Звездолёт Маска завершает «четыре последовательных взрыва»! В будущем ожидается, что он будет достигать любой точки Земли за 40 минут.

Ожидание прямой трансляции космического корабля наверняка заставит ваше сердце биться чаще.

Или станьте свидетелем истории.

Или посмотрите, как Маск запускает фейерверки.

Однако сегодня SpaceX получила благословение богини судьбы. После четырёх неудач подряд десятый испытательный полёт Starship наконец оправдал ожидания — он успешно стартовал и выполнил поставленную ключевую задачу.

Голоса, сомневающиеся в способности Маска «рисовать радужную картину», временно замолчали, по крайней мере сегодня.

Экстремальный испытательный полет, который «намеренно выявляет недостатки»

Запущенный в этот раз «Звёздный корабль» имеет длину около 120 метров и диаметр 9 метров. Он состоит из двух частей: сверхтяжёлого ускорителя длиной около 70 метров и верхнего космического корабля под названием «Звёздный корабль».

Обе части изготовлены из нержавеющей стали и рассчитаны на быстрое и полное повторное использование.

На этот раз ускоритель Super Heavy не вернётся на стартовую площадку для манёвра «палочки для еды», а направится в Мексиканский залив для управляемого приводнения. Тем временем разгонный блок Starship продолжит полёт и в конечном итоге совершит управляемое приводнение в Индийском океане.

Без лишних слов, давайте подробно рассмотрим весь процесс полета.

Старшип успешно запустился и взлетел. 33 двигателя Raptor на борту работали исправно и успешно прошли критический узел ступени максимального динамического давления.

(Примечание APPSO: Максимальное динамическое давление (Max-Q) — это момент пикового динамического давления, когда космический корабль или ракета взлетает с земли и проходит через атмосферу, из-за совокупного эффекта увеличения скорости и уменьшения плотности воздуха.)

Основными задачами испытаний этого ускорителя являются посадка и запуск.

В частности, после разделения Starship (верхней ступени) и ускорителя, ускоритель вернётся на Землю и попытается совершить «посадку». Первым шагом будет переворот (контроль переворота) так, чтобы двигатель был направлен в правильном направлении для запуска и замедления.

После переворота ускоритель включит двигатель и совершит обратную тягу (толчок зажигания). Это эквивалентно нажатию на тормоза, позволяя ускорителю постепенно отклониться от первоначальной траектории подъёма и перейти к заданной траектории спуска.

Преимущество этого маневра, продемонстрированного во время девятого полета, заключается в том, что он требует меньшего резервного топлива, что позволяет использовать больше топлива на этапе подъема и выводить на орбиту большую полезную нагрузку.

Самое сложное — это окончательное приземление.

Первоначальный проект предполагал окончательную посадку с одновременным включением всех трёх центральных двигателей, но в этом испытании один из них будет намеренно отключен. Эта схема больше похожа на «тест на спущенное колесо»: проверить, сможет ли автомобиль устойчиво остановиться, двигаясь на высокой скорости. Наконец, аппарат ненадолго зависнет над морем, используя оставшиеся два двигателя, а затем выключится и упадёт в Мексиканский залив.

Судя по результатам сегодняшних испытаний, общие характеристики ускорителя превосходны. По сравнению с ускорителем, миссии, выполняемые разгонным блоком Starship, столь же сложны и разнообразны.

После перехода на вторую ступень полёта Starship продолжил набор высоты и впервые успешно выпустил восемь имитированных спутников Starlink. В ходе всего процесса развёртывания примерно по одному спутнику в минуту, и всё развёртывание было завершено организованно.

Характеристики этих симуляторов Starlink в целом соответствуют характеристикам спутников Starlink следующего поколения и могут быть интерпретированы как версия V2 Plus. По сути, они представляют собой важную репетицию перед будущим официальным запуском спутника V3.

Ожидается, что каждый будущий спутник V3, запущенный Starship, добавит 60 Тбит/с пропускной способности к сети Starlink, что в 20 раз превышает пропускную способность, добавляемую одним запуском Falcon 9.

