Зачем Илон Маск построил самую "большую и толстую" ракету в мире

Приготовления на объекте StarBase в Техасе идут полным ходом — ракета SpaceX Super Heavy, которая и без того должна была получиться просто огромной, окажется значительно мощнее ожидаемого. Вместо 29 Raptor на первой ступени установлены 33 ракетных двигателя. И это только первая ступень, высота которой уже сейчас составляет 70 метров, а ёмкость топливных баков — 3400 тонн. Благодаря таким решениям тяга ракеты Starship вдвое превышает таковую у "Сатурна-5".

Новейший на данный момент прототип Booster 4 проходит испытания, и, возможно, он же и совершит первый полёт в составе программы Starship. Три предыдущие попытки серьёзных успехов не принесли: и сами ускорители, и корабль Starship, который за внешнее сходство называли "летающей скороваркой", испытывают серьёзные проблемы, связанные с правильной работой всех систем — от подачи топлива до управления полётом. Ракетная система SpaceX нового поколения во многом уникальна — по слухам, эффективность многоразовой и одноразовой версий комплекса после установки 33 двигателей Raptor может вырасти примерно на 5–10%. Незначительная на первый взгляд цифра, но, когда речь идёт о полёте на Луну, каждая пара тонн полезного груза — это (потенциально) минус один полёт за несколько сотен миллионов долларов.

Для проекта с характеристиками Starship необходимы соответствующие задачи. Первое, для чего может пригодиться уникальная ракета, — для вывода спутников Starlink. Если сейчас на ракетах Falcon 9 компания Илона Маска выводит по 60–80 спутников, то верхом на Super Heavy можно будет вывести на орбиту в несколько десятков раз больше всего за один пуск многоразовой конфигурации. Но спутники — это про деньги и зарабатывание репутации здесь и сейчас. А что насчёт по-настоящему масштабных задач?

Истинным предназначением Starship считаются дальние и сложные космические перелёты, хотя сам Илон Маск никогда не рассказывал о своих увлечениях колонизацией Луны. Другие планеты — пожалуйста, но Луна — только если попросят и хорошо заплатят. И здесь вырисовывается вполне конкретное партнёрство: компания Маска принимает участие в подготовке высадки на Луну и параллельно не забывает про реализацию главной идеи — полёте на Марс. Компания ставит перед собой амбициозную цель создания транспортной системы Земля — Марс с дозаправкой на орбите или на поверхности Красной планеты, что хоть и трудно для понимания обычному человеку, но важно в контексте будущего космических путешествий.

И во всём этом великолепии кроется один важный секрет, из-за которого поначалу Илона Маска и весь его инженерный отдел подняли на смех. Starship в связке с ракетой Super Heavy может оказаться значительно дешевле при эксплуатации, чем ракеты Falcon 9 и Falcon Heavy, — последние после начала полноценной эксплуатации "старшипов" вообще рискуют уйти в небытие. В отличие от алюминий-литиевого сплава, сварки трением и других высоких технологий, которые используются в Falcon 9, Super Heavy производить гораздо проще и гораздо дешевле — при выводе спутников на ракете Falcon 9 за каждый килограмм полезной нагрузки придётся заплатить 2700 долларов, при использовании Falcon Heavy — на тысячу меньше, а Super Heavy может "уронить" стоимость полезной нагрузки ниже психологической отметки в 1 тыс. долларов за килограмм. И это при том, что итоговая грузоподъёмность новой ракеты, вероятно, превысит заявленные 100 тонн и всё-таки достигнет 150 тонн, побив текущий рекорд Falcon Heavy в 63 тонны для низкой опорной орбиты в одноразовой конфигурации.

Чтобы была понятна разница в цифрах: сейчас для вывода 150 тонн груза потребуется потратить две ракеты Falcon Heavy и примерно 180 млн долларов. Super Heavy упрощает эту задачу до одного пуска и примерно 100 млн долларов расходов. За счёт чего? Всё просто — чуть дешевле материалы, чуть больше двигателей и больше дешёвого, экологически чистого топлива. Кстати, про материалы. Для Starship и Super Heavy был выбран специальный сплав нержавеющей стали — он не только не деформируется под серьёзными нагрузками и температурами, но и стоит в пять раз дешевле тех материалов, что применялись для ракет Falcon 9.

В конечную цель Илона Маска — примерно 20–30 долларов за килограмм полезной нагрузки — почти никто не верит. Но, с другой стороны, лет 15 назад никто не верил и в то, что маленький космический стартап, у которого постоянно взрываются ракеты, сможет создать многоразовую ракету и научится зарабатывать на ней деньги. Однако по-настоящему дешёвыми для клиентов ракеты Илона Маска ещё не стали, и Super Heavy — это попытка финализировать весь накопленный компанией опыт в ракетостроении, чтобы прихлопнуть всех конкурентов одним махом.

Если создание Super Heavy, её лётные испытания вместе с кораблём Starship пройдут нормально, то традиционные одноразовые ракеты, может, и не придётся хоронить сразу. Но в объективной реальности заказчик космического запуска голосует в пользу того или иного решения кошельком. И, если появится возможность заплатить за вывод своего спутника 15 миллионов вместо 90, любой здравомыслящий клиент, почти не задумываясь, пойдёт на этот шаг.

В идеальную вселенную космических лоукостеров SpaceX попадёт не так скоро. Для этого хотя бы в первое время нужно попробовать продавать запуски Super Heavy ниже психологической отметки — примерно за 25–30 млн долларов. Тогда же станет ясна и примерная ёмкость рынка, то есть спроса на такие ракеты. По некоторым данным, снижение стоимости пусковых услуг хотя бы вдвое может увеличить портфель заказов SpaceX в несколько раз, а самой компании это даст дополнительные 200–300 млн долларов в год. С учётом того что стран с ограниченным бюджетом на космические технологии, но большими амбициями за время создания Starship не стало меньше, "летающая скороварка" появляется в наиболее подходящий исторический момент.

В контексте новой космической технологии у Илона Маска остаётся нерешённым всего один вопрос — земля под космодромы, которую он вынужден либо арендовать, либо покупать у федеральных властей США. Если инженерный центр SpaceX успеет доработать морской космодром под размеры и массу Super Heavy аккурат к началу запусков этих ракет, то стоимость запуска самой большой и тяжёлой ракеты в мире может упасть до критических 10–15 млн. А соревноваться в этом ценовом сегменте не умеет ещё никто.