Raptor, ITS, Марс: Основные тезисы Skype-интервью инженера SpaceX

Несколько дней назад Томас Мюллер, ведущий инженер SpaceX, давал интервью в прямом эфире в Skype. Транслировалось событие на Twitch и в ветке обсуждений сабреддита SpaceX. Там же энтузиасты опубликовали основные тезисы, озвученные Томасом. Наш подписчик, Василий Кондрашкин, перевёл их и подкрепил информацией из параллельного треда.

Стоит учесть, что информация не подтверждена официально и пока что воспринимать её стоит не более чем слухи. Тем не менее, эти слухи вполне могут подтвердиться.

  • В версии Falcon 9 Block 5 посадочные опоры будут складываться внутрь первой ступени и будут покрыты более совершенной термозащитой. Возможно больше не будет дыма от ступени после выключения двигателя при посадке.
  • Группа спутников удвоит глобальную пропускную способность.
  • Raptor подходит к пределам эффективности химических двигателей.
  • Raptor спроектирован как химический двигатель, который будет выдавать 99% возможностей этой технологии.
  • SpaceX и NASA рассматривают возможность использования ядерной энергии на поверхности Марса, чтобы производить химическое топливо для ракет, но в начале будут использовать солнечные батареи. О ядерных ракетных двигателях тоже думали, но всякие законы (не физические, юридические) мешают и нужны очень большие вложения.
  • На спутниках SpaceX будут использоваться электроракетные двигатели.
  • Маск бывает очень требовательным к работе.
  • Маск часто меняет направление работы инженеров, не дает им углубиться в какой-то вопрос, когда они хотят этого. Иногда это дает плохие результаты, но, в большинстве случаев, такой подход себя оправдывает.
  • В двигателе Merlin 1D используется метод, называемый «Лицевое отключение». Благодаря этому убрали большее количество вентилей, чтобы уменьшить вероятность отказа. Маск убедил Мюллера так сделать, хотя из-за этого пришлось сильно потратиться в процессе испытаний и разработки двигателя.
  • Марсианская ракета (BFR/ITS) заткнет за пояс все остальные ракеты.
  • Понадобится примерно 1000 тонн топлива, чтобы вернуться Марса на Землю. Производство такого количества топлива займет 2 года.
  • Маск хотел, чтобы Block V проходил все процедуры после посадки за 12 часов, после чего был бы готов к новому запуску. Ему объяснили, что это слишком рискованно и он изменил срок на 24 часа.
  • Массовое соотношение окислитель/горючее для Raptor будет 3,5–3,6.

Кроме того, слова Мюллера о 1000 тонн топлива сравнивают со словами о 1950 тоннах в осенней презентации Илона Маска.
Масса полезной нагрузки, доставляемой на поверхность Марса снижается 100 тонн (соответственно, в сравнении с 450 тоннами или 200 тоннами с небольшим временем доставки).

Окончание разговора выглядит хорошо подготовленным, если не официально представленным, так что эти цифры могут быть ранней утечкой апдейта по ITS, который ранее был обещан Илоном. Если ITS, грубо говоря, был уполовинен в возможностях по доставке полезной нагрузки, то это значит, что его адаптируют для начальных экспедиций на Марс, в отличие от окончательного заселения. Поэтому назовем эту обновленную ракету Mars Exploration Transport (MET).

Слайд из прошлогодней презентации Илона Маска

Возможные спецификации MET:

Первая ступень (бустер):

  • 21 двигатель – убирают внешнее кольцо ITS из 21-го двигателя
  • Диаметр 10 метров
  • Длина 56 метров
  • Конструкция из сплава алюминия и лития, такой же сплав используется для Falcon 9
  • Масса незаправленного бустера – 150 тонн (немного больше, чем у бустера из углеволокна)
  • Масса топлива – 3300 тонн

Корабль:

  • Более плоская форма, чем у ITS 10х13 м
  • Длина – 40 метров
  • Обшивка из углеволокна с раздельными баками из сплава алюминия с литием
  • Масса незаправленного корабля – 75 тонн
  • Масса топлива для корабля – 1000 тонн
  • Масса топлива для танкера – 1250 тонн

Возможности MET в сравнении с ITS:

  • Тяговооруженность при старте в 2 раза меньше означает, что стартовый стол 39A может быть использован без значительных изменений
  • Уменьшение в 2 раза стоимости прототипов и системы производства
  • Более подходящий для использования флота спутников, так как ITS слишком большая штука для такой цели
  • Баки из сплава алюминия с литием убирают технические риски и риски планирования в стоимости уменьшенной полезной нагрузки
  • Приплюснутая овальная форма корабля даст подъемную силу при входе в марсианскую атмосферу, что позволит уменьшить количество топлива, затрачиваемого на посадку, и снизит перегрузку
  • Уменьшенная полезная нагрузка потребует 4 заправки танкером на земной орбите, вместо 5
  • В нос корабля можно встроить систему спасения, что позволит получить финансирование NASA – кража подштанников больше не потребуется
  • Обобщим: осенняя презентация IAC была завышенной целью, чем славится Илон. Инженерный анализ показал, что предварительная цель в 100 тонн полезной нагрузки, доставляемой на поверхность Марса, это то, к чему нужно стремиться. Более реалистичная цель увеличивает шансы на создание достаточно мощной ракеты в ближайшие годы