«Сколько я вас неудачников на одной ракете собирал...»

Неутешительные итоги лунного запуска на Falcon 9 от 27 февраля — ни один из запущенных аппаратов не выполнил программу полёта. Основная цель запуска была в отправке лунного посадочного аппарата IM-2 Athena от частной космической компании Intuitive Machines по заказу NASA. На борту IM-2 Athena находился бур и масс-спектрометр для изучения летучих соединений в приполярном лунном грунте, и несколько передвижных средств: луноходы и «попрыгунчик» Micro Nova.

Поначалу полёт IM-2 Athena складывался успешно, аппарат передавал фотографии в пути, проводил коррекции траектории, и вышел на окололунную орбиту. Но на последнем этапе снижения что-то пошло не так, и аппарат упал на поверхность. Какое-то время с ним поддерживалась связь, и он даже сумел передать одно фото, где видно его лежачее положение, но солнечные батареи оказались не под солнечным освещением, ему перестало хватать энергии и создатели оставили попытки его спасения.

Вместе с IM-2 Athena на Falcon 9 было запущено три орбитальных космических аппарата:

Lunar Trailblazer по заказу NASA, произведенный Lockheed Martin и управляемый JPL. Несмотря на опытных подрядчиков, аппарат для картографирования воды в приповерхностном слое Луны столкнулся с проблемами в энергосистеме. Хотя сигналы с него принимаются, но он не выполняет команды и не может ни сориентировать солнечные батареи на Солнце, ни скорректировать траекторию для выхода на рабочую орбиту. Если управление им восстановится, то ещё есть возможность вернуть его к Луне, но программу исследований он уже не выполнит.

Межпланетный аппарат Odin от компании AstroForge запускался для отработки технологий и разведки полезных ископаемых на астероиде 2022 OB5, но до астероида он уже не долетит. Его создатели смогли поймать сигнал, что показало работоспособность системы электроснабжения аппарата, но даже телеметрию принять не получилось. Неуправляемый аппарат улетает от Земли.

Прототип разгонного блока Chimera от компании Epic Aerospace должен был проходить испытания в околоземном пространстве. Поначалу представители компании сообщили, что принимают сигнал с аппарата и готовятся отдать ему первые команды... Но с тех пор, за полторы недели, никаких новостей от проекта не поступало, что скорее всего тоже означает потерю управления.

Кадр закрутки Starship S34 незадолго до взрыва. Возможно, но не точно, те белые точки это как раз оторванные двигатели Raptor — RVac и центральный (C).

📸: Jaiden Floyd

Сравнение данных полёта Flight 8 и основные выводы.

3 коротких заключения:
- Даже более мягкий профиль горячего разделения для Flight 8 не помогает и усугубляет проблемы с надёжностью узлов;
- Ситуацию со Starship V2 также усугубляет более высокая масса горючего, конструкция и усиление колебаний по мере расхода топлива;
- Утечка кислорода (LOX) во время Flight 8 была намного сильнее, чем у Flight 7, даже при условии разного времени отключения и потери двигателей — ситуация заметно хуже.

Горячее разделение (hot stage):
- Внутрення информация о проблемах по нагрузке и давлению в отсеке (из-за зажигания Raptor до разделения) на этом этапе также подтверждается и разницей в процедурах;
- Сама схема горячего разделения намного губительнее для Starship V2, чем для последних кораблей из блока V1;
- Рабочая гипотеза: проблема не только в конструкции, но и в массе горючего — дополнительный стресс на узлы во время этой части полёта;
- Для Flight 7 попробовали более короткую и быструю схему (она сильно выделяется), что в том числе привело к проблемам дальше;
- Для Flight 8 вернулись ближе к сиквенсу Flight 6, но даже это не помогает;
- Само разделение во время Flight 8 было более «мягким» даже по сравнению с Flight 7, и особенно на фоне Flight 6. Учитывая, как SpX пушат ускоритель Super Heavy по нагрузкам, с кораблём V2 мы видим обратную ситуацию;
- Несмотря на более длительный тайминг, процедуре зажигания и выхода на тягу, проблема в том числе и в сильном расплёскивании горючего в баках Starship V2 во время горячего разделения.

Финальная стадия полёта перед аварией:
- Ранее в канале была мысль, что после аварии Flight 7, для Flight 8 могут слегка снизить тягу, чтобы уменьшить нагрузку на Starship — это подтверждается растущей разницей по ускорению/нагрузке;
- Снижение тяги Рапторов также влияет и на эффективность цикла регенеративного охлаждения двигателей. В случае прогара сопла RVac и пожара в отсеке это особенно критично;
- Для Flight 8 также слегка изменили траекторию полёта — набор высоты шёл быстрее, чтобы компенсировать более медленный набор скорости. То есть снижение ускорения плановое с самого начала после разделения;
- Проблемы для Starship начинаются на 3 g, при этом общий лимит даже не достигает уровня SLS (4.1 g). Нагрузка на отдельные узлы из-за колебаний (частоты, амплитуды и силы) может быть кратно выше.
- По сути, мы наблюдаем более низкий потолок по нагрузкам для V2, чем для V1, и он буквально физический на данном этапе из-за гармонических колебаний.
- Исправления в плане полёта, процедурах и узлах сделали хуже и это подтверждается данными — это в том числе и поможет быстрее прийти к решению проблемы.

Super Heavy:
- Более агрессивный профиль входа, торможения и коррекции при посадке для экономии горючего и времени работы двигателей (стоит учитывать компенсацию из-за проблем с зажиганием 1-2 Рапторов);
- Добавить нечего, команда проделала отличную работу и успешно работают над эффективностью посадки.

📸: выражаю огромную благодарность @sanitaravel за подготовку графиков с данными на основе трансляции.

SpaceX в этот раз расщедрились на целую подборку крутых видео взлёта и посадки во время Flight 8.

Приятного просмотра.

И заодно фотоподборка официальных кадров Flight 8. Фуллы будут в комментариях.