Starbase

Starbase
SpaceX Commercial Launch Facility
Местонахождение космодрома SpaceX
Расположение	США, Техас
Руководящий орган	SpaceX
Основан	2014
Starbase
Медиафайлы на Викискладе

Starbase (читается: старбейз) — испытательный космодром и производственная площадка в районе местечка Бока-Чика (рядом с одноимённой общиной, недалеко от города Браунсвилл, штат Техас) для частного использования компанией SpaceX[1]. Его целью является обеспечение SpaceX стартовой площадкой, центром управления полётами, и уникальным сборочным комплексом для производства и испытаний системы Starship.

История

В феврале 2014 года Илон Маск приобрёл 37 гектаров земли для строительства космодрома в районе деревни Бока-Чика[2]. Постройку космодрома финансово поддерживали власти Техаса, поскольку объект должен был предоставить штату множество новых рабочих мест[3].

В мае 2014 года компания SpaceX получила подтверждение от Федерального управления гражданской авиации США, что частный космодром не принесёт вреда экологии района[4]. В июле 2014 года компания получила окончательное разрешение на строительство[4]. Земляные работы были начаты в 2015 году[5]. В 2016 работы приостановлены, после взрыва Falcon 9 на стартовой площадке SLC-40 и возобновлены после окончания восстановительных работ.

Стоимость строительства оценивалась в 100 миллионов долларов. Правительство штата Техас рассматривало возможность выделения дополнительных 15 миллионов долларов США[6].

После отказа от композитных материалов в конструкции Starship[7] и свёртывания планов на производственный комплекс в порту Лос-Анджелеса летом 2020 года, планы SpaceX на данную территорию резко изменились. По планам компании, Starbase должна была стать испытательным и производственным центром, а в последствии и регулярной пусковой площадкой наравне с объектами SpaceX на мысе Канаверал во Флориде. В рамках этой стратегии началось строительство ангара вертикальной сборки, завода Starfactory для производства готовых секций Starship и расширение комплекса производственных палаток.

Несмотря на положительное отношение региональных и муниципальных властей к деятельности SpaceX, компания столкнулась с противодействием некоторых местных некоммерческих экологических организаций. Их активисты критиковали закрытие общественных объектов для проведения испытаний, выступали против планов на строительство завода по сжижению метана, обвиняли компанию в нанесении урона природе заповедных территорий вокруг пусковой площадки, а так же в неподобающем отношении к памятникам истории местного значения. Помимо экоактивистов, в протестах участвовали представители коренного индейского населения. В результате протестов строительство завода по сжижению метана на территории производственной площадки было отменено.

С июля 2021 года, параллельно с подготовкой первого полета Starship, началась экологическая оценка космодрома со стороны Федерального управления гражданской авиации США. Агентство по результатам заключений от других государственных ведомств и общественных слушаний должно было выдать SpaceX одну из трёх возможных лицензий на осуществление орбитальных запусков из Starbase. Помимо активного противодействия экологических НКО, в FAA поступило большое количество обращений с поддержкой SpaceX, что, несмотря на их положительный тон, только усложнило процесс проведения оценки. Несмотря на окончание общественных слушаний в ноябре и слова Илона Маска о возможности полета в начале 2022 года, публикация итогового решения переносилась 6 раз, и только 13 июня 2022 SpaceX получила наиболее полноценную из трёх возможных лицензий, включавшую до 5 полетов Starship в год.

Бюрократические проблемы вызвали в руководстве компании недоверие к будущему Starbase и снижение активности по расширению имеющихся и строительству новых объектов. Так, на стадии согласования с инженерным корпусом Армии США, было заморожено создание орбитального стартового комплекса №2. Приоритетным направлением вновь стала Флорида, а Техасу отводилась роль испытательного полигона.

