«Крупная аномалия», стоящая за последним взрывом космического корабля SpaceX

Следующая ракета Starship компании SpaceX взорвалась во время наземных испытаний в Южном Техасе в среду вечером, нанеся очередной удар по программе, которая и так боролась с тремя неудачами подряд за последние месяцы.

Ночной взрыв в комплексе разработки ракет SpaceX в Старбейс, штат Техас, уничтожил верхнюю ступень в форме пули, которая должна была быть запущена в следующем испытательном полете Starship. Мощный взрыв вызвал пожары вокруг испытательного полигона Massey's Test Site компании SpaceX, расположенного в нескольких милях от завода компании Starship и стартовых площадок.

Прямая трансляция видео с NASASpaceflight.com и LabPadre — медиаорганизаций с камерами, расположенными вокруг Starbase — показала, как 15-этажная ракета вспыхнула вскоре после 11 вечера по местному времени (полночь по восточному поясному времени; 04:00 по всемирному координированному времени). Местные жители, находящиеся на расстоянии 30 миль, сообщили, что видели и чувствовали взрыв.

SpaceX подтвердила, что Starship, имеющий в инвентаре компании номер Ship 36, «испытывал серьезную аномалию» на испытательном стенде, когда корабль готовился зажечь свои шесть двигателей Raptor для статического огневого испытания. Эти испытательные запуски при удержании обычно являются одним из последних этапов в кампании по запуску Starship перед тем, как SpaceX переместит ракету на стартовую площадку.

Взрыв произошел, когда SpaceX заканчивала загрузку сверххолодного метана и жидкого кислорода в Starship в рамках подготовки к статическому огневому испытанию. Компания заявила, что весь персонал был эвакуирован с территории вокруг испытательного полигона, и все были в безопасности и были учтены после инцидента. На место происшествия были отправлены пожарные из пожарной части Браунсвилла.

«Наша команда Starbase активно работает над обеспечением безопасности испытательного полигона и прилегающей к нему территории совместно с местными властями», — написала SpaceX на X. «Жителям близлежащих населенных пунктов ничего не угрожает, и мы просим всех не пытаться приближаться к этой территории, пока продолжаются работы по обеспечению безопасности».

В отдельном посте на X основатель и генеральный директор SpaceX Илон Маск написал, что предварительные данные указывают на то, что в грузовом отсеке Starship произошел отказ бака с азотом высокого давления. Многие ракеты имеют такие баки или композитные внешние сосуды высокого давления, содержащие газы высокого давления, используемые для продувки и создания давления в различных отсеках внутри корабля. Эти баки, или COPV, могут быть капризными. Инженеры SpaceX обвинили оборудование, связанное с COPV, в двух единственных катастрофических отказах ракеты Falcon 9 в 2015 и 2016 годах.

Маск написал, что азотный COPV, по-видимому, вышел из строя ниже своего испытательного давления, в условиях, которые не должны были повредить бак. «Если дальнейшее расследование подтвердит, что это произошло, это первый случай для этой конструкции», — добавил Маск.

Ранее в среду, всего за несколько часов до ночного взрыва на Starbase, Федеральное управление гражданской авиации опубликовало сообщение, согласно которому SpaceX установила 29 июня в качестве предварительной даты запуска следующего испытательного полета Starship. Сейчас этого не произойдет, и можно только гадать, когда SpaceX подготовит к полету еще один Starship.

Испытательный полигон Мэсси, названный в честь стрельбища, которое когда-то занимало эту территорию, расположен на изгибе реки Рио-Гранде, всего в нескольких сотнях футов от мексиканской границы. Испытательный полигон — единственное место, где SpaceX может провести контрольные испытания и статические огневые испытания Starships, прежде чем объявить о готовности ракет к полету.

Степень повреждения наземного оборудования в Massey's пока не ясна, поэтому пока рано говорить, как долго испытательный полигон будет выведен из эксплуатации. Однако на данный момент взрыв оставил SpaceX без объекта для поддержки предполетных испытаний Starships.

