Elon Muskin menestyskriteerit Starshipin koelennolle: ”Älä räjäytä laukaisualustaa”

Elon Muskin menestyskriteerit Starshipin koelennolle: ”Älä räjäytä laukaisualustaa”

Aikaleima: 19. huhtikuuta 2023 4
Lähdesolmu: 2597746
SpaceX:n täysin polttoaineella varustettu Starship ja Super Heavy -tehostin ensimmäisen laukaisuyrityksen aikana maanantaina 17. huhtikuuta. Luotto: SpaceX

Elon Musk, SpaceX:n perustaja ja toimitusjohtaja, teki parhaansa asettaakseen alhaisia ​​odotuksia tämän viikon ensimmäiselle huikean Super Heavy -tehostimen ja Starship -raketin koelennolle.

"Pidän kaikkea, mikä ei johda itse laukaisutelineen tuhoutumiseen..." voittona", Musk sanoi sunnuntai-iltana Twitter Spaces -tapaamisessa tilaajiensa kanssa.

SpaceX:n ensimmäinen yritys laukaista Starship-raketin ensimmäinen täysimittainen koelento Texasista keskeytettiin 17. huhtikuuta kantoraketin ensimmäisen vaiheen paineistusjärjestelmän jäätyneen venttiilin vuoksi.

SpaceX:n laukaisuryhmä latasi maanantaina lähes 10 miljoonaa puntaa metaania ja nestemäistä happipotenneainetta lähes 400 jalkaa korkeaan (120 metriä) rakettiin. Mutta kun venttiiliongelma ilmaantui, laukaisuyrityksestä tuli käytännössä toinen lähtölaskenta-mekkoharjoitus. Lähtölaskenta jatkui T-40 sekuntiin, jolloin SpaceX pysäytti kellon ja aloitti toimenpiteet raketin tilavien ajoainesäiliöiden tyhjentämiseksi.

SpaceX:n teknikot työskentelivät viimeiset pari päivää Super Heavy -vahvistimen pohjan ympärillä käyttämällä liikkuvia nostoja ja puomeja päästäkseen halkaisijaltaan lähes 30 metriä leveän raketin eri osiin. Maatiimit asensivat myös telineet päästäkseen käsiksi raketin 9 Raptor-moottoriin Super Heavy -tehostimen pohjalle.

Seuraavaa lähtölaskentaa varten yli 100 säiliöauton odotettiin kuljettavan tuoretta nestemäistä typpeä, nestemäistä happea ja metaania SpaceX:n laukaisupaikalle, nimeltään Starbase. Typpeä käytetään ponneaineiden jäähdyttämiseen superkylmiin lämpötiloihin ennen kuin ne pumpataan rakettiin.

Super Heavy -vahvistimen 33 moottoria tuottavat yli 16 miljoonaa puntaa työntövoimaa täydellä kaasulla, mikä tekee Super Heavy- ja Starship -ajoneuvosta historian tehokkaimman raketin, jonka työntövoima on noin kaksi kertaa suurempi kuin NASAn Apollo-ohjelmasta peräisin olevan Saturn 5 -kuun raketin työntövoima. uudempi Space Launch System -kuuraketti Artemis-ohjelmaan.

Muskin mukaan on hyvä mahdollisuus, että jotain menee pieleen ennen kuin koelento saavuttaa täyden 90 minuutin kestonsa.

"Luulen, että haluaisin vain asettaa odotukset matalalle", Musk sanoi sunnuntaina. ”Jos pääsemme riittävän kauas laukaisualustasta ennen kuin jokin menee pieleen, pidän sitä menestyksenä. Älkää vain räjäyttäkö laukaisualustaa."

Super Heavy ylittää myös Neuvostoliiton N1-kantoraketin työntövoiman, jossa oli 30 moottoria ja 10 miljoonan punnan työntövoima. N1 ei kuitenkaan koskaan päässyt avaruuteen millään neljästä testilennostaan ​​vuosina 1969-1972.

"On syytä pitää mielessä, että venäläisellä N1-raketilla, joka on lähin vertailu Starshipiin, oli sarja vikoja, eikä se koskaan päässyt kiertoradalle", Musk sanoi. "Ja tuolloin Neuvostoliitto oli rakettikyvyn huipulla "A"-joukkueen kanssa, maksimaalisella kepillä, maksimaalisella porkkanalla, mikä tarkoittaa, että sinusta tulee Neuvostoliiton sankari, jos onnistut, tai Gulagiin, jos et onnistu. . Joten maksimaalinen motivaatio, A-plus-tiimi, ja he silti epäonnistuivat. Se kannattaa pitää mielessä."

