Космонавтика

Документы рассказали об устройстве новой версии Starship

Нынешняя версия крупнейшего носителя SpaceX вдвое мощнее «Сатурна-5», самой мощной ракеты прошлого. Однако документ Федерального управления гражданской авиации США показал, что Илон Маск планирует серьезно нарастить разрыв. Попутно у его ракеты значительно увеличится количество двигателей в обеих ступенях, в итоге она станет выше высочайшей пирамиды на земле.

Все полеты Starship сейчас проводят с космодрома Starbase в Бока-Чика. Однако для успешной миссии корабля SpaceX на Луну, которая в автоматическом режиме должна состояться уже в 2025 году, необходимо сразу много запусков этого носителя. Кроме выведения лунного корабля Starship HLS, нужно будет доставить на орбиту еще корабль-накопитель и совершить к нему не менее десятка рейсов Starship-танкеров.

Это требует сразу большого количества полетов, для чего компания Илона Маска строит пусковую инфраструктуру в Космическом центре имени Кеннеди во Флориде (площадка LC-39A). Само строительство завершится только во второй половине следующего года, но документы в Федеральное управление гражданской авиации США (FAA) SpaceX должна подать заранее. В итоге ведомство опубликовало документ о влиянии новой площадки на окружающую среду уже сейчас.

В нем содержится достаточно интересная информация. Например, если на Starbase федеральное управление пока допускает только 10 пусков Starship в год, то из Флориды сразу разрешили 44 пуска в год (почти один в неделю).

Современные системы Starship имеют 33 двигателя первой ступени и шесть двигателей второй ступени, вместе несут 4500 тонн топлива. В документе FAA заявлены параметры будущей модификации системы, и они существенно отличаются. Ее высота, по документу, будет 150 метров — больше пирамиды Хеопса.

Первая ступень получит два дополнительных двигателя, вторая — три. Итого вместо 39 Raptor система будет нести 44, общее количество топлива увеличат до 6700 тонн, то есть на 49%. Только вторая ступень будет нести 2100 тонн топлива, что существенно повышает ее возможности в открытом космосе.

Заявлено, что максимальная тяга первой ступени системы составит 103 меганьютона (примерно 10 500 тонн), второй — 28 меганьютонов (около 2855 тонн). То есть пиковая тяга системы повысится в полтора раза относительно нынешних примерно 7000 тонн.

Для сравнения можно вспомнить, что до Starship самой мощной ракетой в истории человечества был одноразовый «Сатурн-5». Его пиковая тяга была 34,3 меганьютона. Таким образом, новая версия системы SpaceX станет не вдвое мощнее «Сатурна», а втрое. Исходя из тяги выводимая на орбиту полезная нагрузка должна вырасти до 150 тонн.

Для шумоподавления и охлаждения при запуске настолько мощной ракеты компания использует воду. В документе FAA утверждается, что новая версия Starship потребует 3750 тонн воды на каждый пуск. Сегодняшняя версия того же носителя использует на один запуск вдвое меньше воды.

Одного только увеличения числа двигателей с 39 до 44 с высокой вероятностью не хватит, чтобы увеличить тягу в полтора раза. Остальной рост тяги может произойти за счет увеличения мощности двигателей Raptor, которые тоже эволюционируют / © Wikimedia Commons

Также документ показал, что метан (горючее ракеты) будут доставлять на новую транспортную площадку по трубопроводам. Жидкий кислород (окислитель) и азот (для вспомогательных систем) планируют получать на месте с помощью криогенных систем разделения газов воздуха, принадлежащих самой SpaceX и строящихся у площадки. Сейчас жидкий метан привозят на базу фурами, отчего он несколько дороже трубопроводного газа.

Подробности о новой версии носителя и инфраструктуры для него в целом выглядят достаточно ожидаемо: Илон Маск еще несколько лет назад отмечал, что будет доводить полезную нагрузку Starship до 150 тонн в многоразовом варианте. Ранее, однако, было неясно, что он планирует это уже в 2025 году. Несколько неожиданно только то, что в документе федерального ведомства упоминается возможность посадки обеих ступеней новой системы на корабли в море.

