TO THE MOON AND BEYOND
Человечество находится в точке перелома. Впервые за всю нашу историю у нас есть средства, технологии и, по крайней мере на данный момент, воля, чтобы создать постоянное человеческое присутствие за пределами Земли.
Starship спроектирован, чтобы сделать это будущее реальностью, и обладает уникальной способностью перевозить беспрецедентное количество исследователей и строительных элементов, необходимых для создания первых аванпостов на поверхности Луны и других планет.
По этим и многим другим причинам именно Starship был выбран для выполнения ключевой роли — высадки первых астронавтов на Луну более чем за 50 лет. Он станет центральным элементом, который воплотит в жизнь видение программы NASA Artemis, направленной на создание постоянного присутствия на поверхности Луны — не просто флагов и следов, а настоящего фундамента, который в конечном итоге проложит путь к высадке первых людей на Марсе.
ПОДГОТОВКА К ПОСАДКЕ
С масштабом Starship и технологическими прорывами, ради которых он создан, SpaceX движется с исторически высокой скоростью.
Starship обеспечивает непревзойдённые возможности для исследования Луны благодаря своим огромным размерам и способности дозаправляться топливом прямо в космосе.
Один единственный Starship имеет герметичный жилой объём более 600 кубических метров, что составляет примерно две трети герметичного объёма всей Международной космической станции, и оснащён кабиной, масштабируемой под большое количество исследователей, а также двумя шлюзами для выхода на поверхность.
Для сравнения: каждый из двух шлюзов Starship имеет жилой объём около 13 кубических метров, что более чем в два раза превышает пространство, доступное внутри лунного модуля Apollo.
Грузовые варианты посадочного модуля Starship смогут доставлять до 100 метрических тонн прямо на поверхность Луны, включая крупные грузы — такие как необитаемые роверы, герметичные роверы, ядерные реакторы и лунные жилые модули.
Чтобы вернуть американцев на Луну, SpaceX выстроила развитие Starship по двум направлениям:
- Разработка базовой системы Starship и вспомогательной инфраструктуры, включая производственные комплексы, испытательные объекты и стартовые площадки — всё это финансируется самой компанией и составляет более 90% стоимости системы.
- Создание конфигурации Starship, адаптированной под систему HLS (Human Landing System) — модификация базового корабля под требования NASA для посадки экипажа на Луну и возвращения обратно.
SpaceX работает по контракту с фиксированной ценой с NASA, что гарантирует: компания получает оплату только после успешного завершения этапов, а налогоплательщики США не несут рисков за возможное увеличение расходов компании.
На всех стадиях разработки по обоим направлениям SpaceX предоставляет NASA полный доступ к данным, включая результаты полётов, не финансируемых по контракту HLS.
Оба направления необходимы и реализуются благодаря огромным собственным инвестициям SpaceX, которые позволяют обеспечить массовое производство, запуски и испытания Starship для миссий на Луну и для других целей.
Starship вернёт Соединённые Штаты на Луну раньше любой другой страны и обеспечит постоянные лунные операции, будучи полностью и быстро многоразовым, экономически эффективным и способным выполнять частые лунные миссии с полезной нагрузкой свыше 100 тонн.
ПУТЬ 1: ОСНОВНАЯ СИСТЕМА STARSHIP
С момента первого полёта Starship в апреле 2023 года, SpaceX стремительно продвинула развитие корабля через активную программу лётных испытаний.
Следуя своей традиции, компания делает упор на испытания в реальных условиях, чтобы быстро и безопасно подтвердить возможности, выявить направления для улучшения и проверить решения на практике.
Эта кампания позволила быстро довести базовую систему Starship до высокой степени готовности и привела к множеству достижений, включая:
- несколько успешных стартов самой мощной ракеты в мире;
- запуск, возвращение, захват и повторное использование первой ступени, что открыло путь к высокой частоте запусков, необходимых для лунных миссий;
- перекачку около 5 метрических тонн криогенного топлива между баками в космосе — операцию, проведённую впервые в истории, которая дала ключевые данные для будущих полноразмерных дозаправок на орбите;
- успешные повторные включения двигателей Raptor в космосе, необходимые для выполнения манёвров, которые доставят Starship к Луне;
- и несколько контролируемых входов в атмосферу Земли.
На сегодняшний день SpaceX произвела более трёх десятков кораблей Starship и 600 ракетных двигателей Raptor, с общим временем работы свыше 226 000 секунд для двигателя Raptor 2 и более 40 000 секунд для следующего поколения Raptor 3.
Было проведено 11 испытательных полётов только корабля Starship и 11 интегрированных полётов системы Starship + Super Heavy.
