Κριτήρια επιτυχίας του Έλον Μασκ για δοκιμαστική πτήση Starship: «Μην ανατινάξεις την εξέδρα εκτόξευσης»

Κριτήρια επιτυχίας του Έλον Μασκ για δοκιμαστική πτήση Starship: «Μην ανατινάξεις την εξέδρα εκτόξευσης»

Χρονική σήμανση: 19 Απριλίου 2023 4:12 μ.μ.
Κόμβος πηγής: 2597746
Ο πλήρως τροφοδοτούμενος ενισχυτής Starship και Super Heavy του SpaceX κατά την πρώτη προσπάθεια εκτόξευσης τη Δευτέρα 17 Απριλίου. Πιστώσεις: SpaceX

Ο Έλον Μασκ, ιδρυτής και διευθύνων σύμβουλος της SpaceX, έκανε ό,τι μπορούσε για να δημιουργήσει χαμηλές προσδοκίες στην πρώτη δοκιμαστική πτήση του τεράστιου ενισχυτή Super Heavy και του πυραύλου Starship αυτή την εβδομάδα.

«Θα θεωρούσα νίκη οτιδήποτε δεν έχει ως αποτέλεσμα την καταστροφή της ίδιας της βάσης εκτόξευσης…» είπε ο Μασκ την Κυριακή το βράδυ σε μια συνάντηση στο Twitter Spaces με τους συνδρομητές του.

Η πρώτη προσπάθεια της SpaceX να εκτοξεύσει την πρώτη δοκιμαστική πτήση πλήρους κλίμακας του πυραύλου Starship από το Τέξας διακόπηκε στις 17 Απριλίου από μια παγωμένη βαλβίδα στο σύστημα πίεσης για το πρώτο στάδιο του οχήματος εκτόξευσης.

Η ομάδα εκτόξευσης του SpaceX φόρτωσε πλήρως περίπου 10 εκατομμύρια λίβρες μεθανίου και προωθητικού υγρού οξυγόνου στον πύραυλο σχεδόν 400 ποδιών (120 μέτρων) τη Δευτέρα. Αλλά μετά την εμφάνιση του προβλήματος της βαλβίδας, η προσπάθεια εκτόξευσης έγινε ουσιαστικά μια άλλη πρόβα τζενεράλε αντίστροφης μέτρησης. Η αντίστροφη μέτρηση συνεχίστηκε μέχρι τα T-40 δευτερόλεπτα, όταν η SpaceX σταμάτησε το ρολόι και άρχισε τις διαδικασίες για την αποστράγγιση των ογκωδών προωθητικών δεξαμενών του πυραύλου.

Οι τεχνικοί της SpaceX πέρασαν τις τελευταίες δύο ημέρες δουλεύοντας γύρω από το κάτω μέρος του ενισχυτή Super Heavy, χρησιμοποιώντας κινητούς ανελκυστήρες και βραχίονες για να φτάσουν σε διάφορα σημεία του πυραύλου διαμέτρου σχεδόν 30 ποδιών (πλάτους 9 μέτρων). Οι ομάδες εδάφους εγκατέστησαν επίσης σκαλωσιές για πρόσβαση στους 33 κινητήρες Raptor του πυραύλου στο κάτω μέρος του ενισχυτή Super Heavy.

Στο πλαίσιο της προετοιμασίας για την επόμενη αντίστροφη μέτρηση, περισσότερα από 100 βυτιοφόρα αναμενόταν να παραδώσουν φρέσκο ​​υγρό άζωτο, υγρό οξυγόνο και μεθάνιο στην τοποθεσία εκτόξευσης του SpaceX, που ονομάζεται Starbase. Το άζωτο χρησιμοποιείται για την ψύξη των προωθητικών σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες προτού αντληθούν στον πύραυλο.

Οι 33 κινητήρες του Super Heavy booster θα παράγουν περισσότερα από 16 εκατομμύρια λίβρες ώθησης με τέρμα γκάζι, καθιστώντας το όχημα Super Heavy και Starship τον πιο ισχυρό πύραυλο στην ιστορία, με περίπου διπλάσια ώθηση από τον πύραυλο της NASA Saturn 5 φεγγάρι από το πρόγραμμα Apollo και το πιο πρόσφατος πύραυλος σελήνης Space Launch System για το πρόγραμμα Artemis.

Υπάρχει μεγάλη πιθανότητα κάτι να πάει στραβά προτού η δοκιμαστική πτήση φτάσει τα 90 λεπτά, σύμφωνα με τον Μασκ.

«Υποθέτω ότι θα ήθελα απλώς να θέσω χαμηλές προσδοκίες», είπε ο Μασκ την Κυριακή. «Αν απομακρυνθούμε αρκετά από την εξέδρα εκτόξευσης πριν κάτι πάει στραβά, θα το θεωρούσα επιτυχία. Απλώς μην ανατινάξετε την εξέδρα εκτόξευσης».