На сегодня таких кораблей для Starship нет: они должны быть весьма крупными, поскольку речь идет о конструкциях высотой 70-80 метров каждая, при этом почти пустых при посадке. Это не создало бы больших проблем на Луне и Марсе, но посадка в морях Земли означает вероятность сильного волнения, при котором иногда переворачиваются даже первые ступени Falcon 9 высотой немногим более 40 метров. Как это предполагают реализовать для намного более крупных новых ступеней, пока не ясно.

Комментарии

  • Можно либо построить посадочную баржу покрупнее, либо оснастить её динамической стабилизацией против качки. Ну и в жестокий шторм не запускать. Можно предусмотреть разные посадочные траектории в "запасные" точки приземления.

  • Комментарий удален пользователем или модератором...

    • Виктор, на практике испытатели ракет в нашей стране в документах используют "тонны" как минимум с 60-х годов, и то же самое использует некто И.Маск, разработчик описанного выше изделия. Я могу попробовать быть святее папы римского, но испытываю сомнения в необходимости этого.

      "цифры в тоннах какие-то странные, то больше десятков МН, то меньше"

      Цифры в тонных в новости везде выше цифр в меганьютонах.

      "То есть пиковая [не суммарная разве?] "

      Нет, не суммарная, потому что в случае первой ступени Старшипа пиковая тяга достигается на высоте, потому что с высотой нарастает. Т.е. суммарная будет разной для разных высот, а вот пиковая будет вполне определенной.

      " больше пирамиды Хеопса [в современном её виде]."

      Пирамида Хеопса изначально была ниже 150 метров.

      "Итого[:]"

      Это к корректору. Высшее филологическое у нее, а не у меня, ей и решать, где запятые.

      "поднимает [повышает]"

      "Поднимает" -- это вполне допустимый синоним слова "повышает".

      " [в многоразовой версииии и до 250т - в невозвратной (расходуемой)]"

      Я не вижу необходимости добавлять про расходуемую версию, потому что ее параметры пока неясны для v3. По умолчанию Старшип -- система многоразовая, поэтому и указаны многоразовые нагрузки.

      "а [втрое]"

      Спасибо, поправил.

      "Исходя из [этого,] "

      Не понимаю, почему вам не нравится слово тяга, которое там уже стоит.

      • Комментарий удален пользователем или модератором...

        • Виктор, в отношении тяги и вообще силы в тоннах или килограммах. Строго говоря, конечно, нужно указывать тонны силы или килограммы силы. Тут есть два момента. Первое - жаргонизмы области. В авиации, например, про тягу всегда говорят "тонн", без добавления силы. Ни один лётчик не говорит "тонн-силы". Максимал ( тоже не "режим максимальной тяги", а "максимал" - и так и указывается в руководстве по эксплуцатации) столько тонн, полный форсаж столько тонн. Точно так же говорят "сверхзвук" или "гиперзвук", хотя формально, в строгом физическом значении, гиперзвук - это вовсе не движение потока или в среде со скоростью М=5 и более, а это звук с частотой колебаний от1 гигагерца до до 10000 гигагерц.
          Второе - даже не знаю, как правильно назвать, но, как верно заметил Иван Колупаев - посмотрите любой чек от весов в магазине. Там всегда указано "вес - Х кг". То есть вес везде в торговле и у населения идёт в килограммах, без слова "сил". И никто это не поправляет, хотя я ни разу не видел указание веса продуктов в килограмм-силах или ньютонах. А вы видели в торговле вес в кгс или ньютонах? Видимо, указание веса в килограммах в торговле (в том числе в официальных документах, например товарных накладных) общепринято, неизменно, широчайше распространено, и ни единого исключения, чтобы писали правильно, в кгс. Живой вес барана всегда укажут в кг, но не кгс. Тянет ли поправлять вес в кг в магазинах? или там фиг с ним, плетью обуха не перешибёшь?)
          Когда я вижу тягу в тоннах, воспринимаю как широко распространённый жаргонизм. Принимать его или нет - вопрос привычки или выбора. Я, например, не принимаю написание "скорость пять Махов", потому что единицы измерения "Мах" нет, и более того - не может быть в принципе: число Маха именно безразмерное, как и все критерии подобия ( точно так же значение числа Рейнольдса, тоже критерия подобия, никто не пишет в Рейнольдсах, например - это ахинея). Но мне это режет глаз, потому что я об этом знаю, помню, и тд. А другому нет.

