Kriteria Keberhasilan Elon Musk Untuk Penerbangan Uji Coba Kapal Luar Angkasa: “Jangan Meledakkan Landasan Peluncuran”

Diterbitkan Ulang Oleh Plato

Followers: 0

Penguat Starship dan Super Heavy berbahan bakar penuh SpaceX selama upaya peluncuran pertama Senin, 17 April. Kredit: SpaceX

Elon Musk, pendiri dan CEO SpaceX, melakukan yang terbaik untuk menetapkan harapan yang rendah menuju uji terbang pertama dari pendorong Super Heavy raksasa dan roket Starship minggu ini.

"Saya akan menganggap apa pun yang tidak mengakibatkan kehancuran tunggangan peluncuran itu sendiri ... sebagai kemenangan," kata Musk Minggu malam dalam pertemuan Twitter Spaces dengan pelanggannya.

Upaya pertama SpaceX untuk meluncurkan uji penerbangan skala penuh pertama dari roket Starship dari Texas dipersingkat pada 17 April oleh katup beku dalam sistem bertekanan untuk tahap pertama kendaraan peluncuran.

Tim peluncuran SpaceX memuat penuh sekitar 10 juta pon metana dan propelan oksigen cair ke dalam roket setinggi hampir 400 kaki (120 meter) pada hari Senin. Tapi setelah masalah katup muncul, upaya peluncuran secara efektif menjadi gladi bersih hitung mundur lainnya. Hitungan mundur berlanjut hingga detik T-40, ketika SpaceX menghentikan jam dan memulai prosedur untuk mengeringkan tangki propelan roket yang besar.

Teknisi SpaceX menghabiskan beberapa hari terakhir bekerja di sekitar bagian bawah pendorong Super Heavy, menggunakan mobile lift dan boom untuk mencapai berbagai bagian dari roket berdiameter hampir 30 kaki (selebar 9 meter). Tim darat juga memasang perancah untuk mengakses 33 mesin Raptor roket di bagian bawah pendorong Super Heavy.

Sebagai persiapan untuk hitungan mundur berikutnya, lebih dari 100 truk tanker diharapkan mengirimkan nitrogen cair segar, oksigen cair, dan metana ke lokasi peluncuran SpaceX, yang disebut Starbase. Nitrogen digunakan untuk mendinginkan propelan ke suhu super dingin sebelum dipompa ke dalam roket.

33 mesin pendorong Super Heavy akan menghasilkan lebih dari 16 juta pon daya dorong dengan kecepatan penuh, menjadikan kendaraan Super Heavy dan Starship roket paling kuat dalam sejarah, dengan daya dorong sekitar dua kali roket bulan Saturnus 5 NASA dari program Apollo dan roket bulan Space Launch System yang lebih baru untuk program Artemis.

Ada kemungkinan besar terjadi kesalahan sebelum uji terbang mencapai durasi penuh 90 menit, menurut Musk.

"Saya kira saya hanya ingin menetapkan ekspektasi rendah," kata Musk, Minggu. “Jika kita berada cukup jauh dari landasan peluncuran sebelum terjadi kesalahan, saya akan menganggapnya sukses. Hanya saja, jangan meledakkan landasan peluncuran.”

Super Heavy juga akan melampaui daya dorong kendaraan peluncuran N1 Uni Soviet, yang memiliki 30 mesin dengan daya dorong 10 juta pon. N1, bagaimanapun, tidak pernah mencapai ruang angkasa pada salah satu dari empat penerbangan uji antara tahun 1969 dan 1972.

"Perlu diingat bahwa roket N1 Rusia, yang merupakan perbandingan terdekat dengan Starship, mengalami serangkaian kegagalan dan tidak pernah mencapai orbit," kata Musk. “Dan saat itulah Uni Soviet berada di puncak kemampuan roket dengan tim “A”, dengan tongkat maksimum, wortel maksimum, yang berarti Anda akan menjadi Pahlawan Uni Soviet jika Anda berhasil, atau pergi ke Gulag jika Anda tidak berhasil. . Jadi motivasi maksimal, tim A-plus, dan mereka tetap gagal. Sebaiknya pertahankan itu dalam perspektif.

Kendaraan peluncuran baja tahan karat raksasa SpaceX menjulang di atas lahan basah pesisir dan pedesaan Texas Selatan, hanya beberapa mil di utara perbatasan Meksiko. Penguat Super Berat memiliki sirip dan dagu kotak, atau tonjolan aerodinamis kecil, untuk membantu roket saat turun kembali ke Bumi untuk pemulihan dan penggunaan kembali.

