Przejdź do treści

Rakieta Starship firmy SpaceX wykonuje pierwszy lot na dużą wysokość

img

Z ośrodka testowego Boca Chica w Teksasie swój pierwszy lot na dużą wysokość wykonał pełnowymiarowy prototyp statku-rakiety Starship. Egzemplarz o oznaczeniu SN8 wzniósł się na wysokość ponad 12 km, wykonał kontrolowany obrót w locie, hamowanie aerodynamiczne i pionowe lądowanie.

Artykuł będzie aktualizowany

9 grudnia 2020 r. wykonany został pierwszy test statku Starship na dużej wysokości. Celem testu było sprawdzenie w praktyce zintegrowanych systemów rakiety: trzech silników Raptor, aerodynamiki pojazdu, działania powierzchni sterujących, przełączenia między zbiornikami paliwowymi w locie oraz sprawdzenie manewru lądowania poprzez połączenia techniki poziomego opadania z oporem aerodynamicznym i późniejszego obrotu do pionowego przyziemienia na silnikach rakietowych.

Początkowo rakieta miała startować dzień wcześniej, 8 grudnia. Przygotowania do lotu postępowały, Starship został zatankowany metanem i ciekłym tlenem. Odliczanie zostało przerwane sekundę przed planowanym startem. Uruchomienie silników Raptor zostało automatycznie przerwane z powodu wykrycia anomalii. SpaceX w momencie publikacji artykułu nie podał przyczyny przerwania.

Okno startowe dla testu 9 grudnia trwało między 15:00 a 0:00. Rakieta została zatankowana i przygotowana do lotu przed godziną 22:00. Start był początkowo planowany tuż po 22:00, ale kilka minut przed, odliczanie przerwano, prawdopodobnie z powodu samolotu naruszającego strefę bezpieczeństwa. Start przesunięto na sam koniec okna startowego, na godzinę 23:45.

Trzy silniki Raptor zostały odpalone i rakieta wzniosła się w powietrze o 23:45 czasu polskiego. Rakieta początkowo wznosiła się pionowo.

img

Lot pionowy przebiegał prawidłowo i po jakimś czasie wyłączony został (prawdopodobnie celowo) jeden z silników. Rakieta kontynuowała wznoszenie na dwóch włączonych silnikach.

img

img

W końcowej fazie osiągania docelowej wysokości Starship leciał napędzany pojedynczym silnikiem Raptor. Następnie wykonany został manewr "belly flop", który polegał na ułożeniu się poziomo i opadaniu z hamowaniem aerodynamicznym.

img

img

Po hamowaniu aerodynamicznym nastąpiło ponowne zwrócenie się Starshipa pionowo z ponownym uruchomieniem dwóch silników Raptor.

img

Rakieta wycelowała na wyznaczone lądowisko, ale miała zbyt wysoką prędkość z powodu zbyt wczesnego wyłączenia się jednego silnika i spadku ciągu w drugim. Silniki Raptor nie zdążyły jej wyhamować i prototyp wybuchł po zderzeniu z ziemią.

img

Elon Musk po teście napisał na Twitterze, że przyczyną zbyt szybkiego przyziemienia było za niskie ciśnienie górnego zbiornika paliwowego, co przełożyło się na ciąg silników. Stwierdził jednak, że test był całkowicie udany i zgromadzono wszystkie potrzebne dane.

 

 

 

Starship to górny stopień i jednocześnie statek kosmiczny superciężkiego systemu rakietowego Super Heavy-Starship, budowanego przez firmę SpaceX. Starship ma być systemem wielokrotnego użytku, wykorzystywanym do komercyjnego wynoszenia ogromnej ilości ładunków na orbitę oraz załogowych lotów poza bliskie otoczenie Ziemi.

Firma SpaceX planuje wykorzystywać statki Starship do ambitnego celu lotów załogowych na powierzchnię Marsa, wraz z kolonizacją tej planety w dalekiej perspektywie.

W najbliższych latach specjalny statek Starship może być wykorzystany przez NASA w programie Artemis jako lądownik księżycowy dla załogi (SpaceX wraz z dwoma innymi konsorcjami dostał w 2020 r. kontrakt na rozwój tej koncepcji). Planowany jest też w najbliższych latach załogowy oblot Księżyca w ramach akcji Dear Moon, której inicjatorem jest japoński miliarder Yusaku Maezawa.


Starship SN8

Image
img

Starship SN8 na stanowisku startowym. Źródło: Elon Musk.