        • Так же как и извечное "на орбиту Земли" или "вышел на орбиту Луны", хотя речь об околоземных или окололунных орбитах. Тоже возражал, потом махнул рукой. Просто возражать надоело)
          Возражаю и в других случаях, широчайше распространённых в народе - "вернуться в родные пенаты" невозможно в принципе, ведь пенаты это статуэтки. можно вернуться к родным пенатам, но не в них. Просто люди не знают, что такое пенаты. Как и "уйти вниз в глубоком вираже", ведь вираж горизонтальная фигура, за изменение высоты на вираже инструктор попеняет пилоту. А глубоким вираж становится, если крен при выполнении этого горизонтального полёта по кругу (не по окружности, кстати, а по кругу - так во всех руководствах написано, хотя траектория виража - горизонтальная окружность) больше 45 градусов, а не потому, что самолёт уходит вниз - он не должен уходить ни вверх, ни вниз при правильном выполнении виража. И от плевел (злаковое растение lolium temulentum, на поле являющееся сорным) отделяют не зёрна, а пшеницу. Даже "облачность" в авиации расползлось широко в значении "облака" - но облачность это число, а не сами облака. И "низкая облачность" строго говоря означает не высоту облаков или их нижней кромки. Но вот так принято, ничего не поделаешь. И тд и тп, могу привести массу подобных примеров неправильного использования понятий и выражений. В общем, тут кому что. Если совсем строго, то надо и с магазинами и их весом в кг бороться. Если допускать привычные вольные написания, то можно не бороться. Научпоп - не строго научная область, но да, стремящаяся к научному уровню. Область меж наукой и бытовухой. Чистая наука есть и без научпопа, но она будет скучна читателям научпопа. Здесь оптимален некий баланс науки и бытовухи, точно описать который отдельная задача. Поэтому и вы правы в стремлении к точности, и тягу в тоннах настолько привычно писать в авиации и ракетной области, что кому глаз режет, кому нет. Выводов у меня нет, просто поделился своим восприятием. Поддержать приятный диалог :)

    • Виктор, слово «итого» не требует обособления (как и двоеточия).

      • Комментарий удален пользователем или модератором...

        • Можете позвонить в справочную службу Института русского языка, это их цитата. Мы следуем правилам, а не тому, какая пауза кому-то слышится или не слышится.

    • Виктор, тонна-сила, вернее килограмм- сила( кгс) это всего лишь единица измерения силы в системе СГС (сантиметр, грамм, секунда), а ньютон - единица измерения силы в системе СИ. И это не "сила, с которой ракета поднимает груз массой в одну тонну". Это просто сила( тяга) которую создают двигатели ракеты.

  • Отчего то мне кажется что запулить spacex корабль на Луну с автооблетом и возвратом, имея даже текущий и уже работающий р-н Суперхеви с его мощностью в разы выше сатурновских можно совсем не заморачиваясь с строительством в ближнем космосе гигантской (в сравнении с мкс) базы спейс икс она же по совместительству и заправка.

    Вся эта лабуда понадобится лишь тогда когда рейсы на Луну у спейсов будут регулярные и в аппарате будет серьезно меньше горючки и много пассажиров туристов. Человек например 50 а то и 100.

    Т.е. там реально понадобится в составе станции пара тройка старшипов в конфиге "мы покруче мкс" с наукой, каютами для туристов/ астронавтов, блек джеком и хм.. стюардессами, ну а пара тройка в качестве заправочной станции. (Вся эта старшип сборка не будет нуждатся в термоплитке ибо сажать на Землю ее не будут)Старшипы танкера будут таскать горючку, пара других таскать туристов с Земли на станцию и обратно, а один два (тоже без термоплитки) летать по прогулочному рейсу "Станция СпейсИкс-Луна".

    Как то так.

  • Если бы все было так гладко у Илона как вам хочется но путь увы не усыпан розами. Его окружает куча бездельников.

    • Олег, к счастью, в частных фирмах бездельников увольняют и очень быстро. Они там не задерживаются. Это не гос предприятие которое годами рисует и десятилетиями делает шестерёнку:)
      Любой сложный тех проект не усыпан розами и предполагает наступание на все возможные и частенько и не возможные грабли в процессе прототипирования и доводки.