Pendaratan air terkontrol dari pendorong Super Heavy di Teluk Meksiko adalah tujuan untuk penerbangan uji yang akan datang, sekarang akan diluncurkan selama pembukaan jendela peluncuran 62 menit pada pukul 8:28 pagi CDT (9:28 pagi EDT; 1328). UTC) Kamis.

Tampilan 33 mesin Raptor di pendorong Super Heavy SpaceX. Kredit: SpaceX

Di atas Super Heavy duduk kendaraan Starship itu sendiri, dengan sirip yang mengartikulasikan dan ubin pelindung panas untuk melindungi struktur logam roket dari suhu panas saat masuk kembali melalui atmosfer.

Untuk uji terbang terintegrasi pertama dari roket baru ini, Starship hanyalah sebuah prototipe tanpa muatan operasional untuk disebarkan ke luar angkasa. Faktanya, bahkan jika semuanya berjalan sesuai rencana, Starship tidak akan mencapai kecepatan orbit, dan malah akan masuk kembali dan menabrak Samudra Pasifik di utara Hawaii setelah hampir satu putaran penuh mengelilingi Bumi.

SpaceX akhirnya ingin memulihkan dan menggunakan kembali kedua tahap roket Starship. Perusahaan memiliki ambisi untuk akhirnya melakukan peluncuran harian roket raksasa ini, dengan fasilitas peluncuran di Texas dan Florida baik yang beroperasi atau sedang dibangun.

Satelit komersial, seperti jaringan internet Starlink milik SpaceX, bisa menjadi salah satu muatan pertama yang terbang di Starship. NASA juga memiliki kontrak dengan SpaceX untuk mengembangkan turunan dari roket Starship sebagai pendarat manusia untuk program bulan Artemis. Itu akan membutuhkan SpaceX untuk menguji teknologi baru dan belum dicoba untuk pengisian bahan bakar di orbit.

SpaceX mengatakan upaya pertama untuk meluncurkan Starship ke luar angkasa adalah, pertama dan terutama, latihan pembelajaran. SpaceX sedang dalam tahap akhir perakitan booster Super Heavy baru dan Starships di Texas untuk peluncuran uji lebih lanjut dalam beberapa bulan mendatang, dengan asumsi landasan peluncuran Starbase tidak rusak secara signifikan pada penerbangan uji minggu ini.

"Mungkin perlu beberapa tendangan sebelum kita mencapai orbit, dan setelah mencapai orbit, kita harus membawa pendorong kembali dan mendarat," kata Musk. “Kita harus membawa kapal kembali dan mendarat. Dan agar dapat digunakan kembali dengan cepat, ia harus mendarat di tempat ia lepas landas karena mengangkut binatang raksasa ini sangat sulit.”

Musk mengatakan menurutnya SpaceX dapat membuat roket Super Heavy dan Starship dapat dipulihkan dan digunakan kembali dengan cepat dalam dua atau tiga tahun. Perusahaan pada akhirnya ingin mempensiunkan keluarga roket Falcon dan pesawat luar angkasa Dragon demi Super Heavy dan Starship, meskipun Falcon dan Dragon diperkirakan akan tetap beroperasi sebagai awak peluncuran dan kargo di stasiun luar angkasa hingga akhir tahun 2020-an.

"Ini benar-benar semacam langkah pertama dalam perjalanan yang sangat panjang yang akan membutuhkan banyak penerbangan," kata Musk, Senin. “Bagi mereka yang telah mengikuti sejarah Falcon 9, dan sebenarnya Falcon 1, dan upaya kami untuk dapat digunakan kembali, saya pikir mungkin sudah mendekati 20 upaya sebelum kami benar-benar memulihkan satu tahap. Dan kemudian butuh lebih banyak penerbangan sebelum kami dapat digunakan kembali yang berarti, di mana kami tidak perlu membangun kembali seluruh roket.

Setelah membersihkan menara landasan peluncuran setinggi hampir 500 kaki, Super Heavy dan Starship akan mengarahkan lintasan ke timur dari Starbase di atas Teluk Meksiko. Roket akan melampaui kecepatan suara dan tekanan aerodinamis maksimum dalam waktu kurang dari satu menit, saat Starship akan menanggung beban struktural terberat saat naik ke luar angkasa.

