„SpaceX Starship“: viskas, apie ką kada nors galvojote, bet bijojote paklausti

Didžiulė „SpaceX“ raketa „Starship“ gali pakeisti komercinę kosmoso ekonomiką, užtikrinti Amerikos, kaip pasaulinės kosmoso lenktynių lyderės, poziciją ir pirmą kartą iškelti žmones į Marsą. Bet pirmiausia jis turi patekti į orbitą.

Tai tampa daug labiau tikėtina, nes Starship bandymų programa įsibėgėja ir kompanija demonstruoja vis daugiau galingų raketos galimybių. Vis dėlto daugeliui „Starship“ vis dar iš esmės yra turtingiausio pasaulio žmogaus tuštybės projektas. Šiame straipsnyje bus bandoma paaiškinti raketos kilmę ir kur ji gali būti nukreipta.

Kas yra Starship?

Beveik 400 pėdų aukščio stovintis Starship yra didžiausia ir galingiausia kada nors pastatyta raketa. Palyginimui, bendrovės dažnai naudojamas „Falcon 9“ yra 229 pėdų aukščio, o „Saturn V“, atnešęs „Apollo“ misijas į Mėnulį, buvo 363 pėdų aukščio.

„Starship“ taip pat yra „SpaceX“ egzistavimo priežastis: skleisti „sąmonės šviesą“, kaip sako Muskas, per Saulės sistemą, pradedant nuo Mėnulio ir Marso.

Raketa sudaryta iš dviejų pakopų: Super Heavy stiprintuvo ir antrosios pakopos, kuri dar vadinama Starship. Pakildamas „Super Heavy“, naudodamas 33 „Raptor“ variklius, sukuria neįtikėtiną 16,7 mln. svarų trauką. Tiek galios reikia norint nugabenti 100–150 tonų krovinių ir įgulos į žemą orbitą – vėlgi, lygiavertė „Saturn V“, bet keliais būdais žymiai pažangesnė.

Didžiausias pokytis yra tas, kad „Starship“ yra sukurtas taip, kad jį būtų galima visiškai pakartotinai naudoti, o tai reiškia, kad galiausiai abu etapai grįš į paleidimo vietą, kad būtų greitai atnaujinti ir pakartotinai panaudoti kitai misijai. Tai būtų pirmas atvejis raketų istorijoje. Nors „SpaceX“ pradėjo pakartotinį stiprintuvo naudojimą su Falcon 9 raketa, viršutinė pakopa vis dar paliekama orbitoje, kad sudegtų Žemės atmosferoje.

Pakartotinis naudojimas ir neįtikėtina naudingoji apkrova gali sumažinti „Starship“ sąnaudas (pačiam „SpaceX“) iki 2–3 mln. USD už paleidimą, tvirtino Muskas. Nors mes neturime tvirto supratimo, kiek bendrovei kainuoja paleisti kiekvieną Falcon 9, nes „SpaceX“ finansiniai duomenys yra konfidencialūs, klientui jų kaina yra 69,75 mln.

Kokios yra „Starship“ programos ištakos?

Tarpplanetinės kelionės buvo įtrauktos į „SpaceX“ DNR praktiškai nuo pat jos įkūrimo. Elonas Muskas kalbėjo apie sunkiasvorės raketos, galinčios du dešimtmečius nunešti daug tonų masės į žemą Žemės orbitą, Mėnulį ir dar toliau, sukūrimą. Dar 2005 metais Muskas viešai aptarinėjo savo planus sukurti 100 tonų naudingosios galios raketą, kurią būtų galima išsiųsti į žemą Žemės orbitą.

Raketa, dabar žinoma kaip Starship, buvo pavadinta keliais skirtingais pavadinimais: „BFR“ ir „BFS“ (Big F—ing Rocket/Ship arba Big Falcon Rocket/Ship, priklausomai nuo to, ko klausiate); Marso kolonijinis transporteris; ir tarpplanetinio transporto sistema. 2019 m. liepos mėn. mažasis antrosios pakopos prototipas, pavadintas „Starhopper“, pirmą kartą atliko mažą šuolį; po to įvyko pirmasis didelio masto demonstracinis aparatas, vadinamas SN15, kuris 2021 m. gegužę pirmą kartą atliko bandomąjį skrydį dideliame aukštyje.