Исполнение комплекса рекомендаций от FAA, доработка стартового комплекса и замена устаревших за время ожидания корабля S20 и ускорителя B4 на S24 и B7 соответственно, вызвали задержку на получение лицензии на первый орбитальный полет Starship, который состоялся только в апреле 2023 года. Тем не менее, его результат, а так же возникшие между SpaceX и НАСА трения об осуществлении запусков Starship c площадки LC-39A на мысе Канаверал, заставил компанию вновь сменить вектор и сделать Starbase флагманским объектом программы.

Был построен второй ангар (Megabay 2), комплекс производственных палаток и старые маленькие ангары были снесены и на их месте к уже существующим корпусам Starfactory были сделаны пристройки, сформировавшие единый производственный комплекс.

Эксплуатация

В декабре 2018 года началось строительство испытательного прототипа Starhopper, который летом 2019 года совершил прыжок с одним двигателем Raptor сначала на 20[8], а затем и на 150 метров[9].

4 августа[10] и 3 сентября 2020 года с суборбитальных стартовых площадок проводились успешные прыжковые испытания на 150 метров Starship SN5 и SN6 соответственно - следующей итерации прототипов Starship.

С декабря 2020 по май 2021 года проводились прыжковые испытания на высоту 10-12 км c отработкой посадочного манёвра (belly flop). Всего было выполнено 5 полетов (прототипы с номерами SN8, SN9, SN10, SN11 и SN15).

6 августа 2021 года на ещё недостроенном орбитальном стартовом комплексе №1 произведена первая сборка системы Starship/Super Heavy. Находящиеся в процессе досборки прототипы B4 и S20 были установлены на стартовый стол при помощи тяжелого гусеничного крана Liebherr LR11350.

20 апреля 2023 года с территории космодрома состоялся первый орбитальный запуск сверхтяжёлой системы Starship/Super Heavy[11]. В полет отправились прототипы B7 и S24. Выхлоп 33-х двигателей ускорителя B7 разрушил основание стартового стола, образовав под ним кратер диаметром 20 и глубиной до 5 метров[12]. Крупные обломки бетона и металлоконструкций разлетались на расстояние до 600 метров, выпадение бетонной пыли и песка отмечалось в 10 км на территории Порт-Элизабет. Обломки и ударные волны повредили несколько вертикальных топливных резервуаров, а также прочие элементы заправочной и вспомогательной инфраструктуры пусковой площадки.

После полета под стартовым столом была сооружена водяная система охлаждения и подавления акустических волн, хорошо зарекомендовавшая себя в последующих полетах.

23 ноября 2023 года состоялся второй испытательный полет.

14 марта 2024 года состоялся третий испытательный полет.

6 июня 2024 года состоялся четвёртый испытательный полет.

На конец 2024 года ежедневные расходы компании на программу Starship и инфраструктуру Starbase составляют в среднем $4 млн в день[13], или $1,5 млрд в год. Согласно докладу Кэтрин Людерс, с 2014 года SpaceX вложила в инфраструктуру Starbase более $3 млрд, а численность персонала составляет 3000 человек.

Объекты

Вид на орбитальную пусковую площадку накануне первого запуска системы Starship

Пусковая площадка

25°59′49″ с. ш. 97°09′21″ з. д.^HGЯO

Располагается в 500 метрах от Мексиканского залива. Ранее состоял из суборбитального и орбитального стартовых комплексов. На конец 2024 года включает в себя два орбитальных стартовых комплекса.

Суборбитальный стартовый комплекс

Ныне не существующий объект. Располагался в западной части пусковой площадки. Заложен в 2015 году. Включал в себя два суборбитальных стартовых стола (Pad A и Pad B) и топливо-заправочную инфраструктуру[14]. Неоднократно перестраивался и модернизировался. Использовался для наземных силовых, криогенных и огневых испытаний прототипов кораблей и ранних прототипов ускорителей, а также для суборбитальных полетов прототипов кораблей Starship.

