squirrelcat

Starship изменил будущее. Есть в этом будущем место Российской орбитальной станции?

Недавно произошла настоящая революция в ракетостроении. Это случилось незаметно для сторонних людей, но стало переломным событием для причастных к индустрии специалистов.

Речь идет о запуске Starship — самой большой ракеты в истории человечества. Теперь подобные объекты будут создавать по новым лекалам, которые совсем недавно никто не рассматривал всерьез. 14.03.2024 года был проведен испытательный полет ракеты Starship, который по некоторым моментам стал неожиданностью. Например, в плане отработки дозаправки топлива прямо на орбите. Для этого во время полета была проведена перекачка горючего из кормовых баков в носовые. Эта процедура в теории позволит кораблю добраться до Луны и даже до Марса. По остальным параметрам полета все было ожидаемо. По факту общественность увидела уже третий запуск системы, состоящей из первой ступени Super Heavy и самого корабля.

Их высота 71 и 50 метров соответственно, а суммарный вес порядка 5000 т. Из чего же формируется эта масса? Есть три составляющих: · топливо — около 4600 т; · ступени — примерно 300 т; · полезная нагрузка — 100 т. Во время тренировочного запуска отсек для груза был пуст, но это вряд ли как-то могло повлиять на работу систем. Как говорилось выше, Starship стала самой большой ракетой. До недавнего времени это неофициальное звание принадлежало той самой ракете «Сатурн-5», призванной доставить американцев на Луну. Она весила 2965 т и имела полезную нагрузку около 140 т. Нынешний образец инженерной мысли почти на 70% тяжелей и является возвращаемым. Все это в корне отличает ракеты прошлого и настоящего, а также показывает невероятный прогресс космических технологий.

Илон Маск намерен снижать себестоимость каждого запуска путем увеличения их количества. Согласно его заявлениям, к 2025-2026 годам затраты на каждый рейс должны составлять около 10 млн. долларов. В дальнейшем эта сумма уменьшится вдвое. То есть в пересчете на вес стоимость вывода 1 кг груза будет равна 100 и 50 долларам. Здесь можно привести показатели ракет «Протон» и «Falcon 9», которые ранее обеспечивали самые доступные полеты в космос. У них каждый килограмм полезной нагрузки обходился примерно в 3000 долларов. Разница со Starship не просто большая, она колоссальная!

Версии

Подробнее
  • Версии

    Подробнее
  • Falcon 9 v1.0

    Falcon 9 v1.0

    Пер­вая вер­сия ра­кеты-но­сите­ля, из­вес­тная как Block 1. Бы­ло осу­щест­вле­но 5 за­пус­ков дан­ной вер­сии с 2010 по 2013 год. Ис­поль­зо­вала 9 дви­гате­лей Merlin 1C, рас­по­ложен­ных ряд­но, по схе­ме 3 на 3. Сум­марная тя­га дви­гате­лей сос­тавля­ла око­ло 3800 кН на уров­не мо­ря, и око­ло 4340 кН в ва­ку­уме. Но­миналь­ное вре­мя ра­боты пер­вой сту­пени — 170 с. Вто­рая сту­пень ис­поль­зо­вала 1 дви­гатель Merlin 1C Vacuum, с тя­гой 420 кН и удель­ным им­пуль­сом в ва­ку­уме — 336 с. Но­миналь­ное вре­мя ра­боты вто­рой сту­пени — 345 с.
  • Falcon 9 v1.1

    Falcon 9 v1.1

    Вто­рая вер­сия ра­кеты-но­сите­ля. Пер­вый за­пуск сос­то­ял­ся 29 сен­тября 2013 го­да. Пер­вая сту­пень ис­поль­зо­вала 9 дви­гате­лей Merlin 1D, с уве­личен­ной тя­гой и удель­ным им­пуль­сом. Сум­марная тя­га дви­гате­лей — 5885 кН на уров­не мо­ря и уве­личи­ва­ет­ся до 6672 кН в ва­ку­уме.Но­миналь­ное вре­мя ра­боты пер­вой сту­пени — 180 с. Вто­рая сту­пень ис­поль­зо­вала 1 дви­гатель Merlin 1D Vacuum, тя­га 801 кН с удель­ным им­пуль­сом в ва­ку­уме — 342 с. Но­миналь­ное вре­мя ра­боты вто­рой сту­пени — 375 с.
  • Falcon 9 Full Thrust

    Falcon 9 Full Thrust

    Об­новлён­ная и улуч­шенная вер­сия ра­кеты-но­сите­ля, приз­ванная обес­пе­чить воз­можность воз­вра­та пер­вой сту­пени пос­ле за­пус­ка по­лез­ной наг­рузки на лю­бую ор­би­ту, как низ­кую опор­ную, так и ге­опе­реход­ную. В но­вой вер­сии ис­поль­зу­ют­ся мо­дифи­циро­ван­ные дви­гате­ли Merlin 1D, ра­бота­ющие на пол­ной тя­ге.
  • Falcon 9 Block 4

