Илон Маск пообещал построить космический корабль, который доставит людей и грузы на околоземную орбиту по цене в сто раз ниже нынешней стоимости за килограмм и даже позволит людям создать колонию на Марсе. Очень многие люди были соблазнены этой идеей, в том числе и я.
Однако его проект сильно отстает от графика, и теперь британский журналист-фрилансер Уилл Локетт в своей статье на сайте Medium назвал Маска (чуть менее жестоким языком) неудачником и мошенником.
По сути, Локетт говорит, что «Звездный корабль», тяжелая двухступенчатая ракета, которая, по утверждениям Маска, является революционным достижением в космических полетах, представляет собой плохо спроектированную, разрекламированную машину, которая никогда не сможет работать хорошо.
Его последняя статья на эту тему, озаглавленная «SpaceX продолжает доказывать правильность моей теории маленького звездолета», посвящена примечательной аварии на звездной базе Маска в минувшие выходные, которая уничтожила сверхтяжелый ракету-носитель 18. Предполагалось, что в следующем месяце она поднимет с стартовой площадки первый звездолет «Версии 3», но сейчас они убирают обломки этой ракеты-носителя и заменяют ее другой.
И вот в чем дело. В сообщениях говорилось, что ракета-носитель Booster 18 «взорвалась», но это был очень мягкий взрыв, поскольку в машине не было топлива. Это было всего лишь испытание под давлением композитных сосудов под давлением, в которых хранятся различные газы или жидкости в ракете (не топливо для главных двигателей). Но давление, которое они оказали на танки, разорвало их.
Очевидно, вы будете испытывать резервуары с несколько более высоким давлением, чем они обычно работают, но не с давлением, которое лопнет их, как лопнувший воздушный шар. Вы бы сделали это при давлении, примерно в 1,5 раза превышающем расчетное максимальное давление, просто чтобы быть уверенным, что резервуары достаточно прочны, чтобы выдержать любое умеренное избыточное давление, с которым они могут столкнуться. Но на этот раз – бац!
На самом деле, взрывов было много. В первоначальном заявлении Маска говорилось, что Starship может поднять 100 тонн на низкую околоземную орбиту (НОО), но пять из 11 запусков закончились взрывами, и ни один еще не вышел на орбиту. Фактически, SpaceX уже реализовала незапланированную версию 2 ракеты, а в январе состоится первый полет версии 3.
Каждая версия легче и мощнее своей предшественницы, что говорит о том, что кто-то ошибся в первоначальных расчетах. Как выразился Локетт, «Маск по незнанию преувеличил, какую тягу могут создать их ракеты (до комического уровня), и сильно недооценил, сколько ракета должна будет весить этому гиганту».
Стандартным оправданием всех этих взрывов является предпочтение Маском «метода итеративного тестирования», при котором вы проверяете свое лучшее предположение о проекте, выясняете, почему он потерпел неудачу, тестируете измененный дизайн, изучаете снова и так далее, пока, наконец, не придете к версии, которая не дает сбоев. Но его еще нет, и все его «исправления» заключаются в том, чтобы сделать ракету одновременно легче и мощнее.
Таким образом, есть подозрение, что Маск высокомерно предположил, что вложение достаточного количества денег и инженерных талантов в этот проект может каким-то образом преодолеть ограничения классического «ракетного уравнения» 1903 года, предложенного русским ученым Константином Циолковским. В нем говорится, что около 90 процентов стартового веса ракеты должно составлять топливо, если вы хотите вывести ее на околоземную орбиту.
Уравнение ракеты означает, что корпус корабля, его двигатели, груз и люди должны составлять не более 10 процентов от стартового веса ракеты. Это, в свою очередь, объясняет, почему никому больше не удалось радикально снизить стоимость килограмма выведения на орбиту – и это уравнение применимо и к ракетам Маска.
Не исключено, что Starship сможет работать более или менее так, как задумано, хотя обещание 100 тонн груза кажется недостижимым. Но единственный способ, которым Маск может попытаться исправить ситуацию, — это сделать корабль еще легче, а двигатели — еще мощнее. Увы, это два лекарства, которые работают друг против друга.
Все более крупные двигатели потребляют больше топлива и прибавляют в весе, поэтому возможностей для совершенствования здесь не так много. Они также вызывают больше напряжения и вибрации, а корпус корабля, резервуары и трубы становятся все более хрупкими и подверженными несчастным случаям с каждым сброшенным килограммом.
Starship еще ни разу не достиг орбиты, и сомнения в базовой инженерной компетентности SpaceX накапливаются. В 2021 году НАСА передало SpaceX задание на постройку лунного корабля Artemis III, но в октябре возобновило контракт и с конкурирующими компаниями.
Вероятно, к концу этого десятилетия мы, так или иначе, еще увидим людей на Луне (американцев или китайцев), но если обещание о 10 долларах за килограмм на орбите окажется ложным, то за пределами лунной орбиты в ближайшее десятилетие мало что произойдет.
