SpaceX провела испытания гигантского ракетного двигателя с «безумной силой» для полетов на Луну и Марс. Будущее компании Илона Маска может зависеть от его непревзойденной производительности

На прошлой неделе Илон Маск дебютировал с огромным новым ракетным двигателем, который, по его словам, мог бы дать «безумную мощность» - то, что нужно его космической компании SpaceX, чтобы запускать людей на Луну, Марс и за его пределы.

Маск поделился двумя видеофильмами о двигателе размером с грузовик под названием Raptor, который извергает пламя и издает громкий шум на испытательном стенде SpaceX в Макгрегоре, штат Техас. Компания провела испытание на статический огонь, как его называют, в поддержку многоразовой системы запуска, которую она разрабатывает под названием Starship-Super Heavy.

SpaceX разрабатывает Starship, чтобы стать космическим кораблем высотой около 18 этажей, изготовленным из нержавеющей стали, который может перевозить около 150 тонн груза и 100 человек на поверхность Марса. Звездолет отправится на орбиту вокруг Земли на вершине сверхтяжелого ракетного ускорителя, который может достигать 22 этажей.

«Первый запуск двигателя полета Starship Raptor! Так гордимся отличной работой команды @SpaceX !!» Написал Маск в твиттере в прошлое воскресенье, который включал фотографию (см. выше). Испытание было выполнено при 65% тяге, в соответствии с Ars Technica в своем информационном бюллетене «Rocket Report».

В 2016 году SpaceX запустил меньшую и более экспериментальную версию Raptor, но тесты являются полнофункциональной летной версией.

В среду, 6 февраля, SpaceX провела второй тестовый запуск нового Raptor с большей тягой - на этот раз она достигла «уровня мощности, необходимого для Starship и Super Heavy», - написал Маск в Твиттере, поделившись фотографией в четверг. Он отметил, что этот второй тест был проведен с использованием «теплого топлива» и что при подаче топлива и окислителя с криогенным охлаждением он может превышать свои требуемые характеристики на 10-20%.

 

Марко Касерес, старший космический аналитик в Teal Group, которая изучает аэрокосмическую и оборонную промышленность, сказал, что первое успешное испытание - это большое дело.

«Если бы это был провал, это означало бы везвращение к чертежной доске, задержке в шесть месяцев и затратам в миллиарды с точки зрения быстрого цикла разработки», - сказал Касерес Business Insider.

Но SpaceX еще не завершил программу испытаний двигателей Raptor, которая может сыграть решающую роль в будущем компании.

Гораздо больше, чем Starship будет ездить на успехе Raptor

До конца прошлого года система Starship-Super Heavy называлась Big Falcon Rocket, или BFR. Ребрендинг произошел в ноябре прошлого года, когда Маск сказал, что дизайн был радикально пересмотрен. Его план теперь состоит в том, чтобы построить систему из сплавов из нержавеющей стали вместо легких композитов из углеродного волокна.

Чтобы проверить основы системы, SpaceX строит экспериментальную версию корабля Starship на своей стартовой площадке в южном Техасе. Этот «испытательный бункер» не достигнет орбиты; вместо этого он поднимется не выше 16 400 футов в воздух, а затем снова приземлится на землю.

Эти испытания могут начаться уже в марте, после ремонта ракетного корабля, который упал в прошлом месяце. По словам Маска, этим летом будет построено транспортное средство, способное достичь орбиты.

Наблюдение за испытательным полетом бункера было бы захватывающим, но аналитики будут более пристально следить за развитием двигателей Raptor: каждый звездный корабль может использовать семь, в то время как Super Heavy может иметь до 31 двигателя Raptor.

«Программа Starship-Super Heavy в основном опирается на этот двигатель», - сказал Касерес. «Если двигатель выйдет из строя, программа выйдет из строя».

 

Состояние самого SpaceX также может зависеть от надежности тех двигателей Raptor, для которых будет разработано несколько версий.

Если Starship можно будет использовать повторно, как и было запланировано, запуск системы будет намного дешевле, чем что-либо существующее - включая собственные ракеты SpaceX Falcon 9 и Falcon Heavy. Маск неоднократно заявлял, что Starship в конечном итоге заменит все другие пусковые установки его компании.

«То, что они пытаются сделать, звучит безумно для меня и многих людей в отрасли. Они хотят использовать эти двигатели сотни раз, чего никогда не было», - сказал Касерес о конструкции Raptor. «Эти двигатели должны работать как двигатель вашего автомобиля: вы включаете его, он горит, и вы никогда не ожидаете, что он взорвется».

