Девятый запуск Starship закончился неплановой потерей обеих ступеней
Третий раз подряд испытания второй модификации Starship вышли неудачными. Причем, в отличие от прошлых двух случаев, в этот раз не смогла отработать нормально даже первая ступень. Похоже, SpaceX не смогла корректно увидеть причины двух предшествующих частичных неудач, поэтому принятые меры по исправлению технических проблем не дали результатов.
Сегодня, 28 мая 2025 года в 2.36 ночи по Москве, компания Илона Маска провела девятый испытательный полет Starship. Это случилось после ряда изменений в конструкции двигательного отсека, сделанных из-за взрывов корабля Starship (он же вторая ступень системы Starship) в седьмом (январь 2025 года) и восьмом (март) пусках той же системы. За несколько часов перед стартом Илон Маск, главный инженер SpaceX, утверждал, что
«У нас 80 процентов шансов — не хочу искушать судьбу, я хотел было сказать 90 процентов — что мы решили эти проблемы [что привели к взрывам Starship в двух предыдущих пусках]».
С его точки зрения, одной из основных проблем, которые привели к тем двум взрывам, было недостаточное затягивание болтов, соединявших камеру сгорания с форсуночной головкой (отвечает за подачу топлива) ракетного двигателя. В итоге после запуска двигателей болты дополнительно ослаблялись, из-за чего горючее (метан) и окислитель (кислород) утекали в двигательный отсек, что и приводило к возгоранию. Последнее было хорошо видно на видео седьмого и восьмого полетов (SpaceX вела прямую трансляцию из двигательного отсека).
На практике получилось иначе. Первая ступень, уже летавшая в январе 2025 года, после запуска двигателей для финального торможения, имитирующего процесс посадки на башню, получила взрыв — возможно, из-за утечки компонентов топлива в двигательный отсек. Вторая ступень смогла выйти в космос, на незамкнутую орбиту, но оказавшись там, потеряла ориентацию. Корабль-вторая ступень начал вращаться, а это значило, что он не мог выжить при повторном входе в атмосферу.
Вторая ступень Starship имеет теплоизолирующие плитки только с одной стороны (для экономии массы), и этой же стороной он входит в атмосферу при торможении перед посадкой. При потере ориентации и вращении трение о воздух нагревает уже не плитки, а всю конструкцию, что означает неизбежность ее сгорания. Это и произошло примерно на 47-й минуте полета.
Не удалось в ходе пребывания в космосе и выпустить за борт восемь макетов спутников Starlink. Причиной стало неполное открывание наружных дверей. Хотя последнее и вероятно при потере ориентации и закручивании корабля (оно мешает открыванию), на будущее систему надо доделать, поскольку выход наружу при потере ориентации может быть желателен в пилотируемых полетах.
Отметим, что вероятная причина проблем — изменения в конструкции Starship Block 2 (то есть его второй модификации) в сравнении с Starship Block 1. Последняя успешно летала, а ее корабль-вторая ступень пережила вход в атмосферу и смогла приводниться в запланированном районе. Теоретически изменения на второй ступени должны были повысить безопасность двигательных систем. Например, инженеры SpaceX поставили вакуумные кожухи на трубопроводы, идущие к двигателям от баков с компонентами топлива.
На практике вышло иначе: пожары в двигательном отсеке стали нормой. В этом, третьем полете Starship Block 2, они тоже заметны на видео. Там же легко видеть и активную работу системы подавления возгорания, которую установили по опыту первых двух полетов Starship Block 2. Такая система продувает азотом двигательный отсек, вытесняя оттуда компоненты топлива. Но она лишь минимизирует горение и не может предотвратить его полностью.
Что важно, когда двигатели отключаются, система подавления возгорания отключается тоже — это логично, поскольку запас азота у нее не бесконечный. Но сразу после этого течь из трубопроводов никуда не делась, и метан с кислородом все еще утекают в двигательный отсек, создавая опасность взрыва. Не исключено (хотя пока это и не ясно), что у первой ступени такая утечка тоже была, что и привело к ее взрыву при попытке торможения в воздухе.
Общая картина после испытаний не очень радостная. Да, Starship впервые использовал свою первую ступень повторно, и да, его вторая ступень смогла выйти в космос. Но течь компонентов топлива не устранена и, как теперь ясно, возникла она не потому, что болты в двигателях затянули слишком слабо. Конкретные причины течи могут быть разными. Как мы уже писали, одна из вероятных — гармонические колебания той или иной природы во время полета. Они могут создать сильные нагрузки на трубопроводы с топливом и даже колебания давления топлива «на входе» в двигатель. В таких случаях ракетные двигатели входят в низкочастотную неустойчивость, а итоговые колебания легко могут нарушить герметичность труб с топливом, запуская его утечку в серьезных объемах.
Полная информация об инциденте пока доступна только SpaceX, но насколько она понятна даже в компании — пока неясно. Шанна Дьес, главный инженер по Starship в SpaceX, описала свои впечатления по пуску двойственно: «Чувствую одновременно и облегчение, и немного разочарования. Сегодня все могло пройти лучше, но могло быть и куда хуже».
Если бы разработку вел не Илон Маск, нечувствительный к неудачным пускам, на данный момент ее со значительной вероятностью уже могли свернуть. В этом смысле показателен пример советской Н-1, крайне эффективной ракеты, имеющей немало общего с Starship (сознательная многодвигательность, горячее разделение ступеней, переохлаждение топлива): после четырех неудач советское руководство закрыло проект и зарыло в котлован две уже готовые ракеты, хотя все его разработчики были уверены в успехе следующего, пятого полета.
В США в 1950-60-х после сходной серии неудач проекты ракет фон Брауна не закрывали. Но и там испытания длиной в десятки запусков было бы трудно себе представить. Между тем, для окончательной доводки Starship потребуется как минимум еще 10-12 запусков. И в любом случае это трудно себе представить ранее 2026 года.
