Десятый полёт «Старшипа» — полный успех

Работа над ошибками дала свои плоды и IFT-10 прошёл весьма гладко, выполнена вся полётная программа.
• Взлёт из Техаса прошёл безупречно в 18:35 местного времени.
• Успешное разделение ступеней.
• Ускоритель сел на виртуальную башню с одним планово отказавшим двигателем.
• Корабль продолжил полёт, впервые успешно выпустил 8 макетов спутников «Старлинк».
• Успешно повторно запущен в невесомости двигатель «Раптор».
• При посадке корабля передние крылья отработали безупречно.
• Задние крылья немного подгорели, в этот раз значительно меньше, и не потеряли устойчивости.
• Корабль штатно сел на воду и ожидаемо накренился, разгерметизировался, затем произошёл взрыв хлопок.

Выполнена вся полётная программа — ни одного отказа. Ближайшими шагами должен стать полёт с реальными спутниками «Старлинк» вместо макетов и посадка корабля на башню.

Вот такие сегодня были «успешные ракеты».

🚀 «Юра, прости»

Видео посадки «Старшипа» на воду, снятое с катера и сопровождающего дрона в высоком разрешении.

Точность посадки в Индийском океане составила 3 метра.

Красный цвет — от некоторых металлических тестовых плиток, которые окислились, а белый — от изоляции областей, где мы намеренно удалили плитку.
Илон Маск

🚀 «Юра, прости»

В Кливленде прошёл Симпозиум Гленна (это что-то вроде Королёвских чтений в РФ). Одним из наиболее интересных стал доклад инженера SpaceX Билла Герштенмаера о проблемах и перспективах теплозащиты «Старшипа».

Интересные моменты доклада:
• Во время IFT-10 инженеры собирали данные о работе теплового экрана. Главная их задача сейчас — плиточная теплозащита. 18 тысяч плиток должны выдерживать вибрации при старте, экстремальные температуры при входе, ударные нагрузки при посадке. При многоразовости циклы нагрева и охлаждения приводят к расширению и сжатию, следовательно нужны компенсационные зазоры, но именно в них и проникают раскалённые газы, прожигая корпус. Пока эту проблему компенсируют абляционным покрытием, но это не очень сочетается с концепцией многоразовости.

• В рамках эксперимента в этом полёте установили три металлические плитки, чтобы проверить идею более прочных и простых элементов, но они быстро окислились при высокой температуре в богатой кислородом среде и оставили на корпусе характерные оранжевые разводы по всему корпусу. Ещё в 1970-х NASA тестировала металлические плитки для «Шаттла», но так и не довела их до полётов. Итог эксперимента — металл как основной материал для многоразовой теплозащиты непригоден, но инженеры получили ценный опыт.

• Белое пятно на верхней части корпуса «Старшипа» появилось по другой причине: раскалённые газы проникли в зазоры между плитками и достигли второго защитного слоя. Этот слой сделан на основе теплозащиты корабля Dragon — силиконового полимера с полыми микросферами диоксида кремния. При нагреве материал вспенивается, отслаивается и уносит тепло, оставляя белые разводы. Такая защита работает, но криво, т. к. фактически одноразовая, и требует ручного труда для нанесения полимерного покрытия.

• На верхней части корабля, там где чёрный «нос», испытали новый вариант защиты — так называемую «обёрточную бумагу» (crunch wrap). Это механическая подложка под плитки, которая удерживается без полимерного заполнителя швов. Такой подход работает лучше, герметизирует зазоры и может автоматически устанавливаться роботами.

• Интересно, что при анализе данных реальных полётов инженеры обнаружили расхождение с моделированием. Компьютерные расчёты и испытания в аэродинамической трубе показывали нестабильность ускорителя при снижении ниже скорости звука, но в реальности ракета оказалась намного более устойчивой. Это указывает на пробелы в фундаментальных знаниях человечества в современной гидро/аэродинамике об устойчивости на таких режимах.

• Следующий полёт IFT-11 ожидается в октябре и станет финальным для версии «Блок 2». Сейчас установлен двигатель Raptor 2 тягой по 230 тс. До конца года удастся провести только один такой запуск, «Блок 3» уже не успевает в 2025. Главное изменение — переход на двигатели Raptor 3 с тягой до 280 тс. Первая ступень с 33 двигателями должна выдавать до 8240 тс (против 7100 тс у «Блока 2»), а вторая — до 1600 тс.

• По традиции Маска, «осётр урезается» и заявленные характеристики постепенно переходят от запредельных и фантастических к более реальным. Если раньше говорилось о грузоподъёмности 150–250 тонн, то теперь цель — около 100 тонн в многоразовом режиме на «Рапторе 3». Планируется начать запускать по 50 тяжёлых спутников «Старлинка» нового поколения весом по 2 тонны в каждом рейсе в 2026.

• Несмотря на то, что проблемы теплозащиты не решены до конца, для миссий на Марс это неважно, ведь «Старшип» полетит «в один конец», а при посадке на Красную планету тепловая защита не нужна из-за разреженной атмосферы. Но для Марса нужна дозаправка в космосе и дедлайн по ней — марсианское баллистическое окно в ноябре–декабре 2026 года. Для осуществления этого нужно заправить на орбите хотя бы пару «Старшипов» и пальнуть ими в сторону Марса.

