Starship gotowy. Ostatnie dni przed debiutem największej rakiety w historii i 50% szans na sukces (lub widowiskowe bum)
W ostatnim czasie pierwszy stopień - rakieta Super Heavy (tak zwany Booster B7) oraz statek Starship (Ship 24) zostały na krótki czas rozłączone na stanowisku startowym. Celem rozdzielenia statku od rakiety było dokończenie prac związanych z instalowaniem systemu FTS do przeprowadzenia zdalnej detonacji przez kontrolę naziemną, na wypadek wystąpienia anomalii podczas wznoszenia na orbitę, zboczenia z kursu i stworzenia zagrożenia dla bezpieczeństwa publicznego. Prace przeprowadzono zgodnie z planem i obecnie 120 metrowa konstrukcja oczekuje na debiut. Stosowne powiadomienia zostały wydane także jednostkom pływającym na Zatoce Meksykańskiej, nad którą Starship będzie się wznosił, po wystartowaniu z należącej do SpaceX bazy Boca Chica w Teksasie.
Założyciel SpaceX i pomysłodawca Starshipa Elon Musk poinformował zarazem, że przed startem nie będzie ponawiane tankowanie całej konstrukcji w ramach kolejnego testu WDR ("wet dress rehearsal"), które zakończyło się pomyślnie w styczniu tego roku sprawiając, że w trakcie ukończenia ładowania materiałów pędnych Starship stał się rakietą, do której zatankowano największą kiedykolwiek ilość paliwa. Testowe tankowanie przebiegło zgodnie z oczekiwaniami, nie towarzyszyły tej operacji żadne anomalie i przecieki, które podczas tankowania SLS były w ubiegłym roku normą raz po raz przekładającą start, tak więc rezygnacja z ponownego testu WDR przed ostateczną próbą startu wydaje się całkowicie zrozumiała.
Prócz tego zrezygnowano z podjęcia kolejnego testu statycznego wszystkich silników rakiety Super Heavy. Pierwszy test nastąpił 9 lutego tego roku i zakończył się pomyślnym odpaleniem 31 z 33 silników w częściowo zdławionym ciągu, które na pełnej mocy będą pracować przez pierwsze 2 minuty 49 sekund. W trakcie lutowego testu jeden z 33 silników został odcięty od zapłonu w ostatnim momencie przed odpaleniem, a jeden wyłączył się w trakcie testu - mimo to w razie realnego startu z powodzeniem wystarczyłoby to Starshipowi na osiągnięcie orbity. Pod tym względem pewność prawidłowej pracy systemu napędowego Super Heavy wydaje się jednak o wiele niższa, niż w przypadku jednostek RS-25 wykorzystywanych przez rakietę SLS - przed misją Artemis 1 doszło do ich pełnego przetestowania z odpaleniem trwającym tyle czasu, ile miały pracować podczas rzeczywistego startu - ponad 8 minut, podczas gdy test statyczny Super Heavy był kwestią kilku sekund.
Sam Elon Musk jasno przyznaje, że sukces demonstracyjnego lotu Starshipa jest bardzo daleki od gwarantowanego, ale to co będzie zapewnione bez względu na rezultat to emocje. Trudno by było inaczej w przypadku tak monstrualnej konstrukcji, gdzie ewentualna eksplozja na platformie przy pełnym załadowaniu Super Heavy i Starshipa najpewniej nie zostawiłaby niczego do zbierania ekipie SpaceX nie tylko po stanowisku startowym, ale i przypuszczalnie po większości bazy Boca Chcica.
Podczas testowego lotu 33 silniki Raptor napędzane ciekłym metanem i spalające go wraz z ciekłym tlenem dadzą rakiecie w chwili startu iście potworne ponad 7400 ton ciągu - dwa razy więcej od Saturna V (dla SLS jest to 3991 ton ciągu). Po 2 minutach 52 sekundach booster Super Heavy zostanie odrzucony rozpoczynając kontrolowany powrót na Ziemię, który ma się skończyć wodowaniem 8 minut 15 sekund po starcie w Zatoce Meksykańskiej (w locie testowym jeszcze nie planuje się jego odzyskania). Drugi stopień (statek Starship) rozpocznie pracę 2 minuty 57 sekund po starcie i 9 minut 20 sekund po starcie powinien wyłączyć silniki znalazłszy się na zaplanowanej orbicie o parametrach 50x500 km i inklinacji 26,3 stopnia. Perygeum orbity na wysokości 50 km oznacza, że jest ono głęboko w ziemskiej atmosferze, co tym samym pokazuje, że lot testowy zakłada jedno okrążenie Ziemi po czym rozpocznie się stopniowe opadanie statku przed ponownym wejściem w atmosferę przewidzianym w czasie T +1 godzina 17 minut. 13 minut później Starship powinien zwodować w Pacyfiku u wybrzeży wyspy Kauai na Hawajach - statku także w tym teście nie planuje się odzyskać.
Planowany przebieg testowego lotu Starshipa w najlepszym scenariuszu. Od zapłonu 33 silników w T-0 do wodowania Starshipa w wodach Oceanu Spokojnego półtorej godziny po starcie i jednorazowym okrążeniu Ziemi - długa droga, której wykonanie SpaceX uznaje za dalekie od pewności. Zakładając wystąpienie anomalii skutkującej niemożnością wykonania pełnego testu orbitalnego, zdecydowanie najczarniejszym scenariuszem byłaby eksplozja w pełni zatankowanej konstrukcji podczas startu lub w pierwszych jego sekundach przy bliskim sąsiedztwie wyrzutni - wówczas poza zniszczeniem statku, co w tym wypadku byłoby jeszcze najmniejszą startą, kompletnej destrukcji musiałyby uleć wieża i platforma startowa oraz najpewniej znaczna część sąsiedztwa w Starbase, z hangarami i farmą paliwową na czele. Credit: SpaceX
To wszystko oczywiście przy założeniu, że Starshipowi udaje się osiągnąć orbitę według zamierzonego scenariusza, ale przy debiucie - zwłaszcza tak potężnej rakiety o największym stopniu skomplikowania sekcji silnikowej spośród wykorzystywanych dotąd konstrukcji, mało kto w SpaceX liczy na pełne powodzenie. W pewnym sensie już pomyślna praca pierwszego stopnia w razie późniejszych anomalii ze Starshipem będzie dużym sukcesem, który pokazałby, że o ile booster Super Heavy przepracował blisko 3 minuty lotu jak należy, a Starship wymagałby poprawek - to przynajmniej platforma startowa i baza Starbase w Boca Chcia nie uległyby zniszczeniu.
Taki scenariusz byłby dla Muska największym koszmarem - eksplozja całości w pierwszych sekundach i bezpośrednim sąsiedztwie platformy OLM wraz z całą naziemną infrastrukturą przekreślałaby szanse na szybkie ponawianie prób lotu orbitalnego z kolejnymi statkami Starship - a tych SpaceX skonstruowało już kilka na zapas. Nawet jeśli całość pomyślnie opuści wyrzutnię i rozpocznie wznoszenie, trudno przewidzieć jak zachowa się rakieta podczas fazy MaxQ - okresu następującego niecałą minutę od startu, gdy na konstrukcję działają największe opory aerodynamiczne i obciążenia strukturalne, gdzie nawet niewielkie odchylenie od normy w trajektorii czy pracy silników może poskutkować zniszczeniem rakiety. Booster Super Heavy (B7) po wykonaniu swojej pracy i odrzuceniu 2 minuty 52 sekundy po starcie rozpocznie powrót na Ziemię. Odpalenie inicjujące kontrolowane opadanie przewidziane jest w czasie T+3 minuty 11 sekund, zakończenie manewru 55 sekund później.
Wysokie prawdopodobieństwo katastrofy nie pierwszy raz jest wpisane w debiut nowej rakiety nośnej, jednak nawet jeśli nie wszystkie założenia lotu demonstracyjnego zostaną osiągnięte, wszystko co uda się do ewentualnej anomalii będzie dla SpaceX nieocenioną wartością. Zebranie jak największej liczby danych na temat osiągów rakiety, jej silników, komputerów pokładowych i systemów naziemnych jest w tym teście kluczowe i stanowić będzie bezcenną wartość dodaną, dzięki której inżynierowie będą mogli dokonać ewentualnych poprawek i przygotowania konstrukcji do prawdziwych misji operacyjnych - zarówno do wynoszenia satelitów i pod kątem lotów załogowych jako wsparciu dla programu Artemis i dla innych misji włączając w to perspektywy lotu ku Czerwonej Planecie. Na swej witrynie SpaceX przyznaje, że osiągnięcie każdego kamienia milowego z powyższego schematu nie jest wymagane dla uznania pomyślności tego testu - ale każdy ukończony etap z pewnością będzie na wagę złota.
