Огромный фейерверк для всего человечества

24 апреля 2023, 00:00
TASS
Аварии неизбежны при создании нового типа ракет

Компания Илона Маска SpaceX провела первые испытания самой мощной в истории человечества космической ракеты Super Heavy и Starship, разрабатываемой для полетов на Луну и на Марс. Super Heavy, являясь первой ступенью ракеты, должен был вывести Starship в верхние слои атмосферы, после чего приземлиться на платформу в Атлантическом океане, а Starship должна была сделать один виток вокруг Земли с последующей посадкой на платформу в Тихом океане. Испытательный полет проходил без экипажа, в автоматическом режиме.

Ракета успешно стартовала с частного космодрома SpaceX на берегу Мексиканского залива в штате Техас. Однако, поднявшись на высоту выше 35 км, не смогла отсоединить первую ступень, потеряла ориентацию и начала резко менять направление, из-за чего центр управления полетом принял решение ее уничтожить, взорвав.

Илон Маск в собственной социальной сети поздравил команду SpaceX с «захватывающим тестовым запуском Starship» и отметил, что произошедшее многое дало для следующего тестового запуска, который состоится через несколько месяцев.

Аналогично Маск реагировал и на прошлые аварии Starship, считая их неизбежными при создании нового типа ракет. Тогда причинами аварий становились утечки топлива, некорректная работа двигателей и множество других «детских болезней», которые устраняли по мере выявления.

Ракета, состоящая из Super Heavy и Starship, существенно отличается от всего имеющегося парка ракетной техники. Прежде всего, она сверхтяжелая: ее стартовая масса составляет 5000 тонн с грузоподъемностью 150 тонн в многоразовом варианте и 250 тонн при одноразовом использовании. Для сравнения: первые межконтинентальные баллистические ракеты Сергея Королева (выведшие в космос первый спутник и обеспечившие полет Юрия Гагарина), как и ее современная модификация «Союз», весят порядка 300 тонн с грузоподъемностью около семи тонн. Следующие поколения ракет разрабатывались для полетов человека на Луну: американская трехступенчатая ракета «Сатурн-5», созданная Вернером фон Брауном, весила 2300 тонн и имела грузоподъемность 140 тонн, а создаваемая в королевском ОКБ-1 пятиступенчатая Н-1 — 1800 тонн с грузоподъемностью около 160 тонн. Как раз с советской ракеты Н-1 Маск позаимствовал идею оснастить Super Heavy не несколькими сверхмощными двигателями, как у «Сатурна-5», а 33 двигателями Raptor, уже используемыми SpaceX на других ракетах, обеспечивающими совокупную стартовую тягу у земли в 74,6 меганьютонов. Это почти в 1,9 раза больше, чем у другой американской ракеты-«супертяжа», SLS, разработанной Boeing (39,44 мН) и более чем вдвое больше, чем у советского чемпиона, ракетоносителя «Энергия» (35,13 мH). Таким образом, компания не только сэкономила на разработке нового двигателя, но и повысила надежность Super Heavy, получив возможность отключать во время полета вышедшие из строя несколько двигателей. Самостоятельной инженерной задачей является обеспечение синхронной работы многочисленных двигателей первой ступени с небольшой единичной мощностью. Но эту задачу инженерам SpaceX решить удалось, в отличие от создателей Н-1: все четыре ее испытательных пуска в 1969‒1972 годах закончились неудачно, причем именно по причине несогласованной работы 30 двигателей НК-15 первой ступени.

Но один советский космический рекорд остается все еще непревзойденным. Созданный в химкинском НПО «Энергомаш» им. В. П. Глушко четырехкамерный двигатель РД-170 является самым мощным единичным жидким реактивным двигателем в истории. Его тяга у земли — 7,26 мН (у некоторых модификаций еще выше). Твердое «серебро» продолжает держать легендарный F-1 фон Брауна с тягой 6,87 мН. Пять F-1 первой ступени «Сатурна-5» проторили человечеству дорогу на Луну.

Главной «фишкой» Маска остается многоразовое использование ракеты. В отличие от американского проекта Space Shuttle и советского «Бурана» на Землю возвращается не только космический аппарат, но и его ракетоноситель. «Буран» выводился на космическую орбиту ракетоносителем «Энергия» массой 2400 тонн, то есть «многоразовый» пуск «Бурана» стоил гораздо дороже запуска «Союза». Кроме того, Space Shuttle и «Буран» использовали в качестве топлива очень дорогой жидкий водород, а ракеты Super Heavy и Starship — очень дешевый жидкий метан. Кроме дешевизны жидкий метан призван решить проблему топлива для обратного полета с Марса на Землю: ­в отличие от жидкого водорода жидкий метан не очень сложно произвести на Красной планете, которая содержит все необходимые для этого компоненты. В итоге, по словам Маска, регулярное использование Starship позволит снизить стоимость космического полета с десятков до нескольких миллионов долларов.