В конце прошлого месяца Илон Маск выступил на Международном конгрессе астронавтики, впервые рассказав общественности о будущей «очень большой ракете» SpaceX, которую планируют использовать и для пилотируемых миссий на Луну/Марс, и для скоростных перелетов на нашей планете. Поздним вечером в субботу, 14 октября, Маск провел очередную сессию AMA (Ask Me Anything) на популярном форуме Reddit и, отвечая на вопросы всезнающих реддитовцев, поведал еще несколько интересных подробностей о самой ракете BFR и амбициозных планах по колонизации Марса. В этой заметке остановимся именно на них.
«Межпланетная транспортная система» (Interplanetary Transport System, ITS)
Как известно, за последний год Илон Маск существенно скорректировал первоначальный план, и один из заданных вопросов был о новой, более цилиндрической конструкции вместо сложной геометрической с аэродинамическими свойствами подъема/торможения. Маск объяснил, что эта конструкция обеспечивает «наилучшее отношение масс» (видимо, речь о числе Циолковского).
По словам Маска, «топливные баки должны быть цилиндрическими для обеспечения наибольшей эффективности в расчете на единицу массы конструкции, и они должны выдерживать нагрузку при подъеме, поэтому для обеспечения идеального значения массы необходимо расположить пластины теплозащитного экрана прямо на стенке основного резервуара с топливом».
Некоторые пользователи также спрашивали об изменениях в конструкции топливной системы, состоящей из сферических резервуаров и емкостей более вытянутой формы. Маск объяснил, что улучшения помогут «избежать многих трудностей с трубопроводами». Маск также отметил, что в нынешнем виде топливная система ему не очень нравится и, скорее всего, это еще не финальный вариант.
Прошлогодние визуализации образца 2016 года демонстрировали единую конструкцию с двумя «крыльями» по бокам выступом-«хвостом» сверху и посадочными щитками фюзеляжа, тогда как на недавней презентации конструкция корабля выглядела модульной. Маск так и не подтвердил, будут ли «крылья», которые есть у проекта образца 2017 года, съемными, но отметил, что никакой тяги они не обеспечивают, а позволяют не включать двигатели сразу при входе в атмосферу во время спуска. То есть, их роль – торможение и стабилизация корабля при сходе с орбиты.
В другом вопросе о крыльях кто-то отметил отсутствие хвостового обтекателя у концепта корабля Маска образца 2017 года, хотя в оригинальной версии и у «Шаттл» он был, и спросил о том, как они планируют обеспечить стабилизацию корабля в вертикальной плоскости. Другой пользователь успел ответить раньше Маска, заявив, что «Шаттл» в действительности не использовал хвост во время вхождения в атмосферу, только для планирования на дозвуковых скоростях, следовательно, BFR он не нужен. Позже Маск это подтвердил, заявив, что «хвосты – отстой».
Было еще несколько вопросов о танкере BFR и поддержании необходимой температуры топлива во время перелета на Марс. Маск отметил, что первый танкер BFR будет отправлен порожняком без какой-либо полезной нагрузки. Также он упомянул о планах по созданию специального танкера с рекордным коэффициентом соотношения начальной массы к конечной, предупредив, что он будет выглядеть «крайне необычно». Для поддержания соответствующего температурного режима топливные баки сделают изолированными, а также, возможно, добавят специальные криогенные охладители.
Когда зашла речь о посадке, Маск привел некоторые внутренние расчеты на основании тяги и веса ракеты, заверив, что посадка на Землю не будет похожа на «hover-slam» (зависание в воздухе и удар) – так в 2013 году Маск охарактеризовал один из запусков тестовой ракеты Grasshopper. Инженер конкретизировал, что показатель TWR (тяговооружённость — отношение тяги к весу), равный 1,3, не доставит никаких неприятных ощущений. При этом на корабль будет приходиться всего 0,3, тогда как остальное будет компенсироваться силой притяжения. При взлете показатель TWR будет равен те же 1,3, то есть, ощущаться будет так же.
Еще одно небольшое изменение между проектами 2016 и 2017 годов – количество посадочных ножек. Говоря конкретнее, их количество возросло с трех до четырех. «Потому что четыре», ответил Маск на соответствующий вопрос об увеличении количества ножек, дав очевидное объяснение об улучшении устойчивости при посадке на неровную поверхность.
Наконец, кто-то задал Маску вопрос о возможном вредном воздействии космической радиации, оставшийся без ответа с прошлогодней сессии AMA. Илон дал следующий ответ:
«Космонавт Базз Олдрин выходил на поверхность Луны, но на его здоровье это не отразилось — сейчас ему 87 лет. Нам нужна только защита от солнечных бурь».