Касерес сказал, что он ожидает увидеть от трех до пяти испытаний статического огня Raptor до того, как двигатели буду использоваться в полёте (не считая первых двух испытаний).

«Затем вы делаете один или два тестовых запуска, затем вы запускаете полезную нагрузку», - сказал он. «На временной шкале Маска, у вас нет десятилетия, чтобы сделать это, как NASA. Это движется очень, очень быстрыми темпами».

Маск подтвердил 7 февраля, что пламя зелёного цвета от первого запуска двигателя Raptor показало, что медь испарялась. В частности, горячая выхлопная труба обожжена медью внутри двигателя, в соответствии с историей Ars Technica, которая может потребовать дополнительной изоляции (источник этой информации не указывался).

«Чрезвычайно сложные задачи впереди»

SpaceX борется за сжатые сроки для Starship и другого крупного проекта.

Маск надеется вывести первый экспериментальный Звездолет на орбиту, возможно, в 2020 или 2021 году. Он поставил «амбициозную» цель по запуску миссий с неуправляемым грузом к Марсу к 2022 году. В зависимости от способности двигателей «Raptor» ускорить Звездолет (и, следовательно, сократить время путешествия), эти миссии должны были приземлиться на красной планете позднее в том же году или в начале 2023 года. Затем он хочет использовать систему для запуска японского миллиардера Юсаку Маэзава вокруг Луны с командой художников в 2023 году.

Если и марсианские грузовые миссии, и миссия с экипажем на Луну будут успешными, SpaceX может запустить первую миссию с экипажем на Марс в 2024 году. Двигатели Raptor сжигают метан и кислород- химические вещества, которые по мнению Маска, экипаж может генерировать на Марсе, для обеспечения обратного рейса на Землю.

Starship - и, соответственно, Raptor - также может оказаться необходимым для усилий SpaceX по запуску Starlink, сети спутников, которую Маск хочет использовать для покрытия Земли в сверхскоростном широкополосном интернете.

SpaceX планирует сделать Starship способным запускать спутники. Теоретически каждый запуск "Звездного корабля" может одновременно запускать сотни спутников Starlink. (SpaceX уже имеет опыт оказания помощи в развертывании десятков спутников одновременно.)

Это позволило бы компании более быстро превратить Starlink в функциональную и прибыльную услугу. В 2017 году газета Wall Street Journal сообщила, что Starlink может принести SpaceX 30 миллиардов долларов дохода к 2025 году, что значительно больше, чем в сфере запуска ракет.

Согласно документам Федеральной комиссии по связи, SpaceX до ноября 2024 года запустит не менее половины запланированных 11 943 спутников, а до декабря 2027 года запустит остальные.

Но Касерес сказал, что преследование Starship и Starlink почти исключительно за счет частного финансирования вынудило SpaceX быстро двигаться и подвергло компанию риску сокращения персонала. В январе, сославшись на «чрезвычайно сложные задачи, стоящие перед» в достижении своих целей, SpaceX уволила 10% своей рабочей силы.

«Они испытывают материальное давление в связи с тем, что все эти программы осуществляются одновременно», - сказал Касерес. «У Маска никогда не было впечатления, что корабль будет дешевым. Он сказал, что [Звездный корабль] будет стоить от 2 до 10 миллиардов долларов, что означает, что они действительно не знают, сколько это будет стоить. Очевидно, это исчисляется миллиардами. С такими затратами вы понимаете, что не можете позволить себе много задержек».

Доллары налогоплательщиков еще могут помочь в финансировании Starship. Касерес сказал, что NASA, скорее всего, ждет, чтобы увидеть, является ли система жизнеспособной, поскольку она могла бы рентабельно заменить многоразовую и все более дорогую систему запуска космического запуска.

Если NASA «может рассчитывать на то, что частная отрасль будет финансировать и разрабатывать более крупные и мощные ракеты за счет собственных средств компании», - сказал он, - «бессмысленно продолжать работу с SLS».

Успех двигателя Raptor является ключом к грандиозным амбициям SpaceX - жизнеспособности Starship, полному и быстрому развертыванию Starlink и путешествиям на Марс. В этом смысле судьба компании, похоже, связана с судьбой ее двигателя.

«Самая большая опасность в том, что SpaceX движется слишком быстро», - сказал Касерес о Raptor и Starship. «Если что-то такого размера взорвется, и на борту будут люди, это убьет программу».