Помимо запуска спутников, в ходе этого полёта было проведено ещё одно важное испытание — повторный запуск двигателя Raptor в условиях космоса. Это критически важно для будущих орбитальных манёвров, и в конечном итоге оно прошло успешно.

Но просто проверить нормальное функционирование недостаточно, исследовательская группа SpaceX должна также взять на себя инициативу по «выявлению неисправностей».

Чтобы проверить предельные возможности самолёта, сначала сняли часть теплоизоляционных плиток, подвергнув незащищённый самолёт воздействию интенсивного атмосферного тепла, чтобы выявить возможные уязвимости. Одновременно с этим они установили несколько различных металлических теплоизоляционных плиток, в том числе одну с активным охлаждением, чтобы определить наиболее надёжное решение.

Кроме того, чтобы решить проблему «высокотемпературных горячих точек», возникшую во время шестого испытательного полета, они отполировали края изоляционных плиток, сделав их более острыми, что позволило потоку воздуха проходить более плавно и не допустило накопления тепла в определенных местах.

Судя по кадрам прямой трансляции, общие характеристики теплоизоляции были хорошими, а закрылки сохраняли управляемость в условиях высокой интенсивности. Несмотря на локальную абляцию и деформацию поверхности, конструкция космического корабля и система давления оставались стабильными.

Согласно запланированной траектории, даже финальная траектория полёта требовала особой конструкции: аппарат должен был столкнуться с сильнейшим аэродинамическим давлением при входе в атмосферу, намеренно выжимая хвостовые стабилизаторы до предела, чтобы проверить, выдержит ли конструкция. Это было почти самоистязание, поскольку настоящий полёт на Марс не оставил бы места для слабости.

Наконец, Starship успешно выполнил маневр переворота, выполнил процедуру посадки по плану и успешно совершил управляемое приводнение в Индийском океане.

Звездолет, план Б для выживания человечества

Задержки стали для Starship почти обыденностью.

Ранним утром 25 августа утечка жидкого кислорода в наземной системе вынудила закрыть стартовое окно в последнюю минуту. После устранения проблемы на следующий день была произведена дозаправка, и запуск, казалось, был готов к успеху. Однако погода оказалась настоящим препятствием на пути к покорению звёзд и моря.

Над местом старта висело облако в форме наковальни, не желая рассеиваться.

Облако «Наковальня» оказалось непростой целью. Его мощный электрический заряд мог в любой момент спровоцировать молнию. Если же корабль Starship, наполненный жидким кислородом и метаном, любой электрический разряд мог превратить его в огненный шар ещё до того, как он покинет стартовую площадку. У SpaceX не оставалось другого выбора, кроме как снова нажать кнопку паузы.

Осторожность — не преувеличение. Седьмой, восьмой и девятый полёты, совершённые в этом году, один за другим столкнулись с серьёзными авариями.

Например, хотя девятый полет прошел успешно, из-за отказа диффузора системы наддува топливного бака утечка метана привела к тому, что космический корабль вышел из-под контроля в космосе и в конечном итоге сгорел при возвращении над Индийским океаном.

Starship 36, изначально запланированный для десятого полёта, взорвался во время наземных испытаний в июне этого года. Хотя обошлось без жертв, космический корабль был полностью разрушен, а независимый испытательный полигон SpaceX получил серьёзные повреждения.

Хотя экстренное развертывание резервного корабля Starship 37 решило проблему, непредсказуемость COPV бросила тень на пилотируемые полёты. Этот, казалось бы, простой напорный бак несёт тяжёлую задачу по поддержанию давления топлива, и его отказ был бы катастрофой.

Вчера Маск, лично наблюдавший за сражением, также появился в официальной комнате прямой трансляции и провел 30-минутную беседу с ведущим и Биллом Райли, вице-президентом Starship Engineering, и вновь изложил свою грандиозную концепцию:

«С самого начала Starship проектировался так, чтобы отличаться от Falcon и других ракет — мы проектировали его для масштабного производства. Недостаточно построить один Starship и облететь одну орбиту, нужно делать это непрерывно и быстро. Наша конечная цель — строить тысячи Starship в год, что необходимо для создания самодостаточного города на Марсе».

