Илон Маск готовит к полету на Марс новую "потеющую" ракету

Около месяца назад глава компании SpaceX Илон Маск показал одно из первых изображений ракеты, на которой люди должны начать колонизацию Марса. Переименованный BFR (Big Falcon Rocket) теперь называется Starship, и этот аппарат значительно отличается от предыдущих моделей SpaceX.

Starship должен быть многоразовой ракетой, которая сможет выводить около 100 тонн полезного груза на орбиту, а также вмещать 100 пассажиров. Корпус ракеты изготовят из нержавеющей стали с большим содержанием хрома и никеля и отполируют до зеркального блеска.

Маск рассказал в интервью журналу Popular Mechanics, что сталь в 67 раз дешевле углеродно-волокнистых композитов, которые SpaceX планировала использовать ранее. Со сталью также легче работать, чем с углеродным волокном: она позволяет быстрее создавать прототипы и лучше противостоит сильной жаре.

Космический корабль Starship будет отправлен на околоземную орбиту на борту ракеты Super Heavy, а затем совершит самостоятельный полет к Марсу (или к Луне, в зависимости от конкретной конечной точки маршрута, поскольку корабль сможет достичь многих интересных мест в Солнечной системе, сообщил Маск).

Недавно Маск сообщил, что при пробном включении новейший двигатель компании SpaceX достиг уровня мощности, необходимого для запуска комплекса Starship & Super Heavy. Первые огневые испытания двигателя Raptor были проведены в сентябре 2016 г., когда компания еще планировала отправку беспилотной миссии к Марсу на 2018 г.

Три двигателя Raptor, подобных подвергнутому испытаниям экземпляру, будут установлены на аппарат Starship Hopper, строительство которого в настоящее время идет на территории штата Техас, США, и который компания SpaceX будет использовать для проведения испытаний ракетных технологий в реальных условиях.

Конструкция ракеты Super Heavy требует 170 тонн тяги. Двигатель развил на испытаниях 7 февраля 172 тонны тяги, при этом давление в камере составило 257 бар. В испытаниях было использовано не охлажденное рабочее тело, следовательно, показатели двигателя должны возрасти на 10-20% при использовании мощного охлаждения до криогенных температур, отметил Маск. После 11 февраля Маск обновил информацию об испытаниях, указав, что в новом тесте давление в камере двигателя достигло 268,9 бар, таким образом превысив максимальное давление, развиваемое предыдущим рекордсменом – российским двигателем РД-180.

SpaceX планирует осуществить сборку 31 двигателя Raptor. Эти двигатели работают на смеси из жидкого метана и жидкого кислорода, а их мощность превосходит мощность двигателей марки Merlin, используемых в настоящее время в ракетах Falcon 9 и Falcon Heavy, почти в два раза. Сама ракета Starship также будет намного больше и тяжелее всех современных ракет SpaceX. Всех технических деталей Маск не раскрывает, до обещанных тестовых запусков осталось несколько месяцев.

Инженер NASA Уолт Энгелунд в интервью изданию Business Insider сообщил, что до этого NASA удалось спустить на поверхность соседней планеты марсоход Curiosity, который весил менее тонны и был размером с небольшой автомобиль. "Curiosity стал самым большим аппаратом, который мы высаживали на Марсе, и это была одна из самых сложных миссий NASA. Посадить туда огромный корабль с людьми на борту будет ровно в 100 раз сложнее, чем в случае с Curiosity", - убежден Энгелунд.

Маск же хочет не только безопасно спустить Starship на Марс, но и сохранить ракету настолько, чтобы использовать ее повторно. Для этого ракете придется попотеть, причем почти буквально. Носовая часть ракеты нагреется до 1480°C при выходе на орбиту Марса. Сталь начинает плавиться уже при 1315°C, поэтому инженеры SpaceX решили охлаждать внешний слой ультрахолодным топливом из криогенного метана и кислорода, которое будет просачиваться через поры внешней оболочки ракеты и тем самым охлаждать ее.

Уолт Энгелунд говорит, что эта идея не нова, и американские разработчики собирались ее использовать во время "холодной войны" в середине 1970-х гг., но все подобные проекты были закрыты, и система охлаждения топливом ни разу не использовалась в каких-либо космических миссиях.

Среди главных проблем ракеты Starship эксперты выделяют закупоривание пор во внешней оболочке, что может помешать топливу выйти наружу и охладить ракету. Забить отверстия в корпусе ракеты может и сам метан, которому свойственно затвердевать при высоких температурах.

Подобный подход многие считают провальным, но эксперты из NASA довольны планами по разработке Starship и собираются сотрудничать со SpaceX. Сам Илон Маск уверен в своей идее и несколько недель назад выложил видео, на котором часть стальной оболочки корабля нагревают до 1100 градусов Цельсия.

Глава Space X утверждает, что прочность стали увеличивается на 50%, когда она вступает в контакт с ультрахолодными жидкостями.

Стоимость пассажирского места на борту межпланетного космического корабля Starship компании SpaceX в конечном счете снизится настолько, что значительная часть населения индустриально развитого мира сможет совершить путешествие к Красной планете, уверен Илон Маск.

"Это зависит от объема перевозок, но я уверен, что путешествие к Марсу (обратный билет – бесплатно) однажды будет стоить менее $500 тыс., а возможно, даже менее $100 тыс. Это достаточно низкая цена, чтобы полет к Красной планете могли себе позволить большинство людей в экономически развитых странах, если они решат продать свой дом на Земле и отправиться покорять Марс", - написал Маск ранее в Twitter.