Βασικά στοιχεία του Starship Orbital Launch Pad υπάρχουν καθώς πλησιάζει η προετοιμασία της εκτόξευσης

Καθώς πλησιάζει η πρώτη τροχιακή πτήση του Starship, το Orbital Launch Pad A κατασκευάζεται στο Starbase του Τέξας, για την εκτόξευση σε κατάσταση αναμονής. Πάνω από ένα χρόνο κατασκευής έβαλε τα διάφορα στοιχεία του συγκροτήματος στα πρόθυρα εκτόξευσης Ο ισχυρότερος πύραυλος στην ιστορία.

πρόγραμμα συναρμολόγησης

SpaceX Η κατασκευή του τροχιακού εκτοξευτή ξεκίνησε στις 22 Ιουνίου 2020, όταν οι ομάδες άρχισαν να εγκαθιστούν οπλισμό σκυροδέματος για τις έξι κολώνες της τροχιακής εξέδρας εκτόξευσης. Αφού κατασκευάστηκε ο οπλισμός για τον οπλισμό, τοποθετήθηκε ένας χαλύβδινος κύλινδρος πάνω από τον οπλισμό και κάθε στήλη γεμίστηκε με σκυρόδεμα, καλύφθηκε και στη συνέχεια αφέθηκε να σκληρυνθεί.

Μόλις ολοκληρώθηκαν οι πυλώνες, σημειώθηκε μικρή πρόοδος στο Orbital Launch Pad (OLP), καθώς η εστίαση μετατοπίστηκε στην πτήση σε SN8 Και SN9 οχήματα. Ενώ οι δοκιμαστικές εκστρατείες SN9 ήταν, SN10, Και SN11 Σε εξέλιξη, η SpaceX ξεκίνησε ξανά τις εργασίες για το OLP ξεκινώντας να θέτει τα θεμέλια για το αγρόκτημα δεξαμενών και τις σχετικές αποθήκες GSE. Οι ομάδες άρχισαν επίσης την εγκατάσταση σωλήνων για το αγρόκτημα δεξαμενών.

Ένα σημαντικό ορόσημο επιτεύχθηκε στις 5 Απριλίου 2021, όταν η δεξαμενή GSE 1 κυλίθηκε και στη συνέχεια ανυψώθηκε στον φορέα της στο αγρόκτημα δεξαμενών 3 ημέρες αργότερα.

στη συνέχεια μέσω SN15 test driveΗ κατασκευή του OLP κλιμακώθηκε, επειδή η SpaceX έφτανε σε ένα σημείο του προγράμματος όπου έπρεπε να δοκιμάσουν ολόκληρη τη στοίβα και όχι μόνο το πλοίο. Κατά τη διάρκεια αυτής της αύξησης, το GSE 2 κυκλοφόρησε στις 19 Απριλίου και ανυψώθηκε στη θέση του στο πάρκο δεξαμενών.

Την ίδια μέρα, παράλληλα με την έναρξη της εγκατάστασης των δεξαμενών ΓΣΕ, κατασκευάστηκε η βάση για τον πύργο ολοκλήρωσης και προστέθηκε στη θεμελίωση η πρώτη χαλύβδινη στήλη του πύργου. Τέλος, ένα χωμάτινο ανάχωμα κατασκευαζόταν μεταξύ της πλατφόρμας προσγείωσης και της δεξαμενής πριν το SN15 πραγματοποιήσει την ιστορική του πτήση.

Μετά την ανάκτηση του SN15 και την επιστροφή του στο εργοτάξιο, η SpaceX ανέβασε την ταχύτητα σε υψηλότερο επίπεδο και άρχισε να κατασκευάζει γρήγορα το OLP. Η κατασκευή των βραχιόνων αρπαγής και του βραχίονα ταχείας διαχωρισμού ξεκίνησε στην πλατφόρμα προσγείωσης.

