SpaceX wystrzeliwuje rakietę Super Heavy-Starship podczas trzeciego lotu testowego

SpaceX jest ogromny Superciężki statek kosmiczny Najpotężniejsza rakieta, jaką kiedykolwiek zbudowano, eksplodowała w czwartek rano podczas trzeciego lotu testowego. Celem testu było wyniesienie w przestrzeń kosmiczną górnego stopnia bez pilota w ramach suborbitalnego skoku w celu kontrolowanego ponownego wejścia na Ocean Indyjski i wodowania.

33 silniki Raptor gigantycznej rakiety, połykające 40 000 funtów na sekundę ciekłego tlenu i metanu, szybko straciły ciąg i o godzinie 9:25 EDT ożyły z hukiem, który wstrząsał ziemią.

Chwilę później wysoka na 394 stóp rakieta zaczęła wznosić się w niebo, a para z ognistego wydechu wzmacniacza przedostała się przez chmury pyłu i pary utworzonej przez parę i rozpyliła się w górę u podstawy poduszki, aby złagodzić wstrząs wywołany zapłonem silnika .

Gdy superciężki statek kosmiczny wystartował na wschód w Zatoce Meksykańskiej, zużył paliwo i schudł, zorganizował spektakularne widowisko dla tysięcy mieszkańców okolicy, turystów i dziesiątek dziennikarzy z wyrzutni i pobliskiego południa. Kilka mil na północ znajduje się wyspa Padre.

Wydawało się, że wszystkie 33 Raptory strzelały normalnie, przyspieszając prędkość dźwięku i wypychając rakietę poza obszar maksymalnego ciśnienia aerodynamicznego po wyjściu z gęstej dolnej atmosfery.

Dwie minuty i 42 sekundy później Raptors rozpoczęły zaplanowane wyłączanie, a kilka sekund później sześć silników górnego stopnia statku kosmicznego zapaliło się przy wciąż podłączonym wzmacniaczu, co niedawną zmianę nazywa się „gorącą inscenizacją”. Chwilę później poziomy superciężkiego i statku kosmicznego rozdzieliły się.

Następnie dopalacz przewrócił się i zaczął kierować się z powrotem w stronę brzegu w celu kontrolowanego opadania i wodowania w Zatoce Meksykańskiej. Statek kosmiczny leciał w przestrzeń kosmiczną.

Starship Raptors zakończyły wyłączenie zgodnie z planem osiem i pół minuty po starcie. Oczekiwano, że po około godzinie ponownie wpłynie do Oceanu Indyjskiego i rozpryśnie się.

Problemy z poprzednimi lotami testowymi

Dwa poprzednie loty testowe zakończyły się spektakularnymi eksplozjami samozniszczenia – Po pierwszeW kwietniu ubiegłego roku miało miejsce kilka bardzo poważnych wyłączeń silników i usterek separacji faz DrugiW listopadzie, tuż przed wystrzeleniem statku Starship, rozbicie się na Pacyfiku na północ od Hawajów spowodowałoby zaplanowaną orbitę wokół planety.

W następstwie awarii inżynierowie SpaceX zmodyfikowali kilka systemów, w tym ulepszyli system samozniszczenia rakiety, poprawili osiągi silnika i chronili klocki za pomocą systemu zalania wodą o dużej mocy, który zmniejsza szok akustyczny powstający podczas zapłonu silnika. .

Firma wdrożyła również technikę „gorącej inscenizacji”, w której sześć silników Raptor statku kosmicznego uruchamia się, gdy są podłączone do superciężkiego wzmacniacza. Funkcja gorącego stopniowania, stosowana od dziesięcioleci w rosyjskich rakietach Sojuz, pomaga zapewnić wysoce efektywną sekwencję separacji stopni.

„Drugi test w locie statku Starship osiągnął kilka kluczowych kamieni milowych i dostarczył bezcennych danych do dalszego rozwoju statku Starship” – podano na swojej stronie internetowej SpaceX. „To podejście do szybkiego rozwoju operacyjnego stanowi podstawę wszystkich kluczowych innowacyjnych osiągnięć SpaceX”.

W przypadku trzeciego lotu testowego główne cele były mniej więcej takie same: suborbitalny lot testowy i wyniesienie statku kosmicznego w przestrzeń kosmiczną w celu wykonania kontrolowanych lądowań zarówno przy ponownym wejściu w atmosferę z dużą prędkością, jak i przy superciężkich warunkach w Zatoce. Statek kosmiczny w Meksyku i na Oceanie Indyjskim.

SpaceX jest pionierem technologii umożliwiającej odzyskiwanie i ponowne wykorzystanie małych dopalaczy Falcona 9. Jednak żaden statek kosmiczny nigdy nie próbował powrócić z kosmosu przez atmosferę, narażając powłoki izolacyjne swojego brzucha na działanie temperatur przekraczających 3000 stopni.

Chociaż oba etapy zaprojektowano tak, aby nadawały się w pełni do ponownego wykorzystania, nie ma planów odzyskiwania na trzeci lot testowy. Oczekiwano, że oba etapy będą próbowały zejścia z napędem rakietowym, aby naśladować rzeczywiste procedury lądowania, ale oba miały się rozpaść i zatonąć pod wpływem uderzenia w ocean.