      • Vlad, " к счастью, в частных фирмах бездельников увольняют и очень быстро. Они там не задерживаются. Это не гос предприятие которое годами рисует и десятилетиями делает шестерёнку:)"

        Вы, вероятно, не так много работали на частых предприятиях. Чтобы понять, о чем я, советую вспомнить, что Боинг тоже частное предприятие. Но его космические успехи очень бледны не только на фоне Маска, но и на фоне Роскосмоса.

        • Александр, у Боинга Старлайнер по крайней мере пристыкован к МКС. У Роскосмоса Орел/Федерация пока в макетах. Да и СЛС хоть и дорогая, но Луну как-то облетела. А вот Ангара идет по пути в никуда и других носителей от РК ожидать в ближайшие -дцать лет не приходится. Так что на фоне РК Боинг нормально смотрится.

          • Артем, ну давайте бюджеты посчитаем )) на старлайнер выделено 4,2 млрд долларов что практически совпадает с годовым бюджетом всего Роскосмоса. И вот тогда получается интересно. За эти деньги Боинг построил за 10 лет косячный посадочный модуль который еле-еле выполнил программу полетов в беспилотном режиме, забросил космонавтов на МКС, но похоже не сможет вернуть. Спуск все время переносится и есть предположения что НАСА просто не хочет рисковать. Роскосмос за один 2023 год совершил 18 успешных запусков и дважды отправил космонавтов туда и обратно.

          • И., а частник Маск запустил 96 фалконов (который выводит на орбиту гораздо больше груза чем союз) и вывел в космос и вернул 12 человек что эквивалентно четырем запускам космонавтов роскосмоса :)
            Вот и вся разница между бездельниками частника и тружениками гос.лавочки.

          • Vlad, а я что-то говорил про "частника маска"? Речь о совсем другой частной компании эффективность которой в космической отрасли весьма относительна. И даже не о всей корпорации Боинг, а о проекте Starliner который компания делала 10 лет и сделала на отвяжись. Куда потрачены 4,2 лярда зеленых надо у Артема спросить он ведь тут главный специалист по растратам и отговоркам 😉 Слава героям каптруда. Впрочем и с вами можно. У вас же главная причина утечек гелия это паталогический страх Запада который я на него спроЭцировал 😂

          • И., речь не о бюджетах, а о возможностях. Старлайнер на МКС и без сомнений привезет астронавтов обратно на землю. Орел только в макетах. Сравнивать стоит эквивалентые вещи, в данном контексте новые разработки современных организаций, а не то, что было изобретено 50 лет назад. Денег мало у Роскосмоса? А куда ж они делись. Это отговорка так себе.

          • Артем, ну раз у вас "без сомнений" то и говорить не о чем 😄 Западная пресса сомневается, НАСА проводит дополнительные проверки и спуск переносит, тоже видать не уверены, но чего они понимают.

          • И., западная пресса много из чего раздувает сенсации, не стоит так уж на них молиться. НАСА ничего не скрывает что они там делают на орбите и какие проводят испытания. Это испытательный полет и идет в целом нормально. Последняя задержка очевидно из-за давно запланированных выходов по обслуживанию станции. Никакой паники или внештатной ситуации нет.

          • Артем, все-то вам очевидно 😁
            ------------------------
            На стройку собирается комиссия. Прораб инструктирует рабочих:
            - Что бы ни случилось, делайте вид, что так и должно быть.
            Комиссия приехала, осматривает объект. Вдруг рухнула одна стена.
            Рабочий радостно, посмотрев на часы:
            - Десять тридцать пять. Точно по графику.

          • Артем, причем тут западная пресса? Любой человек, минимально представляющий себе космическую технику, легко понимает, что при серьезных утечках гелия на МКС безопасное возвращение на Землю проблематично. А перенос НАСА возврата на неопределенный срок -- и вовсе третий звонок.

            Этот полет шел бы нормально, если бы экипаж на нем вернулся на Землю. Что пока выглядит довольно умеренно вероятным.

            "Никакой паники или внештатной ситуации нет."

            Внештатная ситуация налицо. Даже НАСА об этом говорит вполне прямо.

