Przejdź do treści

Starship wykonuje drugi wysoki lot z nieudanym lądowaniem

Starship

Z ośrodka testowego firmy SpaceX Boca Chica w Teksasie po raz drugi na dużą wysokość poleciał prototyp rakiety Starship. Statek osiągnął zakładany pułap, wykonał wszystkie manewry w locie. Nie udało się jednak znowu pionowe lądowanie.

Artykuł będzie aktualizowany

SpaceX przeprowadził 2 lutego 2021 roku drugi wysoki lot prototypu rakiety Starship. Rakieta osiągnęła zakładaną wysokość 10 km i wróciła na Ziemię. Nie było jednak miękkiego lądowania na wyznaczonym stanowisku. Prawdopodobnie na skutek nieudanego uruchomienia jednego z silników, nieprawidłowo wykonany został manewr obrotu do pionowego przyziemienia i rakieta nie została też dostatecznie wyhamowana.

Celem lotu SN9, podobnie jak jego poprzednika – SN8, 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 połączenie techniki poziomego opadania z oporem aerodynamicznym i późniejszego obrotu do pionowego przyziemienia na silnikach rakietowych.

Znowu udało się wykonać wszystkie fazy lotu oprócz lądowania.


Czym jest Starship?

Starship to górny stopień i jednocześnie statek kosmiczny superciężkiego systemu rakietowego Super Heavy – Starship, budowanego przez firmę SpaceX. Starship ma być stopniem wielokrotnego użytku, wykorzystywanym do wynoszenia bardzo dużej ilości ładunków na orbitę, a w niedalekiej przyszłości – również do 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 też być wykorzystany przez NASA w programie Artemis jako lądownik księżycowy dla załogi (SpaceX wraz z dwoma innymi konsorcjami dostał w 2020 roku kontrakt na rozwój tej koncepcji). Za pomocą systemu Starship planowany jest też w najbliższych latach załogowy oblot Księżyca w ramach akcji Dear Moon, której inicjatorem jest japoński miliarder Yusaku Maezawa.


Przebieg testu

Starship SN9, który wykonywał ten lot testowy, był już przygotowany pod koniec stycznia. 28 stycznia, gdy trwały przygotowania do próby, Federalna Administracja Lotnictwa (regulująca w Stanach Zjednoczonych starty rakiet) nie zgodziła się na test i próbę przełożono na kolejny tydzień. Dopiero 1 lutego, późnym wieczorem, agencja udzieliła zgody na test następnego dnia.

Plan testu był bardzo podobny do tego z rakietą SN8. Starship miał osiągnąć wysokość około 10 km, wrócić i wylądować na wyznaczonym stanowisku, używając silników rakietowych.

W poprzedniej próbie SN8 wzorowo wykonał wszystkie fazy lotu oprócz lądowania. Problem z ciśnieniem w zbiorniku paliwa spowodował, że silniki, za pomocą których rakieta lądowała, przestały działać za wcześnie i test skończył się wybuchem Starshipa na lądowisku.

Rakieta wystartowała około 21.25 czasu polskiego. Pionowy lot przebiegał prawidłowo.

img

Tak jak w poprzednim teście, również teraz, wraz ze wzrostem wysokości, wyłączane były kolejne z trzech silników. Rakieta po jakimś czasie wznosiła się za pomocą pary silników Raptor, a potem była napędzana już tylko przez pojedynczy silnik.

img

Po osiągnięciu wysokości około 10 km wyłączony został ostatni silnik, a statek wykonał manewr przewrócenia się poziomo („belly flop”). Rozpoczęła się faza lotu z hamowaniem aerodynamicznym i sterowanym lotem do miejsca lądowania.

img

Po hamowaniu aerodynamicznym Starship ponownie uruchomił dwa silniki Raptor i tuż przed przyziemieniem zaczął obracać się do pozycji pionowej.

img

Niestety wygląda na to, że jeden z silników nie uruchomił się prawidłowo. Zbyt niski ciąg, spowodowany pracą tylko jednego silnika, uniemożliwił wykonanie poprawnego obrotu i rakieta runęła na stanowisko.

img

img


Historia testów

Pierwsze kompleksowe przedstawienie projektu Starship (zwanego jeszcze wtedy BFR) odbyło się na konferencji IAC w 2016 roku. W kolejnych latach projekt dynamicznie ewoluował. Pod koniec 2018 roku założyciel i główny inżynier firmy SpaceX – Elon Musk – ogłosił gruntowne zmiany w konstrukcji. Początkowo do budowy struktury Starshipa miały być wykorzystane kompozyty węglowe. Ostatecznie postawiono na stal nierdzewną.