Gdy statek kosmiczny zbliżał się do wejścia, kontrolerzy lotu planowali przetestować drzwi ładunkowe, które zostaną wykorzystane do wystrzelenia satelitów Starlink podczas przyszłych lotów.

Co ważniejsze dla NASA, rakieta podejmie próbę przeniesienia kriogenicznego paliwa pędnego z jednego zbiornika do drugiego w nieważkim środowisku kosmicznym i wykona pierwszy restart silnika Raptor poza atmosferą.

Test transferu paliwa i ponowne uruchomienie Raptora to ważne kamienie milowe dla NASA, która płaci SpaceX miliardy za opracowanie wariantu statku kosmicznego, który będzie służył jako system lądowania ludzi (HLS) dla prowadzonego przez tę agencję programu księżycowego Artemis.

HLS będzie wymagał automatycznego tankowania na orbicie okołoziemskiej przez kilka superciężkich tankowców, aby poczekać na przybycie astronautów przed wysłaniem silników na Księżyc.

Lot HLS na Księżyc wymagałby co najmniej 10 lotów na tankowanie.

Największa rakieta, jaką kiedykolwiek zbudowano

Choć stanowi to wyzwanie, superciężki statek kosmiczny w pełni nadający się do ponownego użycia, znany pod wspólną nazwą „statek kosmiczny”, to potencjalna zmiana zasad gry, potencjalnie rewolucyjny krok, który zmniejszyłby koszty przy jednoczesnym zwiększeniu masy ładunku na orbicie.

Ma 39 pięter wysokości, 29,5 stopy szerokości i zapewnia ciąg ponad 16 milionów funtów wytwarzany przez zaprojektowane przez SpaceX silniki Raptor, co czyni ją największą rakietą, jaką kiedykolwiek zbudowano.

Sam superciężki pierwszy poziom ma 23 piętra, podczas gdy górny poziom statku kosmicznego, przeznaczony do przewozu ładunku, pasażerów lub obu, ma kolejne 54 stopy wysokości i ma sześć własnych silników Raptor.

Super Heavy zaprojektowano tak, aby leciał na platformę startową w Centrum Kosmicznym im. Kennedy'ego w Boca Chica na Florydzie lub na platformę startową.

Statki kosmiczne są zaprojektowane tak, aby latać do przyziemień wszędzie tam, gdzie są dostępne lądowiska, na przykład na Księżycu, a ostatecznie na Marsie.

SpaceX wystrzelił superciężki statek kosmiczny podczas swojego pierwszego lotu 20 kwietnia ubiegłego roku, ale rakieta doznała kilku awarii lub przestojów silnika. Po oczekiwanym czasie wyłączenia pozostała część kontynuowała strzelanie, a pierwszy i drugi stopień nie rozdzieliły się normalnie. Uruchomił się system samozniszczenia, ale jego aktywacja trwała dłużej, niż oczekiwano.

Spadając w dół, rakieta wysadziła się w powietrze cztery minuty po starcie. Maksymalna wysokość wynosi 24 mile.

Podczas drugiego lotu testowego, który odbył się 18 listopada, superciężki wzmacniacz działał normalnie, proces podgrzewania przebiegł zgodnie z planem, a górny stopień statku kosmicznego oddzielił się normalnie, aby móc kontynuować wznoszenie się w przestrzeń kosmiczną dzięki mocy sześciu silników Raptor.

Tymczasem Super Heavy zatoczył koło zgodnie z oczekiwaniami i zaczął lecieć z powrotem w stronę wybrzeża Teksasu, aby wodować. Jednak chwilę po powrocie rakieta eksplodowała w deszczu gruzu. Stopień statku kosmicznego poleciał w przestrzeń kosmiczną zgodnie z planem, ale tuż przed wyłączeniem silnika lub w jego trakcie również eksplodował.

Regularne latanie superciężkimi statkami kosmicznymi ma kluczowe znaczenie Projekt Artemis Moon należący do NASA. W 2021 r. NASA przyznała SpaceX kontrakt o wartości 2,9 miliarda dolarów na opracowanie wariantu górnego stopnia Starship do transportu astronautów z orbity Księżyca na powierzchnię i z powrotem. Załoga Artemidy poleci na Księżyc za pomocą kapsuł Orion zbudowanych przez Lockheed Martin.

Kontrakt NASA wymaga wykonania bezzałogowego lotu testowego do lądowania na Księżycu, zanim astronauci dokonają faktycznej próby lądowania. Menedżerowie Artemis dążą do pierwszego lądowania na Księżycu z astronautami pod koniec 2026 roku.

Zależy to jednak od tego, czy SpaceX wystrzeli wystarczającą liczbę lotów superciężkimi statkami kosmicznymi, aby udowodnić niezawodność. Filozofią SpaceX jest częste latanie, uczenie się na błędach i ponowne latanie, a NASA będzie potrzebować długiej serii udanych lotów, zanim agencja uzna, że ​​umieszczenie astronautów na pokładzie jest bezpieczne.