В середине 2023 года начался постепенный демонтаж всей инфраструктуры комплекса. Pad A демонтирован 13 декабря 2023 года. Последнее огневое испытание на Pad B было проведено 9 мая 2024 года, после чего стенд был демонтирован и комплекс прекратил свое существование, а территория отдана под стройку орбитального стартового комплекса №2.

Орбитальный стартовый комплекс №1

Располагается в восточной части пусковой площадки. Заложен в 2020 году. Состоит из трёх основных компонентов: топливного хранилища, стартового стола и интеграционной башни.

Топливное хранилище включает в себя горизонтальные и вертикальные резервуары, насосы, арматуру и трубопроводы, отвечающие за хранение и перекачку криогенных кислорода и метана, являющихся топливной парой системы Starship, а также азота и воды для вспомогательных систем. 8 больших вертикальных резервуаров, бывших основными в первоначальном проекте космодрома и изготовленных самой SpaceX по той же технологии, что и корабли и ускорители системы Starship, в результате эксплуатационных и юридических проблем признаны непригодными и на май 2024 года продолжается их постепенный демонтаж[15].

Стартовый стол представляет собой сварную торообразную конструкцию, установленную на 6 колоннах из стальных труб, заполненных железобетоном. Внутри неё располагается 19 выдвигающихся опор, на которые опирается ускоритель Super Heavy при установке на стартовый стол. Каждая опора оборудована замками для удержания ускорителя в первые секунды после зажигания двигателей, а также системой зажигания для одного из 20 двигателей Raptor Boost из внешнего кольца двигателей ускорителя. После отрыва ракеты опоры под действием противовесов и гидравлических приводов убираются внутрь стартового стола и захлопывают свои проемы, чтобы защитить внутреннее пространство от потока раскаленных газов из двигателей ускорителя. На вершине стартового стола располагается подвижный порт для подключения ускорителя электрическим и топливо-заправочным системам стола (Booster Quick Disconnect). Порт располагается в защитной оболочке, призванной защитить его от воздействия выхлопа двигателей ускорителя, в которую он убирается в первые секунды после отрыва ракеты на старте.

Стол оборудован системами подачи топливных компонентов, пожаротушения, видеонаблюдения, а также обслуживания двигателей стоящего на столе ускорителя (сленг. dancefloor).

В пространстве между колоннами на уровне земли установлена массивная перфорированная стальная плита, через которую во время старта и огневых испытаний по системе трубопроводов под большим давлением подается вода, предназначенная для гашения акустических волн от работы 33-х двигателей Raptor-2[16].

Интеграционная башня (сленг. "мехазилла") имеет высоту 145 метров(без громоотвода). Предназначена для подъёма кораблей и ускорителей, их установки на стартовый стол, обеспечения и заправки корабля, а также, в перспективе, для захвата в воздухе кораблей и ускорителей при их возврате из полета. Для подъёма и ловли башня оборудована двумя ферменными манипуляторами (сленг. "палочки для еды"). Манипуляторы установлены на общей раме, скользящей по направляющим на колоннах. Вертикальное перемещение рамы производится установленной у основания башни лебедкой грузоподъемностью 150 тонн через систему блоков на вершине башни. Подключение установленного на ускоритель корабля к заправочным и электрическим системам башни осуществляется посредством "руки" с подвижным портом на конце (Ship Quick Disconnect), отводящейся непосредственно при старте ракеты.

Орбитальный стартовый комплекс №2

Строительство начато весной 2024 года на территории бывшего суборбитального стартового комплекса. По первоначальному проекту должен был располагаться к югу от стартового комплекса №1.

Секции интеграционной башни были доставлены в Техас с объекта SpaceX на Робертс-Роуд на мысе Канаверал во Флориде в феврале 2024 года.

Предположительно, новый стартовый комплекс будет иметь более высокую башню для работы с кораблями Starship V2, а так же стартовый стол улучшенной конструкции, учитывающей опыт, накопленный при эксплуатации орбитального стартового комплекса №1.

