В ожидании пуска: Почему все следят за первым полётом корабля Starship Илона Маска

Настал день первого орбитального запуска космического корабля Starship на орбиту, то есть его первого полноценного полёта в космос. Это даже не только просто корабль, а целая космическая система — супермощная первая ступень и сам корабль. Это главное детище компании SpaceX и воплощение самой большой мечты её руководителя: Илон Маск не устаёт твердить, что человечество должно стать межпланетным видом.

Первая ступень — сверхтяжёлая ракета Super Heavy, которая в одноразовом варианте может поднять на низкую околоземную орбиту 250 тонн, а в многоразовом — то есть при условии возвращения на Землю — 150. Для сравнения, ракета Saturn5, которая возила на Луну экипажи "Аполлонов", имела грузоподъёмность около 140 тонн и была одноразовой. Наследница этого носителя, современная Space Launch System — 95–130 тонн, одноразовая. Ракета "Энергия", которую строили для "Бурана", поднимала около 100 тонн, и возможности повторного использования носителя тоже не было. Так что Starship — мощнейшая космическая система на Земле и притом полностью reusable — многоразовая.

Super Heavy после запуска на высоте 64 километров отделяется, некоторое время находится в свободном падении, а потом включает три своих двигателя для торможения (а всего их у неё более 30, это метановые двигатели Raptor), принимает чётко вертикальное положение и садится — или, лучше сказать, встаёт — на тот же комплекс, с которого стартовала, как бы принимается в железные руки специальной башни, которую прозвали Мехазиллой.

Вторая ступень — собственно, космический корабль, который должен отправиться по своему маршруту. В случае нынешнего испытательного запуска задача только в том, чтобы сделать один виток вокруг Земли и благополучно сесть. Кстати, Маск рассчитывает использовать Starship для межконтинентальных перелётов в качестве самого высокоскоростного транспорта: он огибает половину планеты за 45 минут. Но прежде всего Starship создавали для полётов к Луне, а главное — к Марсу.

Главный зал в здании офиса SpaceX в Хоторне именуется залом Королёва. Как известно (а может быть, и не очень известно), Сергей Королёв ещё на заре космической эры предпринял вдохновенную попытку отправить ракету на Марс. Под его руководством была построена настоящая марсианская ракета Н-1. И дело в том, что у неё было тоже порядка трёх десятков двигателей — так же, как и сейчас у Starship. Но четыре испытания Н-1 оказались неудачными, и попытки прекратили.

Так вот, как объясняют люди, знающие историю космонавтики, на тот момент ничего не получилось в основном потому, что с целыми тридцатью двигателями оказалось невозможно управиться, их не удавалось все контролировать одновременно. А сейчас в Starship это делает бортовой компьютер. И то можно вспомнить, сколько прототипов "Старшипа" взлетело на воздух прежде, чем систему полностью отработали. Но в космонавтике это нормальная ситуация, тем более для проекта такого масштаба. С первой же попытки в космонавтике ничего нового не создаётся. Только через тернии, только работа над ошибками.

Лунный вариант Starship довольно сильно отличается от классического. Во-первых, не стоит задача его возвращать на Землю, поэтому у него нет теплозащиты для входа в атмосферу. Во-вторых, помимо своих основных шести двигателей Raptor, которые ему понадобятся для полёта к Луне, у него есть ещё шесть небольших двигателей наподобие тех, какие были у шаттлов, — RSS. Они нужны для мягкого прилунения, потому что есть подозрения, что "Рапторы" перед посадкой устроят под кораблём целый кратер и вообще неровную поверхность.

Расклад для Луны такой: сначала в космос вылетает грузовой Starship — корабль-заправщик, загруженный топливом. Топливо у двигателей этого корабля — метан и жидкий кислород в качестве окислителя. Далее поднимается сам Starship Lunar Lander (пустой, без людей), на орбите дозаправляется и идёт к Луне. Отдельно на ракете Space Launch System запускается корабль NASA Orion с экипажем. И Starship, и Orion должны долететь до окололунной орбиты, там состыковаться, экипаж пересаживается в корабль Маска и на нём спускается на Луну. А потом на нём же стартует обратно, переходит снова на ждущий их на орбите Orion и улетает домой.

При полёте на Марс тоже нужно будет сначала на орбите дозаправиться, а потом — от 6 до 9 месяцев лететь к Красной планете. Starship может принять на борт до 100 человек. Для того чтобы они на этом же корабле могли потом улететь на Землю, надо заранее озаботиться вопросом синтеза метана на Марсе (в качестве топлива). В принципе это возможно: углекислого газа в атмосфере полно, водород тоже найдётся — на Марсе довольно много водяного льда. Без марсианского производства метана, судя по всему, единственный вариант вернуть людей — запустить к ним беспилотный Starship, доверху заполненный топливом.

В любом случае с инженерной точки зрения вопрос полёта на Марс можно считать практически решённым: чисто технически на Марс полететь можно. Но далее возникают вопросы, видимо, гораздо более сложные: как сделать марсианские миссии безопасными или хотя бы терпимыми с точки зрения здоровья астронавтов.

Первый вопрос — межпланетный перелёт. Как уже упомянуто, он продлится несколько месяцев. Конечно, на МКС люди проводят и по целому году, но МКС находится всё-таки ещё в зоне действия земной магнитосферы, которая защищает нас от радиации. И даже на высоте 400 с небольшим километров (где и летает станция) уровень радиации таков, что врачи готовы разрешить там провести за всю карьеру не более четырёх лет. А столько времени ещё ни один космонавт и ни один астронавт на орбите не провёл. Так вот, в межпланетном пространстве уже ничего не будет ограждать человеческий организм от потока солнечного и галактического вредного излучения. Пока единственный выход, который предлагается, — некое убежище от радиации на борту Starship, где можно будет укрыться в случае так называемого солнечного протонного события. В общем, в случае мощной солнечной вспышки. Правда, пока не ясно, из каких материалов должны будут состоять стены этого убежища и насколько они будут снижать уровень радиации.

И второй вопрос — нахождение, собственно, на Марсе. Магнитосфера у него, к сожалению, очень слабая, поэтому там уровень радиации будет в несколько раз выше, чем на Земле. А это означает, что, уже получив некую, видимо, немалую дозу по пути к Марсу, люди продолжат получать миллизиверты на Красной планете. А меж тем по идее первых людей, которые там высадятся, нужно забирать обратно на Землю, а это означает ещё 6–9 месяцев в межпланетном пространстве.

И вдобавок земная медицина пока не знает и не может знать, как будет чувствовать себя человеческий организм при долгом нахождении в условиях другой силы притяжения. Гравитация на Марсе составляет 38% от земной. Что это будет означать для здоровья, станет ясно уже, что называется, по факту, когда люди какое-то время там проведут. Напомним, на Луне астронавты проводили самое большее 75 часов в общей сложности и из них 22 часа именно выхода на поверхность (экипаж "Аполлона-17" столько там проработал). Это сравнительно небольшой срок, организм способен это перенести практически без последствий. А вот находиться на Марсе недели, месяцы, а в перспективе годы или даже всю оставшуюся жизнь — это уже совсем другая история.