Kriteriji uspeha Elona Muska za testni polet Starshipa: "Ne razstreli izstrelitvene ploščadi"

Kriteriji uspeha Elona Muska za testni polet Starshipa: "Ne razstreli izstrelitvene ploščadi"

Časovni žig: 19. april 2023 4:12
Izvorno vozlišče: 2597746
SpaceX-ov popolnoma oskrbljen Starship in Super Heavy booster med prvim poskusom izstrelitve v ponedeljek, 17. aprila. Zasluge: SpaceX

Elon Musk, ustanovitelj in izvršni direktor SpaceX-a, se je po najboljših močeh potrudil, da je ta teden postavil nizka pričakovanja pred prvim testnim poletom velikanskega pospeševalnika Super Heavy in rakete Starship.

"Vse, kar ne povzroči uničenja samega nosilca za izstrelitev, bi menil za zmago," je dejal Musk v nedeljo zvečer na srečanju Twitter Spaces s svojimi naročniki.

SpaceX-ov prvi poskus izstrelitve prvega obsežnega testnega poleta rakete Starship iz Teksasa je bil 17. aprila prekinjen zaradi zmrznjenega ventila v tlačnem sistemu za prvo stopnjo nosilne rakete.

Izstrelitvena ekipa SpaceX je v ponedeljek v skoraj 10 čevljev visoko (400 metrov) raketo v celoti naložila približno 120 milijonov funtov metana in tekočega kisika. Toda potem, ko se je pojavila težava z ventilom, je poskus izstrelitve dejansko postal še ena odštevalna generalna vaja. Odštevanje se je nadaljevalo do T-40 sekund, ko je SpaceX ustavil uro in začel postopke za praznjenje voluminoznih rezervoarjev za pogonsko gorivo rakete.

Tehniki družbe SpaceX so zadnjih nekaj dni delali okoli dna pospeševalnika Super Heavy, pri čemer so uporabljali mobilna dvigala in roke, da so dosegli različne dele rakete s premerom skoraj 30 čevljev (9 metrov). Ekipe na tleh so namestile tudi gradbene odre za dostop do 33 raketnih motorjev Raptor na dnu pospeševalnika Super Heavy.

V pripravah na naslednje odštevanje naj bi več kot 100 tovornjakov cistern dostavilo svež tekoči dušik, tekoči kisik in metan na izstrelišče SpaceX, imenovano Starbase. Dušik se uporablja za hlajenje pogonskih goriv na super nizke temperature, preden jih načrpamo v raketo.

33 motorjev pospeševalnika Super Heavy bo ustvarilo več kot 16 milijonov funtov potiska pri polnem plinu, s čimer bo vozilo Super Heavy in Starship postalo najmočnejša raketa v zgodovini, s približno dvakrat večjim potiskom kot Nasina raketa Saturn 5 za luno iz programa Apollo in novejše rakete za luno Space Launch System za program Artemis.

Po Muskovem mnenju obstaja velika verjetnost, da gre kaj narobe, preden testni let traja polnih 90 minut.

"Mislim, da bi rad le znižal pričakovanja," je dejal Musk v nedeljo. »Če se dovolj oddaljimo od izstrelišča, preden gre kaj narobe, bi to ocenil kot uspeh. Samo ne razstreli izstrelitvene ploščadi.”

Super Heavy bo presegla tudi potisk sovjetske nosilne rakete N1, ki je imela 30 motorjev s 10 milijoni funtov potiska. N1 pa nikoli ni dosegel vesolja na nobenem od svojih štirih testnih poletov med letoma 1969 in 1972.

»Upoštevati je treba, da je imela ruska raketa N1, ki je najbližja primerjava z Starshipom, vrsto napak in nikoli ni dosegla orbite,« je dejal Musk. »In to je bilo takrat, ko je bila Sovjetska zveza na vrhuncu raketne zmogljivosti z ekipo »A«, z največjo palico, največjim korenčkom, kar pomeni, da boš Heroj Sovjetske zveze, če ti bo uspelo, ali odšel v Gulag, če ti ne bo. Torej maksimalna motivacija, ekipa A-plus, pa jim še ni uspelo. To je vredno imeti v perspektivi.«

SpaceX-ova ogromna nosilna raketa iz nerjavečega jekla se dviga nad obalnimi mokrišči in grmičevjem južnega Teksasa, le nekaj milj severno od mehiške meje. Poganjalnik Super Heavy ima mrežna rebra in izbokline ali majhne aerodinamične izbokline, ki pomagajo raketi med spuščanjem nazaj na Zemljo za obnovo in ponovno uporabo.

