Насколько экологична ракета Илона Маска Starship

Днем 20 апреля американская космическая компания SpaceX намерена испытать самую большую и мощную ракету в истории человечества — Starship («Звездный корабль»). В случае успеха она значительно упростит процесс доставки грузов на орбиту и людей на Луну, поможет колонизировать Марс, а еще — за час добираться до любой точки Земли. Plus-one.ru рассказывает о предстоящем запуске и разбирается в экологичности самого амбициозного проекта SpaceX.

Тестовая ракета упадет в море, а вот следующие будут многоразовыми

Изначально пуск Starship был намечен на понедельник, 17 апреля, но в последний момент его перенесли в связи с техническими проблемами. Новый слот для старта — четверг, 20 апреля, с 15:28 до 16:30 по Москве. Запуск состоится на частном полигоне Starbase в штате Техас (США), в нескольких километрах от границы с Мексикой. Людей на борту ракеты не будет.

Аппарат высотой 120 метров состоит из двух частей: первая ступень (ускоритель) — Super Heavy с 33 метановыми двигателями Raptor — полетит в космос впервые. Вторая ступень — ракета и одновременно космический аппарат Starship с тремя атмосферными управляемыми двигателями Raptor и тремя неподвижными Raptor Vacuum — уже совершала несколько тестовых полетов, четыре из которых кончались крушением. По своей мощности Starship превосходит все существующие космические аппараты, в том числе NASA и Роскосмоса.

В ходе летного испытания обе ступени будут одноразовыми — то есть упадут в море, однако в будущем все части корабля планируется возвращать на землю в целости и сохранности. Чтобы отладить все процессы, SpaceX может понадобиться до двух лет. Как отмечают эксперты издания Everyday Astronaut, падение ракет на землю наносит больший вред окружающей среде, чем выбросы парниковых газов и загрязняющих веществ в ходе запуска ракет и работы космодромов. Таким образом, тестовые запуски Starship будут иметь самые негативные последствия с точки зрения экологии.

Говорить о прорыве в ракетостроении и освоении космоса можно будет только после того, как специалистам SpaceX удастся успешно приземлить Starship, заявил изданию The Washington Post профессор Гарварда, астрофизик Джонатан Макдауэлл. «Ракету нужно не только посадить — ее системы должны оставаться в рабочем состоянии и не нуждаться в серьезном ремонте», — подчеркнул специалист. Напомним, специалисты SpaceX уже научились успешно сажать менее габаритные космические корабли.

Однако пока неясно, станет ли полет орбитальным. Согласно заявлениям главы SpaceX Илона Маска, вероятность достижения орбиты — около 50%. Ракета стартует с полигона на восток и ровно через 2 минуты 52 секунды должна сбросить ступень Super Heavy (в будущем она будет приземляться недалеко от космодрома). Аппарат Starship практически обогнет земной шар и упадет в Тихом океане около Гавайев через 90 минут после запуска.

Инженеры рассчитывают, что ракета сможет доставлять в космос до 100 человек и 250 тонн грузов, в том числе в ходе экспедиций к Марсу. К слову, пока SpaceX не разглашала информацию о внутреннем устройстве Starship и о том, как на борту будут генерировать электричество и утилизировать отходы, что также важно для оценки экологичности.

По словам Илона Маска, сначала Starship будут использовать для вывода на орбиту спутников, включая оборудование телекоммуникационного проекта Starlink — он также принадлежит Маску. Когда безопасность ракеты будет доказана, начнутся полеты с участием людей, включая миссии NASA с высадкой на Луну и коммерческие рейсы в космос. Ожидается, что ракета сможет обеспечивать доставку людей в любую точку земного шара менее чем за 60 минут. В конечном счете Илон Маск надеется создать межпланетную транспортную систему.

У двигателей ракеты Маска — космические выбросы СO₂

Систему запуска Starship приводят в действие десятки двигателей Raptor — это многоразовые устройства, работающие на жидком метане и кислороде, которые инженеры SpaceX стали применять с 2019 года. Метан — один из самых чистых видов ракетного топлива, но из-за огромного объема его использования эмиссия CO₂ у Raptor — самая большая в космической индустрии.

По подсчетам авторов издания Everyday Astronaut, за один полет Raptor выбрасывает 2,6 тыс. т CO₂ — в пять раз больше, чем любой другой космический двигатель.

Так, двигатели американской ракеты-носителя SLS выделяют 0,5 тыс. т CO₂, однако, помимо углерода, в воздух попадает значительное количество хлора и оксида алюминия, которые разъедают защитный озоновый слой Земли. Эмиссия двигателей транспортного корабля Space Shuttle составляет 0,4 тыс. т CO₂, но, опять же, сопряжена с выбросами хлора и алюминия. Таким образом, кумулятивный негативный эффект этих двигателей на окружающую среду сложно напрямую сопоставить с эффектом Raptor.

Самый экологичный космический двигатель на сегодня установлен на американских ракетах Delta IV, он использует лишь жидкий водород и кислород, а в результате его работы в атмосферу попадает вода.

Стоит отметить, что углеродный след космической индустрии сегодня в десятки тысяч раз меньше углеродного следа коммерческих авиаперевозок. Ежегодно происходит около 110–120 запусков космических кораблей, тогда как количество авиарейсов приближается к 4 млн. Разница в объемах выбросов — соответствующая: если в случае авиаиндустрии речь идет о 711 млн т CO₂ (около 2,5% мировой антропогенной эмиссии), то совокупная эмиссия космической отрасли составляет не больше 22 тыс. т CO₂.

Работа Starbase сопряжена с высокой нагрузкой на природу

Американские защитники природы не раз указывали, что космическая база в штате Техас наносит ущерб экосистемам. Объект находится на территории особо защищенных земель в округе Бока-Чика, в нескольких километрах от границы с Мексикой, где обитает «огромное число диких животных» — морских черепах, находящихся под угрозой исчезновения оцелотов (кошка, внешне похожая на леопарда) и более 200 видов птиц. По словам представителей местных экологических НКО, земли вокруг космодрома засоряются обломками упавших ракет, которые часто взрываются при падении.

Работа космодрома SpaceX началась в 2019 году и с тех пор регулярно вызывает нарекания природозащитников, несмотря на полную легальность его деятельности — строительство объекта было согласовано Федеральным управлением гражданской авиации США (ФАА). Его специалисты заключили, что космодром не окажет значительного влияния на окружающую среду. Однако после открытия Starbase ведомство стало получать множественные жалобы от Службы охраны рыб и редких животных США, сотрудники которой взволнованы сокращением популяций вблизи объекта.

Отметим, что, хотя SpaceX получила от ФАА необходимые разрешения на запуск кораблей Starship, ведомство попросило компанию принять дополнительные меры для минимизации своего влияния на экологию региона. Озвученные 75 пунктов включают допуск на объекты биологов, быстрое устранение последствий аварий, снижение уровня светового шума и другие рекомендации.

Подписывайтесь на наш канал в Telegram