Параллельно SpaceX построила и продолжает строить новые стартовые, производственные, интеграционные и испытательные комплексы в Техасе, Флориде и Калифорнии.
Эти частные инвестиции на миллиарды долларов создают более 465 000 квадратных метров производственных и сборочных площадей, пять стартовых площадок в Техасе и Флориде, а также несколько испытательных стендов для двигателей Raptor — всё это разработано для того, чтобы увеличить частоту запусков Starship до уровней, значительно превосходящих даже революционные показатели программы Falcon.
ЧАСТЬ 2: ПОСАДОЧНЫЙ МОДУЛЬ (“THE LANDER”)
Параллельно с разработкой основной версии корабля Starship команда HLS в SpaceX завершила 49 этапов, связанных с разработкой подсистем, инфраструктуры и операционных процессов, необходимых для высадки астронавтов на Луну.
SpaceX получает оплату только за контрактные этапы, успешно выполненные, причём подавляющее большинство из них завершено вовремя или раньше графика.
Ключевые завершённые этапы:
- Демонстрации систем жизнеобеспечения, контроля атмосферы и теплового режима в лунной среде: испытания проводились на полноразмерном макете кабины, где находились несколько человек. Проверялись возможности подачи кислорода и азота в атмосферу кабины, точность распределения воздуха и санитария, а также контроль влажности и температуры. В ходе серии тестов измерялись также акустические условия внутри кабины.
- Квалификационные испытания стыковочного адаптера, предназначенного для стыковки Starship и корабля Orion в космосе. Стыковочная система SpaceX — андрогинного типа, способная работать как в активном, так и в пассивном режиме, и основана на проверенной в полётах активной системе стыковки Dragon 2.
- Испытания “падения” посадочных опор — сброс полноразмерного прототипа при реальных энергетических нагрузках на имитацию лунного реголита для проверки характеристик системы и анализа взаимодействия “опора–поверхность”.
- Испытание тягового режима двигателя Raptor для посадки на Луну, показавшее реалистичный профиль тяги, позволяющий Starship мягко сесть на поверхность.
- Испытания защиты от микрометеоритов и орбитального мусора для элементов экранировки, теплоизоляции и оконных панелей — проводился анализ различных сочетаний материалов, которые будут использоваться для защиты Starship от ударных воздействий и жёстких температурных условий.
- Демонстрации программного обеспечения, сенсоров и радара для посадки — испытания навигационного и сенсорного оборудования, а также алгоритмов, которые Starship будет использовать для точного определения и безопасного снижения к выбранному месту посадки на Луне.
- Ревизия архитектуры программного обеспечения — определение схемы основных процессов управления кораблём, на каких физических компьютерах они будут выполняться и какие функции будут отвечать за ключевые системы — обнаружение неисправностей, предупреждения и предостережения, управление командами и телеметрией.
- Испытания “холодного старта” двигателей Raptor, как морского, так и вакуумного вариантов — двигатели предварительно охлаждались перед запуском, чтобы смоделировать тепловые условия после длительного пребывания в космосе.
- Рассмотрение интегрированного плана операций лунной миссии — совместное планирование того, как SpaceX и NASA будут выполнять интегрированные операции, разрабатывать правила полёта, процедуры для экипажа и общий план миссии.
- Испытание энергетического модуля для орбитального депо — тестирование прототипа систем генерации и распределения электроэнергии, предназначенных для варианта Starship, который будет служить топливным хранилищем (“депо”).
- Испытания наземного сегмента и радиочастотной связи (RF) — проверка способности передавать и принимать радиосигналы между эквивалентной наземной станцией и бортовой системой связи корабля.
- Демонстрация лифта и шлюза — проведена совместно с компанией Axiom с использованием летных образцов герметичных скафандров EVA; отрабатывалась полная работа экипажного лифта, который будет применяться для перемещения людей и груза между Starship и поверхностью Луны.
- Испытание медицинской системы, охватывающее оборудование для оказания медицинской помощи экипажу на Starship и возможности телемедицины между Землёй и кораблём.
- Активация испытательного стенда “hardware-in-the-loop” для предстоящего полёта по перекачке топлива — использовалась стендовая установка с реальными бортовыми компонентами для проведения симуляций грядущего эксперимента по перекачке топлива между кораблями.
СЛЕДУЮЩИЕ ШАГИ (“NEXT STEPS”)
Хотя многие из оставшихся этапов контракта HLS связаны с лётными испытаниями — например, демонстрацией перекачки топлива, — SpaceX уже начала производство летного экземпляра кабины Starship HLS, в которой будут установлены функциональные системы: авионика и питание, системы жизнеобеспечения, механизмы и элементы экипировки, коммуникационные системы кабины и терморегуляция.