Το Super Heavy θα ξεπεράσει επίσης την ώθηση του οχήματος εκτόξευσης N1 της Σοβιετικής Ένωσης, το οποίο είχε 30 κινητήρες με ώθηση 10 εκατομμυρίων λιβρών. Το N1, ωστόσο, δεν έφτασε ποτέ στο διάστημα σε καμία από τις τέσσερις δοκιμαστικές πτήσεις του μεταξύ 1969 και 1972.

«Αξίζει να έχω κατά νου ότι ο ρωσικός πύραυλος N1, που είναι η πιο κοντινή σύγκριση με το Starship, είχε μια σειρά αποτυχιών και δεν έφτασε ποτέ σε τροχιά», είπε ο Μασκ. «Και τότε ήταν όταν η Σοβιετική Ένωση ήταν στο μέγιστο της ικανότητας πυραύλων με την ομάδα «Α», με μέγιστο ραβδί, μέγιστο καρότο, που σημαίνει ότι θα είσαι ήρωας της Σοβιετικής Ένωσης αν πετύχεις ή θα φύγεις στο Γκουλάγκ αν δεν το πετύχεις. . Έτσι, το μέγιστο κίνητρο, η ομάδα A-plus, και ακόμα απέτυχαν. Αξίζει να το κρατήσετε υπό προοπτική».

Το μεγαθήριο όχημα εκτόξευσης από ανοξείδωτο χάλυβα της SpaceX δεσπόζει πάνω από τους παράκτιους υγροτόπους και τη χώρα βούρτσας του Νότιου Τέξας, λίγα μόλις μίλια βόρεια των συνόρων με το Μεξικό. Ο ενισχυτής Super Heavy έχει πτερύγια πλέγματος και σινεμά, ή μικρές αεροδυναμικές προεξοχές, που βοηθούν τον πύραυλο κατά την κάθοδο πίσω στη Γη για ανάκτηση και επαναχρησιμοποίηση.

Μια ελεγχόμενη προσγείωση στο νερό του ενισχυτή Super Heavy στον Κόλπο του Μεξικού είναι ένας στόχος για την επερχόμενη δοκιμαστική πτήση, η οποία τώρα θα εκτοξευθεί κατά τη διάρκεια ενός παραθύρου εκτόξευσης 62 λεπτών που ανοίγει στις 8:28 π.μ. CDT (9:28 π.μ. EDT, 1328 UTC) Πέμπτη.

Μια άποψη των 33 κινητήρων Raptor στον ενισχυτή Super Heavy του SpaceX. Πίστωση: SpaceX

Πάνω από το Super Heavy βρίσκεται το ίδιο το όχημα Starship, με αρθρωτά πτερύγια και πλακάκια θερμικής ασπίδας για την προστασία της μεταλλικής δομής του πυραύλου από τις καυτές θερμοκρασίες της επανεισόδου στην ατμόσφαιρα.

Για την πρώτη ολοκληρωμένη δοκιμαστική πτήση αυτού του νέου πυραύλου, το Starship είναι απλώς ένα πρωτότυπο χωρίς κανένα λειτουργικό ωφέλιμο φορτίο για να αναπτυχθεί στο διάστημα. Στην πραγματικότητα, ακόμα κι αν όλα πάνε σύμφωνα με το σχέδιο, το Starship δεν θα φτάσει σε τροχιακή ταχύτητα, και αντίθετα θα εισέλθει ξανά και θα προσκρούσει στον Ειρηνικό Ωκεανό βόρεια της Χαβάης μετά από σχεδόν έναν πλήρη γύρο γύρω από τη Γη.

Το SpaceX θέλει τελικά να ανακτήσει και να επαναχρησιμοποιήσει και τα δύο στάδια του πυραύλου Starship. Η εταιρεία έχει φιλοδοξία να πραγματοποιεί τελικά καθημερινές εκτοξεύσεις αυτού του γιγαντιαίου πυραύλου, με εγκαταστάσεις εκτόξευσης στο Τέξας και τη Φλόριντα είτε σε λειτουργία είτε υπό κατασκευή.

Οι εμπορικοί δορυφόροι, όπως αυτοί για το δικό του δίκτυο διαδικτύου Starlink της SpaceX, θα μπορούσαν να είναι μεταξύ των πρώτων ωφέλιμων φορτίων που θα πετάξουν στο Starship. Η NASA έχει επίσης συμβόλαιο με τη SpaceX για την ανάπτυξη ενός παραγώγου του πυραύλου Starship ως προσεδάφισης ανθρώπινων βαθμολογιών για το σεληνιακό πρόγραμμα Artemis. Αυτό θα απαιτήσει από τη SpaceX να δοκιμάσει νέα και μη δοκιμασμένη τεχνολογία για ανεφοδιασμό σε τροχιά.

