Опубликован план «почти орбитального» полета прототипа Starship в этом году

Как пишет сайт SpaceNews, документ с соответствующими данными о будущем космическом полете Starship размещен (ссылка может быть недоступна из России) на портале Федеральной комиссии по связи США (FCC). Ведомство получило от SpaceX подробное описание запланированной на второе полугодие 2021-го миссии. Это стандартная процедура, с которой начинается юридическая подготовка подобных запусков или испытания. На очереди — аналогичный запрос и получение лицензии от Федерального управления гражданской авиации США (FAA), но это уже другая история.

Итак, что мы можем узнать из этого документа? Начнем с профиля полета. В пока неуказанную дату «связка» из прототипов ускорителя (первой ступени) Super Heavy и космического корабля Starship стартует с площадки в Бока-Чика, штат Техас. Через 169 секунд после отрыва от стартового стола двигатели ускорителя отключатся, а еще через две секунды произойдет разделение ступеней. Тестовая версия ускорителя не будет возвращаться на космодром SpaceX, а вместо этого через 495 секунд после взлета совершит посадку в 32 километрах от побережья, в Мексиканском заливе.

Прототип Starship, в свою очередь, запускает свои двигатели Raptor через пять секунд после разделения ступеней и продолжает полет. На 521-й секунде после старта он их должен выключить и оказаться на целевой высоте. Однако полного витка вокруг Земли корабль делать не станет и выполнит маневр входа в атмосферу над Тихим океаном. Плановое место приземления — точка в открытом море, в сотне километров на северо-запад от острова Кауаи (Гавайские острова).

Для проведения всех вышеописанных мероприятий SpaceX просит у FCC выделить три набора радиочастот. Они потребуются компании для непрерывной связи с прототипами и сбора необходимых данных. Кроме всего вышеописанного, в заявке как содержится множество сопроводительных данных, так и отсутствует целый сонм деталей, которые ведомству не нужны, а фанатам космонавтики безумно интересны. Попробуем часть восстановить по обрывкам информации, а часть предположить.

Так он орбитальный или нет?

В заявке SpaceX называет эти испытания однозначно орбитальным тестом (Orbital Test). Прототип Starship наберет необходимую высоту, чтобы считаться космическим кораблем (100 километров) и орбитальную скорость на этой высоте. Но при этом не совершит ни одного полного витка вокруг Земли. Иными словами, с точки зрения баллистики этот запуск будет орбитальным, но у злопыхателей найдется повод критиковать испытания. Хотя, если посмотреть на профиль полета, возможность завершить виток у прототипа будет. Однако воспользоваться ей никто не собирается ради безопасности.

Глава SpaceX Илон Маск пояснил этот момент в твиттере, прокомментировав запись астронома и космического энтузиаста Скотта Мэнли (Scott Manley). Тот опубликовал выдержки из заявки космической компании Маска в FCC со своими пояснениями. Предприниматель написал, что сход с орбиты специально сделан над Тихим океаном — на случай, если прототип Starship не переживет вход в плотные слои атмосферы в целом виде. Тогда его обломки благополучно упадут на воду и не нанесут ущерба ни людям, ни строениям.

Очевидно, попытки вернуть как Starship из космоса, так и Super Heavy с большой высоты на площадку в Бока-Чика пока проводить небезопасно. По крайней мере, на нынешнем этапе развития проекта. Одно дело прототипы, планирующие с высоты в 10-20 километров и развивающие скорость максимум в сотни метров в секунду. А другое — первая ступень, возвращающаяся со скоростью порядка двух километров в секунду, и космический корабль, разогнавшийся минимум втрое быстрее.

Техническое обеспечение

Перво-наперво, стоит сказать, что полететь в космос должны прототипы SN20 (корабль) и BN3 (ускоритель). Во всяком случае, об этом несколько месяцев назад говорил Маск. Третий экземпляр первой ступени уже собирается на «Звездной базе» в Бока-Чика. Корабля с нужным индексом наблюдатели еще не увидели. Но инженеры SpaceX навострились собирать прототипы с невероятной скоростью, так что можно не беспокоиться.

Однако напрашивается другой вопрос: а что с двигателями? На летный экземпляр Starship нужно минимум шесть (три оптимизированных для вакуума и три для посадки, оптимизированных для плотной атмосферы), а первой ступени потребуется более двух десятков. Точное количество двигателей Raptor для Super Heavy в финальной конфигурации пока не известно. Однако все известные варианты ее дизайна подразумевают порядка 25-30 силовых установок. Такое количество агрегатов нужно успеть сделать, протестировать и доставить от производства в Бока-Чика.

На вопрос, успеет ли SpaceX сделать столько двигателей к полету, энтузиасты с портала NASASpaceFlight отвечают утвердительно. Они пристально наблюдают за всеми производственными площадками частной космической компании. На успешно летавшем прототипе SN15, который стал важнейшей вехой в развитии проекта, установлены двигатели Raptor с серийными номерами в диапазоне 50-60. В то же время тестовый полигон в Макгрегоре испытывает уже диапазон 70-80, а на заводе в Хоторне выпускают экземпляры с номерами больше 150 (по несколько штук в неделю).

То есть вопрос с двигателями потенциально закрыт. Остается посадка: все же помнят, как первые ступени Falcon 9 впечатляюще касаются плавучих платформ, поэтому ждут аналогичного зрелища от исполинской Super Heavy. Но пока этого, скорее всего, не произойдет. Да, в январе SpaceX купила две нефтяные платформы, которые сейчас активно оснащают посадочным оборудованием. Но навряд ли компания успеет их доделать за полгода. Тем более что после перестройки их нужно и отбуксировать в зону посадки.

Так что первый прототип Super Heavy, отправляющий нагрузку в космос, почти наверняка просто опустится на воду. Это будет мягкая посадка, но повторно использовать такую ступень нельзя. И вообще, существует ненулевой шанс, что бочка утонет. А вот судьба тестового «орбитального» Starship уже известна и указана в заявке: корабль совершенно точно приводнится. Возможности его посадить на твердую поверхность даже теоретически пока нет.

Поехали?

Если SpaceX удастся хотя бы попытаться в ближайшие полгода запустить прототип всей системы Starship на орбиту — это будет феерический успех. Вне зависимости от исхода, даже если все компоненты развалятся, не долетев до точки посадки. Так быстро ракеты не разрабатывали, пожалуй, с самого начала космической гонки. Напомним, первый прототип Starship — демонстратор Starhopper — взлетел в июле 2019 года. А высотные прототипы начали летать только в декабре 2020-го!

Чтобы осуществить «орбитальный тест», SpaceX нужно получить еще разрешение FAA. Несмотря на недавние споры между компанией и ведомством, проблем возникнуть не должно. Процедура несколько сложнее, чем заявка в FCC, и на нее уйдет больше времени, а также дату старта в заявке придется указать точно. Так что ждем лета — для любителей космонавтики оно будет невероятно интересным.