SpaceX:n huikea ruostumattomasta teräksestä valmistettu kantoraketti kohoaa Etelä-Teksasin rannikon kosteikkojen ja harjamaan yläpuolelle, vain muutaman kilometrin päässä Meksikon rajasta. Super Heavy -tehostimessa on ristikkoevät ja -kiilat tai pienet aerodynaamiset ulkonemat, jotka auttavat rakettia laskeutuessaan takaisin Maahan palautumista ja uudelleenkäyttöä varten.

Super Heavy -tehostimen ohjattu laskeutuminen veteen Meksikonlahdella on tavoite tulevalle koelennolle, joka nyt räjähtää 62 minuuttia kestävän laukaisuikkunan aikana, joka avautuu klo 8 CDT (28 EDT; 9). UTC) Torstai.

Näkymä SpaceX:n Super Heavy -tehostimen 33 Raptor-moottorista. Luotto: SpaceX

Super Heavyn yläpuolella on itse Starship-ajoneuvo, jossa on nivellevät evät ja lämpösuojalaatat, jotka suojaavat raketin metallirakennetta paahtavilta lämpötiloilta, jotka palaavat takaisin ilmakehän läpi.

Tämän uuden raketin ensimmäistä integroitua testilentoa varten Starship on vain prototyyppi ilman avaruuteen siirrettävää toiminnallista hyötykuormaa. Itse asiassa, vaikka kaikki menisi suunnitelmien mukaan, tähtialus ei saavuta kiertoradan nopeutta, vaan se palaa ja iskee Havaijista pohjoiseen Tyynelle valtamerelle lähes yhden täyden kierroksen jälkeen maapallon ympäri.

SpaceX haluaa lopulta palauttaa ja käyttää uudelleen Starship-raketin molemmat vaiheet. Yrityksen tavoitteena on lopulta suorittaa tämän jättimäisen raketin päivittäisiä laukaisuja, ja laukaisutilat Texasissa ja Floridassa ovat joko toiminnassa tai rakenteilla.

Kaupalliset satelliitit, kuten SpaceX:n omaan Starlink-internetverkkoon tarkoitetut satelliitit, voivat olla ensimmäisiä Starshipillä lentäviä hyötykuormia. NASA on myös tehnyt sopimuksen SpaceX:n kanssa johdannaisen kehittämiseksi Starship-raketista ihmisen arvioitavaksi laskeutujaksi Artemis-kuuohjelmaan. Tämä edellyttää, että SpaceX testaa uutta ja kokeilematonta tekniikkaa kiertoradalla tapahtuvaa tankkausta varten.

SpaceX sanoo, että ensimmäinen yritys laukaista tähtialus avaruuteen on ennen kaikkea oppimisharjoitus. SpaceX on viimeisessä vaiheessa kokoamassa uusia Super Heavy -vahvistimia ja Starships -aluksia Teksasissa tulevien kuukausien aikana tapahtuvaa testilaukaisua varten, jos Starbasen laukaisualusta ei ole merkittävästi vaurioitunut tämän viikon koelennolla.

"Voi kestää muutaman potkun tölkistä täällä ennen kuin saavutamme kiertoradalle, ja sitten kiertoradalle saavuttamisen jälkeen meidän on tuotava tehostin takaisin ja laskeuduttava", Musk sanoi. "Meidän on tuotava laiva takaisin ja laskeuduttava. Ja jotta uudelleenkäytettävyys olisi nopeaa, sen on laskeuduttava sinne, missä se lähti, koska tämän jättimäisen pedon kuljettaminen ympäriinsä on erittäin vaikeaa.

Musk sanoi uskovansa, että SpaceX:n Super Heavy- ja Starship-raketit voidaan palauttaa ja käyttää nopeasti uudelleen kahdessa tai kolmessa vuodessa. Yhtiö haluaa lopulta eläkkeelle Falcon-rakettiperheen ja Dragon-avaruusalukset Super Heavyn ja Starshipin hyväksi, vaikka Falconin ja Dragonin odotetaan pysyvän käytössä laukaisumiehistöissä ja avaruusaseman lastissa 2020-luvun loppuun asti.

"Tämä on todella eräänlainen ensimmäinen askel erittäin pitkällä matkalla, joka vaatii monia, monia lentoja", Musk sanoi maanantaina. "Niille, jotka ovat seuranneet Falcon 9:n ja itse asiassa Falcon 1:n historiaa ja uudelleenkäytettävyyden yrityksiämme, uskon, että saattoi olla melkein 20 yritystä ennen kuin saimme todella paikan takaisin. Ja sitten kesti vielä monta lentoa, ennen kuin meillä oli mielekästä uudelleenkäyttöä, jolloin meidän ei tarvinnut rakentaa koko rakettia uudelleen.”