Η SpaceX λέει ότι η πρώτη προσπάθεια εκτόξευσης ενός Starship στο διάστημα είναι, πρώτα και κύρια, μια άσκηση μάθησης. Το SpaceX βρίσκεται στα τελικά στάδια της συναρμολόγησης νέων Super Heavy ενισχυτών και Starships στο Τέξας για περισσότερες δοκιμαστικές εκτοξεύσεις τους επόμενους μήνες, με την προϋπόθεση ότι η βάση εκτόξευσης Starbase δεν έχει υποστεί σημαντική ζημιά στη δοκιμαστική πτήση αυτής της εβδομάδας.

«Μπορεί να μας χρειαστούν μερικές κλωτσιές από το κουτί εδώ πριν φτάσουμε σε τροχιά, και μετά πέρα ​​από την τροχιά, πρέπει να φέρουμε τον ενισχυτή πίσω και να προσγειωθούμε», είπε ο Μασκ. «Πρέπει να φέρουμε το πλοίο πίσω και να προσγειωθούμε. Και για να είναι γρήγορη η επαναχρησιμοποίηση, πρέπει να προσγειωθεί εκεί που απογειώθηκε γιατί η μεταφορά αυτού του γιγαντιαίου θηρίου είναι εξαιρετικά δύσκολη».

Ο Μασκ είπε ότι πιστεύει ότι η SpaceX μπορεί να ανακτήσει τους πυραύλους Super Heavy και Starship και να επαναχρησιμοποιήσει γρήγορα σε δύο ή τρία χρόνια. Η εταιρεία θέλει να αποσύρει τελικά την οικογένεια πυραύλων Falcon και το διαστημικό σκάφος Dragon υπέρ των Super Heavy και Starship, αν και οι Falcon και Dragon αναμένεται να παραμείνουν σε υπηρεσία πληρώματα εκτόξευσης και να φορτώσουν τον διαστημικό σταθμό μέχρι τα τέλη της δεκαετίας του 2020.

«Αυτό είναι πραγματικά ένα είδος πρώτου βήματος σε ένα πολύ μακρύ ταξίδι που θα απαιτήσει πολλές, πολλές πτήσεις», δήλωσε ο Μασκ τη Δευτέρα. «Για όσους έχουν παρακολουθήσει την ιστορία του Falcon 9, και του Falcon 1 στην πραγματικότητα, και τις προσπάθειές μας για επαναχρησιμοποίηση, νομίζω ότι μπορεί να ήταν κοντά στις 20 προσπάθειες πριν ανακτήσουμε πραγματικά ένα στάδιο. Και μετά χρειάστηκαν πολλές περισσότερες πτήσεις για να αποκτήσουμε επαναχρησιμοποίηση που είχε νόημα, όπου δεν χρειαζόταν να ξαναφτιάξουμε ολόκληρο τον πύραυλο».

Αφού καθαρίσουν τον πύργο της βάσης εκτόξευσης ύψους σχεδόν 500 ποδιών, το Super Heavy και το Starship θα κατευθυνθούν σε μια τροχιά ανατολικά από το Starbase πάνω από τον Κόλπο του Μεξικού. Ο πύραυλος θα ξεπεράσει την ταχύτητα του ήχου και τη μέγιστη αεροδυναμική πίεση σε λιγότερο από ένα λεπτό, όταν το Starship θα αντέξει τα πιο σκληρά δομικά φορτία της ανάβασής του στο διάστημα.

Ο Μασκ είπε ότι η SpaceX εξοπλίστηκε εκ των υστέρων τον πρώτο ενισχυτή Super Heavy με ανάγνωση πτήσης, που ονομάζεται Booster 7, με θωράκιση για να προστατεύει τους κινητήρες του από βλάβες κοντινών κινητήρων.

«Αυτό είναι πολύ σημαντικό γιατί αν έχεις 33 κινητήρες και αν κάποιος από αυτούς πάει στραβά, είναι σαν να έχεις ένα κουτί χειροβομβίδες, πραγματικά μεγάλες χειροβομβίδες», είπε ο Μασκ.

«Είναι τόσο αντιεκρηκτική θωράκιση όσο και θερμική θωράκιση στη βάση του Booster 7 γιατί συνειδητοποιήσαμε ότι η αρχική θωράκιση που είχαμε ήταν πολύ αδύναμη», είπε ο Μασκ. «Ξεχωρίσαμε το Booster 7 και το ξανασυνθέσαμε τόσες φορές, είναι ένας χειροποίητος πύραυλος… Οπότε θέλουμε απλώς να απογειωθεί και να προχωρήσουμε στο Booster 9 (το επόμενο Super Heavy ενισχυτικό που αξίζει για πτήση).»