Žinoma, ne viskas buvo rožinė: bendrovė taip pat susprogdino keletą prototipų, o pirmasis ir antrasis integruoto skrydžio bandymai 2023 m. balandį ir 2023 m. lapkritį baigėsi ugniniais sprogimais ore.

„Starship“ programa pastaraisiais metais paspartėjo dėl dviejų pagrindinių pokyčių: „Starlink“, „SpaceX“ interneto palydovo žvaigždyno, teikiančio itin svarbias pajamas „Starship“ plėtrai, paleidimas ir veikimas ir NASA 4 mlrd. „Starship“ versija, skirta žmonėms išlaipinti Mėnulyje „Artemis“ programai. Tai mus veda prie kito klausimo…

Kodėl Starship svarbus?

„Starship“ dažnai suprantamas kaip vieno milijardieriaus augintinio projektas, tačiau tai yra labai klaidingas „Starship“ tikslo ar vaidmens, kurį jis galėtų atlikti kosmoso ekonomikos ateityje, supratimas.

Nepriklausomai nuo to, kada Starship gali pradėti komercinę veiklą, beveik kiekvienas pramonės ekspertas sutinka, kad jis gali iš esmės pakeisti kosmoso ekonomiką. Kaip minėta pirmiau, nė viena kita raketa nebuvo pilnai pakartotinai naudojama, o tos, kurios yra iš dalies pakartotinai naudojamos, neprilygsta tokio dydžio ir galios, kokia yra raketa.

Ką tai reiškia? Na, o iš esmės išsprendus galimybę paleisti birius krovinius, galima pradėti įsivaizduoti daugybę neįtikėtinų ir iki šiol neįsivaizduojamų galimybių – su sąlyga, kad likusi pramonės dalis sugebės neatsilikti.

„Starship“ nėra tik komercinės kosmoso pramonės augimo pagrindas. NASA taip pat tikėjosi savo Artemis programos su didžiule nešančia raketa, kai 2021 m. skyrė SpaceX HLS apdovanojimą, kad pristatytų įgulos laivą, galintį išlaipinti astronautus Mėnulyje Artemis III misijai. Šis apdovanojimas iš esmės pavertė „Starship“ iš vienos bendrovės ambicijų į pagrindinę dalį užtikrinant nuolatinį Amerikos pranašumą kosmose.

Kada bus kitas skrydžio testas?

Šeštasis skrydžio bandymas šiuo metu numatytas ne anksčiau kaip lapkričio 18 d. Čia suskirstome pagrindinius bandymo skrydžio tikslus. Bendrovė bandys atkurti ankstesnio bandomojo skrydžio sėkmę, įskaitant „Super Heavy“ stiprintuvo gaudymą naudojant iš paleidimo bokšto išsikišusias lazdeles, taip pat aparatinės ir programinės įrangos atnaujinimų testavimą.

Taigi, kada mes eisime į Marsą?

Remiantis naujausiais Musko skaičiavimais – reikia pasakyti, kad jo skaičiavimai istoriškai nebuvo itin patikimi – „Starship“ į Marsą pakils 2026 m. Tai greičiausia galimybė atlikti tikslingą misiją, atsižvelgiant į dviejų planetų orbitų padėtį aplink saulė. Neaišku, ar „SpaceX“ laiku paruoš raketą tokiai ilgai misijai, daugiausia dėl to, kad vis dar yra didelių techninių iššūkių, kurių reikia išvengti, pavyzdžiui, degalų papildymas orbitoje.

Teisingai: kad pasiektų Marsą ar net Mėnulį, „Starship“ turėtų papildyti degalus naudojant „Starship“ tanklaivį, kuris kabo orbitoje. Tas Starship perkels raketinį kurą į pagrindinę transporto priemonę prieš tęsdamas kelionę. Degalų papildymas turėtų vykti keletą kartų – „Artemis III“, „SpaceX“ skaičiavimais, prieš šią misiją į orbitą reikės paleisti apie 10 degalų papildymo tanklaivių.

Žvaigždžių laivas, kuris skris į Marsą, neatrodys tiksliai taip, kaip skraidantys šiandien, Muskas balandį sakė „SpaceX“ darbuotojams: tarpplanetinis Starship greičiausiai bus 500 pėdų aukščio, jame bus dar daugiau vietos įgulai ir kroviniams.