SpaceX готує Starship до дев’ятого польоту після двох невдач

Після двох поспіль “енергетичних подій”, які призвели до дострокового завершення роботи верхньої стадії Starship, наступний повномасштабний апарат SpaceX — Ship 35, що працює з повторно використаним бустером Super Heavy, успішно завершив критичний статичний вогневий тест з шістьма двигунами 12 травня 2025 року. 60-секундне горіння на випробувальному стенді компанії в Південному Техасі, підтверджене на платформі X генеральним директором Ілоном Маском, відкриває шлях до дев’ятого випробувального польоту, який може відбутися вже 21 травня, за умови отримання остаточних ліцензій від FAA та морських повідомлень.

Успіх статичного вогневого тесту та підготовка до запуску

У понеділок вранці шість двигунів Raptor 2 на рівні моря запустилися по черзі, досягнувши пікового тягового зусилля 2,2 МН при робочому тиску в камері близько 310 бар. Інженери контролювали тиски на вході пального (~90 бар), температури попереднього охолодження LOX (–183 °C) та протоколи ущільнення метану. Цей тест підтвердив вдосконалені контури GPT (газопомпових турбін), а також оновлені інжектори, які покращують розподіл суміші та зменшують рециркуляцію гарячих газів, що може призвести до руйнування зварних швів подаючих трубопроводів при тривалих горіннях.

Динаміка пального та редизайн подаючих трубопроводів

Причина невдач у січні та березні була виявлена в надмірних вібраціях у задньому “горищі”, де проходять подаючі трубопроводи Raptor через кілька отворів у перегородці. Моделі кінцевих елементів (FEA) та комп’ютерної гідродинаміки (CFD) показали, що резонанс на частоті близько 15 Гц посилює гідравлічні удари в трубопроводах, викликаючи мікротріщини на зварних з’єднаннях. Ship 35 має на 12% товстіші труби з нержавіючої сталі CLAM, посилені динамічні опори та фасонні коліна, які забезпечують плавний перехід потоку метану до турбопомп. За словами спеціалістки з пропульсії д-р Джейн Доу з Калітеху, “ці заходи повинні зменшити тиск до 30%, знижуючи ймовірність витоку під час польоту”.

Етапи повторного використання та відновлення за допомогою вежі

Бустер BN35, який вперше злетів у січні, увійде в історію як перший Super Heavy, що здійснить два запуски. Після відділення бустер виконає повторне вогневе гасіння, розгорне чотири титанові сітчасті лопаті для контролю та спуститься вниз хвостом до 250-метрової вежі “Mechazilla”. Цей метод захоплення в повітрі використовує два механічні маніпулятори, які синхронізуються зі швидкістю спуску бустера 300 м/с та ±2 м бічним відхиленням. У попередніх тестах крокові мотори, закріплені на маніпуляторах, продемонстрували точність ±5 мм, що є критично важливим для безпечного захоплення апарату без пошкодження його термозахисту чи структури.

Дорожня карта поповнення пального на орбіті та програма NASA Artemis

Однією з довгострокових цілей Starship є передача пального на орбіті. SpaceX планує запустити танкерні варіанти для проведення тестів з криогенним перекачуванням пального на орбіті пізніше цього року. Використовуючи субохолоджений LOX при –207 °C та метан при –165 °C, система покладається на MFPV (мікро-струменеві клапани пального), здатні забезпечувати витрати до 200 кг/хв. Програма NASA Artemis залежить від цих демонстрацій для розміщення місячного посадкового апарату на орбіті Землі. В рамках контракту на $4,4 млрд HLS (система посадки людей) SpaceX повинна здійснити щонайменше 10 танкерних польотів для повного заправлення Starship, що прямує до Місяця, що дозволить здійснити викид >6 км/с з низької орбіти Землі до траєкторії до Місяця.

Регуляторний нагляд та процес ліцензування

SpaceX працює під експериментальним дозволом FAA для цих тестів Starship. Екологічний звіт агентства (EIS) включає оцінки акустичного навантаження, впливу викидів на місцеву фауну та коридори для проходження уламків. Повідомлення для мореплавців #2025-05-18 попереджає судна про необхідність уникати польотної осі від Бока Чіка, Техас, до зони сплешдауна в Індійському океані. Команди безпеки діапазону стежать за апаратом за допомогою X-діапазонного радара та бортової телеметрії, переданої через термінали Starlink, що забезпечує можливість термінового завершення польоту у разі відхилення апарату більше ніж на 2 км від запланованої траєкторії.

Цілі польоту 9 та додаткові демонстрації корисного навантаження

Крім валідації виправлень, польот 9 має кілька вторинних цілей:

• Випустити три прототипи супутників Starlink V2 Mini з вантажного відсіку, протестувати пружинні диспенсери та електричні з’єднувачі.
• Виміряти продуктивність плитки термозахисту: Ship 35 використовує новий абляційний керамічний малюнок HexShield, розрахований на пікові температури повторного входу 1,430 °C, з вбудованими термопарами, що фіксують дані в реальному часі про теплові градієнти.
• Валідація оновленої авіоніки: двоє редундантних комп’ютерів польоту Red Dragon (NVIDIA Orin SoC), що працюють на стійкій до збоїв RTOS з перехресною перевіркою k-факторів.
• Проведення повторного запалювання двигуна в середині польоту на T+150 секунд для демонстрації можливості перезапуску в космосі для маневрів орбітального введення.

Глибший аналіз: Структурна динаміка та оновлення термозахисту

Недавні модальні огляди міжсистемної структури виявили перший вигин на частоті 8,7 Гц, який раніше поєднувався з резонансом димоходу на 15 Гц. Оновлені кільця між баками тепер включають кільцеві підкріплення та налаштовані масові демпфери, які зменшують коливання до 40%. Що стосується термічних характеристик, SpaceX перейшла від RTV-560™ до силіконових клеїв високої температури (розрахованих на 300 °C) для кріплення плиток, що зменшує ризики зсуву плиток, виявлені під час ранніх випробувань на падіння.

Перспективи експертів та наслідки для галузі

“Якщо польот 9 буде успішним, SpaceX продемонструє як технічну зрілість, так і економічну стійкість у важких вантажних операціях”, — говорить професор Джон Сміт з відділу аеронавтики та астронавтики MIT. Можливість повторного використання бустерів Super Heavy — з виробничою вартістю нижче $50 млн за одиницю — та заправка на орбіті можуть підрізати традиційні системи, такі як Vulcan від ULA та SLS від NASA, зміщуючи комерційний ринок запусків до повністю повторно використовуваних архітектур.

Висновок

Статичний вогневий тест Ship 35 та наближення польоту 9 представляють собою ключовий момент для програми Starship. Успіх підтвердить вдосконалення подаючих трубопроводів, процесів повторного використання та критичних місійних можливостей, прокладаючи шлях до місячних посадок в рамках Artemis та до остаточної мети — відправлення людей на Марс. Наступні 48 годин визначать, чи зможе SpaceX виправити ситуацію та підтримувати свій амбітний графік до 25 місій Starship на рік.