Взлететь на воздух: причиной взрыва Starship могла быть трещина
Запущенный компанией SpaceX прототип корабля Starship SN10 мог взорваться при приземлении из-за попадания паров горючего в хвостовую часть, где находятся горячие элементы двигателя, полагают опрошенные «Известиями» эксперты. Такая утечка могла произойти из-за появления трещины или же из-за просчета специалистов при моделировании пути топлива. Кроме того, проблема может быть в плохой вентиляции из-за коротких ножек-амортизаторов корабля. Чтобы устранить риски взрыва, вероятно, потребуется полностью переделать хвостовую часть ракеты, полагают некоторые эксперты. Не исключено, что Starship так и останется прототипом, на котором будут отработаны новые двигатели на метане, допускают специалисты.
С легким паром
Вчера в ходе испытательного полета прототип корабля Starship SN10 компании SpaceX поднялся на высоту около 10 км, развернулся и сел. Однако спустя несколько минут взорвался. Это уже третье испытание, во время двух предыдущих корабли также взорвались.
Starship SN10 представляет собой транспортное средство, которое американская компания SpaceX разрабатывает, чтобы однажды отправить астронавтов на Луну, Марс и другие места дальнего космоса. Длина Starship SN10 — 50 м, весит корабль 1,3 тыс. т (вместе с топливом). Предполагается, что он сможет перевозить более 100 т груза и пассажиров. В своем окончательном варианте корабль Starship находится на вершине сверхтяжелой ракеты Super Heavy (сейчас разрабатывается) и выполняет функцию ускорителя второй ступени. И Super Heavy, и сам Starship будут использовать двигатели Raptor, работающие на метане.
В SpaceX сообщили, что причиной стал «избыток ракетного топлива». Российские ученые проанализировали видео с посадкой и взрывом и привели несколько объяснений произошедшему для «Известий».
Cнимок со спутника пусковых установок SpaceX Starship SN10 в Бока-Чика, штат Техас, США, 3 марта 2021 года
— Взрыв мог произойти вследствие скопления паров горючего внутри прототипа, — сообщил доцент кафедры стартовых ракетных комплексов МГТУ им. Н.Э. Баумана Владимир Игрицкий. — Если где-то образовалась трещина, эти пары могли просочиться к горячим частям двигателя в хвостовом отсеке ракеты. При накоплении взрывоопасной концентрации достаточно одной искры, чтобы всё загорелось.
Сама трещина могла образоваться и до, и после приземления, добавил эксперт.
— Теоретически ракетная техника должна быть многоразовой, — отметил Владимир Игрицкий. — Однако на самом деле значительная часть деталей рассчитана на очень короткий срок работы. Возникающие при взлете, полете и посадке вибрации способны спровоцировать появление трещин из-за усталости металла, то есть ослабления конструкции. Конечно, удар о землю мог ускорить этот процесс.
Стоит учесть, что взорвавшийся корабль был прототипом. Разработчики могли делать детали с учетом краткосрочности нагрузки — чтобы сэкономить и сделать его максимально быстро, пояснил эксперт. Скорее всего, они делали их, опираясь на конкретное время нагрузки. Проблема в том, что эти расчеты довольно сложные, техника новая и специалисты могли ошибиться, допустил ученый.
Starship SN10 перед началом летных испытаний, 3 марта 2021 года
— Есть даже вероятность того, что пары топлива должны были выходить куда-либо по плану, однако разработчики неправильно рассчитали их «путь», — отметил Владимир Игрицкий. — Вопросы, связанные с траекториями потоков газа, довольно трудно поддаются компьютерным расчетам. Задача сложная и зачастую решается только экспериментальным путем.
Надо проветрить
Также причиной взрыва могла быть конструкция хвостовой части корабля, допустил эксперт.
— В отличие от похожих аппаратов Starship почти не имеет ножек-амортизаторов, — пояснил Владимир Игрицкий. — По сути, корабль почти прижимается к земле, что может создать проблемы с вентиляцией. При полете видно, как после выключения двигателя из сопла выходят остатки горючего. Какое-то время остатки этих паров могут находиться в хвостовом отсеке и провоцировать взрыв. Тогда проблему можно решить продувкой или ножками.
При посадке было видно, что корабль встал немного криво. Вполне возможно, что это привело к деформации хвостового отсека, что и послужило причиной инцидента. В этом случае без полной переработки конструкции не обойтись, подытожил эксперт.
Starship SN10 во время летных испытаний, 3 марта 2021 года
Риск возрастает
Руководитель Института космической политики Иван Моисеев раскритиковал подход SpaceX к созданию корабля.
— Ракета сверхтяжелого класса для экипажа из трех человек стоит примерно $70–80 млрд. В конструкции ракеты множество узлов, и если каждый проверять с помощью запуска аппарата, это обойдется во все $800 млрд, — заметил эксперт.
Вероятно, с помощью запуска Starship компания отрабатывает новые двигатели Raptor, работающие на жидких метане и кислороде, допустил Иван Моисеев.
— Ракеты Илона Маска обладают новизной по нескольким направлениям, поэтому неудивительно, что уровень риска аварий возрастает, — отметил ведущий научный сотрудник отдела космической динамики и математической обработки информации Института космических исследований РАН Натан Эйсмонт. — Говорить, что случившаяся неудача приведет к изменению в программе испытаний Starship я бы не стал, это излишний пессимизм.
Важно, что ступень села в целости и сохранности, подчеркнул эксперт. Это повышает шанс найти причину аварии и, следовательно, устранить ее.