          • А., про западную прессу начал Иван. Где НАСА говорит про внештатную ситуацию ? Все кроме одного из пяти проблемных двигателей починили и испытали, в всего их 28. Утечки гелия тоже небольшие. Опять же по информации НАСА при текущем состоянии утечек гелия хватит на 70 часов работы, а нужно всего 7 для возвращения.

          • Артем, как вы думаете: масса откладываний полета Старлайнера -- теперь аж на июль -- о которых регулярно сообщает НАСА, есть штатная ситуация?

            То очень оптимистичное изложение ситуации, что озвучили вы совершенно не стыкуется с таким откладыванием. Как и крайне уклончивый язык заявлений НАСА по всем вопросам со Старлайнером после его пристыковки.

          • А., я думаю надо смотреть на факты по мере того как они поступают. По факту НАСА совсем не уклончиво рассказали какие проблемы обнаружились во время полета и было сделано заявление: “We are taking our time and following our standard mission management team process,” said Steve Stich, manager of NASA’s Commercial Crew Program.” “Starliner is performing well in orbit while docked to the space station,” said Stich. “We are strategically using the extra time to clear a path for some critical station activities while completing readiness for Butch and Suni’s return on Starliner and gaining valuable insight into the system upgrades we will want to make for post-certification missions.”
            Можно конечно не верить НАСА, но тогда можно на придумывать много чего еще.

          • Артем, я ничего не придумывал -- это НАСА сообщило, что отложило возврат Старлайнера на Землю на неопределенный срок.

            А это никак не может быть штатной ситуацией.

            Совершенно не удивлюсь, если экипаж Старлайнера в итоге вернут на Дрэгоне.

          • А., НАСА сообщили что откладывают возвращение. Полет испытательный, НАСА и Боинг собирают данные. Это все, что сообщило НАСА. Ни про какие внештатные ситуации оно не сообщало. Придумывать можно и про Дрэгон и про что угодно, но если смотреть только на сообщения НАСА, то Старлайнер приземлится в июле и все забудут про мелкие поломки как забыли и про проблемы с Дрэгоном.

          • Артем, ну вы прямо как тот дяденька из другого анекдота "а потом они разделись и выключили свет и опять полная неясность" 😁 Ваше стремление не замечать проблем уже переходит границы разумного. Ну с тем дядькой как раз все понятно не хотел человек верить до последнего в измену жены, и такое бывает, а вам-то зачем? Какую душевную травму несет осознание что у и западной космонавтики не все идеально? Труднее станет ругать космонавтику российскую? Расслабьтесь, одно другому совершенно не мешает.

          • И., у вас слишком много эмоций. В июле Старлайнер спокойно приземлиться и про вашу душевную травму можно будет забыть.

          • Артем, а у вас мягкий знак лишний. Но на ваше "спокойно приземлится" будем посмотреть. Там заодно еще и проблемы со скафандрами оно конечно не связано напрямую, но как бы еще один звоночек. Не люблю тех кто кричит о "преклонении перед западом", но у вас уж больно запущенный случай.

          • И., у вас в голове страшная смесь Боинга, Коллинза, Старлайнеров и скафандров. Все везде звенит и запущено. Закончим тут спорить до мягкой посадки Старлайнера.

          • Артем, ". Старлайнер на МКС и без сомнений привезет астронавтов обратно на землю"

            Мне бы ваш оптимизм.

            Я бы поставил на это не более 40% сейчас.

        • Александр, я работаю именно на частном предприятии и именно на разработке так что глубоко в теме и сам причастен к увольнению бездельников и некомпетентных.
          Это гос предприятие может себе позволить содержать ораву лентяев. Частник не может.

          • Vlad, если частник небольшой -- да. Если большой -- очень даже запросто. Боинг и ЛМ показали это со всем наглядностью, а еще раньше это показал экономист Гэлбрейт в своих книгах о техноструктуре.

          • А., боинг и лм - их косм. подразделения это считай гос.конторы. десятилетиями сидящие на жирных гос заказах по гражданскому и военному космосу. Зажратые и ленивые донельзя :)

  • Ребята, у вас на первой картинке не визуализация на новом космодроме, а скриншот из игры Kerbal Space Program 2))))

    • Илья, а вы в самом деле не в курсе, что значит слово "визуализация", и что в него вполне входит и изображение из компьютерной игры?