Старт. История успеха SpaceX. Илон Маск и команда - Эрик Бергер

действительно было здорово… в течение еще некоторого времени. Через несколько минут после отделения первой ступени Ли заметила, что вторая ступень Falcon 1 начала сбиваться с курса и медленно вращаться. Когда вращение ускорилось примерно до шестидесяти оборотов в минуту, ее двигатель Kestrel загорелся. Ракета достигла космоса, но не смогла выйти на стабильную околоземную орбиту. Вторая ступень рухнула в океан в сотнях километров к востоку от Кваджа, неподалеку от практически полностью покрытого водой рифа Кингмен. Позднее сотрудники SpaceX немного посмеялись над злой иронией случая, когда поняли, что «Кингмен» – это английская версия фамилии Кёнигсманн.

Несмотря на плачевный результат, второй полет позволил SpaceX подойти к цели намного ближе, чем первый. По словам Баззы, присутствовавшие в центре управления на Квадже были вполне довольны. Пусть они и не достигли стопроцентного успеха, но, по крайней мере, на 95 % выполнили поставленную задачу. Через год после первой неудачной попытки им наконец-то удалось пройти весь процесс, включая запуск двигателя первой ступени и ее отделение, а также запуск двигателя второй ступени и отделение обтекателя. С момента основания SpaceX прошло меньше пяти лет, а ей уже удалось выйти за пределы земной атмосферы. Следующим очевидным шагом должно было стать достижение орбиты.

«Мы всегда говорили, что нам потребуется совершить три полета, чтобы добраться до орбиты, – вспоминает Базза. – Так что в ту ночь у нас был настоящий праздник».

* * *

Маск тоже был доволен результатом. Спустя несколько дней после пуска он публично заявил о том, что миссия стала для SpaceX «большим шагом вперед». На этот раз никому не пришлось собирать обломки ракеты Falcon 1 вблизи рифа, окружающего Омелек. Вместо этого Холлман, Ли и другие инженеры почистили стартовую площадку и провели инвентаризацию, чтобы выяснить, что потребуется для следующей попытки. Приведя Омелек в порядок, команда вернулась в Калифорнию. Перед ними стояла ясная и вполне достижимая цель – выйти на орбиту в результате следующего пуска. И все были уверены в успехе.

В скором времени выяснилось, что второй полет окончился неудачей из-за расплескивания компонента топлива. Как и предсказывали результаты моделирования, жидкий кислород в баке второй ступени начал плескаться через несколько минут после пуска, вызывая фатальные колебания. Риск, который инженеры выявили численными методами, подробно обсудили и сочли маловероятным, привел к гибели второй ступени.

«С тех пор я прошу команду указывать одиннадцать основных рисков», – утверждает Маск.

И это правда. Теперь, памятуя о втором неудачном полете ракеты Falcon 1, компания составляет список из одиннадцати основных рисков перед пуском. В дополнение к этому она вынуждена постоянно искать баланс между весом ракеты, количеством полезной нагрузки, которую она способна вывести на орбиту, и риском поломки аппарата. Причем выход на орбиту – только первый самый легкий шаг. Дальше идти труднее. Маск же хочет однажды добраться до Марса. Однако в относительном выражении лишь малая доля каждого килограмма груза, который ракета может вывести на орбиту, способна достичь поверхности Марса, поскольку большая часть остальной массы корабля будет приходиться на топливо, конструкции и оборудование. Посему с самого начала Маск понимал, что ему постоянно придется искать компромисс между массой, топливной эффективностью, стоимостью и риском.

В начале 1990-х годов, стремясь повысить эффективность своей работы, при реализации космических научных миссий НАСА начало применять подход «быстрее, лучше, дешевле». Однако, несмотря на эту философию, к моменту основания SpaceX несколько известных миссий НАСА потерпели неудачу. Согласно расхожему мнению, при реализации любого аэрокосмического проекта вы не можете сделать все быстрее, лучше и дешевле. Вы можете выбрать только два каких-то аспекта. Но, стремясь к созданию мощных, безопасных и дешевых ракет, Маск выбирал не два, а все три аспекта. Он хотел, чтобы SpaceX действовала быстро, строила более совершенные ракеты и продавала их дешево.

Чтобы создать более совершенную ракету, SpaceX должна была ограничить ее общую массу. Поэтому Маск боролся за уменьшение веса, награждая инженеров, которые находили способы обойтись без лишнего оборудования. Зачастую специалисты стремятся добавить тот или иной компонент на случай непредвиденных обстоятельств, в результате чего ракета оказывается перегруженной всевозможными деталями. Лишние конструкции увеличивают вес ракеты, поэтому Маск отказался от добавления перегородок перед вторым полетом, решив пойти на риск, связанный с расплескиванием топливных компонентов, которое в итоге и стало причиной неудачи этой миссии.

Помимо того, Маск боролся за топливную эффективность. На топливо приходится 85–90 % веса ракеты. Поэтому использование двигателя, которому требуется чуть больше топлива для развития желаемой тяги, может значительно увеличить массу аппарата. Иногда его команда предлагала пожертвовать эффективностью двигателя, характеристикой которой является так называемый удельный импульс. Подобно тому как более экономичный автомобиль способен преодолеть большее расстояние на одном баке бензина, более эффективный ракетный двигатель способен развить большую тягу. Такие предложения Маск решительно отвергал.

«Когда вы пытаетесь выйти на орбиту, поначалу все выглядит отлично, – говорит он. – Вам кажется, что грузоподъемность ракеты достаточно велика. Но затем вы немного теряете в эффективности здесь, жертвуете удельным импульсом там, и вот у вас уже не ракета, а кусок дерьма. Вы теряете по 1–2 % за раз. Вот как это работает».

Маск усвоил все эти уроки еще на ранних попытках пустить Falcon 1. Грузоподъемность его первых ракет была далека от заявленных 450 кг. Они были способны вывести на орбиту максимум несколько десятков килограммов. А если вы говорите клиенту, что можете доставить в космос полтонны полезной нагрузки, вы должны либо выполнить обещание, либо смириться с потерей контракта.

«Вот почему мы так боремся за массу и удельный импульс», – сказал Маск, который в настоящее время пытается решить ту же проблему при разработке космического корабля Starship, с помощью которого планирует заселить Марс. Его новый летательный аппарат словно сошел со страниц научно-фантастической книги. Огромная первая ступень оснащена двадцатью восемью большими двигателями Raptor. Вторая ступень, Starship, которая когда-нибудь, возможно, сумеет доставить на Марс несколько десятков астронавтов, предназначена для многократного использования, а значит, кораблю потребуется дополнительное топливо, что еще больше ограничит вес полезной нагрузки.

«Мы боремся за массу особенно при создании многоразовой верхней ступени, что еще никому не удавалось, – утверждает Маск. – Просто для информации. Не то чтобы другие ученые-ракетчики были полными идиотами, которым нравилось разбрасываться ракетами. Но сделать что-либо подобное чертовски трудно. Одна из самых сложных инженерных задач, известных человеку, заключается в создании многоразовой орбитальной ракеты. Никто не достиг в этом успеха. И есть веская причина. Дело в земной гравитации. На Марсе с его низкой силой тяжести строительство такой ракеты не вызвало бы особых проблем. На Луне – тоже. Но на Земле подобный путь связан с