Starship SN8 to pierwszy pełnowymiarowy prototyp statku Starship, który został wyposażony w powierzchnie aerodynamiczne do kontrolowania orientacji i hamowania aerodynamicznego w atmosferze oraz sekcję nosową z lotkami. Struktura statku jest wykonana ze stopów stali nierdzewnej gatunków 301 i 304 L.

Jest to też pierwszy prototyp, który w locie wykorzystuje 3 silniki Raptor (w wersji przystosowanej do działania w ciśnieniu na poziomie morza). Wcześniejsze latające prototypy SN5 i SN6 używały tylko pojedynczego silnika. Docelowo Starship ma być wyposażony w 6 jednostek - 3 silniki dostosowane do działania na niskich wysokościach i 3 zoptymalizowane pod pracę w próżni.

Pierwsze odpalenie statyczne trzech silników na statku Starship SN8 przeprowadzono 20 października 2020 r., kolejne z użyciem pojedynczego silnika 10 listopada 2020 r., a trzecie 12 listopada 2020 r. Podczas tego trzeciego odpalenia martyt, którym pokryte jest stanowisko startowe uległ rozerwaniu i odłamki skał uderzyły w jeden z silników, powodując uszkodzenia i konieczność wymiany. 25 listopada wykonano ostatni przed lotem test statyczny z użyciem trzech silników.


Historia testów

Image
img

Starship SN5 podczas testowego lotu. Źródło: SpaceX.

Pierwsze kompleksowe przedstawienie projektu Starshipa (zwanego jeszcze wtedy BFR) odbyło się na konferencji IAC w 2016 roku. W kolejnych latach projekt bardzo dynamicznie ewoluował.

Pod koniec 2018 roku Elon Musk ogłosił gruntowne zmiany w samej konstrukcji. Początkowo do budowy struktury Starshipa miały być wykorzystane kompozyty węglowe. Ostatecznie postawiono na stal nierdzewną.

Wiosną 2019 r. zbudowano zminiaturyzowany prototyp rakiety, nazwany Starhopper. Za jego pomocą przetestowano w trzech krótkich odpaleniach silnik Raptor. W końcu 25 lipca Starhopper wykonał niewielki lot, w którym wzniósł się na wysokość około 18 metrów i wylądował. Miesiąc później ten sam Starhopper wykonał swój ostatni lot, tym razem na dużo większą wysokość - 150 metrów.

Latem 2019 r. budowane były dwa kolejne prototypy Starshipa: Mk1 w Boca Chica i Mk2 w Cocoa na Florydzie. Budowę Mk2 zarzucono, natomiast Mk1 doczekał się ukończenia i uległ zniszczeniu podczas testów ciśnieniowych zbiorników na paliwo.

Kolejne egzemplarze SN1 i SN3 również zostały zniszczone podczas kriogenicznych testów ciśnieniowych, w pierwszej połowie 2020 r. SN4 również eksplodował, ale tym razem już po próbnym odpaleniu silnika, a wybuch był rezultatem błędów w procedurach testowych.

W sierpniu 2020 r. Starship SN5 po serii prób tankowania i testach statycznych silnika wykonał lot na wysokość 150 m. Był to pierwszy lot pełnoskalowego prototypu tej rakiety. Już na początku września podobną misję zrealizował egzemplarz o oznaczeniu SN6.

Starship SN8 to kolejny zbudowany prototyp i to on brał udział w omawianym tutaj teście.


Gotowość kolejnych prototypów

W ośrodku firmy SpaceX w Boca Chica w Teksasie na przestrzeni ostatnich kilku lat powstał rozbudowany kompleks produkcyjny i startowy. Firma znacząco przyspieszyła procesy produkcyjne kolejnych prototypów.

W budynku pionowej integracji High Bay na swój lot oczekuje już w pełni złożony prototyp o oznaczeniu SN9. W ostatnich fazach integracji są też egzemplarze SN10 i SN11.

W High Bay powstaje też pierwszy prototyp rakiety Super Heavy, która ma wynosić Starshipa w podróż orbitalną. Osobne stanowisko startowe dla całego zestawu Super Heavy - Starship jest też budowane w ośrodku.

Możemy się spodziewać, że SpaceX będzie chciało w przeciągu najbliższych tygodni przeprowadzić kolejne testy z prototypem SN9 i możliwe, że kolejny lot to także kwestia bardzo niedalekiej przyszłości.

 

Opracował: Rafał Grabiański

Na podstawie: SpaceX

 

Więcej informacji:

 

 

Na zdjęciu tytułowym: Rakieta Starship SN8 startująca w testowej misji.

 

 

 


 

Reklama