    Falcon 9 Block 4

    Пред­став­ля­ет из се­бя пе­реход­ную мо­дель меж­ду Falcon 9 Full Thrust (Block 3) и Falcon 9 Block 5. Пер­вый по­лёт сос­то­ял­ся 14 ав­густа 2017, мис­сия CRS-12. Все­го бы­ло про­из­ве­дено 7 пер­вых сту­пеней этой вер­сии, ко­торые вы­пол­ни­ли 12 за­пус­ков (5 сту­пеней ис­поль­зо­вались пов­торно). Пос­ледний за­пуск Falcon 9 со сту­пенью Block 4 сос­то­ял­ся 29 и­юня 2018 го­да, в хо­де мис­сии снаб­же­ния SpaceX CRS-15. Все пос­ле­ду­ющие за­пус­ки вы­пол­ня­ют­ся ра­кета­ми вер­сии Block 5.
  • Falcon 9 Block 5

    Falcon 9 Block 5

    Окон­ча­тель­ная вер­сия ра­кеты-но­сите­ля, на­целен­ная на по­выше­ние на­дёж­ности и уп­ро­щение пов­торно­го ис­поль­зо­вания. Тя­га дви­гате­ля Merlin 1D уве­личе­на на 8 % в срав­не­нии с Block 4. Об­новле­на вся ави­они­ка, улуч­ше­ны бор­то­вые компь­юте­ры и кон­трол­ле­ры дви­гате­лей. Ус­та­нов­ле­на но­вая, усо­вер­шенс­тво­ван­ная инер­ци­аль­ная из­ме­ритель­ная сис­те­ма.
  • Falcon Heavy

    Falcon Heavy

    Двух­сту­пен­ча­тая ра­кета-но­ситель свер­хтя­жёло­го клас­са. Пер­вая сту­пень — струк­турно уси­лен­ный цен­траль­ный блок, вы­пол­ненный на ос­но­ве пер­вой сту­пени ра­кеты-но­сите­ля Falcon 9 FT, мо­дифи­циро­ван­ный для зак­репле­ния двух бо­ковых ус­ко­рите­лей. В их ка­чес­тве ис­поль­зу­ют­ся мно­гора­зовые пер­вые сту­пени Falcon 9 с ком­по­зит­ным за­щит­ным ко­нусом на вер­хушке. Вто­рая сту­пень Falcon Heavy ана­логич­на ис­поль­зу­емой на ра­кете-но­сите­ле Falcon 9. Все Falcon Heavy, кро­ме пер­вой, бу­дут ис­поль­зо­вать ус­ко­рите­ли Block 5.

Чем может ответить Россия?

В РФ видели успехи заокеанских коллег, поэтому в апреле 2023 года президент В. Путин дал неофициальный старт работам над сверхтяжелой ракетой. Была озвучена цель ее создание — осуществление полета на Луну. «Роскосмос» с 2024 года должен был приступить к ее разработке и завершить проект за 8-10 лет. Но запуск Starship сделал отечественный проект нерациональным, недальновидным и бессмысленным. Если уже сейчас американцы имеют универсальные корабли для разных задач, то зачем строить узкоспециализированный проект с готовностью через десятилетие? Даже если пофантазировать и представить, что наша ракета будет готова завтра, то ее использование окажется более дорогим. При этом она не сможет ничего, кроме пресловутого полета на Луну. Да и не факт, что справится даже с этой задачей.

То есть когда наши высокие умы только задумывали сверхтяж, американцы уже заканчивали реализацию более современного и перспективного проекта. Может и не стоит тогда тратить деньги на создание того, что уже сейчас выглядит архаизмом, а через 10 лет будет вызывать откровенный смех? Либо под видом стандартной программы работать над своим многоразовым кораблем, способным составить реальную конкуренцию Starship. Если рассмотреть вопрос более детально, то американская ракета поставила знак вопроса не только над специализированными проектами, но и станциями. Ее появление сделало существование МКС и будущую постройку РОС необязательными и чрезмерно дорогими. Это доказывают официальные цифры.

Зам. главы «Роскосмоса» А. Ельчанинов год назад заявил, что разработка и постройка РОС обойдутся бюджету страны в 600 млрд. рублей. Работы над Starship оказались намного дешевле — разница составила порядка 7 млрд. долларов. Причем сейчас миссия на МКС ежегодно вынуждает тратить около 400 млн. долларов. Если указанные данные недостаточно убедительны, приведем еще несколько цифр. По заявлениям наших специалистов, станция будущего РОС станет настоящим прорывом в космической отрасли. В своих выводах они опираются на ее полезный объем — он составляет 450 кубических метров пространства. Показатель на 100% больше российского отсека МСК и на 20% больше показателей станции «МИР».