Двигатели Raptor
Еще одной темой, вызвавшей повышенный интерес пользователей, стали двигатели Raptor. Напомним, в обновленном варианте ITS количество двигателей Raptor было сокращено с 42 до 31. Кроме того, первоначально двигатель Raptor должен был иметь тягу 300 тонна-сил, но затем ее уменьшили почти вдвое – до 170 тонна-сил. Сначала Маск сказал, что команда решила поступить так, поскольку струсила, но потом объяснил, что «тягу двигателя сократили примерно прямо пропорционально уменьшению массы транспортного средства». Он также еще раз отметил, что корабль сможет продолжить полет и осуществить безопасную посадку, даже в случае выхода из строя одного или нескольких из двигателей.
На вопрос о продвижении в вопросе масштабирования прототипа двигателя Raptor до финального размера (тяга малоразмерного прототипа составляет приблизительно 100 тонна-сил) Маск ответил, что ракетные двигатели проектируются так, чтобы быть как можно легче и компактнее, но в то же время невероятно надежными.
«Мы хотим достичь и превзойти стандарты безопасности, принятые для реактивных двигателей пассажирских самолетов. Сравнившись по надежности с авиационными двигателями, мы добавим кожух для защиты от внезапного разрушения, а с большим числом двигателей, чем у обычного авиалайнера, мы сможем легко превзойти стандарты безопасности, принятые для пассажирских авиаперевозок.
Это особенно важно для межконтинентальных путешествий по Земле. Мы планируем снизить время перелета с 15 часов до 30 минут», — сказал Маск.
Один из пользователь задал вопрос о том, как будет воспламеняться топливо в двигателях, выдвинув предположение о технологии теплообмена и системе отвода горячего газа обратно к топливным емкостям. Маск в шутку ответил, что планирует использовать заклинание «Инсендио» из Гарри Поттер, но затем подтвердил эту догадку.
Еще одна интересная деталь, которая всплыла в ходе разговора – BFR на самом деле будет оснащаться двигателями Raptor двух разных типов: четыре из них смогут работать в вакууме, тогда как два других предназначены для работы на низкой высоте и в плотной атмосфере. В случае чрезвычайной ситуации вакуумные двигатели смогут подменить обычные, но, как отметил Маск, «это не рекомендуется».
На вопрос об использовании технологии металлической 3D-печати для изготовления двигателей Raptor Маск ответил так:
«Некоторые части Raptor будем печатать, но большинство — штамповать. Мы разработали новый сплав для кислородного насоса, который не теряет прочность при высоких температурах и не горит.
Все остальные сплавы достаточно быстро сгорают под высоким давлением в горячем, практически чистом кислороде».
Марс
Другая цепочка вопросов была посвящена амбициозным планам Маска по колонизации Марса. Он рассказал, что хочет запустить дополнительные спутники, но без какой-либо конкретики, и отметил, что подходящая площадка для приземления на Марсе должна быть на малой высоте, чтобы максимизировать торможение, и находиться неподалеку от ледникового пояса, чтобы колонисты могли производить топливо, и находиться подальше от гигантских валунов. Также он отметил, что ближе к экватору можно производить больше солнечной энергии. То есть, конкретного места он не назвал.
Маск также отметил, что SpaceX разработает ISRU (систему добычи ресурсов на месте), чтобы колонисты могли сами добывать все компоненты, необходимые для производства топлива. Но проект пока только в планах. Не исключено, что будущие буровые установки его «скучной компании» Boring Company будут рыть тоннели и шахты на Марсе.
Когда Маска спросили о компаниях-партнерах SpaceX, которые занимаются другими необходимыми технологиями, он ответил следующим образом:
Наша цель — доставить людей на Марс и обеспечить базовую инфраструктуру для выживания и производства топлива. Грубая аналогия: мы пытаемся создать эквивалент трансконтинентальной железной дороги. Строительство большей части этой инфраструктуры потребует усилий многих других компаний и миллионов людей.
Отметим, что на недавней презентации Маск просил не зацикливаться на показанном плане марсианского города.
Подготовка к отправке двух грузовых кораблей ITS на Красную планету к 2022 году.
Наконец, Маск ответил на вопросы о подготовке к первой миссии на Марс. В обозримом будущем SpaceX начнет проводить тесты ракеты BFR, строить новые заводы и тестировать ракетное топливо. Глава SpaceX конкретизировал, что компания начнет с коротких прыжков на высоту «несколько сотен километров и горизонтальных полетов», а затем приступит к выполнению «орбитальных пилотируемых полетов», для которых потребуется все вышеперечисленное.
В заключение еще один весьма интересный диалог:
— Илон, не мог бы ты выкладывать на YouTube видео в разрешении 4K или 8K? Нам нужно больше ракетного порно.
— Просите, и дано будет вам.
Источник: Reddit