После очередного испытательного полета на прошлой неделе, SpaceX приступает к постройке первого прототипа ускорителя первой ступени ракеты следующего поколения. Также скоро начнутся испытания модели двигателя Raptor, который будет использоваться в орбитальных миссиях Starship.
Согласно заявлению Илона Маска, сборка ускорителя Starship должна была начаться на прошлой неделе, но пока нет подтверждения, что работы стартовали.
Последнее испытание Starship на прошлой неделе включало полет прототипа SN6 на высоту около 500 футов или 150 метров над площадкой SpaceX в Бока-Чика в Южном Техасе.
Следующий этап - наземное испытание прототипа SN7.1. Этот, по сути, бак, изготовленный из другого сплава нержавеющей стали, будет испытан под давлением на разрыв.
SpaceX строит несколько дополнительных испытательных аппаратов Starship, включая SN8, который может стать первым прототипом Starship, который будет летать с аэродинамическими поверхностями, носовым обтекателем и тремя двигателями Raptor. Пока что SpaceX провела испытательные полеты звездолета с одним двигателем Raptor, работающим на метане.
Три двигателя Raptor, каждый с тягой до 440 000 фунтов, позволят SpaceX выполнить более амбициозные испытательные полеты Starship. Добавление обтекателей также поможет в высотных и высокоскоростных полетах.
В конечном счете SpaceX установит шесть двигателей Raptor. Три будут похожи на существующие модели двигателей, эксплуатируемые ныне, а еще три будут оснащены соплами гораздо большего размера.
Версия двигателя с большим соплом известна как Raptor Vacuum или RVac. На прошлой неделе SpaceX написали в Твиттере, что первый двигатель RVac отправлен с завода двигателей Raptor в Хоторне, штат Калифорния, на полигон в МакГрегоре, штат Техас для тестирования. Двигатели RVac необходимы для полета Starship на орбите.
Темпы разработки Starship в последние месяцы ускорились. SpaceX строит обширный производственный объект в Бока-Чика, расположенном к востоку от Браунсвилля, штат Техас, в Мексиканском заливе недалеко от границы США и Мексики.
31 августа Маск рассказал о последних новостях программы SpaceX Starship. После запуска Starship сможет доставить на низкую околоземную орбиту более 100 метрических тонн или 220 000 фунтов груза - больше, чем любая ракета в мире.
Дозаправка в космосе и системы жизнеобеспечения корабля позволят доставлять людей на Луну, Марс и в другие отдаленные места. По словам Маска, Starships может доставить на Марс до 100 человек.
Во время своего выступления 31 августа Маск подчеркнул прогресс SpaceX в области производственных возможностей и наземной инфраструктуры.
«Что нам нужно больше всего для успеха Starship, - это производственная система»,
- сказал Маск, добавив, что создание прототипа было «относительно простым».
За последний год в Бока-Чика появились многочисленные сооружения, многоярусные сборочные цеха и элементы стартовой инфраструктуры. SpaceX собрала первый прототип Starship под открытым небом, сваривая конструкции на открытом воздухе, но теперь производство перемещается в закрытые помещения с климат-контролем.
Несколько прототипов Starship были уничтожены во время наземных испытаний. Это помогло SpaceX собрать важные данные, что позволило инженерам уточнить технические характеристики и улучшить конструкцию Starship.
«Создание производственной системы для сборки сотен и тысяч космических кораблей - это сложная задача»,
- сказал Маск 31 августа.
«Но мы добились значительного прогресса в производственной системе, и это можно видеть на фотографиях Бока Чика, сделанных с высоты птичьего полета. Год назад там почти ничего не было, а теперь у нас довольно много разных объектов»,
- добавил Маск.
«Время сборки постоянно уменьшается, и скоро начнем производство ракеты-носителя».
На прошлой неделе Маск заявил, что SpaceX скоро приступит к сборке первого сверхтяжелого ускорителя. По словам Маска, первые прототипы Super Heavy, как и первые испытательные полеты Starship, совершат полеты на малых высотах с неполным комплектом двигателей Raptor.
Сначала будут использоваться две силовые установки производства SpaceX. Для орбитальной миссии Starship потребуется шесть двигателей Raptor и тепловой экран для входа в атмосферу. Согласно веб-сайту SpaceX, общая высота будет составлять около 394 футов (120 метров).
С добавленным носовым обтекателем собственно корабль Starship достигает высоты около 164 футов или 50 метров. Ширина - около 30 футов (9 метров), что примерно в полтора раза больше диаметра гигантского реактивного самолета Боинг 747.
Обе ступени будут возвращаться на Землю так же, как и первая ступень частично многоразовой ракеты SpaceX Falcon 9. Это сделает Super Heavy и Starship полностью многоразовыми.
