Starship (космический корабль)
Starship (читается: старшип) — разрабатываемый компанией SpaceX многоразовый космический корабль и вторая ступень одноимённой сверхтяжёлой ракеты Starship. Используется в сочетании с первой ступенью Super Heavy только для взлёта с Земли. Корабль предназначен для транспортировки грузов и экипажа в различные точки назначения, включая низкую околоземную орбиту, Луну, Марс и, возможно, за их пределы[1].
20 апреля 2023 года состоялся первый совместный запуск Starship и Super Heavy. После успешного старта на четвёртой минуте и высоте 39 км ракета была подорвана системой аварийного прекращения полёта из-за потери управления[2].
Общие сведения
| Starship | |
|---|---|
| Общие данные | |
| Разработчик |
|
| Производитель |
|
| Страна |
|
| Назначение | Космический корабль |
| Задачи | доставка грузов и людей на околоземные и окололунные орбиты, поверхность Луны и Марса; суборбитальные перелёты по Земле |
| Экипаж | до 100 человек |
| Производство и эксплуатация | |
| Статус | Орбитальные испытания |
| Всего запущено |
Суборбитальные — 10 Орбитальные — 1 |
| Последний запуск | 20.04.2023 (Starship test flight) |
| Ракета-носитель | Super Heavy |
| Стартовая площадка | Starbase |
| Типичная конфигурация | |
| Сухая масса | 120 т |
| Стартовая масса | 1300 т |
| Двигатель |
3 × Raptor 2 (ур. моря) 3 × Raptor 2 (вакуум) |
| Топливо |
Горючее: жидкий метан Окислитель: жидкий кислород |
| Масса топлива | 1200 т |
| Габариты | |
| Длина | 50 м |
| Диаметр | 9 м |
| Полезный объём | 1000 м3 |
Конструкция
Корабль имеет длину 50 м (160 футов), диаметр 9 м (30 футов) и состоит из четырёх основных отсеков: двигательный отсек, оснащённый 3 атмосферными и 3 вакуумными двигателями Raptor, кислородный бак, метановый бак и отсек с полезной нагрузкой[1]. Топливо, предназначенное для посадки, хранится в малых изолированных баках, расположенных в носовой части корабля[3].
На корабль установлено четыре подвижных закрылка (два передних и два задних), необходимых для управления ориентацией во время полёта и рассеивания энергии при входе в атмосферу[4]. Под передними закрылками расположены жесткие точки для подъема и удержания корабля при помощи механических манипуляторов «Chopsticks»[5].
Теплозащитный экран корабля состоит из нескольких тысяч шестиугольных плиток, сделанных из диоксида кремния[6][7]. Плитки выдерживают температуру в 1400 °C[8] и предназначены для многоразового использования без технического обслуживания между полётами. Их шестиугольная форма облегчает массовое производство и предотвращает нанесение горячей плазмой серьезных повреждений транспортному средству[9].
Версии
29 сентября 2017 года на презентации ранней версии ракеты Starship (тогда она ещё называлась «Big Falcon Rocket») основатель SpaceX Илон Маск заявил о планах заменить ею все существующие аппараты компании (ракеты Falcon 9 и Falcon Heavy и корабли Dragon и Dragon 2). Таким образом, для обеспечения многофункциональности корабля его внутреннее устройство должно меняться в зависимости от назначения.
На 2023 год в активной разработке находятся как минимум четыре модификации: спутниковая версия, пилотируемый космический корабль, лунный посадочный модуль HLS, разрабатываемый по заказу НАСА, а также топливный танкер, необходимый для дозаправки кораблей, отправляющихся за пределы земной орбиты.
Спутниковая версия
По мнению Маска одним из решений проблемы финансирования будущей колонии на Марсе будет разработка и эксплуатация спутниковой версии корабля, которую можно будет использовать в коммерческих целях. Отсек для полезной нагрузки высотой 17 м, диаметром 8 м и внутренним объёмом в 1000 м3 больше любого головного обтекателя всех действующих или планируемых ракет-носителей.
Для запуска спутников Starship будет оснащен большим грузовым люком, который будет открываться для выпуска полезной нагрузки и закрываться при входе в атмосферу вместо более обычного сбрасываемого носового обтекателя. Полезные нагрузки встраиваются в обтекатель Starship вертикально в чистых помещениях класса ISO 8. Затем интегрированный пакет полезной нагрузки переносится на стартовую площадку и поднимается на ракету, при этом вертикальная ориентация поддерживается на протяжении всего процесса. Кондиционированный воздух подается в обтекатель во время герметичной наземной обработки в технологическом цехе и на стартовой площадке[10]. В версии, предназначенной для запуска спутников Starlink, грузовая дверь заменена небольшой прорезью в нижней части отсека и специальным механизмом для развёртывания спутников[11].
Пилотируемый корабль
На презентации Межпланетной транспортной системы (ранняя версия системы Starship) в 2016 году её главной задачей была объявлена колонизация Марса, соответственно основные параметры пилотируемого корабля подстраивались под условия межпланетного перелёта. В частности, планировалось создание внутри корабля убежища для защиты от солнечных вспышек. В 2017 году предназначения системы расширились. Был предложен вариант использовать космический корабля для нужд МКС, а также для доставки грузов и людей на Луну.
Лунный туризм
В сентябре 2018 года было объявлено о планах проведения в 2023 году лунной туристической миссии на борту Starship. Проект, задуманный и профинансированный японским миллиардером Юсаку Маэдзавой, получил название dearMoon. Ключевым компонентом миссии является облёт Луны без выхода на её орбиту и посадки на поверхность[12]. Пассажирами корабля станут сам Юсаку Маэдзава и восемь достойных деятелей искусства, которых Маэдзава пригласил путешествовать с ним бесплатно[13].
В 2022 году было объявлено о проведении второй туристической миссии с облётом Луны. Одним из пассажиров станет Деннис Тито, ставший в 2001 году первым в истории космическим туристом[14].
Лунный посадочный аппарат
Разрабатывается по заказу НАСА для высадки людей на Луну в рамках программы Артемида. Главной задачей HLS является доставка людей на поверхность луны. Запуск Starship HLS планируется производить с помощью ракеты-носителя Super Heavy на околоземную орбиту, где он будет заправляться несколькими космическими кораблями-заправщиками Starship, прежде чем выйти на лунную почти прямолинейную гало-орбиту (NRHO). Там он встретится с пилотируемым космическим кораблем Orion, который будет запущен с Земли с помощью ракеты-носителя NASA Space Launch System. Экипаж переместится с Ориона на HLS, который спустится на поверхность Луны. Затем он вернет экипаж на Орион в NRHO.
Топливный танкер
Топливный танкер необходим для осуществления дозаправки кораблей, отправляющихся за пределы земной орбиты (Марс, Луну, окололунную орбиту). Корабль, достигший околоземной орбиты, израсходует почти всё топливо, находящееся в основных баках, поэтому для полётов к Луне и другим планетам его необходимо дозаправить топливом, привезённым специальной танкерной версией корабля.