Ένα SpaceX LR11350 με το όνομα “Franken Crane” (FC) προσλήφθηκε από υπαλλήλους λόγω της χρωματικής του αναντιστοιχίας. Αυτός ο γερανός χρησιμοποιήθηκε στη συνέχεια για τη στοίβαξη του πύργου ολοκλήρωσης χρησιμοποιώντας προκατασκευασμένα τμήματα ζευκτών που κατασκευάστηκαν στο χώρο παραγωγής προωθητικού. Το πρώτο έτοιμο μέρος ανυψώθηκε στον πύργο στις 24 Μαΐου.

Ενώ ο πύργος ήταν στοιβαγμένος, τα δύο πρώτα ανοίγματα πασσάλων εγκαταστάθηκαν στις 31 Μαΐου και οι δοκοί στήριξης εγκαταστάθηκαν λίγο μετά στα θεμέλια της τροχιακής βάσης εκτόξευσης για να προετοιμαστούν για την υποδοχή του πίνακα εκτόξευσης. Στις 29 Μαΐου, το πρώτο βλήμα παγώματος εκτοξεύτηκε προς την εξέδρα εκτόξευσης. Αυτό το κέλυφος έχει κατασκευαστεί για να είναι η δεξαμενή νερού για το σύστημα καταστολής νερού. Η δεξαμενή GSE δεν θα κοιμόταν μέχρι τις 5 Αυγούστου, όταν το Shell 1 καλύφθηκε πάνω από το GSE 5.

Ένα άλλο σημαντικό κατασκευαστικό ορόσημο επιτεύχθηκε όταν το τμήμα στέγης του πύργου ολοκλήρωσης εγκαταστάθηκε στις 28 Ιουλίου.

Στις 31 Ιουλίου, όταν ο πύργος στοιβάστηκε πλήρως, η FC μαζί με το LR11000 γνωστός και ως “Bucky” έκαναν μια διαδοχική ανύψωση του τροχιακού τραπεζιού εκτόξευσης πάνω στην εξέδρα εκτόξευσης και η ομάδα το συγκόλλησε στη θέση του. Η εκτόξευση και η εγκατάσταση του τραπεζιού εκτόξευσης ήρθε μετά από αρκετούς μήνες εργασίας στο εργοτάξιο.

Στη συνέχεια, μόλις τρεις ημέρες μετά την εγκατάσταση του πίνακα εκτόξευσης, η SpaceX κυκλοφόρησε το B4 και δύο ημέρες αργότερα το S20 για να ελέγξει την εφαρμογή του πίνακα εκτόξευσης και τα στάδια ενίσχυσης. Αφού ολοκληρώθηκαν οι έλεγχοι προσαρμογής, το Β4 στη συνέχεια αποσύρθηκε από τον ΟΛΠ και επέστρεψε στο εργοτάξιο για ολοκλήρωση.

Στη συνέχεια, η SpaceX συνέχισε την εργασία στο OLP αρχίζοντας να προσθέτει σωλήνες και αγωγούς στον πύργο ολοκλήρωσης, την τροχιακή πλατφόρμα και μεταξύ του πάρκου δεξαμενών και της τροχιακής πλατφόρμας. Κατά την εγκατάσταση όλων των απαιτούμενων σωλήνων, η ταχεία αποσύνδεση του ενισχυτή εγκαταστάθηκε στον πίνακα εκτόξευσης στις 26 Αυγούστου και η μπούμα QD εγκαταστάθηκε στον πύργο ολοκλήρωσης στις 29 Αυγούστου. Στις 22 Σεπτεμβρίου, η SpaceX δοκίμασε το cryo GSE 5 σε μια φάρμα δεξαμενών.

Μετά από μήνες κατασκευής και εικασιών για το πώς θα λειτουργήσει το Mechazilla, είδαμε το σύστημα λήψης να έχει ετοιμαστεί για εγκατάσταση. Στις 6 Οκτωβρίου, η FC ανέβασε το βαγόνι στα εργαλεία που δημιουργήθηκαν για τη συναρμολόγηση ολόκληρου του συστήματος στο έδαφος πριν από την εγκατάσταση στον πυργίσκο. Στις 9 Οκτωβρίου, ο πρώτος βραχίονας σηκώθηκε στη θέση του από την FC, στη συνέχεια ο Μπάκι σήκωσε το δεύτερο χέρι δύο μέρες αργότερα.

Το LOX εθεάθη για πρώτη φορά φορτωμένο στο αγρόκτημα δεξαμενών στις 17 Οκτωβρίου. Το τελικό περίβλημα Cryo τοποθετήθηκε πάνω από το GSE 2 στις 19 Οκτωβρίου, ολοκληρώνοντας έτσι όλα τα άρματα μάχης και τα κοχύλια του GSE. Το Κυνηγετικό Σύστημα εγκαταστάθηκε τελικά στον Πύργο Ενσωμάτωσης στις 20 Οκτωβρίου.

Τα «chopsticks» των βραχιόνων αρπαγής σηκώνονται για να προσαρτηθούν στον πύργο ολοκλήρωσης – μέσω της Mary (bocachicagal) για NSF

φάρμα δεξαμενών

Ένα αγρόκτημα δεξαμενών αποτελείται από μια δεξαμενή νερού και επτά άλλες δεξαμενές εμπορευμάτων. Υπάρχουν τρεις δεξαμενές LOX (υγρό οξυγόνο), μια δεξαμενή CH4 (υγρό μεθάνιο) και μια δεξαμενή LN2 (υγρό άζωτο). Υπάρχουν επίσης δύο οριζόντιες δεξαμενές μεθανίου στην πλευρά της κύριας δεξαμενής. Το ακριβές μέγεθός του είναι άγνωστο.

Η δεξαμενή νερού είναι ένας μεγάλος κύλινδρος που αποτελείται από ανοξείδωτους δακτυλίους. Οι υπόλοιπες επτά δεξαμενές είναι διπλού τοιχώματος με μόνωση ενδιάμεσα γιατί πρέπει να συγκρατούν υγρά σε χαμηλές θερμοκρασίες. Οι εσωτερικές δεξαμενές κατασκευάζονται με τον ίδιο τρόπο που η SpaceX κατασκευάζει το σκάφος ύψους 9 μέτρων και τις δεξαμενές στήριξης χρησιμοποιώντας πηνία από ανοξείδωτο χάλυβα 304 λίτρων. Αυτές οι δεξαμενές πρέπει να είναι σε θέση να αντέχουν συνεχή καταπόνηση και αποσυμπίεση κατά τη διάρκεια της ζωής τους, έτσι ώστε να έχουν πρόσθετες ενισχύσεις.

Τα εξωτερικά κελύφη, τα οποία έχουν πλάτος 12 μέτρα, είναι κατασκευασμένα από ανοξείδωτους δακτυλίους και βαμμένα λευκά για προστασία από τη θερμότητα και τη διάβρωση. Για να απομονωθούν οι εσωτερικές δεξαμενές και να διατηρηθούν τα κρυογονικά υγρά ακριβώς κάτω από το σημείο βρασμού, ο χώρος μεταξύ της δεξαμενής και του καπακιού γεμίζεται με μόνωση περλίτη. Η μόνωση περλίτη είναι ένα ανόργανο υλικό που έχει μεγάλες θερμικές ιδιότητες και δεν υποστηρίζει την καύση.

Τροχιακή τοποθεσία εκτόξευσης με φάρμα δεξαμενής ορατή στα δεξιά – μέσω Mary (bocachicagal) για NSF

(Τα παρακάτω σχήματα είναι κατά προσέγγιση υπολογισμοί με βάση τις παρατηρήσεις και τις τρέχουσες γνώσεις για τον τρόπο κατασκευής των δεξαμενών.)

Η δεξαμενή νερού έχει χωρητικότητα περίπου 1.000.000 γαλόνια νερού. Για αναφορά, ο πύργος νερού στο LC-39A του Διαστημικού Κέντρου Κένεντι έχει χωρητικότητα 300.000 γαλονιών.

Κάθε δεξαμενή LOX έχει όγκο περίπου 1.450 κυβικά μέτρα και μπορεί να χωρέσει περίπου 1.650 μετρικούς τόνους υγρού οξυγόνου για συνολικά περίπου 4.950 μετρικούς τόνους οξειδωτικού. Κάθε δεξαμενή CH4 έχει όγκο περίπου 1.680 κυβικά μέτρα και μπορεί να χωρέσει περίπου 710 μετρικούς τόνους υγρού μεθανίου για συνολικά περίπου 1.420 μετρικούς τόνους καυσίμου. Τέλος, οι δεξαμενές LN2 έχουν όγκο περίπου 1.680 m3 και μπορούν να χωρέσουν περίπου 1.350 μετρικούς τόνους υγρού αζώτου για συνολικά περίπου 2.710 μετρικούς τόνους.

