Вторая ступень Starship действительно достигла космоса, но вскоре после этого произошел взрыв. Главной целью запуска было успешное отделение первой и второй ступеней, поскольку для этого применялся «королёвский» принцип, ранее не использовавшийся в современных американских ракетах. Хотя эта задача и была выполнена, вскоре после разделения были потеряны сначала первая, а затем и вторая ступень.
Первый запуск Starship весной 2023 года завершился подрывом обеих ступеней, которые были уничтожены в плотных слоях атмосферы. В результате инцидента на значительное расстояние вокруг места запуска разлетелись бетонные обломки. Космодрому потребовался период восстановления после произошедшего. Федеральное управление гражданской авиации США (FAA), придерживающееся консервативной позиции, с задержками выдало SpaceX разрешение на повторные испытания. Несмотря на готовность компании к их проведению еще летом, разрешение было получено лишь в конце осени.
В этот раз взлет произошел по-другому. Прежде всего, использование стальной плиты под «Мехазиллой» – механизированной башней для старта Starship – в сочетании с мощной водополивной системой, предназначенной для подавления шума и охлаждения взлетной площадки, позволило практически исключить разлет обломков. Хотя баки с компонентами ракетного топлива, расположенные рядом с ракетой, вновь получили повреждения, это было вызвано воздействием ударной волны, созданной расширяющимися газами и водяным паром, а не ударами крупных обломков.
Второе важное наблюдение – разделение ступеней на этот раз прошло, по крайней мере, визуально, совершенно правильно и в запланиленное время (примерно через 3 минуты после старта). Это значительный прогресс, поскольку в отличие от предыдущего полета Starship применила технологию горячего разделения ступеней. Это решение известно нашим читателям, поскольку именно так работают ракеты семейства Р-7, начиная с конструкций Королева.
Горячее разделение позволяет значительно увеличить полезную нагрузку ракеты, достигая до 10 процентов в случае Starship, согласно оценкам SpaceX. Однако, это создает дополнительные технические трудности для разработчиков, поскольку выхлопные газы двигателей второй ступени воздействуют непосредственно на верхнюю часть первой ступени. Это очень мощное воздействие, которое, без принятия мер, привело бы к повреждениям. Для снижения этого теплового воздействия верхнюю часть нижней ступени защищают профилированным газоотражательным экраном. Кроме того, между ступенями устанавливают либо решетчатый, либо щелевой межступенчатый переходник, через который выходящие газы от ракетных двигателей второй ступени отводятся в сторону, предотвращая перегрев и избыточное давление для первой ступени.
Илон Маск выбрал этот сложный путь, несмотря на все трудности. Это уже второе решение, которое сближает его с идеями Королева среди современных игроков. Ранее он перешел на переохлажденные компоненты ракетного топлива – то есть охлаждаемые существенно ниже точки кипения. Королев впервые применил подобную схему, однако современные российские конструкторы не используют её при разработке новых ракет.
Второй полет Starship показал, что SpaceX, по крайней мере в какой-то степени, смогла воплотить в жизнь эту сложную схему. Вероятность того, что разрушение первой ступени (SuperHeavy) вскоре после разделения (~3.36 после взлета, как видно на видео выше) вызвано перегревом и/или деформацией ее верхней части в процессе разделения, представляется значительной. Другой возможной причиной могло бы стать разрушение из-за неисправности двигателей первой ступени. Однако, эта версия пока кажется менее вероятной.
Причина потери второй ступени Starship, являющейся частью системы в целом, представляется более сложной. Возможно, раскаленные газы, образовавшиеся во время горячего разделения, не были должным образом отведены из переходника между ступенями, что привело к повреждению второй ступени. Вскоре после взрыва первой ступени была потеряна связь со второй ступенью. Это послужило сигналом для активации системы самоликвидации, предназначенной для ситуаций, когда объект находится в космическом пространстве без управления и представляет потенциальную опасность для людей на Земле.
Горячее разделение прошло, хотя и не безупречно, но второй пуск оказался значительно успешнее первого. Все 33 двигателя первой ступени функционировали, что исключает их разрушение вследствие взаимного воздействия. Это достижение особенно важно, принимая во внимание высокую нагрузку на них.
Вероятной причиной аварии ракеты является необходимость модернизации соединительного элемента между ступенями, что, по оценкам SpaceX, займет не более нескольких недель. Однако получение разрешения от регулирующих органов США может оказаться гораздо более трудоемким процессом, чем устранение подобных технических неполадок. Поэтому запуск нового испытательного полета маловероятен до 2024 года. В случае затруднений с определением причин потери обеих ступеней, ожидание третьего испытательного полета может затянуться.