Представленные ниже видеоролики взяты с NASASpaceflight.com и LabPadre и показывают взрыв Starship с разных ракурсов.

Взрыв в Massey's напоминает о тернистом пути SpaceX к достижению этой точки в разработке Starship. В 2020 и 2021 годах SpaceX потеряла несколько прототипов Starship из-за проблем во время наземных и летных испытаний. Визуальное изображение Ship 36, сгорающего в огне, напоминает о тех предыдущих взрывах, а также о огненной гибели ракеты Falcon 9 на стартовой площадке в 2016 году при обстоятельствах, похожих на инцидент в среду вечером.

SpaceX запустила девять полномасштабных ракет Starship с апреля 2023 года, и до взрыва компания надеялась запустить 10-й испытательный полет в конце этого месяца. В этом году показатели Starship были ужасными: три последних испытательных полета ракеты закончились преждевременно. Эти неудачи последовали за триумфальным 2024 годом, когда SpaceX добилась явного прогресса в каждом последующем суборбитальном испытательном полете Starship, кульминацией которого стал первый захват огромного ускорителя Super Heavy с гигантскими роботизированными руками на башне стартовой площадки.

Сложенные вместе, ступень ускорителя Super Heavy и верхняя ступень Starship имеют высоту более 400 футов, создавая самую большую ракету из когда-либо построенных. SpaceX запустила повторно использованный ускоритель Super Heavy, и компания спроектировала сам Starship так, чтобы его можно было восстанавливать и использовать повторно.

После достижений прошлого года SpaceX, похоже, была на пути к полноценному орбитальному полету, попытке поймать и вернуть Starship и важной демонстрации дозаправки в космосе в 2025 году. Демонстрация дозаправки официально перенесена на 2026 год, и сомнительно, что SpaceX добьется достаточного прогресса в ближайшие месяцы, чтобы попытаться вернуть корабль до конца этого года.

SpaceX дебютировала с модернизированным дизайном Starship, названным Version 2 или Block 2, в испытательном полете в январе. С тех пор одна неудача следовала за другой.

Новый дизайн Starship немного выше, чем версия Starship, которую SpaceX запускала в 2023 и 2024 годах. Он имеет улучшенный тепловой экран, чтобы лучше выдерживать экстремальную температуру при входе в атмосферу. SpaceX также установила новую систему топливопроводов для подачи метанового топлива в двигатели Raptor корабля и улучшенный модуль авионики, управляющий клапанами корабля и считывающий датчики.

Несмотря на все эти изменения в Starship Version 2, а может быть, и из-за них, SpaceX не смогла повторить успехи, достигнутые ею со Starship за последние два года. Корабли, запущенные в испытательных полетах в январе и марте, вышли из-под контроля через несколько минут после старта, разбросав обломки по морю и, по крайней мере, в одном случае на автомобиль на островах Теркс и Кайкос.

Инженеры SpaceX пришли к выводу, что январская авария, вероятно, была вызвана интенсивными вибрациями, которые спровоцировали утечки топлива и пожары в отсеке двигателя корабля, что привело к преждевременному отключению двигателей ракеты. Инженеры заявили, что вибрации, вероятно, находились в резонансе с собственной частотой корабля, усиливая тряску сверх уровней, предсказанных SpaceX.

Мартовский полет завершился аналогичной неудачей, но следователи SpaceX определили, что наиболее вероятной причиной стала неисправность оборудования в одном из двигателей корабля, а не тот вид отказа, который наблюдался два месяца назад.

Во время последнего испытательного полета Starship от SpaceX в прошлом месяце ракета завершила фазу подъема миссии, как и планировалось, по-видимому, преодолев проблемы, которые преследовали предыдущие два запуска. Но вскоре после того, как двигатели Raptor остановились, утечка топлива заставила корабль начать кувыркаться в космосе, не дав ему завершить управляемый вход в атмосферу для проверки характеристик новых материалов теплозащиты.