Οι 33 κινητήρες του ενισχυτή Super Heavy θα σβήσουν σχεδόν τρία λεπτά μετά την πτήση, επιτρέποντας στο ενισχυτικό στάδιο να πέσει μακριά από το ανώτερο στάδιο Starship. Στη συνέχεια, οι κινητήρες Raptor στο όχημα Starship θα αναφλεγούν, πυροδοτώντας για πρώτη φορά στο χωρίς αέρα κενό του διαστήματος για να ξεκινήσει μια προγραμματισμένη καύση έξι και μισού λεπτών για να επιταχυνθεί σε ταχύτητα κοντά στην τροχιακή ταχύτητα.

Η τροχιά του διαστημόπλοιου αναμένεται να είναι ελλειπτική ή επιμήκης μορφή, με υψηλό σημείο ή απόγειο, σχεδόν 150 μίλια (250 χιλιόμετρα) πάνω από τη Γη και ένα χαμηλό σημείο ή περίγειο, σε υψόμετρο μέσα στην ατμόσφαιρα της Γης.

Αφού αποχωριστεί από το όχημα Starship περίπου τρία λεπτά μετά την απογείωση, ο ενισχυτής Super Heavy θα αναζωπυρώσει μερικούς από τους 33 κινητήρες του για να ακυρώσει την ταχύτητα κατώτερης εμβέλειας του για ένα «boost-back» κάψιμο. Πέφτοντας προς τον Κόλπο του Μεξικού, ο πύραυλος θα προγραμματιστεί να ανάβει ξανά ένα υποσύνολο των κινητήρων του λίγο πριν φτάσει στη θάλασσα για να επιβραδύνει για μια ελεγχόμενη πτώση.

Και τα δύο στάδια του οχήματος Starship χρησιμοποιούν ένα αυτογενές σύστημα συμπίεσης στο οποίο το θερμαινόμενο οξυγόνο και το μεθάνιο διοχετεύονται πίσω στις δεξαμενές προωθητικού σε αέρια κατάσταση για παροχή πίεσης, διασφαλίζοντας ότι το υγρό οξειδωτικό και το καύσιμο ρέουν ομαλά στους κινητήρες Raptor. Ο Μασκ είπε την Κυριακή το βράδυ ότι μια πρόκληση στον σχεδιασμό του Starship είναι να διασφαλίσουμε ότι τα αέρια συμπίεσης δεν είναι αρκετά κρύα για να υγροποιηθούν στις δεξαμενές.

Το όχημα Starship θα κάνει ακτή σε όλο τον κόσμο, πετώντας πάνω από τα Στενά της Φλόριντα, τον Ατλαντικό Ωκεανό, την Αφρική, τον Ινδικό Ωκεανό, την Ινδονησία και τον Ειρηνικό πριν από μια καυτή επανείσοδο στην ατμόσφαιρα βόρεια της Χαβάης. Το SpaceX ελπίζει να συλλέξει δεδομένα κατά την επανείσοδο του πλοίου, αλλά το όχημα Starship δεν θα εκτελέσει κανέναν ελιγμό προωστικής προσγείωσης και επομένως δεν θα ανακτηθεί άθικτο.

Και τα δύο στάδια του οχήματος εκτόξευσης Starship έχουν σχεδιαστεί για να είναι πλήρως επαναχρησιμοποιήσιμα, ένα βήμα μπροστά από τους μερικώς επαναχρησιμοποιούμενους πυραύλους Falcon 9 και Falcon Heavy της SpaceX, οι οποίοι απαιτούν ολοκαίνουργια ανώτερα στάδια σε κάθε πτήση.

Η ιδέα της SpaceX για την ανάκτηση του ενισχυτή Super Heavy περιλαμβάνει τη σύλληψή του με αρθρωτούς βραχίονες «chopstick» στον πύργο εκτόξευσης. Το Starship θα χρησιμοποιήσει επίσης τους κινητήρες του για να επιστρέψει μέσω της ατμόσφαιρας και να προσγειωθεί στη Γη ή να φτάσει στις επιφάνειες άλλων πλανητικών σωμάτων όπως το φεγγάρι ή ο Άρης. Η πρώτη τροχιακή δοκιμαστική πτήση Starship, ωστόσο, δεν θα περιλαμβάνει προσπάθειες ανάκτησης και επαναχρησιμοποίησης.

Email ο συγγραφέας.

Ακολουθήστε τον Stephen Clark στο Twitter: @ StephenClark1.

Σφραγίδα ώρας:

Περισσότερα από Spaceflight Τώρα