Musk mengatakan SpaceX memasang booster Super Heavy pertama yang dapat membaca penerbangan, yang disebut Booster 7, dengan pelindung untuk melindungi mesinnya dari kegagalan mesin di dekatnya.

"Ini sangat penting karena jika Anda memiliki 33 mesin dan jika salah satunya bermasalah, itu seperti memiliki sekotak granat, granat yang sangat besar," kata Musk.

"Ini adalah pelindung ledakan dan pelindung panas di dasar Booster 7 karena kami menyadari bahwa pelindung awal yang kami miliki terlalu lemah," kata Musk. “Kami telah memisahkan Booster 7 dan menyatukannya kembali berkali-kali, ini adalah roket artisanal… Jadi kami hanya ingin lepas landas dan beralih ke Booster 9 (booster Super Heavy berikutnya yang layak terbang).”

33 mesin pada pendorong Super Berat akan mati hampir tiga menit setelah penerbangan, memungkinkan tahap pendorong untuk turun dari tahap atas Starship. Kemudian mesin Raptor pada kendaraan Starship akan menyala, menembak untuk pertama kalinya di ruang kosong tanpa udara untuk memulai pembakaran enam setengah menit yang direncanakan untuk berakselerasi ke kecepatan yang mendekati kecepatan orbit.

Orbit kapal luar angkasa diharapkan berbentuk elips, atau memanjang, dengan titik tinggi, atau apogee, hampir 150 mil (250 kilometer) di atas Bumi dan titik rendah, atau perigee, pada ketinggian di dalam atmosfer Bumi.

Setelah berpisah dari kendaraan Starship sekitar tiga menit setelah lepas landas, pendorong Super Heavy akan menyalakan kembali beberapa dari 33 mesinnya untuk membatalkan kecepatan downrange untuk pembakaran "boost-back". Jatuh ke arah Teluk Meksiko, roket akan diprogram untuk menyalakan subset mesinnya lagi tepat sebelum mencapai laut untuk memperlambat percikan yang terkendali.

Besok #kapal luar angkasa lintasan.
Angka di sebelah posisi adalah menit setelah peluncuran.

Tidak ada visibilitas setelah peluncuran (melewati daratan baik di siang hari atau bayangan bumi).
Tapi bola api masuk kembali akan terlihat dari Hawaii. pic.twitter.com/EyeJEhvVuD

- Dr Marco Langbroek (@Marco_Langbroek) 16 April, 2023

Kedua tahap kendaraan Starship menggunakan sistem autogenous pressurization di mana oksigen dan metana yang dipanaskan diarahkan kembali ke tangki propelan dalam keadaan gas untuk memasok tekanan, memastikan pengoksidasi cair dan bahan bakar mengalir dengan lancar ke mesin Raptor. Musk mengatakan Minggu malam bahwa salah satu tantangan dalam desain Starship adalah memastikan gas bertekanan tidak cukup dingin untuk dicairkan di dalam tangki.

Kendaraan Starship akan meluncur di seluruh dunia, terbang di atas Selat Florida, Samudra Atlantik, Afrika, Samudra Hindia, Indonesia, dan Pasifik sebelum masuk kembali ke atmosfer utara Hawaii. SpaceX berharap untuk mengumpulkan data selama masuknya kembali kapal, tetapi kendaraan Starship tidak akan melakukan manuver pendaratan pendorong, dan oleh karena itu tidak akan pulih secara utuh.

Kedua tahap kendaraan peluncuran Starship dirancang untuk sepenuhnya dapat digunakan kembali, selangkah lebih maju dari roket Falcon 9 dan Falcon Heavy SpaceX yang dapat digunakan kembali sebagian, yang membutuhkan tahap atas baru pada setiap penerbangan.

Konsep SpaceX untuk memulihkan booster Super Heavy melibatkan penangkapannya dengan mengartikulasikan lengan "sumpit" di menara peluncuran. Starship juga akan menggunakan mesinnya untuk kembali melalui atmosfer dan mendarat kembali di Bumi, atau mencapai permukaan benda planet lain seperti bulan atau Mars. Penerbangan uji orbit Starship pertama, bagaimanapun, tidak akan mencakup upaya pemulihan dan penggunaan kembali.

Email penulis.

Ikuti Stephen Clark di Twitter: @ StephenClub.