Колонизация Марса — это корзина, в которую поместятся любые технологии. Чем больше эта корзина, от колонизации до энергетики и робототехники, тем шире человеческое воображение. Подтекст Маска заключается в том, что Starship — это план Б человечества, гарантирующий устойчивость цивилизации, где бы она ни приземлилась.

Это звучит как фантастика, но Маск действительно назвал конкретный график.

В марте этого года Маск заявил, что первая партия космических кораблей доставит гуманоидного робота Tesla «Оптимуса Прайма» на Марс в конце 2026 года. Если высадка пройдёт гладко, пилотируемая миссия на Марс «может быть реализована уже в 2029 году, но более вероятна дата 2031 года».

Но к маю тон стал более осторожным. «Если нам повезёт, мы постараемся этим воспользоваться, — сказал он, — но я думаю, что шансы на успех — 50 на 50».

«Быстрая итерация» давно стала мантрой в коммерческой космической отрасли. Проблема в том, что большинство людей придерживаются её лишь на словах, выбирая безопасный подход, когда дело доходит до дела. Традиционные аэрокосмические гиганты обычно воспринимают эти философии как пустые слова. SpaceX же придерживается уникальной философии разработки: «сначала тестируй, потом совершенствуй».

Таким образом, история испытательных полётов Starship — это череда «красивых смертей», каждая из которых стоит миллиарды. Хотя неудачи — это норма, каждая неудача накапливает опыт для следующей. Именно этот нетрадиционный подход позволил SpaceX поддерживать самый быстрый в мире темп итераций и приблизил Starship к Марсу.

Однако такой безрассудный подход к проектированию имеет свою цену.

По мере приближения миссии Starship к пилотируемой миссии на Марс, его допустимый предел погрешности будет значительно сокращаться. В NASA действуют чрезвычайно строгие стандарты безопасности пилотируемых космических полётов, требующие многократной проверки каждой системы. В настоящее время Starship ещё предстоит пройти долгий путь, прежде чем он сможет соответствовать стандартам пилотируемых космических полётов.

Помимо мечты о Марсе, Маск также постоянно продвигает услугу Earth Express — использование космических кораблей для перевозки грузов из одной точки Земли в другую.

«До любой точки Земли можно добраться за 40 минут. Из Лос-Анджелеса в Сидней можно добраться менее чем за полчаса, из Нью-Йорка в Сингапур — за полчаса, а пересечение Атлантики займёт всего 10 минут. Орбитальные ракеты — самый быстрый из известных видов транспорта, они летают в 30 раз быстрее коммерческих самолётов и обеспечивают исключительную видимость».

Но два дня задержек подряд напоминают нам, что, какими бы грандиозными ни были планы, практические технические задачи остаются пугающими. Однако, возможно, именно в этом и заключается прелесть космической отрасли: она постоянно подталкивает человечество к раздвиганию границ физических законов, и это всегда сопряжено с неопределённостью.

Как сказал Маск: «Всегда важно объяснять, почему ты что-то делаешь, и причина разработки Starship заключается в том, что мы хотим, чтобы люди стали межпланетным видом». Эта цель достаточно масштабна и важна, чтобы мы сохраняли терпение и уверенность перед лицом реальных трудностей.

Марсу, возможно, и не нужны люди, но людям он всегда будет нужен. Им также нужна причина, достаточно далёкая, достаточно сложная и достаточно безумная, чтобы продолжать бороться и смотреть вверх.

#Приглашаем вас следить за официальным публичным аккаунтом WeChat проекта iFaner: iFaner (WeChat ID: ifanr), где в ближайшее время вам будет представлен еще более интересный контент.

iFanr | Исходная ссылка · Просмотреть комментарии · Sina Weibo