очертил свою мечту при создании компании в 2002 году.
И сейчас кажется, что для ее реализации он не остановится ни перед чем. Для этого он в начале 2021 г даже объявил о готовности продать все свое имущество для колонизации Марса.
Учитывая существенный прогресс разработки первого частного пилотируемого космического корабля многоразового использования Starship, ЭП решила напомнить о планах Маска по колонизации Луны и Марса, рассказать о главных достижениях SpaceX в 2021 году и планах компании на ближайшие годы.
Система для межпланетной транспортировки жизни
Планы по созданию концепции транспортной системы Mars Colonial Transporter SpaceX Илон Маск впервые озвучил в 2013 году. Однако подробности этого проекта предприниматель раскрыл лишь спустя три года.
В 2016 году на 67-м конгрессе Международной федерации астронавтики Маск представил проект ITS (Interplanetary Transport System — «Межпланетная транспортная система»), благодаря которой, по словам миллиардера, Красную планету к 2050 году колонизируют около 1 млн человек.
Основатель SpaceX убежден: для выживания человечество обязано колонизировать другие миры. Марс для этого подходит лучше всего, поскольку условия на Красной планете отдаленно напоминают земные. В то время как на соседней Венере слишком высокая температура (около 450 градусов Цельсия на поверхности), а спутники Юпитера и Сатурна, где можно было бы создать колонию, расположены слишком далеко.
В то же время сейчас это стоит чрезвычайно дорого. Совершить полет на Марс максимально доступным и призван проект ITS. Для этого построят пилотируемые корабли, в которых могут разместиться 200 человек. Все путешествие займет около 150 дней. Космический флот Маска, по замыслу его автора, будет состоять из тысячи кораблей.
Концепция ITS основывается на нескольких ключевых технологиях: многоразовости, дозаправке кораблей на орбите и использовании марсианского горючего — метана, который можно получать на Марсе из воды и углекислого газа. Двигатели на ракетах будут химическими, использование ионных или ядерных не рассматривается.
Изначально планировалось, что доставлять пассажиров и грузы будет транспортный корабль высотой 122 м, диаметром 12 м и грузоподъемностью до 550 тонн. Первая пилотируемая миссия на Марс должна была состояться в 2024 году.
Однако в 2017 году на 68-м Международном конгрессе астронавтики Маск анонсировал обновленный проект межпланетной транспортной системы. Ракета получила название BFR (Big Falcon Rocket), а ее диаметр уменьшился с 12 м до 9 м.
В сентябре 2019 г состоялась презентация обновленного проекта ITS. Для его реализации решили строить уже не BFR, а Starship. Отличие от предшественника сразу заметно: вместо трех крыльев, которые также выполняли роль посадочных опор, остались два крыла и выдвижные опоры под ними.
Обновлению предшествовало успешное испытание раннего прототипа космического корабля Starhopper. Прототип только на одном двигателе Raptor поднялся на высоту 150 м и благополучно приземлился неподалеку от стартовой площадки.
С сентября 2019 г проект разрабатывается под названием Starship. После прыжка Starhopper SpaceX протестировала уже пятнадцать прототипов. Пять из них поднимались на высоту более 10 км, однако лишь пятый прыжок оказался почти полностью удачным: корабль успешно приземлился, но у двигателей сразу вспыхнуло пламя, которое удалось потушить штатной системой пожаротушения.
Стоимость разработки Starship Маск оценил в $5 млрд.
Под угрозой срыва
В апреле NASA выбрало SpaceX для подписания контракта стоимостью $2,9 млрд на разработку первого коммерческого модуля для отправки людей на Луну. Компания Маска выиграла этот контракт у компании Blue Origin, принадлежащей самому богатому человеку планеты Джеффу Безосу, а также у оборонного подрядчика Dynetics.
Выбор NASA закономерен: SpaceX опережает Blue Origin и Dynetics в разработке космических кораблей. Компания Маска с 2017 г на собственном носителе запускает к МКС свой грузовой корабль Dragon, а с 2020 года — пилотируемый Dragon 2.
Основанная в 2000 г Blue Origin пока лишь умеет в беспилотном режиме отправлять многократную ракету на границу с космическим пространством и обратно. Ни одного коммерческого и пилотируемого запуска компания до сих пор не осуществила.
С 2012 года Blue Origin разрабатывает двухступенчатую или трехступенчатую тяжелую орбитальную ракету-носитель New Glenn. Первый ее запуск планировалось провести в 2021 г, но в феврале его отложили на четвертый квартал 2022 г. Ни одного испытательного запуска прототипа New Glenn еще не было.