При удачном стечении обстоятельств полёт в 2026 возможен, но маловероятен. Для первого беспилотного запуска на Марс без обратного билета, в один конец, отработки включения «Раптора» в межпланетном пространстве и, может быть, посадки на Марс более реально следующее баллистическое окно в 2028.

Замена МКС не готова и переносится на 2028.

Решение по наклонению орбиты перспективной Российской орбитальной станции (РОС) будет принято в ближайшее время, сразу после этого начнется изготовление первого модуля станции. — Баканов

Напоминаю в чём суть проблемы: у орбиты есть не только высота, но и наклонение.
• Если наклонение = 0° — летаем вдоль экватора, но аппарат видит только полоску Земли вокруг экватора.
• Если наклонение около 90° — орбита полярная, летаем через полюса, через Арктику и Антарктику, т. к. Земля вращается, сканируем всю Землю.
• Если наклонение больше 90° — летаем назад, против вращения Земли, «против шерсти».
• Поменять наклонение очень энергетически затратно. Дешевле запустить новый аппарат.

Наклонение МКС в 51,6° было выбрано для советских станций в 1970-х из-за особенностей положения космодрома Байконур и мест падения ступеней на Алтае.

Такое наклонение позволяет наблюдать до 90% поверхности суши, но именно северные широты России остаются «слепой зоной»: Санкт-Петербург, Мурманск и Северный морской путь с МКС не видны. Получался парадокс, что великая космическая держава не видит большую часть своей страны из космоса.

В советских проектах, чтобы исправить этот недостаток фигурировала ретроградная орбита с наклонением около 97°. Достоинства орбиты 97°:
• Исправляет проблему «космонавты великой космической державы не видят из космоса свою страну».
• Видно 100% территории Земли, что может быть полезно для других целей, шпионских или военных.
• Наклонение больше 90° идёт против вращения Земли, «против шерсти», в противоположную сторону от МКС и в противоположную сторону от будущих американских частных станций Axiom и Haven, что идеологически верно и как бы подчёркивает, что нам не по пути с ельцинской международной станцией и американскими космическими капиталистами.

Больше плюсов нет. Однако есть куча недостатков:
• На полярную орбиту требуется больший на 650 м/c импульс, это где-то 7% бюджета скорости, но это значит, что корабль возьмёт примерно на 30% меньше груза или же нужно увеличение грузоподъёмности. Королёвские «Союзы» разработаны в 1967 году, работают на пределе и 30% увеличения уже никак потянут. Нужны новая ракета и новый корабль. Новая ракета вроде бы есть — многострадальная Ангара А5, хотя она безумно дорогая и не сертифицированная, но всё-таки она скорее существует после 30 лет мучительной разработки, а вот до корабля «Орёл/Федерация» ещё далеко, не меньше 10 лет до первого пилотируемого полёта.
• Самый главный недостаток — полярную орбиту не защищает магнитное поле Земли. Космонавты каждый час будут вынуждены купаться в в радиационных поясах, получая дозу, эквивалентную 2–3 рентгеновским снимкам в день. Поэтому либо нужно городить тяжёлую и дорогую радиационную защиту, что дорого, либо полёты на новую станцию должны быть кратковременными как туристические поездки в Чернобыль.
• Кратковременные посещения рушат концепцию «наши космонавты несут непрерывную вахту в космосе». Даже в лихие 90-е непрерывное присутствие на орбите никогда не прерывалось. Однако на суверенной станции РОС на наклонении 97° будут периоды по нескольку месяцев, когда ни одного российского космонавта на орбите нет. И может получиться так, что экспедиции посещения вначале будут раз в год, потом раз в два года, а потом вообще переключатся на «исследование космоса аппаратами».

Проблема наблюдения за страной с орбиты в стиле «отец Звездоний» сейчас кажется надуманной. Любой спутник зондирования Земли на солнечно-синхронной орбите вроде Maxar сделает фотографии лучше, чем это сделает космонавт, высовываясь в иллюминатор с фотоаппаратом Nikon.

Выбор сейчас стоит такой:
• либо делать высокорискованную станцию на 97°, которая дорогая, на которую нет корабля, ракеты, технологий и денег, рискуя здоровьем космонавтов и теряя непрерывное присутствие в космосе, и рискуя вообще всё потерять,
• либо более безопасный вариант без какого-либо прогресса, просто новую копию старой станции как «Мир» и МКС на наклонении 51,6°, и летать туда как при Брежневе на древнем, конченном, но зато существующем «Союзе».

🚀 «Юра, прости»

Воскресная молитва стала регулярной на российском сегменте МКС.

Во время текущей экспедиции на МКС было принято решение, что теперь каждое воскресенье на российском сегменте будет начинаться с молебна. Командиром экспедиции МКС-73 (Рыжиков–Зубицкий–Ким) является действующий пономарь, поэтому введение литургии на российском сегменте МКС выглядит вполне естественным шагом.

Поздравительные молитвы из космоса уже давно периодически передаются на Землю и ретранслируются пастве, но теперь это станет постоянной практикой.

Сегодня, 21 сентября на РС МКС отмечают Рождество Пресвятой Богородицы.

Еженедельные воскресные богослужения на российском сегменте МКС будут продолжаться, как минимум, до окончания текущей экспедиции 7 декабря 2025.

🚀 «Юра, прости»