Полезный объем предполагает доставку на орбиту дополнительного оборудования, которое позволит провести намного больше практических опытов и экспериментов. Также размеры жилого отсека указывают на количество членов экипажа. На РОС будут работать двое космонавтов с перспективой увеличения экипажа до четырех человек. Но уже сейчас Starship позволяет длительно размещать до 40 космонавтов, что в десятки раз больше. Показатели ракеты по размерам экипажа имеют определяющее значение. В той же РОС ввиду ограниченности пространства можно использовать только профессиональных космонавтов. Их знания обширны в своей сфере, но в плане науки они зачастую оказываются дилетантами. И большинство экспериментов на орбите проводят просто по инструкции, не зная тонкостей темы. На Starship можно привезти космонавтов, которые будут сосредоточены на своей работе. А также ученых, способных проводить эксперименты со знанием дела и правильно реагировать на тот или иной результат.

Варианты назначения

Подробнее
  • Кос­ми­чес­кий ко­рабль

    Starship пред­став­ля­ет из се­бя мно­гора­зовую тран­спортну­юя сис­те­ма, пред­назна­чен­ную для пе­ревоз­ки эки­пажа и гру­зов на око­лозем­ную ор­би­ту, Лу­ну, Марс и т. д.. Ко­рабль ис­поль­зу­ет свер­хтя­жёлую ра­кету Super Heavy для раз­го­на, дос­тавляя гру­зы и эки­пажи на око­лозем­ную ор­би­ту, и в сос­то­янии са­мос­то­ятель­но осу­щес­твить взлёт и по­сад­ку на Лу­ну и Марс.
  • Лун­ный по­садоч­ный мо­дуль

    Раз­ра­баты­ва­емая по за­казу НА­СА вер­сия пи­лоти­ру­емо­го ко­раб­ля, спо­соб­но­го пе­рево­зить эки­паж с низ­кой око­лозем­ной ор­би­ты до лун­ной ор­би­таль­ной стан­ции Gateway и меж­ду стан­ци­ей и по­вер­хностью Лу­ны. Вмес­то а­эро­дина­мичес­ких ру­лей бу­дут ис­поль­зо­вать­ся тор­мозные дви­гате­ли, что ис­клю­ча­ет его по­сад­ку на пла­неты с плот­ным сло­ем ат­мосфе­ры.
  • Топ­ливный тан­кер

    Starship мо­жет ис­поль­зо­вать­ся для дос­тавки топ­ли­ва на ор­би­ту. Там пред­по­лага­ет­ся раз­местить топ­ливные де­по для до­зап­равки, не­об­хо­димые для дли­тель­ных пе­релё­тов.
  • Тран­спортный ко­рабль

    Starship об­ла­да­ет от­се­ком для по­лез­ной наг­рузки боль­ше, чем лю­бой об­те­катель, ко­торый на­ходит­ся в экс­плу­ата­ции или раз­ра­бот­ке, вплоть до очень боль­ших ап­па­ратов на­подо­бие кос­ми­чес­ко­го те­лес­ко­па "Хаббл".

То есть научный потенциал существующей ракеты намного больше, чем абстрактной станции будущего. Далее стоит упомянуть массу РОС и Starship. В первом случае она равна 135 т, где большая часть — это корпус, обшивка, бортовое оборудование и т.д. Полезная нагрузка здесь минимальная, поэтому придется рассчитывать каждый килограмм. У американской ракеты при 200 т общего веса можно брать на борт 100 т полезного груза. И здесь разница очевидна.

Россия безнадежно отстала

Затраты на запуски и жизнеобеспечение Starship намного ниже, чем у МКС и в перспективе у РОС. Да и в плане простора/грузоподъемности американская орбитальная станции выигрывает по всем фронтам. При этом ее можно дозаправить без посадки прямо на орбите. Американцы на практике показывают, что освоение космоса может быть недорогим. Использование SpaceX позволило вывести на орбиту огромное количество спутников — их общее число превысило суммарные показатели остальных космических держав вместе взятых. Старшип сделает еще один шаг в сторону удешевления полетов и откроет дополнительные возможности. Например, при установке лазерного оружия сможет корректировать движение астероидов или поражать межконтинентальные ракеты (только на участках с космической траекторией).

Starship уже сейчас является создателем тренда, на который должны (и, вероятно, будут) равняться все остальные. В частности, РФ и КНР. В противном случае придется тратить намного больше и все равно находиться где-то позади. Либо американцы останутся на орбите без присмотра и с лазерным оружием. Такой сценарий выглядит пострашней самого реалистичного фильма-катастрофы. Теперь остается ждать, что будет делать РФ — продолжать бесперспективный «лунный» проект или начнет гонку за Старшипом. И если даже события будут развиваться по второму сценарию, то догнать американцев будет крайне сложно. Они уже сейчас имеют ракеты с невероятными показателями. А у нас нечто подобное даже по оптимистичным прогнозам может появиться через 10-12 лет.

squirrelcat
111

ViStat.org - проект с интерактивной инфографикой. Мы делаем информацию визуальной и удобной для восприятия: кликайте на фотографии с деталями или на пиктограммы в ленте событий и узнавайте подробности об этом.

Некоммерческий проект ViStat.org создан с целью визуализации знаний, а также систематизации фактов о событиях, процессах, явлениях для детального поиска в рамках творческой, учебной и иной аналитической деятельности.

Для связи с нами пишите на почту vs@vistat.org