От «Бурана» к «Старшипу»

Фото Reuters

Американская компания SpaceX с площадки Бока-Чика в штате Техас запустила второй прототип многоразовой транспортной системы Starship. Через несколько минут после запуска нижняя ступень успешно отделилась от корабля, который продолжил путешествие на орбиту и достиг высоты 148 км. Через девять минут после старта связь с кораблем была потеряна. После этого из центра управления полетом на корабль послали команду на самоуничтожение.

Запуск, выполненный 18 ноября, можно считать более успешным, чем первый, поскольку корабль оказался в космосе (условная граница его проходит на высоте 100 км). Кроме того, на этот раз все 33 двигателя Raptor на первой ступени ракеты запустились, а ступень отделилась от корабля через три минуты после старта.

SpaceX Starship – это разрабатываемая компанией SpaceX многофункциональная, полностью многоразовая двухступенчатая система из сверхтяжелой ракеты-носителя Super Heavy и космического корабля Starship. Система предназначена для экономичной доставки грузов и людей на низкую околоземную, солнечно-синхронную и геопереходную орбиты, а также для межпланетных полетов на Луну и Марс. По словам гендиректора и главного инженера компании SpaceX Илона Маска, система в будущем заменит ракеты-носители Falcon 9 и Falcon Heavy, грузовой и пилотируемый космические корабли Dragon V2.

30 апреля 2020 года NASA в рамках программы «Артемида» выбрала SpaceX одним из трех подрядчиков для разработки систем высадки людей на Луну в 2024 году. NASA частично спонсирует создание лунной версии корабля Starship, способного доставлять экипаж с низкой околоземной орбиты до лунной орбитальной станции Gateway и от станции до поверхности Луны.

16 апреля 2021 года NASA объявила о заключении контракта на сумму 2,89 млрд долл., в рамках которого SpaceX разработает посадочный модуль HLS Starship, который должен безопасно доставить двух американских астронавтов на поверхность Луны, а через неделю вернуть их обратно на окололунную орбиту.

20 апреля 2023 года состоялось первое совместное орбитальное испытание Starship и Super Heavy. Вероятность полного выполнения полетного задания Илон Маск ранее оценивал в 50%. На четвертой минуте полета на высоте 39 км, после прохождения этапа максимального аэродинамического сопротивления, ракета была подорвана по команде из центра управления из-за отказа нескольких двигателей и неконтролируемого вращения.

Илон Маск нисколько не расстроился, потому что денег на строительство новых космических кораблей у него хватает: ведь такая ракета стоит всего каких-то 50 млн долл. Маск заявил, что основной целью испытания было отправить ракету в сколь-нибудь продолжительный полет: «Лишь бы мы не разнесли космодром!»

В этом смысле испытание первой ступени можно считать успешным – она практически полностью отработала свой этап полета, в том числе успешно прошла через пиковый момент нагрузок.

По оценкам SpaceX, запуски Starship обойдутся дешевле, чем запуски других систем. По оценке президента Pioneer Astronautics Роберта Зубрина, в качестве системы доставки на Луну стоимость программы Starship составит лишь 1% от стоимости программ на основе Saturn V 1960-х годов. Или на основе современной SLS (Space Launch System – американская двухступенчатая сверхтяжелая ракета-носитель, разработанная НАСА) в сопоставимых ценах.

Starship, утверждают разработчики, может использоваться для запусков спутников на низкую околоземную орбиту; для снабжения МКС или будущих коммерческих станций; для пилотируемых туристических полетов на орбиты Земли и Луны; для доставки грузов и людей на поверхность Луны; для исследования и колонизации Марса.

Система Starship обладает полной многоразовостью для обеих ступеней. Super Heavy возвращается на стартовый комплекс; вторая ступень (корабль) может также вернуться на стартовый комплекс; обе ступени используют технологию вертикальной посадки. Starship может садиться на любую плотную поверхность, а с дозаправкой сможет доставлять многотонные грузы на любую планету солнечной системы.

Для полета на Марс и последующего возвращения на Землю система потребует организации производства топлива на поверхности Марса из местных ресурсов. Для полета на Луну и возвращения на Землю дозаправки на поверхности Луны не потребуется – достаточно будет дозаправки на орбите Земли перед броском к Луне. В перспективе корабль сможет вместить 100 и более пассажиров для полета на Марс при приемлемой цене за полет для одного человека – около 200 тыс. долл.

На фоне этих успехов в России негромко отметили 35-летний юбилей единственного полета многоразового космического корабля «Буран». Во Дворце культуры города Жуковский прошло собрание, посвященное этой дате. Воспоминаниями о работе по программе «Энергия-Буран» поделились инженеры и летчики Летно-исследовательского института им. Громова (ЛИИ) и ученые Центрального аэродинамического института (ЦАГИ). В исторической части собрания рассказывали об этапах создания и реализации первого в мире полета беспилотного космического корабля. В мероприятии приняли участие Герои Советского Союза и России, заслуженные летчики-испытатели, учащиеся городских школ и молодые специалисты.

В системе «Энергия-Буран» многоразовым элементом в первом полете был лишь сам орбитальный корабль, а блоки первой ступени и центральный блок утрачивались в процессе запуска. Невозможность повторного использования всех восьми маршевых двигателей первой и второй ступеней существенно повысила стоимость старта, которая, по некоторым данным, превысила 1 млрд долл. – против 450 млн у «Шаттла», американского соперника «Бурана». С другой стороны, была создана универсальная транспортная космическая система, позволявшая в отличие от американской выводить в космос не только «Буран», но и произвольные тяжелые грузы массой до 100 т. В то время как у США корабль-челнок являлся неотъемлемой частью транспортной системы, а груз был ограничен 29,5 т. Причем из-за особенностей центровки орбитального корабля ни одного полета с полной загрузкой так и не было совершено.