Kolejny statek kosmiczny w ogniu: dlaczego rakiety Elona Muska eksplodują? Czy jego plany są zagrożone?

Eksplozja Starship 36 podczas testu statycznego, która miała miejsce o szóstej rano (czasu hiszpańskiego), jest nowym niepowodzeniem dla SpaceX, dołączając do trzech poprzednich. Nie tylko zagraża planom rozmieszczenia całej konstelacji Starlink (12 000 satelitów, z których połowa została już wystrzelona), ale także wpływa na program powrotu astronautów na Księżyc .

Starship to drugi stopień mega-rakiety Elona Muska. Pierwszy stopień, Super Heavy booster z 33 silnikami Raptor, wydaje się już dość niezawodny; to drugi stopień, sekcja, która musi wejść na orbitę z ładunkiem satelitów lub astronautów, powoduje poważne problemy, głównie z powodu swojego układu napędowego.

Co stało się ze statkiem?

Starship jest napędzany sześcioma silnikami: trzema zoptymalizowanymi do pracy podczas wznoszenia, w atmosferze (hamowanie przy starcie i lądowaniu) i trzema do pracy w kosmosie. Jak dotąd ostatnie awarie lotu były spowodowane katastrofalnymi awariami w tej sekcji: drganiami strukturalnymi, wyciekami paliwa, które doprowadziły do ​​pożarów, i szeregiem innych anomalii, które nie zostały jeszcze w pełni naprawione.

Test statyczny, który zakończył się źle w czwartek, polegał po prostu na odpaleniu silników statku, gdy ten pozostawał zakotwiczony na ziemi. Celem było sprawdzenie, czy nowe środki, takie jak osłona termiczna nad blokiem silnika i wzmocnienie przewodów paliwowych, spełniają swoje zadanie.

Nie było nawet szansy na rozpoczęcie testów. Chociaż dokładna przyczyna jest wciąż nieznana, wydaje się, że skok ciśnienia lub awaria uszczelnienia w zbiornikach spowodowały pęknięcie konstrukcji statku, a następnie dużą kulę ognia i znaczne uszkodzenie platformy testowej. Silniki nawet nie zostały odpalone.

Czego nauczyliśmy się od tego czasu?

Test był filmowany na wideo kamerami szybkoobrotowymi. Analiza klatka po klatce wyraźnie pokazuje, że wyciek gazu — nie eksplozja — nastąpił na górnej stronie rakiety, gdzie znajdował się przedział ładunkowy, a nie w zbiornikach metanu (środek) lub tlenu (dół). Konstrukcja natychmiast się zawaliła, po czym nastąpiło zawalenie się centralnego korpusu i natychmiastowa deflagracja.

W ładowni znajduje się tylko para stosunkowo małych zbiorników, jeden na metan i jeden na tlen. Znajdują się one tuż w nosie statku. Zostały dodane w ostatniej chwili, aby zapewnić, że silniki otrzymają wystarczającą ilość paliwa podczas lądowania, aby zapalić się, pomimo wszystkich zakrętów i zwrotów wymaganych do przejścia z poziomego do pionowego zniżania.

Dlatego też, w obliczu braku dalszych informacji, wydaje się jasne, że wypadek został spowodowany przez nieszczelność w jednym z tych zbiorników pomocniczych lub w rurach, które transportują płyn do paliw, przechodząc przez środek ładowni. Nie była to zatem eksplozja w dosłownym sensie, ani nie wywołała ona niszczycielskiej fali uderzeniowej; kula ognia była wynikiem natychmiastowego spalania wywołanego iskrą w mieszance tysięcy litrów metanu i tlenu. Rezultat był jednak równie katastrofalny. Statek kosmiczny został całkowicie zniszczony, a jego fragmenty rozleciały się we wszystkich kierunkach.

Czy tak wiele eksplozji jest normalne?

Takie incydenty nie są niczym niezwykłym w programie Starship, który opiera się na filozofii szybkiego rozwoju opartej na iteracjach i wyciąganiu wniosków z porażek. Po zniszczeniu Starship 36 planowana dziesiąta misja lotu testowego zostanie przejęta przez kolejny prototyp, Starship 37 .

Chociaż każdy nieudany start kosztuje kilka milionów dolarów, wyciągnięte wnioski są warte jeszcze więcej. SpaceX dostosowuje swoje projekty po każdym incydencie: zmienia algorytmy, wzmacnia struktury, przeprojektowuje komponenty silnika Raptor.