Nadzorovan vodni pristanek pospeševalnika Super Heavy v Mehiškem zalivu je cilj prihajajočega testnega leta, ki naj bi se zdaj začel med 62-minutnim izstrelitvenim oknom, ki se odpre ob 8:28 po CDT (9:28 zjutraj po EDT; 1328 UTC) v četrtek.

Pogled na 33 motorjev Raptor na pospeševalniku Super Heavy družbe SpaceX. Zasluge: SpaceX

Nad Super Heavy sedi samo vozilo Starship z zgibnimi rebri in ploščicami za toplotni ščit, ki ščitijo kovinsko strukturo rakete pred žgočimi temperaturami pri ponovnem vstopu skozi ozračje.

Za prvi integrirani testni let te nove rakete je Starship le prototip brez kakršnega koli operativnega tovora za napotitev v vesolje. Pravzaprav, tudi če bo šlo vse po načrtih, Starship ne bo dosegel orbitalne hitrosti, ampak bo namesto tega ponovno vstopil in trčil v Tihi ocean severno od Havajev po skoraj enem polnem krogu okoli Zemlje.

SpaceX želi sčasoma obnoviti in ponovno uporabiti obe stopnji rakete Starship. Podjetje ima ambicijo, da bo sčasoma izvajalo dnevne izstrelitve te velikanske rakete, pri čemer bodo izstrelitvene naprave v Teksasu in na Floridi delujoče ali v izgradnji.

Komercialni sateliti, kot so tisti za SpaceXovo lastno internetno omrežje Starlink, bi lahko bili med prvimi tovori, ki bodo leteli na Starshipu. NASA ima tudi pogodbo s podjetjem SpaceX za razvoj izpeljanke rakete Starship kot pristanišča, ocenjenega za ljudi, za program Artemis luna. To bo zahtevalo, da SpaceX preizkusi novo in nepreizkušeno tehnologijo za polnjenje goriva v orbiti.

SpaceX pravi, da je prvi poskus izstrelitve Starshipa v vesolje predvsem učna vaja. SpaceX je v zadnji fazi sestavljanja novih super težkih pospeševalnikov in zvezdnih ladij v Teksasu za več testnih izstrelitev v prihodnjih mesecih, ob predpostavki, da lansirna ploščad Starbase ne bo bistveno poškodovana na testnem letu tega tedna.

"Morda bomo potrebovali nekaj brc po pločevinki, preden dosežemo orbito, in potem, ko dosežemo orbito, moramo vrniti pospeševalnik in pristati," je dejal Musk. »Ladjo moramo pripeljati nazaj in pristati. In da bi bila ponovna uporabnost hitra, mora pristati tam, kjer je vzletela, ker je prevažanje te velikanske zveri izjemno težko.«

Musk je dejal, da meni, da lahko SpaceX rakete Super Heavy in Starship obnovi in ​​hitro ponovno uporabi v dveh ali treh letih. Družba želi sčasoma umakniti družino raket Falcon in vesoljska plovila Dragon v korist Super Heavy in Starship, čeprav se pričakuje, da bosta Falcon in Dragon ostala v službi posadk za izstrelitev in tovorila vesoljsko postajo do poznih 2020. let.

"To je res nekakšen prvi korak na zelo dolgem potovanju, ki bo zahtevalo veliko, veliko letov," je dejal Musk v ponedeljek. »Za tiste, ki so spremljali zgodovino Falcona 9 in pravzaprav Falcona 1 ter naše poskuse ponovne uporabe, menim, da je morda minilo skoraj 20 poskusov, preden smo dejansko obnovili stopnjo. In potem je bilo potrebnih še veliko letov, preden smo imeli ponovno uporabnost, ki je bila smiselna, kjer nam ni bilo treba obnoviti celotne rakete.«

Po odstranitvi svojega skoraj 500 čevljev visokega stolpa izstrelitvene ploščadi se bosta Super Heavy in Starship usmerila na pot vzhodno od Starbase nad Mehiškim zalivom. Raketa bo presegla hitrost zvoka in največji aerodinamični tlak v manj kot minuti, ko bo Starship prestal najhujše strukturne obremenitve svojega vzpona v vesolje.