Маск сказал, что благодаря увеличению тяги двигателей Raptor, удалось уменьшить их количество, необходимое для Starship. Ранее Маск заявлял, что разрабатываемая система будет иметь более 30 двигателей Raptor, работающих на метане, но в понедельник он заявил, что SpaceX старается «упростить конфигурацию».
«Вполне возможно, что нам хватит 28 двигателей. Это все равное еще слишком много, но мы надеемся еще увеличить тягу двигателей».
- сказал Маск.
Внешнее кольцо двигателей супертяжелого ускорителя будет иметь фиксированные сопла, а внутренняя группа из восьми Raptors будет с управляемыми соплами для маневрирования ракеты во время взлета и посадки.
По словам Маска, со временем каждый из двигателей внешнего ряда может создавать около 300 тонн тяги, или около 600 000 фунтов. Каждый из восьми внутренних двигателей будет обеспечивать около 210 тонн тяги, или 420 000 фунтов. Это даст Super Heavy более 15 миллионов фунтов общей тяги при взлете.
SpaceX рассматривает возможность использования гигантских плавучих платформ для запусков Super Heavy и Starship, но в ближайшее время испытательные полеты будут проводиться в Бока-Чика. В прошлом году SpaceX приостановила работы по разработке Starship на объектах на космическом побережье Флориды.
На вопрос, когда SpaceX осуществит первый запуск и возвращение космического корабля, Маск ответил:
«Скорее всего, в следующем году. Я надеюсь, что у нас будет много запусков. Первые могут быть неудачными. Это неизведанная территория. Никто никогда не создавал полностью многоразовую ракету».
В прошлом году владелец SpaceX заявил, что первый орбитальный полет Starship может состояться в 2020 году. Несмотря на высокие темпы работ, SpaceX не укладывается в этот график. На прошлой неделе Маск заявил, что SpaceX еще не начали работать над системой жизнеобеспечения, которые потребуются Starships для транспортировки людей.
«Мы сначала должны заставить эту штуку летать в беспилотном варианте, выполнить сотни миссий по доставке спутников, прежде чем мы допустим людей на борт»,
- сказал Маск.
«Мы знаем, как создать сложную систему жизнеобеспечения, которая может работать в самых разных средах, регулируя атмосферное давление, процентное содержание кислорода и азота в воздухе».
Созданный в сотрудничестве с НАСА космический корабль Crew Dragon от SpaceX, доставивший астронавтов на МКС, продемонстрировал системы жизнеобеспечения капсулы и первый дизайн скафандра SpaceX. Костюмы астронавтов Dragon Дуга Херли и Боба Бенкена были разработаны для защиты членов экипажа в случае разгерметизации капсулы в полете.
«Короче, мы знаем, как это сделать. Для более длительной миссии, например, при полете на Марс, вам нужна замкнутая, возобновляемая система жизнеобеспечения, отличающаяся от той, что есть в Crew Dragon. Вам необходимо перерабатывать отходы, регенерировать больше воды и кислорода. Но с полетами на Луну нет проблем»,
- сказал Маск.
Долгосрочные планы SpaceX включают возможность дозаправки на орбите, чтобы сделать полеты на Луну возможными. В мае NASA включило космический корабль SpaceX Starship в список из трех претендентов - наряду с Blue Origin и Dynetics - на использование в качестве обитаемого лунного посадочного модуля, который космическое агентство будет финансировать для полетов на Луну с экипажем в конце этого десятилетия.
Согласно лунной программе NASA «Артемида» астронавты будут стартовать с использованием тяжелой ракеты Space Launch System и капсулы Orion. Обитаемый посадочный модуль будет запускаться отдельно на коммерческой ракете, долетать до Луны и ожидать на лунной орбите стыковки с Орионом.
Астронавты перейдут в лунный посадочный модуль и спустятся на поверхность Луны, выполнят запланированную программу, а затем вернутся обратно на лунную орбиту, где вновь состыкуются с капсулой Орион, которая вернет экипаж на Землю.
Контракт NASA с SpaceX первоначально оценивается в 135 миллионов долларов, но может вырасти, если Starship выиграет у Blue Origin и Dynetics. 135 миллионов долларов покроют всего несколько процентов от общих затрат на разработку Starship, которые Маск оценил более чем в 5 миллиардов долларов.
«Мы ценим поддержку NASA, но эта программа, скорее всего, потребует более 5 миллиардов долларов вложений. Помощь агенства пригодится, но существенного значения не имеет. Я же надеюсь, что если мы продемонстрируем успех со Starship, они всерьез задумаются о лунной базе»,
- сказал Маск в понедельник.
https://spaceflightnow.com/2020/09/09/after-second-hop-space...
