Второй полет «Старшипа» от SpaceX снова закончился взрывом: почему это нельзя называть провалом

18 ноября состоялся второй тестовый полет ракеты «Старшип»  . Это произошло через 7 месяцев после первого запуска, который закончился взрывом.

Второй запуск тоже завершился взрывом обеих ступеней. Но испытание снова можно считать частично успешным: сверхтяжелая ракета-носитель впервые вывела корабль в космос, а SpaceX испытала новую для себя схему расстыковки ступеней.

Расскажу об итогах второго запуска и как SpaceX за несколько месяцев обновила ракету и доработала стартовый стол.

SpaceX все еще проводит летные испытания «Старшипа». Это значит, что ракета и корабль находятся в стадии разработки. Во время таких запусков компания испытывает только прототипы, которые постоянно дорабатывают. Их потеря по тем или иным причинам — штатная ситуация. В каждом случае исследователи понимают, что исправить и как довести корабль до финального вида и комплектации. У SpaceX уже есть почти готовые прототипы для следующих запусков.

Такой же подход SpaceX применяла и к разработке многоразовой ракеты Falcon 9. Например, во время тестовых запусков первую ступень посадили на плавучую платформу только с пятого раза. А четыре попытки до этого закончились взрывами. Зато в итоге Falcon 9 штатно летает в космос для вывода на орбиту спутников и доставки экипажей к МКС: на сайте SpaceX счетчик показывает уже больше 250 запусков.

Со «Старшипом» похожая ситуация. В ноябрьских испытаниях проверяли новую систему расстыковки первой и второй ступени: теперь двигатели корабля запускаются, когда тот еще соединен с ускорителем. «Я бы сказал, что это самая рискованная часть полета», — заявлял глава SpaceX.

Летом, за несколько месяцев до тестового полета, Маск оценивал вероятность успешного запуска в 60%. Под успехом в том числе понимался сценарий, где ракета «либо попадет на орбиту, либо поднимется намного выше, чем предыдущий прототип».

Если сравнивать второй запуск «Старшипа» с первым летным испытанием, есть значительный прогресс.

🚀 На ракете-ускорителе впервые одновременно работали 33 двигателя Raptor. Такого не было даже во время наземных испытаний: несколько двигателей всегда не работали.

🚀 Космический корабль отделился от первой ступени. Такого тоже не было раньше. SpaceX также впервые использовала разделение ступеней по «горячей» схеме: двигатели ускорителя отключились — и одновременно с этим заработали двигатели космического корабля. За этот этап Маск переживал больше всего.

🚀 Космический корабль «Старшип» впервые побывал в космосе. Согласно данным с трансляции, он достиг высоты 149 км — на 110 км выше, чем в первый раз. Условной границей между атмосферой Земли и космосом принято считать линию Кармана. Она находится на высоте 100 км над уровнем моря.

🚀 Стартовый стол серьезно не пострадал. В этот раз он выдержал запуск «Старшипа» благодаря новой системе подачи воды. По словам Маска, система не требует ремонта и готова к следующему запуску.

Кроме успехов этого запуска, есть и задачи, которые не были выполнены. Их нельзя назвать провалами — это все еще тестовый полет.

🛸 Ускоритель снова взорвался. После разделения ступеней ускоритель с выключенными «Рапторами» начал разворачиваться перед торможением. Двигатели ракеты должны были перезапуститься, но этого не произошло. Они включились на какое-то время, а затем выключились. Из-за того, что эта часть полета пошла не по плану, SpaceX пришлось активировать систему прекращения полета — ускоритель взорвали.

🛸 Космический корабль тоже взорвался. Когда он достиг отметки 149 км над уровнем моря, произошла нештатная ситуация: на трансляции были видны вспышки. После этого все двигатели отключились, и корабль взорвался. Возможно, сработала автоматическая система прекращения полета. Эту версию высказали во время прямой трансляции.

SpaceX пока не рассказала об итогах этого испытания. Инженерам нужно время на изучение всех данных.

Первый запуск «Старшипа» состоялся 20 апреля 2023 года и продлился четыре минуты. Ракета взорвалась, но это все равно был успех: «Старшип» взлетел, и команда SpaceX смогла собрать важные данные для последующих запусков. До этого такие мощные ракеты еще ни разу не запускали.

После запуска полет проходил штатно. Ракета успешно оторвалась от стартовой площадки и прошла зону максимального аэродинамического сопротивления. Через 2 минуты и 49 секунд первая ступень должна была отделиться, а у второй должны были запуститься двигатели. Этого не произошло. «Старшип» начал неконтролируемо вращаться, а после взорвался по команде инженеров — через 3 минуты 57 секунд после зажигания двигателей, так и не долетев до космоса. Т⁠—⁠Ж подробно рассказывал про тот запуск.

Первое летное испытание выявило серьезные проблемы, часть из которых привела к взрыву. Их нужно было исправить.

По словам Маска, SpaceX внесла более тысячи изменений в «Старшип» перед вторым запуском. Первый «Старшип» состоял из прототипов ускорителя Super Heavy B7 и корабля Starship S24. К новому старту подготовили систему из Super Heavy B9 и Starship S25. Вот что сделала SpaceX.

Стартовый стол серьезно доработали. Во время первого запуска он разрушился. К нему добавили систему распыления воды — для защиты от серьезных разрушений. Новая система состоит из стальной пластины со множеством отверстий для воды. Маск называл ее «гигантской перевернутой насадкой для душа».

Гидравлическую систему управления вектором тяги заменили на электрическую. Она надежнее. SpaceX уточнила, что «система имеет меньше потенциальных точек отказа и значительно более энергоэффективна, чем традиционные гидравлические системы». Но ее и так планировали обновить после первого запуска: тот ускоритель был последним с гидравликой.

Систему пожаротушения внутри ракеты доработали. Это должно смягчить последствия будущих пожаров в моторном отсеке.

На ракете стоят улучшенные двигатели Raptor. Маск рассказал, что на первой ракете двигатели «были чем-то вроде мешанины». Скорее всего, речь идет о различных ранних образцах двигателей. В новом ускорителе их унифицировали и внесли несколько небольших, «но важных улучшений». Маск не уточнил, что это за улучшения.

В конце октября заместитель главы NASA Памела Мелрой опубликовала фотографию, на которую попал двигатель Raptor под номером 398. Если SpaceX нумерует их по порядку, значит, компания к тому моменту сделала уже почти 400 двигателей для ракеты, у которой пока было только два полноценных запуска.

Систему прекращения полета улучшили. Во время первого запуска взрыв сработал, но была «неожиданная задержка после активации».

Схему расстыковки первой и второй ступеней заменили на «горячую». Теперь двигатели космического корабля включаются, когда тот находится на ускорителе. Чтобы эта схема работала, SpaceX добавила переходный отсек с тепловым экраном и множеством сквозных отверстий по периметру. Маск уточнил, что такая система обычно используется на российских ракетах, она должна сделать полет более эффективным: грузоподъемность может увеличиться на 10%.

Так как стартовый стол не пострадал, а у SpaceX есть почти готовые прототипы, следующий запуск может состояться до конца 2023 года. Второе испытание показало, что компания исправила серьезные недочеты первого запуска, — и у нее есть время подготовиться к третьему.