Эксперты NASA увидели в теплозащите Starship «тупик» для быстрых полетов

Гигантский космический корабль Starship от Илона Маска снова вернулся из космоса целым. Это круто. Но после тринадцатого полета на его боках проявились белые разводы и трещины. И вот тут начинается самое интересное.

Бывшие инженеры NASA, которые возятся с теплозащитой уже полвека, посмотрели на эти разводы и сделали жесткий вывод: идея Маска о «быстрой многоразовости» без ремонта упирается в стену. И стена эта — керамическая плитка. Давайте разберемся, почему прорыв SpaceX может обернуться тупиком.

Почему белые разводы — это красный флаг

Starship покрыт 18 тысячами керамических плиток. После полета некоторые из них оказались с поврежденными краями, часть — потеряна. Но главная деталь — белые следы между плитками. Это абляционный материал, который выдуло горячими газами.

В чем суть проблемы? Керамика работает как щит, но стыки между плитками — слабое место. Газ находит щель и начинает «съедать» материал под ней. Дэн Раски, который 40 лет разрабатывал теплозащиту в NASA, прямо говорит: «Это тупик для миссий, где корабль нужен снова через день».

Интересная деталь: с такой же проблемой NASA столкнулось на шаттлах полвека назад. Их тоже планировали запускать десятки раз в год. На практике — поиск дефектов и ремонт плиток занимали месяцы. Шаттл не окупился. И больше ни один корабль NASA не получил керамической защиты.

Парадокс Марса: чтобы долететь, нужно запустить тысячу танкеров

Тут вскрывается математика, которая ломает красивую сказку. Для полета на Марс каждый Starship нужно дозаправить на орбите 20–30 раз. Это значит, что потребуются десятки тысяч пусков кораблей-танкеров. Если один танкер можно использовать, скажем, раз в сутки — понадобится несколько десятков машин.

Но если между полетами нужна пауза в две недели на ремонт теплозащиты, то количество танкеров вырастает до тысячи. Это уже не космическая программа, а стройка века. Представьте себе парк из тысячи кораблей, каждый из которых стоит десятки миллионов. И все они простаивают в ремонте.

Личное наблюдение автора: Недавно я смотрел трансляцию приводнения Starship. Корабль красиво плавал в океане, а комментаторы радовались герметичности. Но я смотрел на эти белые разводы и думал: «Ребята, вы видите то же, что и я? Это же следы разрушения». Технический восторг часто заслоняет инженерные нюансы.

Что предлагают взамен? Три пути, и все сложные

Первый путь — терпеть и дорабатывать керамику. Но она хрупкая по своей природе. Трещины на плитках после полета — прямое доказательство.

Второй — вернуться к абляционным материалам вроде PICA (тот самый «сдуваемый» слой). Его используют на Crew Dragon. Проблема: наносить его перед каждым полетом долго и сложно. Для быстрой многоразовости не годится.

Третий — экзотика, которую сам Маск предлагал в конце 2010-х. Охлаждать стальную обшивку корабля жидким метаном, прокачивая его под кожей. Звучит круто, но метан — это топливо. Если тратить его на охлаждение, полезная нагрузка корабля упадет. А возить меньше груза — значит делать больше рейсов. Замкнутый круг.

Так что, Starship — провал? Нет, но придется выбирать

Без быстрой многоразовости Starship все еще может быть отличным кораблем. Он сможет выводить тысячи спутников, возить людей на Луну. Для этого не нужно запускать одну и ту же «бочку» три раза в день.

Но план Маска по колонизации Марса, где нужны тысячи рейсов, упирается в физику материалов. И пока физика побеждает.

Мое мнение: SpaceX, скорее всего, найдет решение. История компании — это история преодоления «невозможного». Но в 2020-х годах чуда не случится. Придется либо замедлить темпы полетов, либо смириться с тем, что теплозащита будет расходником, который нужно менять после каждого рейса. И это нормально. Космос не прощает спешки.

По материалам: Naked Science