Musk je dejal, da je SpaceX naknadno opremil prvi spodbujevalnik Super Heavy za letenje, imenovan Booster 7, z zaščito za zaščito njegovih motorjev pred okvarami bližnjih motorjev.

"To je zelo pomembno, ker če imaš 33 motorjev in če gre kateri od njih narobe, je to tako, kot da bi imel škatlo granat, res velikih granat," je dejal Musk.

"To je zaščita pred eksplozijami in toplotna zaščita na dnu Boosterja 7, ker smo ugotovili, da je bila začetna zaščita, ki smo jo imeli, preprosto prešibka," je dejal Musk. "Booster 7 smo tolikokrat razstavili in znova sestavili nazaj, to je obrtna raketa ... Zato želimo samo, da vzleti in se premakne na Booster 9 (naslednji letenja vreden Super Heavy booster)."

33 motorjev na pospeševalniku Super Heavy se bo ugasnilo skoraj tri minute po letu, kar bo omogočilo, da bo pospeševalnik padla stran od zgornje stopnje Starship. Nato se bodo vžgali motorji Raptor na vozilu Starship, ki se bodo prvič sprožili v brezzračni praznini vesolja, da začnejo načrtovano šestinpolminutno gorenje, da pospešijo do hitrosti blizu orbitalne hitrosti.

Pričakuje se, da bo orbita zvezdne ladje eliptične ali podolgovate oblike, z najvišjo točko ali apogejem skoraj 150 kilometrov nad Zemljo in nizko točko ali perigejem na nadmorski višini znotraj Zemljine atmosfere.

Potem ko se približno tri minute po vzletu loči od vozila Starship, bo pospeševalnik Super Heavy ponovno vžgal nekaj od svojih 33 motorjev, da bi izničil svojo hitrost navzdol za "boost-back" izgorevanje. Pri padcu proti Mehiškemu zalivu bo raketa programirana tako, da bo znova prižgala podskupino svojih motorjev, tik preden bo dosegla morje, da se bo upočasnila za nadzorovano pljusk.

Obe stopnji vozila Starship uporabljata avtogeni sistem za tlačenje, v katerem se segreti kisik in metan v plinastem stanju usmerita nazaj v rezervoarje za pogonsko gorivo za zagotavljanje tlaka, s čimer se zagotovi nemoten dotok tekočega oksidanta in goriva v motorje Raptor. Musk je v nedeljo zvečer dejal, da je eden od izzivov pri načrtovanju Starship zagotoviti, da se plini pod pritiskom ne ohladijo dovolj, da bi se utekočinili v rezervoarjih.

Vozilo Starship bo obkrožilo svet in preletelo Floridsko ožino, Atlantski ocean, Afriko, Indijski ocean, Indonezijo in Pacifik, preden bo vroče ponovno vstopilo v ozračje severno od Havajev. SpaceX upa, da bo zbral podatke med ponovnim vstopom ladje, vendar vozilo Starship ne bo izvajalo propulzivnih pristajalnih manevrov in zato ne bo vrnjeno nedotaknjeno.

Obe stopnji nosilne rakete Starship sta zasnovani tako, da ju je mogoče v celoti ponovno uporabiti, kar je korak naprej od SpaceXovih raket Falcon 9 in Falcon Heavy, ki sta delno ponovno uporabni, in pri vsakem poletu potrebujeta popolnoma nove zgornje stopnje.

SpaceX-ov koncept za pridobivanje pospeševalnika Super Heavy vključuje njegovo ulov z zgibnimi rokami "paličice" na izstrelitvenem stolpu. Starship bo svoje motorje uporabljal tudi za vrnitev skozi atmosfero in pristanek nazaj na Zemljo ali doseganje površin drugih planetarnih teles, kot sta luna ali Mars. Prvi poskusni orbitalni let Starship pa ne bo vključeval poskusov obnovitve in ponovne uporabe.

E-pošta Avtor.

Sledite Stephenu Clarku na Twitterju: @ StephenClark1.

Časovni žig:

Več od Spaceflight Now