Wiosną 2019 roku zbudowano zminiaturyzowany prototyp rakiety, nazwany Starhopper. Za jego pomocą przetestowano w trzech krótkich odpaleniach silnik Raptor. 25 lipca Starhopper wykonał mały lot, w którym wzniósł się na wysokość około 18 metrów i wylądował. Miesiąc później ten sam statek wykonał drugą i ostatnią próbę, tym razem na dużo większą wysokość – 150 metrów.

Latem 2019 roku budowane były dwa kolejne prototypy Starshipa: Mk1 w ośrodku Boca Chica w Teksasie i Mk2 w Cocoa w pobliżu kosmodromu Cape Canaveral na Florydzie. Budowę Mk2 ostatecznie zarzucono, natomiast Mk1 doczekał się ukończenia i uległ zniszczeniu podczas testów ciśnieniowych zbiorników na paliwo.

Kolejne egzemplarze powstawały już tylko w rozrastającej się fabryce w Boca Chica. Rakiety SN1 i SN3 zostały zniszczone podczas kriogenicznych testów ciśnieniowych w pierwszej połowie 2020 roku. SN4 również eksplodował, ale tym razem już po próbnym odpaleniu silnika, a wybuch był rezultatem błędów w procedurach testowych.

W sierpniu 2020 roku Starship SN5, po serii prób tankowania i testowych odpaleniach silnika, wykonał udany lot na wysokość 150 m. Był to pierwszy lot pełnoskalowego prototypu tej rakiety. Na początku września podobną misję zrealizował egzemplarz o oznaczeniu SN6.

Kolejny zbudowany Starship miał oznaczenie SN8. Był to pierwszy statek, który wyposażono w sterowane powierzchnie aerodynamiczne do kontrolowania orientacji w locie i hamowania aerodynamicznego. Był to też pierwszy prototyp, w którym zamontowano 3 silniki Raptor (docelowo Starship ma być wyposażony w 6 jednostek – 3 silniki dostosowane do działania na niskich wysokościach i 3 zoptymalizowane pod pracę w próżni).

Starship SN8 wykonał próbne tankowania i kilka próbnych odpaleń silników na stanowisku startowym. W końcu 9 grudnia 2020 roku wykonał pierwszy test lotu na dużą wysokość (do ok. 12 km). Start i lot w górę przebiegł pomyślnie. Rakieta osiągnęła zaplanowaną wysokość. Udały się też manewry kontrolowanego obrotu do poziomego opadania i hamowanie aerodynamiczne podczas powrotu na Ziemię.

W ostatniej fazie lądowania rakieta z powodzeniem obróciła się pionowo, jednak statkowi nie udało się wylądować. Silniki przestały działać zbyt wcześnie z powodu zbyt niskiego ciśnienia w dodatkowym zbiorniku paliwa, umieszczonym w sekcji nosowej rakiety.

Statek Starship SN9 wykonywał bardzo podobny profil lotu, co poprzednik.


Kolejne Starshipy w kolejce

Na loty testowe po SN9 czekają kolejne rakiety. Niedawno zakończyło się składanie prototypu SN10. Z powodu nieuzyskania w styczniu licencji na lot prototypem SN9, firma SpaceX zdecydowała, by prototyp SN10 został przetransportowany na sąsiednie stanowisko startowe. W najbliższym czasie SN10 powinien przejść podobną kampanię testową co poprzednik – test tankowania, montaż i próbne odpalenie silników, a potem – lot testowy.

Rakieta SN11 czeka na transport do budynku pionowej integracji High Bay, gdzie zakończy się jej montaż.

W dalszej kolejności jest rakieta Starship SN15 z modyfikacjami wobec poprzednich prototypów. Mają zostać w niej zastosowane zbiorniki paliwowe wykonane z cieńszej o milimetr stali nierdzewnej 304L (grubej na 3 mm). SpaceX przygotował do testów nowy zbiornik SN7.2, który zostaje poddawany ciśnieniowej weryfikacji. 26 stycznia przeprowadzono jego pierwszy test ciśnieniowy.

Prawdopodobnie porzucono budowę prototypów SN12, SN13, SN14 właśnie z uwagi na obiecujące modyfikacje w SN15.

Cały czas postępuje też budowa pierwszego egzemplarza testowego dolnego członu rakiety – Super Heavy. Człon o oznaczeniu BN1 przebywa w budynku pionowej integracji High Bay. Zauważono też wiele sekcji kolejnej rakiety o oznaczeniu BN2.

 

Na podstawie: SpaceX/NSF

Opracował: Rafał Grabiański

 

Więcej informacji:

 

Na zdjęciu: Rakieta Starship SN9 startująca w testowym locie. Źródło: SpaceX.

Reklama