Ніхто не відвідував Місяць з 1972 року. Але з появою комерційних космічних польотів, бажання людини повернутися відроджується і запускає нову космічну гонку. NASA обрало приватну компанію SpaceX для участі в комерційних космічних польотах, але ця фірма також має свою власну програму дослідження космосу.
Щоб забезпечити польоти на Місяць і за її межі, NASA і SpaceX розробляють нові ракети великої вантажопідйомності: Starship від SpaceX і Space Launch System від NASA.
Але чим вони відрізняються і яка з них могутніше?
SpaceX Starship
Ракети проходять кілька етапів, щоб потрапити на орбіту. Викидаючи відпрацьовані паливні баки під час польоту, ракета стає легше і, отже, її легше розганяти. Після запуску система запуску SpaceX буде складатися з двох ступенів: ракети-носія, відомої як BFR (Big Falcon Rocket), і власне зорельота.
BFR запускається ракетним двигуном Raptor, спалюють суміш рідкого метану та рідкого кисню. Основний принцип рідинного ракетного двигуна полягає в тому, що два ракетних палива – паливо, таке як гас, і окислювач, такий як рідкий кисень, – об’єднуються в камері згоряння і спалахують. Полум’я виробляє гарячий газ під високим тиском, який з високою швидкістю викидається через сопло двигуна для створення тяги.
Ракета буде забезпечувати тягу в 6,6 млн кг на старті, що приблизно вдвічі більше, ніж у ракет епохи Аполлона. На вершині BFR знаходиться зореліт, який і сам оснащений ще шістьма двигунами Raptor і великим операційним відсіком для розміщення супутників, відсіками для екіпажу до 100 осіб і навіть додатковими паливними баками для дозаправки в космосі, що має вирішальне значення для тривалого міжпланетного польоту людини.
Зореліт призначений для роботи як у вакуумі космосу, так і в атмосферах Землі і Марса, використовуючи невеликі рухливі крила для планування в бажану зону посадки.
Опинившись над районом приземлення, Starship перевертається у вертикальне положення і використовує свої бортові двигуни Raptor для зниження і посадки. У нього буде достатня тяга, щоб відірватися від поверхні Марса чи Місяця, подолати слабшу гравітацію цих світів і повернутися на Землю – знову зробивши м’яку посадку з приводом. Starship і BFR можуть бути повністю повторно використані, і вся система призначена для підйому понад 100 тонн корисного вантажу на поверхню Місяця або Марса.
Ще цікаве про цей космічний корабель:
- SpaceX будуть використовувати Starship для очищення космосу від сміття
- Випробувальний політ SpaceX Starship SN8 визнаний успішним, попри вибух
Starship стрімко набирає обертів. Недавній випробувальний політ прототипу Starship, SN8, успішно продемонстрував ряд маневрів, необхідних для виконання цієї роботи. На жаль, в одному з двигунів Raptor стався збій, і SN8 розбився при посадці. Найближчими днями очікується ще один випробувальний політ.
NASA Space Launch System
Space Launch System (SLS) NASA – найпотужніша ракета, яку агентство коли-небудь використовувало. Нинішнє втілення (блок SLS 1) має висоту майже 100 метрів.
Основний щабель SLS, що містить понад 3,3 млн літрів рідкого водню і рідкого кисню (десь півтора олімпійських басейни), запускається чотирма двигунами RS-25, три з яких використовувалися на попередніх Space Shuttle. Їх головна відмінність від Raptors в тому, що вони спалюють рідкий водень замість метану.
Основна частина ракети доповнена двома твердопаливними ракетними прискорювачами, прикріпленими до її боків, що забезпечує загальну комбіновану тягу в 3.7 млн кг при запуску – приблизно на 5% більше, ніж у Saturn V при запуску. Ця система виведе космічний корабель на низьку навколоземну орбіту. Розгінний блок призначений для виведення прикріпленого до нього корисного вантажу – капсули астронавта – з орбіти Землі і є меншим ступенем на рідкому паливі, що приводиться в дію одним двигуном RL-10 (такі вже використовуються в ракетах ATLAS і DELTA), який менше і легше, ніж РС-25.
Space Launch System відправить на Місяць капсулу екіпажу Orion, яка може підтримувати до шести членів екіпажу протягом 21 дня, в рамках місії Artemis-1 – завдання, яке сучасні ракети NASA зараз не можуть виконувати.
В ній повинні бути великі акрилові вікна, щоб космонавти могли спостерігати за подорожжю. Вона також матиме власний двигун і систему подачі палива, а також допоміжні рухові установки для повернення на Землю. Майбутні космічні станції, такі як Lunar Gateway, будуть служити логістичним центром, який може включати дозаправку.
Теж цікаво про плани NASA:
- NASA запропонувала план на $28 млрд для повернення людей на Місяць до 2024 року
- NASA і Японія разом побудують орбітальний форпост для програми Artemis
Основний щабель і ракета-носій навряд чи будуть багаторазовими (замість приземлення вони впадуть в океан), тому система SLS дорожче як з точки зору матеріалів, так і з точки зору навколишнього середовища. Вона призначена для розвитку до більших ступенів, здатних перевозити екіпаж або вантаж вагою до 120 тонн, що потенційно більше, ніж у Starship.
Багато технологій, які використані в SLS, є так званим «застарілим обладнанням», оскільки вони адаптовані з попередніх місій, це скорочує час на дослідження і розробки. Раніше в цьому місяці випробувальний запуск основного ступеня SLS був зупинений через хвилину після восьмихвилинного випробування через передбачувану відмову компонента. Істотних пошкоджень не відбулося, і менеджер програми SLS Джон Ханікатт заявив: «Я не думаю, що нас очікують значні зміни конструкції».
І переможцем стає …
Отже, який космічний корабель, швидше за все, доставить екіпаж на Місяць першим? Artemis 2 планується як перша пілотована місія з використанням SLS для обльоту Місяця і, як очікується, буде запущена в серпні 2023 року. У той час як у SpaceX немає конкретної дати запуску з екіпажем, вони проводять #dearmoon – проект, пов’язаний з місячним космічним туризмом запланований на 2023 рік. Маск також заявив, що марсіанська місія з екіпажем може відбутися вже в 2024 році, також з використанням Starship.
В кінцевому підсумку це змагання між агентством, яке має роки випробувань і досвіду, але обмежене коливаннями бюджету платників податків та змінами в адміністративній політиці, і компанією, яка відносно нова в грі, але вже випустила 109 ракет Falcon 9 з 98% показником успіху і має спеціальний довгостроковий грошовий потік.
Той, хто першим досягне Місяця, відкриє нову еру дослідження світу, який як і раніше має велику наукову цінність.
Читайте також: