SpaceX testuje poprawki statków kosmicznych po dwóch kolejnych awariach

W poniedziałek SpaceX odpaliło sześć silników Raptor w kolejnej rakiecie Starship , pokonując tym samym poważną przeszkodę na drodze do zaplanowanego na koniec miesiąca niezwykle ryzykownego lotu testowego, mającego na celu przywrócenie programu prywatnych rakiet na właściwe tory.

Starship odpalił silniki Raptor w poniedziałkowy poranek na stanowisku testowym w pobliżu bazy startowej SpaceX Starbase w południowym Teksasie. Silnik pracował przez około 60 sekund, a SpaceX potwierdziło odpalenie testowe w poście na X : „Starship zakończył długotrwały statyczny odpalenie sześciu silników i przechodzi ostatnie przygotowania do dziewiątego lotu testowego”.

SpaceX nie ogłosiło oficjalnie docelowej daty startu, ale ostrzeżenia morskie wzdłuż trasy lotu Starship nad Zatoką Meksykańską sugerują, że start może nastąpić już w przyszłą środę, 21 maja. Okno startowe zostanie otwarte o 18:30 czasu lokalnego (19:30 czasu wschodniego; 23:30 czasu UTC). Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, Starship ma wzbić się w kosmos i przelecieć pół świata, celując w ponowne wejście w atmosferę i kontrolowane wodowanie w Oceanie Indyjskim.

Po poniedziałkowym udanym teście statycznego ognia, SpaceX jest na ostatniej prostej przygotowań do dziewiątego pełnoskalowego lotu testowego Starship. W zeszłym miesiącu SpaceX przeprowadził test potężnego stopnia rakiety, znanego jako Super Heavy. Super Heavy przypisany do kolejnego startu Starship będzie pierwszym, którego SpaceX ponownie użyje z poprzedniego lotu testowego.

To samo w sobie jest znaczącym krokiem dla programu Starship. SpaceX chce, aby wzmacniacz Super Heavy i górny stopień Starship stały się szybko ponownie użyteczne, ostatecznie działając bardziej jak samolot niż tradycyjna rakieta. Wzmacniacz zaplanowany do startu w locie 9 odbył swój pierwszy lot w styczniu, kiedy wzbił się na skraj kosmosu, uwolnił górny stopień Starship SpaceX i powrócił na platformę startową, gdzie został złapany w powietrzu przez ciężkie ramiona mechaniczne.

SpaceX ponownie spróbuje dogonić rakietę nośną Super Heavy podczas lotu nr 9.

Podczas gdy ponowne użycie pierwszego stopnia jest godnym uwagi kamieniem milowym, kolejny lot jest ważny z innego powodu. Ostatnie dwa loty testowe Starship firmy SpaceX zakończyły się przedwcześnie, gdy górny stopień rakiety stracił moc i wpadł w niekontrolowany obrót, zrzucając szczątki do morza w pobliżu Bahamów i Turks i Caicos.

Dzięki Lotowi 9 SpaceX ma nadzieję przywrócić program Starship na właściwe tory. Firma planowała przeprowadzenie w tym roku aż 25 lotów testowych Starship, ale prawdopodobnie nie uda jej się osiągnąć tej liczby. Krótkoterminowe cele po Lotach 9 obejmują powrót Starship z niskiej orbity okołoziemskiej na miejsce startu, z wykorzystaniem uchwytu wieży podobnego do tego, którego SpaceX użyło do odzyskania rakiety nośnej Super Heavy.

Następnie SpaceX rozpocznie eksperymenty lotnicze z systemem tankowania w kosmosie, aby przesyłać superzimne paliwo płynne między dwoma Starshipami na orbicie. To ważny kamień milowy dla NASA, która ma kontrakt ze SpaceX o wartości ponad 4 miliardów dolarów na opracowanie wersji Starship do lądowania ludzi na Księżycu. Aby to zrobić, SpaceX musi wystrzelić około 10 tankowców Starship — dokładna liczba pozostaje niejasna — aby zatankować lądownik Starship zmierzający na Księżyc, zanim będzie mógł opuścić niską orbitę okołoziemską.

Założyciel SpaceX, Elon Musk, chce również, aby Starship poleciał na Marsa, co również będzie wymagało opanowania tankowania w kosmosie. NASA może wkrótce polegać na Starship i innych potężnych rakietach komercyjnych, aby wystrzelić astronautów z Ziemi. Administracja Trumpa zaproponowała anulowanie rakiety Space Launch System NASA po dwóch kolejnych lotach na rzecz tańszych opcji komercyjnych.

Zanim cokolwiek z tego stanie się możliwe, SpaceX musi udowodnić, że przezwyciężyło niepowodzenia napotkane podczas dwóch poprzednich lotów testowych. Oba loty zakończyły się niepowodzeniem mniej więcej w tym samym czasie — około osiem minut po starcie — pod koniec odpalania silników statku. Śledczy SpaceX, pracujący pod nadzorem Federalnej Administracji Lotnictwa, ustalili, że lot testowy Starship w styczniu zakończył się niepowodzeniem, ponieważ wycieki paliwa doprowadziły do ​​pożarów w tylnej komorze rakiety lub na strychu. Doprowadziło to do przedwczesnego wyłączenia silników rakiety i ostatecznego rozpadu.

Inżynierowie doszli do wniosku, że wycieki były najprawdopodobniej spowodowane wibracjami podczas wznoszenia się statku w przestrzeń kosmiczną. Wibracje były w rezonansie z naturalną częstotliwością pojazdu, nasilając wstrząsy poza poziomami przewidzianymi przez SpaceX. Podczas kolejnego lotu testowego 6 marca SpaceX wprowadził zmiany w przewodach doprowadzających paliwo do silników Raptor, dokonał korekt temperatury paliwa i uruchomił silniki przy nowym ustawieniu przepustnicy.

Ale to nie rozwiązało problemu. Silniki Starship ponownie wyłączyły się zbyt wcześnie, a rakieta rozpadła się przed upadkiem na Ziemię. SpaceX powiedział, że „wydarzenie energetyczne” w tylnej części Starship spowodowało utratę kilku silników Raptor, a następnie utratę kontroli nad położeniem i utratę łączności ze statkiem.

Podobieństwa między tymi dwoma awariami sugerują prawdopodobny problem konstrukcyjny z ulepszoną wersją „Block 2” Starship, która zadebiutowała w styczniu i ponownie poleciała w marcu. Starship Block 2 jest nieco wyższy niż statek, którego SpaceX użył w pierwszych sześciu lotach rakiety, z przeprojektowanymi klapami, ulepszonymi bateriami i awioniką, a co najważniejsze, nowym systemem zasilania paliwem silników próżniowych Raptor statku.

SpaceX nie opublikowało wyników śledztwa w sprawie awarii lotu 8, a FAA nie wydała jeszcze licencji na start lotu 9. Podobnie, SpaceX nie opublikowało żadnych informacji na temat zmian, jakie wprowadziło w locie Starship przed lotem zaplanowanym na przyszły tydzień.

To, co wiemy o pojeździe Starship na lot 9 — oznaczonym jako Ship 35 — to to, że potrzeba było kilku prób, aby ukończyć pełny test odpalenia. SpaceX ukończyło statyczny odpalenie pojedynczego silnika 30 kwietnia, symulując ponowne uruchomienie silnika Raptor w kosmosie. Następnie, 1 maja, SpaceX przerwało test odpalenia sześciu silników przed osiągnięciem zaplanowanego czasu trwania 60 sekund. Filmy nagrane przez media obserwujące test pokazały błysk w pióropuszu silnika, a co najmniej jeden kawałek szczątków został zauważony, jak wylatuje z rowu płomieni pod statkiem.

Naziemni pracownicy SpaceX odtransportowali statek nr 35 do oddalonego o kilka mil miejsca produkcji, prawdopodobnie w celu wymiany uszkodzonego silnika, a następnie w weekend przetoczyli statek Starship z powrotem na stanowisko testowe, gdzie w poniedziałek odbyło się udane odpalenie silnika.

Teraz statek powróci na plac budowy Starbase, gdzie technicy dokonają ostatnich przygotowań do lotu 9. Te ostatnie zadania mogą obejmować załadowanie makiet szerokopasmowych satelitów Starlink do ładowni statku i poprawki osłony termicznej rakiety.

To dwa elementy Starship, które inżynierowie SpaceX chcą zademonstrować podczas lotu 9, poza naprawą problemów z dwóch ostatnich misji. Te awarie uniemożliwiły Starship przetestowanie jego wyrzutnika satelitów i ulepszonej osłony termicznej zaprojektowanej tak, aby lepiej znosić palące temperatury do 2600 stopni Fahrenheita (1430 stopni Celsjusza) podczas ponownego wejścia w atmosferę.

Ta historia pierwotnie ukazała się na stronie Ars Technica .