Starship zespolony z Super Heavy na platformie startowej OLM w bazie Starbase w Boca Chica w Teksasie - w oczekiwaniu na inauguracyjny lot orbitalny. 120 metrów konstrukcji, która w najbliższych dniach może stać się największą i najpotężniejszą rakietą nośną w historii astronautyki. Credit: SpaceX
Założyciel SpaceX informował także, że jego firma zamierza wykorzystać bazę Starbase w Teksasie jako miejsce testowe dla programu Starship. Przedsiębiorstwo buduje obecnie już drugą platformę startową w Centrum Kosmicznym Kennedy'ego na Florydzie, mając zarazem plan budowy kolejnych miejsc startowych, by docelowo stworzyć możliwość wystrzeliwania wielu statków Starship dziennie. Dzięki szybkiemu ponownemu wykorzystaniu rakiet Super Heavy i statków Starship - SpaceX dążyć chce do radykalnego obniżenia kosztów i zapewnienia klientom dostępu do przestrzeni kosmicznej na bezprecedensową dotąd skalę.
Od maja 2021 roku żaden prototyp Starshipa nie wzbił się w niebo. Przed niespełna dwoma latami prototyp S15 po serii mniejszych, ale ważnych testów poprzednich prototypów zdołał dolecieć na wysokość 10 km (zgodnie z założeniami testu), a następnie z powodzeniem zademonstrował manewr lądowania. Poprzedzony on był przejściem do pozycji wertykalnej przed lądowaniem na pracujących silnikach po kilku minutach szybowcowego opadania lotem horyzontalnym. Obecnie SpaceX oczekuje już tylko na zatwierdzenie regulacyjne od Federalnej Administracji Lotnictwa (FAA) Stanów Zjednoczonych, która udziela licencji na komercyjne starty i wejścia w atmosferę amerykańskim przedsiębiorstwom. Wydanie licencji jest w tym momencie kwestią godzin lub paru dni, jednak sama FAA zaznacza, że wszelkie ewentualne daty startu pojawiające się na prywatnej witrynie SpaceX nie powinny być interpretowane jako zasygnalizowanie, że decyzja o wydaniu licencji została podjęta lub jest już w trakcie wydawania.
Statek kosmiczny Starship i rakieta Super Heavy - jako całość wspólnie określane jako Starship - to docelowo w pełni odzyskiwalny system transportowy wielokrotnego użytku, projektowany z myślą o wynoszeniu w przestrzeń zarówno ładunku jak i załóg na orbitę Ziemi, Księżyc, Marsa i dalej. Elon Musk wiąże z tą rakietą wielkie nadzieje także w kontekście rozwoju budowanej przez siebie mega-konstelacji satelitarnej Starlink zapewniającej dostęp do szerokopasmowego Internetu satelitarnego z dowolnego miejsca na Ziemi - nową generację tych satelitów będzie cechowała większa budowa od dotychczas wystrzeliwanych. Co za tym idzie, dla sprawnego wdrażania sieci Starlink potrzeba rakiety zdolnej zabrać na orbitę znacznie więcej ładunku od stosowanych dotąd w tym celu rakiet Falcon 9 - choć w tym momencie niezawodnych jak żadne inne obecnie wykorzystywane rakiety, nie będą w stanie dorównać możliwościom Starshipa w wynoszeniu satelitów na orbitę.
