Прототип Starship від SpaceX не витримав наземні випробування на Starbase
Огляд Вибуху на Тестовому Станді
У пізню ніч середи на Starbase у Південному Техасі новітній прототип Starship компанії SpaceX, Ship 36, зазнав катастрофічного збою під час статичного вогневого випробування на тестовому майданчику Massey. Відео в прямому ефірі від LabPadre та NASASpaceflight.com зафіксувало величезну вогняну кулю, коли верхня частина Ship 36, що має форму кулі, спалахнула в полум’ї незабаром після того, як метан та надхолодний рідкий кисень досягли тиску в баках понад 8 бар. Інцидент пошкодив наземне обладнання та викликав вторинні пожежі в районі тестового майданчика, хоча SpaceX підтверджує, що травм не було.
Попередній Аналіз Причин
Системи Заправки Пального та Пресуризації
Згідно з телеметрією, шість двигунів Raptor 2 Ship 36 наближалися до послідовності запалювання, коли раптовий перепад тиску в маніфолі рідкого кисню викликав швидкий викид через вентиляційні канали. Надхолодні температури пального (LOX при –183°C, CH4 при –162°C) можуть призвести до крихких тріщин у відкритих трубопроводах, якщо клапани пресуризації виходять з ладу. Інженери SpaceX підозрюють, що несправність зворотного клапана або зсув калібрування датчика призвели до локалізованого перепаду тиску, що пошкодило сусідню ізоляцію та структурні опори.
Послідовність Запалювання Двигуна та Телеметрія Даних
Дані реєстраторів показують, що двигуни Raptor почали обертання перед запалюванням за 3 секунди до старту, але стрибки тиску в подачі двигуна 2 викликали автоматичну команду на зупинку. Протягом мілісекунд нерозпоряджене паливо скупчилося біля силового пукка та спалахнуло при контакті з залишковим гарячим газом. Камери високої швидкості зафіксували викид осколків і фронт полум’я, що поширюється по кормовій частині транспортного засобу.
“Резонансна частота системи подачі повинна бути декомплектована від гармоніки запуску двигуна,” зазначає доктор Джейн Сміт, експерт з пропульсії в Каліфорнійському технологічному інституті. “Попередні невдачі SpaceX вказують на те, що структурна акустика відіграє більшу роль, ніж лише термічні напруги.”
Структурна Цілісність та Матеріалознавство
Ship 36 використовував вдосконалені плити з нержавіючої сталі сплаву 301, обрані для покращення міцності на високих температурах під час атмосферного повторного входу. Однак поведінка сплаву під час кріогенного циклу все ще підлягає оцінці. Тепер проводяться повторні кінцеві елементні аналізи (FEA) з оновленими властивостями матеріалів для оцінки меж крихкого руйнування на зварних швах та перетинах баків. Інженери також перевірять нові плитки теплового щита з міді та нікелю, кожна з яких розрахована на температуру до 1,600°C, щоб підтвердити, що коефіцієнти теплового розширення не сприяли роз’єднанню швів.
Діагностика та Поліпшення Системи Пропульсії
Двигун Raptor 2 компанії SpaceX забезпечує тягу в 230 метричних тонн на рівні моря і має оптимізований цикл повного потоку з поетапним згорянням. Компанія планує інтегрувати вдосконалені високопресурні турбонасоси з керамічними кульковими підшипниками та покращеними газогенераторними каналами в майбутніх моделях. Ці зміни мають на меті зменшити ймовірність вібрацій лопатей турбіни та поліпшити межі безпеки під час запуску пального.
- Тяга Двигуна: 2.3 МН кожен на рівні моря, 2.6 МН у вакуумі
- Маса Пального: 1,200 метричних тонн загалом (супер важкий + Starship)
- Пресуризація Бака: 8.5 бар номінально, до 9.5 бар у тестових умовах
- Система Запалювання: Іскрові запалювачі з резервними перехресними схемами живлення
Управління Ризиками та Протоколи Тестування
Тестовий майданчик Massey є єдиним випробувальним об’єктом SpaceX, розташованим на вигині Ріо-Гранде поблизу кордону. Вибух підкреслює критичність розподілених мереж наземної підтримки та віддалених операцій. SpaceX наразі оцінює альтернативні місця для тестування, включаючи свій майданчик у Бока Чіка та потенційний другий стенд на об’єкті McGregor у Техасі. Компанія також може прискорити використання симуляторів і цифрових двійників для верифікації послідовностей пресуризації перед застосуванням кріогенних навантажень.
- Перегляд калібрування датчиків і резервування в лініях подачі.
- Удосконалені процедури безпеки для віддалених операторів з використанням технологій виявлення аномалій на основі штучного інтелекту.
- Прискорене будівництво резервного статичного вогневого стенду на McGregor.
Програмні Наслідки та Наступні Кроки
Цей зрив відсуває амбітну спробу SpaceX здійснити орбітальний політ у 2025 році на більш пізній термін у 2026 році. FAA відкрила формальне розслідування, що затримує раніше заплановане вікно запуску на 29 червня. Тим часом контракт NASA на демонстрацію заправки у космосі також зазнав затримки, а терміни висадки Artemis піддаються додатковому тиску. SpaceX, ймовірно, відправить заміну Starship (Ship 37) на Starbase протягом кількох тижнів, залежно від доступності частин та виробничих потужностей.
Перспективи Експертів та Контекст Галузі
“Starship є найскладнішою системою багаторазового запуску, яка коли-небудь намагалася бути реалізованою,” говорить Марк Роджерс, аналітик у сфері аерокосмічної промисловості в Euroconsult. “Кожна невдача приносить тербайти даних, але темп програми сповільнюється, коли інфраструктура виходить з ладу. SpaceX повинна знайти баланс між швидкою ітерацією та надійністю наземної підтримки.”
Конкуренти, такі як Blue Origin та ULA, уважно стежать за ситуацією. Ракета New Glenn компанії Blue Origin, яка має здійснити перший політ наприкінці 2025 року, стикається з власними труднощами сертифікації двигунів. Тим часом ракети Vulcan від ULA та Ariane 6 від ArianeGroup виходять на ринок важких запусків, акцентуючи увагу на модульності та поступовому зниженні ризиків, а не на радикальних переробках.
Перспективи: Дорога до Марса та Місяця
Незважаючи на вибух, дорожня карта SpaceX залишається незмінною: досягти орбітального польоту Starship, розробити кріогенну заправку на орбіті та провести висадку на Місяць за контрактом з NASA до 2027 року. Ілон Маск підтвердив плани відправити першу екіпажну місію на Марс у 2028 році, залежно від успішного освоєння швидкого повторного використання Starship та інтеграції систем життєзабезпечення для глибококосмічних місій. Наступний квартал стане випробуванням для стійкості SpaceX у розвитку апаратури, дотриманні регуляторних вимог та гнучкості постачання.