На восьмой минуте полета в двигательном отсеке второй ступени возникло возгорание, которое переросло во взрыв. При этом взрыв произошел не вследствие активации системы самоликвидации, как было предусмотрено, а из-за неконтролируемого горения. Подобных инцидентов не наблюдалось при тестировании первой версии второй ступени Starship V1. Вероятнее всего, причиной произошедшего стали внесенные изменения в конструкцию при создании второй версии корабля.
Сегодня, в 2.30 по московскому времени, компания SpaceX осуществила восьмой пробный запуск своей системы Starship. Подобно седьмому полету, вторая ступень была выполнена с использованием новой версии – Starship V2, которая ранее не применялась. Объем топливных баков у нее увеличился на четверть, теперь они вмещают 1500 тонн, в отличие от 1200 тонн у Starship V1. Также, она стала длиннее предыдущей модели на 1,8 метра. Благодаря этому, общая длина обеих ступеней Starship достигла 123,1 метра. Ключевая роль Starship V2 заключается в том, что именно она послужит базой для Starship HLS, которая планирует вернуть человека на Луну в ближайшие годы.
Восьмой полет во многом повторил сценарий седьмого: первая ступень функционировала штатно, а вот вторая столкнулась с проблемами. Посадка первой ступени, как и в предыдущих двух случаях, была осуществлена на Мехазиллу (спустя 6 минут 57 секунд после старта). Несколько двигателей не смогли перезапуститься для своевременного торможения.
Хотя Starship, подобно советской ракете Н-1, оснащена десятками двигателей на первой ступени, отказ некоторых из них не критичен для нормальной работы. Однако и вторая ступень повторила печальный сценарий седьмого полета: она прекратила свое существование за 20 секунд до намеченного выключения двигателей.
На видеозаписи, сделанной в двигательном отсеке корабля, зафиксировано возгорание, начавшееся приблизительно через 7 минут 44 секунды после старта. По предварительным данным, очаг огня возник вблизи одного из вакуумных двигателей Raptor (на корабле установлено три вакуумных и три атмосферных версии Raptor). Спустя 21 секунду после этого последовало отключение двигателей. В 8 минут 7 секунд произошел взрыв небольшой мощности. В результате, работоспособными остались только два двигателя из шести, что привело к вращению корабля вокруг продольной оси. В 9 минут 9 секунд еще один двигатель был выведен из строя, а в 9 минут 35 секунд была потеряна связь со ступенью.
Вероятно, именно в этот момент произошла детонация остатков топлива. Обломки были разбросаны на обширной территории, что привело к приостановке авиасообщения из нескольких аэропортов. Учитывая, что во время возникновения пожара все двигатели функционировали, наиболее вероятной причиной послужил разрыв трубопроводов и утечка топлива в двигательный отсек.
Несмотря на систему вакуумирования трубопроводов, которая была установлена на корабль версии Starship V2, а отсутствовала на Starship V1, инцидент произошел. Starship V1 успешно совершал полеты и ранее не демонстрировал подобных взрывов. Причины утечки могут быть различными, однако на данный момент отраслевые эксперты подозревают две наиболее вероятные: гармонические колебания корабля и, с меньшей долей вероятности, колебания типа «Пого».
Первые дефекты обычно возникают при модернизации ракеты, когда её длину увеличивают без усиления жёсткости корпуса. Аэродинамическая нагрузка на ракету с изменённой длиной возрастает, и это особенно заметно по мере расхода топлива, поскольку весовой баланс ракеты существенно меняется, и её масса уменьшается в несколько раз.
Учитывая, что неполадки возникли вскоре до намеченного отключения двигателей, гармонические колебания могли стать причиной аварии Starship V2 как в седьмом, так и в восьмом запуске. В 1960-х годах подобные колебания приводили к гибели ракет как Королёва, так и фон Брауна. Обычно проблему решали дополнительными ребрами жесткости, навариваемыми изнутри. Однако перед восьмым полетом Starship внутри корабля дополнительные усиления вварили. Тем не менее, повторился сценарий седьмого полета. Правда, гармонические колебания вызываются действием набегающего воздуха на ракету, а плотность атмосферы на той высоте, где находился корабль в момент начала пожара очень мала.
Еще одна возможная причина крушения судна — колебания типа «Пого». Их появление связано с нестабильным сгоранием в камере двигателя. Несмотря на то, что в 1960-х годах это часто приводило к авариям на советских и американских ракетах, для Starship это не является обязательной причиной произошедшего. Ступени проходят испытания на стендах, где горение в двигателях Raptor демонстрирует хорошую устойчивость. Однако такая подготовка не позволяет воспроизвести условия горения на большой высоте, где давление атмосферы минимально. При этом неясно, почему вакуумный Raptor мог бы демонстрировать меньшую стабильность по сравнению с двигателем Raptor, работающим на уровне моря. С другой стороны, возникновение колебаний на значительной высоте скорее указывает на то, что они относятся к типу «Пого».
Хотя точные причины аварий кораблей в седьмом и восьмом полетах пока не установлены, определенные закономерности прослеживаются. Илон Маск, технический директор и главный инженер компании, постоянно акцентирует внимание на совершенствовании теплового щита, справедливо полагая, что это ключевая задача для многоразовых кораблей. Однако, судя по всему, недостаточно внимания было уделено более привычным проблемам ракет, таким как гармонические колебания.
Если причина кроется исключительно в этом, то решить проблему должно быть относительно просто путем усиления конструкции с помощью ребер жесткости. Однако, если основной причиной являются неполадки в работе вакуумных двигателей Raptor, то поиск решения займет больше времени. Тем не менее, и это вполне достижимо в разумные сроки. Следует также отметить безупречную посадку первой ступени Starship при трех последовательных запусках. Это свидетельствует о высокой надежности Mechazilla и открывает хорошие возможности для повторного использования первой ступени системы уже в ближайшие месяцы.