SpaceX wygrał także kontrakt o wartości niemal 3 miliardów dolarów z NASA na przystosowanie lądownika księżycowego na potrzeby programu Artemis (SLS ani Orion nimi nie są). Księżycowa wersja Starshipa wspomagana przez Starshipy-tankowce na orbicie ma zostać wykorzystana w trzeciej misji księżycowego programu NASA, która oficjalnie wciąż deklarowana jest na rok 2025, jednak w tym względzie nie pierwszy raz uczulam, że warto zejść na Ziemię, bo propaganda - a jeśli kogoś gorszy to określenie - marketing/kiełbasa dla podatników - to jedno, a rzeczywistość to drugie. Zachwyty i ekscytacje jakkolwiek zrozumiałe, zwłaszcza u miłośników tematu - w żadnym razie nie powinny wyłączać zdrowego rozsądku i chłodnej oceny konkretnej polityki.
Od ewentualnego sukcesu testowego lotu Starshipa do jego certyfikacji dla załogowych misji w ramach Artemis droga daleka i wymagająca czegoś o wiele więcej, niż choćby całkowicie pomyślnego lecz jednorazowego lotu Starshipa czyniącego pojedyncze okrążenie Ziemi. Nie mniej ważny krok milowy na drodze ku tym planom powinien czekać SpaceX już w następnym tygodniu. Bardzo kibicuję przedsięwzięciu Muska i jego najważniejszej dotychczasowej rakietowej konstrukcji, bo to - nawet jeśli z pewnych względów niepozbawione wad - znacznie bardziej przyszłościowe rozwiązanie, podczas gdy taka SLS jako ultra-droga, ultra-rzadko wystrzeliwana i całkowicie jednorazowa konstrukcja stanowi kwintesencję przestarzałej koncepcji i myśli decydentów zatrzymanej kilka dekad temu, co z oficjalnie deklarowaną na każdym kroku przez państwową kosmiczną agencję Stanów Zjednoczonych chęcią wprowadzania astronautyki w "nową erę" i rozpędzania załogowej eksploracji Kosmosu na niespotykaną dotąd skalę, nie ma nic wspólnego. Tym większe powodzenia dla całej ekipy SpaceX.
Bez względu który dzień następnego tygodnia zostanie wyznaczony oficjalnie na termin próby startu, już dziś zapraszam na specjalną relację na żywo z tego wydarzenia. Czas rozpoczęcia bloga na żywo wraz z transmisją SpaceX na niniejszej witrynie sprecyzuję i podam poniżej w aktualizacji wraz z wydaniem licencji przez FAA i ogłoszeniem przez SpaceX konkretnego terminu, w którym Starship będzie miał zadebiutować.
AKTUALIZACJA 15.04.2023
Licencja od FAA przyznana - SpaceX może przejść do działania. Próba startu rakiety Super Heavy ze statkiem Starship do testowego lotu orbitalnego IFT została wyznaczona oficjalnie na poniedziałek 17 kwietnia, w oknie startowym otwierającym się o godz. 14:00 i trwającym do 16:30 CEST (07:00-09:30 CDT / 12:00-14:30 UTC). Transmisja SpaceX ruszy o godz. 13:15 CEST - kwadrans wcześniej o 13:00 zapraszam na specjalny blog na żywo z próby startu i testowego lotu Starshipa, o ile próba dojdzie do skutku, a statek zdoła wejść na orbitę. A zatem T -2 dni i odliczamy!
f t yt Bądź na bieżąco z tekstami, zapowiedziami, alarmami zorzowymi i wiele więcej - dołącz do stałych czytelników bloga na Facebooku, obserwuj blog na Twitterze, subskrybuj materiały na kanale YouTube lub zapisz się do Newslettera.
Oprac. własne na podst. materiałów SpaceX [1], [2], [3], FAA, SpaceflightNow, archiwów własnych.
no ja będę próbował to wydarzenie śledzić z pracy, a potem jeśli lekko obsuwa się zrobi to może zdążę z roboty do domu na lepsze warunki, wziął ktoś wolne na ten start? ;)
OdpowiedzUsuńNie chcę krakać, gdyż też bardzo bym chciał jutro ten start zobaczyć, ale... bardzo wątpię żeby nie było opóźnień, tym bardziej przed pierwszym startem. Wprawdzie dużo dobrej roboty wykonali podczas testów, ale wiadomo, że gwarancji wystrzelenia to nie daje. Zwłaszcza gdy mowa o 120-metrowym potworze, w którym znajdzie się ponad 4500 ton paliwa. Tak czy siak emocji nie zabraknie :-)
Usuń