Selvitettyään lähes 500 jalkaa korkean laukaisualustan torninsa Super Heavy ja Starship ohjaavat lentoradalle itään Starbasesta Meksikonlahden yli. Raketti ylittää äänen nopeuden ja suurimman aerodynaamisen paineen alle minuutissa, jolloin Starship kestää avaruuteen nousunsa kovimmat rakenteelliset kuormitukset.

Musk sanoi, että SpaceX jälkiasensi ensimmäisen lennon aikana luettavaan Super Heavy -tehostimeen, nimeltään Booster 7, suojauksella, joka suojaa moottoreitaan lähellä olevien moottoreiden vioilta.

"Tämä on erittäin tärkeää, koska jos sinulla on 33 moottoria ja jos jokin niistä menee pieleen, se on kuin sinulla olisi laatikko kranaatteja, todella suuria kranaatteja", Musk sanoi.

"Se on sekä räjähdyssuojaus että lämpösuojaus Booster 7:n pohjassa, koska tajusimme, että alkuperäinen suojaus, joka meillä oli, oli aivan liian heikko", Musk sanoi. "Olemme purkaneet Booster 7:n osiin ja laittaneet sen takaisin yhteen niin monta kertaa, että se on artesaaniraketti... Haluamme siis vain sen nousevan ja siirtyvän Booster 9:ään (seuraavaan lentokelpoiseen Super Heavy -tehostimeen)."

Super Heavy -tehostimen 33 moottoria sammuvat lähes kolmen minuutin kuluttua lennosta, jolloin tehosteaste putoaa pois Starshipin yläasteesta. Sitten Starship-ajoneuvon Raptor-moottorit syttyvät ja ampuvat ensimmäistä kertaa ilmattomassa tyhjiössä aloittaakseen suunnitellun kuuden ja puolen minuutin palamisen kiihdyttäen nopeuteen, joka on lähellä kiertoradan nopeutta.

Tähtialuksen kiertoradan odotetaan olevan elliptinen tai pitkänomainen, ja sen huippupiste eli apogee on lähes 150 mailia (250 kilometriä) Maan yläpuolella ja alhainen piste eli perigee korkeudessa Maan ilmakehän sisällä.

Erotettuaan Starship-ajoneuvosta noin kolme minuuttia nousun jälkeen Super Heavy -tehostin sytyttää uudelleen osan 33 moottoristaan ​​kumotakseen sen alaspäin nopeuden "boost-back" -polttoa varten. Putoaessaan kohti Meksikonlahtea, raketti ohjelmoidaan sytyttää osa moottoreistaan ​​uudelleen juuri ennen kuin se saavuttaa meren hidastaakseen hallittua roiskumista.

Starship-ajoneuvon molemmissa vaiheissa käytetään autogeenista paineistusjärjestelmää, jossa lämmitetty happi ja metaani ohjataan takaisin ponneainesäiliöihin kaasumaisessa tilassa painetta tuottamaan, mikä varmistaa nestemäisen hapettimen ja polttoaineen sujuvan virtauksen Raptor-moottoreihin. Musk sanoi sunnuntai-iltana, että yksi haaste Starshipin suunnittelussa on varmistaa, etteivät paineistetut kaasut kylmene tarpeeksi nesteytyäkseen säiliöissä.

Starship-ajoneuvo rannikkoa ympäri maailmaa lentääkseen Floridan salmen, Atlantin valtameren, Afrikan, Intian valtameren, Indonesian ja Tyynenmeren yli ennen paahtavan paluuta ilmakehään Havaijin pohjoispuolella. SpaceX toivoo saavansa tietoja aluksen palaamisen aikana, mutta Starship-ajoneuvo ei suorita propulsiivisia laskutoimia, joten sitä ei palauteta ehjänä.

Starship-kantoraketin molemmat vaiheet on suunniteltu täysin uudelleenkäytettäviksi, mikä on askel eteenpäin SpaceX:n osittain uudelleenkäytettävistä Falcon 9- ja Falcon Heavy -raketeista, jotka vaativat jokaisella lennolla upouudet ylemmän vaiheen.

SpaceX:n konsepti Super Heavy -tehostimen palauttamiseksi sisältää sen kiinnittämisen laukaisutornissa olevilla nivelletyillä "syömäpuikon" käsivarsilla. Starship käyttää moottoreita myös palatakseen ilmakehän läpi ja laskeutuakseen takaisin maan päälle tai saavuttaakseen muiden planeettakappaleiden, kuten kuun tai Marsin, pinnat. Ensimmäinen Starshipin kiertoratakoelento ei kuitenkaan sisällä palautus- ja uudelleenkäyttöyrityksiä.

Sähköposti kirjailija.

Seuraa Stephen Clarkia Twitterissä: @ StephenClark1.

Aikaleima:

Lisää aiheesta Spaceflight Now