SpaceX и NASA продолжают работу над подтверждением работоспособности системы дозаправки для Starship. Это ключевой этап в планах NASA по отправке людей на Луну с использованием этого передового космического корабля.
Два важнейших маневра
NASA планирует высадку людей на Луну к 2026 году в рамках миссии «Артемида-3». В соответствии с этим планом, ракета SLS должна вывести в космос капсулу Orion с астронавтами на борту. После этого Orion направится к Луне для выхода на окололунную орбиту. Параллельно с этим, корабль Starship получит дозаправку непосредственно на орбите, чтобы он также мог отправиться к Луне.
Прибыв на место, необходимо подойти к «Ориону» и эвакуировать его команду. После этого корабль приземлится на Луну.
В рамках этой миссии предусмотрено два ключевых маневра. Одним из них является стыковка Starship и «Ориона» на орбите Луны. Для подготовки к этому NASA и SpaceX провели серию из сотен симуляций с использованием специального оборудования.
Первый запланированный этап включает в себя заправку корабля топливом на околоземной орбите. Для выполнения этой задачи потребуется несколько грузовых кораблей, которые должны будут состыковаться со Starship. Именно этот процесс и является предметом нашего внимания сегодня.
Демонстрация запланирована на следующий год
На встрече Комитета NASA по исследованию и использованию человеком, Амит Кшатрия, заместитель помощника администратора NASA по программе «От Луны до Марса», поделился информацией о достижениях SpaceX в области разработки данной технологии.
В ходе последнего испытательного полета Starship, который состоялся 14 марта, впервые была успешно показана перекачка топлива между баками во время полета.
SpaceX изначально планировала перекачать не менее десяти тонн жидкого кислорода из резервного бака в основной бак разгонного блока Starship уже на орбите. Несмотря на отсутствие подробностей от SpaceX и NASA после проведения демонстрации, Кшатрия отметил, что, по всей видимости, испытание прошло успешно.
Следующий значимый этап реализации проекта намечен на 2025 год. В рамках миссии сначала будет выведен на орбиту специализированный аппарат, а затем – основной. На орбите два космических корабля состыкуются для перелива топлива. После этого они отстыкуются и будут выведены с орбиты.
Подготовка к испытаниям
Несмотря на это, SpaceX необходимо выполнить еще ряд подготовительных работ перед началом испытаний. Для обеспечения эффективной передачи топлива при стыковке космических аппаратов требуется учитывать несколько факторов. Прежде всего, важно понять, как перемещается топливо внутри баков во время маневров, например, при изменении ориентации или скорости. Данные движения способны повлиять на распределение топлива в баках и на устойчивость космического аппарата.
Для обеспечения устойчивости после стыковки необходимо создать «стабилизационную тягу». Она используется для поддержания стабильного положения космического корабля во время перекачки топлива, нейтрализуя внешние силы, способные нарушить центровку. Недостаточная стабилизирующая тяга может затруднить эффективную и безопасную передачу топлива между космическими аппаратами.
Обеспечение стабильной тяги и отслеживание перемещения топлива по бакам критически важны для успешной передачи топлива между космическими аппаратами. Поэтому при планировании и проведении таких операций в космосе необходимо тщательно изучать и учитывать эти факторы.
После завершения испытаний по передаче топлива в космосе запланирован беспилотный демонстрационный полет Starship. Он предусматривает дозаправку аппарата на орбите и отправку на Луну для посадки. Кроме того, в рамках этой операции будет проведена «демонстрация подъема», изначально не планировавшаяся, чтобы подтвердить способность Starship к взлету с лунной поверхности.