Компания Dynetics, которую в 2019 году приобрела оборонная компания Leidos (США), создала лишь макет «лунного» посадочного модуля. Об испытаниях носителей или модулей речь пока не идет.
Несмотря на очевидное преимущество SpaceX, в мае 2021 г NASA обратилось к компании с просьбой приостановить работы по созданию «лунного» посадочного модуля. Дело в том, что Blue Origin и Dynetics опротестовали соответствующее решение космического агентства, обратившись в Счетную палату США.
Blue Origin указала, что NASA позволило SpaceX внести изменения в заявку, не предоставив ей такую же возможность. Компания Безоса также утверждает, что контракт расширяет «монопольный» контроль SpaceX над изучением космоса.
Решение NASA означает, что SpaceX должна прекратить все работы, связанные с лунной программой, до принятия решения Счетной палатой. Решение ожидается не позднее 4 августа 2021.
И снова Starship
Несмотря на задержку с реализацией лунного проекта, SpaceX планирует следующие шаги, которые приближают компанию к реализации проекта ITS. 13 мая из публичных нормативных документов Федеральной комиссии связи США стали известны подробности первого испытания космического корабля Starship и ускорителя многократного использования Super Heavy в орбитальном полете.
SpaceX отправила в комиссию запрос на получение разрешения для орбитального испытательного полета, «запланированного не ранее 20 июня». В документе кратко описан план мероприятия.
Испытательный полет Starship Orbital состоится на космической базе в Техасе. Ступень ускорителя отделится через 170 секунд после старта. Затем ракета-носитель вернется и приземлится на воду в Мексиканском заливе, примерно в 20 милях от берега.
В это время орбитальный Starship продолжит полет над проливом Флориды. Он будет двигаться на орбите, пока не сядет на платформу, расположенную на поверхности Тихого океана примерно в 100 км от северо-западного побережья острова Кауаи (штат Гавайи). Таким образом, он пробудет на орбите около 90 мин.
Во время полета SpaceX впервые проверит совместную работу космического корабля Starship в связки с ракетой-носителем Super Heavy.
В запросе в комиссию сказано, что тестовый полет может состояться до 1 марта 2022 года. В письме указана и максимальная высота полета. Для Starship она составит 116 км. То есть корабль пролетит немного выше официальной границы между атмосферой и космосом.
«SpaceX намерена собрать как можно больше данных во время полета, чтобы количественно оценить динамику входа в атмосферу и лучше понять, какие нагрузки испытывает транспортное средство в полете. Полетные данные закрепят последние изменения в конструкции транспортного средства и позволят настроить более совершенные модели для использования во внутренней симуляции », - отмечается в запросе.
SpaceX упорно идет к своей цели — созданию Межпланетной транспортной системы. Компания не обращает внимание на четыре неудачных запуска Starship, которые стоили около $40 млн. В марте SpaceX собрала в ангаре первую степень крупнейшего в истории ракетного ускорителя Super Heavy Booster Number 1.
Корпус ускорителя состоит из 36 колец, которые также используются для составления корабля Starship. Первый прототип Super Heavy BN1 будет высотой около 67 метров от вершины до конца сопел двигателей Raptor. Вся ракета (космический корабль Starship и Super Heavy) будет иметь высоту не менее 120 м, что сделает машину самой высокой ракетой-носителем в истории человечества.
Ожидается, что в первом испытательном орбитальном запуске будут участвовать прототип ускорителя Super Heavy BN3 и корабль Starship SN20. BN1 останется на земле и выполнять роль стенда для первых испытаний.
SpaceX планирует использовать BN2 для одного невысокого прыжка. Постепенно количество двигателей Raptor будет увеличиваться, пока не достигнет проектного количества — 28 штук. При этом BN1 будет использовать только четыре двигателя.
Так когда же
В 2016 году на 67-м ежегодном Международном конгрессе астронавтики Маск заявил, что оптимистичный временной график предусматривает первый транспортный полет к Марсу в 2022 году (доставка груза), а с экипажем — в 2024 году. На Красную планету экипаж прибудет в 2025 году.
Однако в 2020 году предприниматель несколько сместил сроки. Во время вручения премий Axel Springer, присуждаемых авторам резонансных общественных идей, руководитель SpaceX заявил, что человек с большой долей вероятности ступит на поверхность Марса в 2026 г. Если же все будет хорошо, то это событие может произойти на 2 года раньше.
Примечательно, что в соответствии с космической программой NASA «Артемида», высадка людей на Луну запланирована на 2024 г. Согласно договору между NASA и SpaceX, высадка состоится при помощи лунного модуля, разработанного на базе Starship.
По материалам: «Экономическая правда»