SpaceX работает над проектом Starship третьего поколения под названием Version 3, который, по словам компании, может быть готов к полету к концу этого года. Модернизированная конструкция Starship Version 3 сможет выводить на орбиту более тяжелые грузы — до 200 метрических тонн — благодаря более крупным топливным бакам и более мощным двигателям Raptor. Version 3 также будет иметь возможность дозаправки на низкой околоземной орбите.

Версия 3, предположительно, будет иметь постоянные исправления проблем, которые в настоящее время замедляют темпы разработки SpaceX Starship. И инженерам SpaceX предстоит решить множество проблем, от надежности двигателя и резонансной частоты корабля до усиления теплового щита корабля и исправления неуклюжей двери грузового отсека.

Как только чиновники решат эти проблемы, SpaceX придет время вернуть Starship с низкой околоземной орбиты на Землю. Затем в планах еще больше интересных вещей, таких как орбитальная дозаправка и миссии на Луну в партнерстве с программой NASA Artemis. У NASA есть контракты на сумму более 4 миллиардов долларов со SpaceX на разработку пилотируемого Starship, который сможет высаживать астронавтов на Луну и безопасно запускать их обратно в космос.

Предложенный администрацией Трампа бюджет для NASA отменит сверхдорогую ракету Space Launch System и капсулу экипажа Orion программы Artemis после еще двух полетов, оставив коммерческим тяжелым самолетам запускать астронавтов с Земли на Луну. Starship от SpaceX, уже имеющий контракт с NASA как рассчитанный на людей посадочный модуль, может в конечном итоге выиграть больше государственных контрактов на выполнение роли SLS и Orion в рамках предложенного Трампом бюджета. Другие ракеты, такие как New Glenn от Blue Origin, также хорошо позиционированы, чтобы играть более важную роль в исследовании космоса человеком.

Официальный график NASA для первой высадки экипажа Artemis на Луну относит миссию к 2027 году, используя SLS и Orion для доставки астронавтов в окрестности Луны, чтобы встретиться с лунным модулем Starship компании SpaceX. После этой миссии, известной как Artemis III, NASA переключится на использование коммерческих ракет от SpaceX Илона Маска и Blue Origin Джеффа Безоса для замены Space Launch System.

Тем временем основатель и генеральный директор SpaceX нацелился на Марс. В прошлом месяце Маск сообщил своим сотрудникам, что хочет запустить первые Starships к Красной планете в конце 2026 года, когда положение Земли и Марса в Солнечной системе сделает возможным прямое путешествие. Оптимистично, что он хотел бы отправлять людей на Марс на Starships, начиная с 2028 года.

Все эти миссии основаны на освоении SpaceX стандартных операций по запуску Starship, быстрого повторного использования корабля и ускорителя, криогенной дозаправки на орбите, а также адаптации таких систем, как жизнеобеспечение, связь и навигация в глубоком космосе, для межпланетного путешествия.

Список дел для программы SpaceX Starship длинный — слишком длинный, чтобы посадка на Марс казалась реалистичной в любое время в ближайшие несколько лет. График NASA для лунной миссии Artemis III в 2027 году также плотный, и не только из-за задержек Starship. Разработка новых скафандров для астронавтов, которые будут надеваться на Луну, также может поставить под угрозу график Artemis III. Ракета SLS и космический корабль Orion от NASA имели значительные задержки на протяжении всей своей истории, поэтому нельзя быть уверенным, что они будут готовы в 2027 году.

Хотя еще слишком рано говорить о точных последствиях взрыва в среду вечером, мы можем с уверенностью сказать, что шансы Starship уложиться в эти смелые графики сегодня ниже, чем в среду.

Эта история первоначально появилась на Ars Technica .