Эта лётная кабина позволит инженерам продемонстрировать высокую готовность проектных решений всех систем, необходимых для поддержки высадки человека на Луну, провести интегрированные испытания оборудования на уровне всей системы и обеспечить максимально реалистичную тренировочную среду для будущих лунных исследователей.
Следующие крупные вехи, связанные непосредственно с HLS, — это долговременный орбитальный полёт и испытание перекачки топлива в космосе.
Точные сроки будут зависеть от того, как пройдут ближайшие полёты новой архитектуры Starship V3, но оба теста запланированы на 2026 год.
Орбитальная дозаправка позволит Starship выполнить архитектуру лунной миссии Artemis и доставлять до 100 тонн груза прямо на поверхность Луны, включая роверы, жилые модули и другое оборудование, необходимое для создания постоянного присутствия.
Как это будет происходить
Сначала один Starship стартует с космодрома Starbase и проведёт длительное время на орбите, собирая данные о работе двигателей и тепловом поведении корабля при продолжительной миссии, включая изучение хранения топлива и потерь от кипения.
Затем второй Starship будет запущен для стыковки с первым — с целью показать реальную перекачку топлива между кораблями на орбите Земли.
Корабли версии Starship V3 оснащены стыковочными портами и могут быть сконфигурированы как топливозаправщики, установив специальные стыковочные зонды.
Также Starship имеет соединительный узел, через который топливо заливается в бак перед пуском; этот узел был модифицирован, чтобы поддерживать перекачку топлива на орбите.
Для стыковки Starship оснащаются навигационными сенсорами DragonEye, которые имеют обширную лётную историю, поскольку использовались на кораблях SpaceX Dragon во время десятков стыковок с МКС. Эти сенсоры прошли отдельные испытания, подтверждающие их эффективность для Starship.
Кроме того, SpaceX устанавливает экспериментальные датчики уровня топлива на каждом недавнем лётном испытании Starship — они используют радиочастотные измерения, чтобы точно определять количество топлива в условиях микрогравитации.
ПОСТОЯННОЕ ВОЗВРАЩЕНИЕ
NASA выбрало Starship в 2021 году в качестве посадочного аппарата для миссии Artemis III, чтобы вернуть людей на Луну впервые со времён программы Apollo.
Это решение было принято в результате честного и открытого конкурса, который показал, что предложение SpaceX, использующее Starship, имеет наивысшие технические и управленческие оценки, при этом самую низкую стоимость с большим отрывом.
После этого последовал второй выбор — в качестве посадочного аппарата для миссии Artemis IV, что означает переход от начальных демонстрационных полётов к созданию базы, которая обеспечит, чтобы возвращение человечества на Луну стало постоянным.
Starship остаётся самым быстрым путём к возвращению людей на поверхность Луны и ключевым элементом программы Artemis, цель которой — создать постоянное и постоянное присутствие на поверхности Луны.
SpaceX разделяет цель NASA — вернуться на Луну как можно скорее, подходя к этой миссии с тем же рвением и приверженностью, которые позволили вернуть возможность пилотируемых космических полётов в США в рамках программы Commercial Crew.
С момента подписания контракта компания SpaceX постоянно демонстрирует готовность гибко реагировать на изменения требований NASA для миссии Artemis III, предлагая идеи по упрощению архитектуры миссии и приведению её в соответствие с национальными приоритетами.
В ответ на последние запросы мы предложили и в настоящее время официально оцениваем упрощённую архитектуру миссии и концепцию операций, которые, по нашему мнению, позволят быстрее вернуться на Луну и одновременно повысить безопасность экипажа.
НАСТОЯЩАЯ ЦЕЛЬ ПРОГРАММЫ ARTEMIS
Программа NASA Artemis родилась из вдохновляющей цели: по-настоящему исследовать Луну и сделать первые шаги на Марсе.
Её задача — не повторить достижения Apollo, не стать ещё одной записью в длинном списке краткосрочных исследовательских инициатив,
а воспользоваться возможностью наконец-то построить постоянное присутствие на другой планете.
SpaceX была основана с целью сделать жизнь мультипланетной, и Starship с самого начала разрабатывался именно для того, чтобы обеспечить возможность исследования других миров.
С ним — и вместе с NASA — мы с нетерпением ждём того момента, когда человечество впервые обретёт постоянную точку опоры среди звёзд, вдохновляя всё человечество своим шагом за пределы Земли.