Сегменты Starship и Super Heavy на фоне High Bay и Mega Bay

Производственная площадка

Производственная или строительная площадка — это место, где строятся и собираются все прототипы Starship[17]. Она включает в себя Starfactory, фабрику, которая специализируется на изготовлении деталей Starship и Super Heavy. Большинство из этих элементов собирается в палатках, но по состоянию на июнь 2023 года на Starfactory ведутся работы по расширению, которые в долгосрочной перспективе позволят наладить массовое производство Starship и Super Heavy.

На производственной площадке также расположены два ангара, которые отвечают за сборку готовых транспортных средств[18]. Ангар High Bay специализируется на сборке космических кораблей Starship, в то время как Mega Bay является домом сразу для нескольких Super Heavy на этапе их производства. По состоянию на июнь 2023 года ведется строительство второго ангара Mega Bay.

Площадка Мэсси

25°57′03″ с. ш. 97°14′59″ з. д.^HGЯO

Испытательная площадка Мэсси (Massey test site) - полигон для проведения наземных силовых, криогенных и огневых испытаний изделий в рамках программы Starship(тестовых баков, кораблей Starship, ускорителей Super Heavy и их прототипов).

Необходимость закрытия для каждого испытания прототипов зоны вокруг стартового комплекса, включающую в себя пляж Бока-Чика и шоссе, и вызываемые этим юридические и социальные сложности выявили необходимость переноса испытаний на другую площадку.

Летом 2021 года SpaceX приобрела в собственность бывшее стрельбище Massey Gun Range в 7,5 км от от основного производственного комплекса на берегу реки Рио-Гранде[19]. Строительные работы по расчистке территории и возведению инфраструктуры начались осенью того же года.

30 сентября 2022 года проведено первое испытание на новой площадке. Тестовый бак EDOME был заполнен жидким азотом до момента разрыва.

9 января 2023 года Илон Маск подтвердил слухи о том, что новый комплекс будет использоваться, в том числе, для огневых испытаний[20].

В ноябре 2023 года начались работы по строительству комплекса для огневых испытаний кораблей Starship и их прототипов. Комплекс состоит из передвижного стенда для кораблей, на котором их будут привозить с производственной площадки, газоотвода траншейного типа (впервые на Starbase), водяной системы подавления выхлопа двигателей и топливо-заправочной инфраструктуры.

По состоянию на май 2024 так же планируется строительство в будущем ещё более крупного комплекса для ускорителей Super Heavy и их прототипов, позволяющего проводить их полноценные огневые испытания, и, таким образом, окончательно освободить пусковую площадку от любой деятельности, не связанной непосредственно с орбитальными запусками.

Ссылки

• Laura B. Martinez. Officials: Results of FAA study better than expected (англ.). The Brownsville Herald^[англ.] (16 апреля 2013). Дата обращения: 5 августа 2014.
• Emma Pérez Treviño. SpaceX continues local land purchases (англ.). Valley Morning Star^[англ.] (19 февраля 2014). Дата обращения: 5 августа 2014.
• Gov. Perry Announces State Incentives Bringing SpaceX Commercial Launch Facility, 300 Jobs to the Brownsville Area (англ.). Office of the Governor Rick Perry (4 августа 2014). Дата обращения: 5 августа 2014. Архивировано из оригинала 29 августа 2014 года.
• Domingo Martinez. Countdown to Liftoff (англ.). TexasMonthly (8 августа 2016). Дата обращения: 8 августа 2016.