Na przykład po dziewiątej awarii lotu , która spowodowała utratę ciśnienia w zbiornikach wewnętrznych, zmodyfikowano pasywny system ciśnieniowy. Po nieudanym incydencie separacji przyjęto nową technikę separacji z bezpośrednim zapłonem.

Ponieważ SpaceX jest firmą prywatną, może stosować metodę prób i błędów tak często, jak uzna to za stosowne. NASA, której programy zostały zatwierdzone przez komisję kongresową, musi być o wiele ostrożniejsza. Niepowodzenie może oznaczać anulowanie całego projektu lub, w najlepszym razie, opóźnienie go o lata, dopóki nie otrzyma on ponownie finansowania.

Czy to stawia Twoją przyszłość pod znakiem zapytania?

Podróż Starship jest nadal pełna niepewności, ale każdy krok jest rygorystycznie dokumentowany i szczegółowo analizowany. Cel pozostaje niezmienny: stworzenie niezawodnego, wielokrotnego użytku systemu zdolnego zrewolucjonizować transport kosmiczny, zarówno w przypadku ładunków, jak i astronautów.

Oprócz znaczenia jako pojazdu do jednoczesnego wystrzeliwania setek satelitów, NASA przyjęła zmodyfikowaną wersję Starship jako swój moduł zejścia na Księżyc. Oczekuje się, że start nastąpi około 2027 r., chociaż ta data wydaje się coraz mniej prawdopodobna.

Podczas nadchodzącej misji Artemis 3, HLS zostanie wystrzelony bez załogi, z zamiarem orbitowania wokół Ziemi. Naturalnie oznacza to, że dotrze tam z pustymi zbiornikami paliwa. Będzie musiał zostać zatankowany większą ilością metanu i ciekłego tlenu, aby mógł wzbić się w kierunku Księżyca, a następnie wylądować.

Wymagałoby to wystrzelenia co najmniej pięciu kolejnych tankowców Starship. Każdy musiałby automatycznie dokować do głównego statku i przelać niezbędne paliwo. Operacja musi być przeprowadzona szybko, aby zminimalizować straty metanu i tlenu spowodowane parowaniem. Dlatego w Boca Chica znajdują się dwie wieże startowe (i kolejna w Kennedy), które umożliwiają wystrzeliwanie tych superrakiet w bardzo krótkich odstępach czasu.

Żadna z tych krytycznych operacji nie została jeszcze przeprowadzona. W rzeczywistości najnowsze Starshipy ledwo dotarły na orbitę, zanim rozwinęły się u nich śmiertelne problemy.

Czy Starship dotrze na Księżyc?

Zgodnie z pierwotnym harmonogramem, po zatankowaniu, HLS miał wystartować na orbitę księżycową, gdzie miał oczekiwać na przybycie kapsuły Orion z czterema astronautami. Po zadokowaniu dwóch statków, dwóch miało przesiąść się do pojazdu zniżającego i zejść na Księżyc.

Umowa NASA wymaga, aby SpaceX przeprowadziło co najmniej jedną demonstrację automatycznego lądowania na Księżycu, zanim zaryzykuje życie. Chociaż fabryka w Boca Chica produkuje rakiety w spektakularnym tempie (w końcu Super Heavy to niewiele więcej niż stalowy cylinder napędzany silnikami produkowanymi w tempie jednego na 48 godzin), wydaje się jasne, że data startu Artemis 3 oddala się coraz bardziej.

A Chiny? Cóż, kontynuują przygotowania z tym samym celem: Księżyc do 2030 roku. Zaledwie kilka dni temu pomyślnie przeprowadziły test systemu ratunkowego dla statku kosmicznego Mengzou , odpowiednika amerykańskiego Oriona . Jego moduł księżycowy, zwany Lanyue , jeszcze nie poleciał, a chińska agencja nie ogłosiła jeszcze, kiedy odbędzie się jego pierwszy test. Wiadomo tylko, że będzie to wspólny lot z modułem głównym w celu przetestowania manewru spotkania i montażu obu.

Obecna sytuacja NASA jest absolutnym oszołomieniem . Przy drastycznie obciętym budżecie, porzuceniu kilku interesujących programów naukowych i wecie Trumpa wobec Jareda Isaacmana , jego własnego kandydata na administratora, najbliższa przyszłość agencji wydaje się spoczywać wyłącznie na dwóch prywatnych kontrahentach: SpaceX i Blue Origin. I żaden z nich nie postępuje zgodnie z planem. Koszmarem — coraz bardziej powtarzającym się każdego dnia — jest zobaczenie, że następna flaga powiewająca na Księżycu będzie czerwona z pięcioma złotymi gwiazdami.