Примечания

1. SpaceX (англ.). SpaceX. Дата обращения: 30 мая 2023. Архивировано 7 марта 2011 года.
2. Perez-Trevino, Emma. SpaceX continues local land purchases (англ.). Valley Morning Star. Aim Media Texas (19 февраля 2014). Дата обращения: 27 февраля 2019. Архивировано из оригинала 20 февраля 2014 года.
3. SpaceX Элона Маска построит первый в мире частный космодром  (неопр.). Ведомости (5 августа 2014). Дата обращения: 9 декабря 2014. Архивировано 7 августа 2014 года.
4. SpaceX построит частный космодром в Техасе  (неопр.). 42.TUT.BY (14 июля 2014). Дата обращения: 9 декабря 2014. Архивировано из оригинала 29 ноября 2014 года.
5. Foundation Problems Delay SpaceX Launch (англ.). KRGV (19 января 2016). Дата обращения: 12 мая 2017. Архивировано из оригинала 18 марта 2016 года.
6. Foust, Jeff. SpaceX Breaks Ground on Texas Spaceport (англ.). SpaceNews (22 сентября 2014). — «Under that development schedule, Musk said, the first launch from the Texas site could take place as soon as late 2016.». Дата обращения: 14 января 2018. Архивировано из оригинала 22 сентября 2014 года.
7. Илон Маск объяснил, почему Starship будет из нержавеющей стали  (рус.). habr.com. Дата обращения: 7 марта 2020. Архивировано 16 мая 2020 года.
8. Григорий Копиев. Starhopper совершил первый полет  (неопр.). nplus1.ru. Дата обращения: 7 марта 2020. Архивировано 27 апреля 2020 года.
9. Григорий Копиев. SpaceX посадила Starhopper после взлета на 150 метров  (неопр.). nplus1.ru. Дата обращения: 7 марта 2020. Архивировано 6 января 2020 года.
10. Копиев, Григорий. Прототип ракеты Starship SN5 совершил первый полет  (рус.). N + 1 — главное издание о науке, технике и технологиях. Дата обращения: 9 мая 2024. Архивировано 9 мая 2024 года.
11. SpaceX запустила в космос тяжелейшую ракету в истории  (неопр.). Российская газета (20 апреля 2023). Дата обращения: 30 мая 2023. Архивировано 30 мая 2023 года.
12. Ракета SpaceX Starship оставила на стартовой площадке огромный кратер, бетонные обломки и помятые баки  (рус.). 3DNews - Daily Digital Digest. Дата обращения: 30 мая 2023. Архивировано 4 мая 2023 года.
13. Save RGV v. Space Exploration Technologies Corporation, 1:24-cv-00148 - CourtListener.com (амер. англ.). CourtListener. Дата обращения: 13 октября 2024. Архивировано 10 ноября 2024 года.
14. SpaceX is pushing HARD towards the next Starship launch!  (рус.) Дата обращения: 19 августа 2023. Архивировано 23 июня 2023 года.
15. Weekly Space Report: SpaceX Starbase Vertical Tank Farm Disassembly, Booster 10 Back to the Shop, ULA Vulcan Launch Preparations, Starlink Direct-to-Mobile Launch, 2023 Spaceflight Retrospective (брит. англ.). Scanalyst (7 января 2024). Дата обращения: 1 мая 2024.
16. Kolodny, Lora. SpaceX hasn't obtained environmental permits for 'flame deflector' system it's testing in Texas (англ.). CNBC (28 июля 2023). Дата обращения: 19 августа 2023. Архивировано 7 октября 2023 года.
17. Starbase 101: A Tour of the SpaceX Starship Rocket Production and Launch Facilities 2023  (рус.). Дата обращения: 19 августа 2023. Архивировано 25 июня 2023 года.
18. How Does SpaceX Build Starships at Starbase? From Steel to Starship.  (рус.) Дата обращения: 19 августа 2023. Архивировано 23 июня 2023 года.
19. Massey’s Gun Shop and Range sell property to SpaceX (амер. англ.). KVEO-TV (14 июня 2021). Дата обращения: 1 мая 2024. Архивировано 29 декабря 2023 года.
20. Elon Musk shares SpaceX acquired a Gun Range near Starbase to use the land for rocket testing (англ.). TESMANIAN. Дата обращения: 1 мая 2024. Архивировано 16 мая 2023 года.