Μέχρι σήμερα, ένα αγρόκτημα τροπικών δεξαμενών μπορεί να αποθηκεύσει περίπου 4.950 μετρικούς τόνους LOX, 1.420 μετρικούς τόνους CH4 και ~2710 μετρικούς τόνους LN2. Ολόκληρος ο πύραυλος χρειάζεται περίπου 1.040 μετρικούς τόνους CH4 (~780 στον ενισχυτή, ~260 στο διαστημόπλοιο) και ~3.760 μετρικούς τόνους LOX (~2.820 στον ενισχυτή και ~940 στο διαστημόπλοιο). Με αυτές τις πρόχειρες εκτιμήσεις, ένα τροχιακό αγρόκτημα δεξαμενών έχει αρκετό προωθητικό για μία τροχιακή εκτόξευση με ένα υπόλοιπο περιθώριο για πιθανή ανακύκλωση.

Περίπου 2.710 μετρικοί τόνοι υγρού αζώτου επιτρέπουν στη SpaceX να δοκιμάσει τον πλήρως κρυογονικό ενισχυτή.

Το προωθητικό σε αυτές τις δεξαμενές θα ρέει μέσα από τους υποψύκτες που βρίσκονται δίπλα στο αγρόκτημα δεξαμενών για να ψύχει το προωθητικό. Αυτοί οι υποψύκτες χρησιμοποιούν τη θερμοκρασία του υγρού αζώτου για να ψύχουν το προωθητικό έτσι ώστε να είναι πιο πυκνό, με αποτέλεσμα να συσσωρεύεται περισσότερη ισχύς στο όχημα. Αφού ταξιδέψετε μέσα από τους υποψύκτες, το προωθητικό θα σταλεί μέσω της αποθήκης GSE και στη συνέχεια στον πίνακα εκτόξευσης και στον πύργο ολοκλήρωσης.

Ενεργοποιήστε το Mount

Η βάση εκτόξευσης είναι η πλήρης στοίβα πριν την εκτόξευση του Starship. Θα πρέπει να μπορεί να αντέξει τουλάχιστον 74,4 MN ώσης (βάσει της διαμόρφωσης 33 του Raptor 2 για ενίσχυση κινητήρα). Η βάση περιλαμβάνει σημαντικά εξαρτήματα, όπως κλιπ στερέωσης, ενισχυτή ταχείας απελευθέρωσης και σύστημα εμβάπτισης στο νερό για καταστολή ήχου.

Το τραπέζι εκτόξευσης έχει 20 ξεχωριστά κλιπ στερέωσης που συνδέονται στο κάτω μέρος του ενισχυτή για σταθερές πυρκαγιές και εκτόξευση από την τροχιακή πλάκα. Για εκτοξεύσεις, αυτοί οι σφιγκτήρες θα απελευθερωθούν μόλις όλοι οι κινητήρες του ενισχυτή είναι στην ονομαστική ώθηση.

Orbital Launch Mountain – via Mary (@bocachicagal) για NSF

Για να ανεφοδιαστεί ο ενισχυτής πριν από την απογείωση, το τραπέζι εκτόξευσης χρειάζεται μια βάση γρήγορης αποσύνδεσης, η οποία βρίσκεται στην κορυφή του τραπεζιού και θα διαχωρίζεται από τον ενισχυτή γύρω από το T-0. Το QD θα βοηθήσει στον εφοδιασμό του ενισχυτή με CH4, LOX και ήλιο, καθώς και στην παροχή εξωτερικής ισχύος πριν από την εκτόξευση.

Το σύστημα βύθισης στο νερό θα ψεκάσει νερό στο κάτω μέρος της βάσης εκτόξευσης και στο έδαφος για να βοηθήσει στη μείωση των ηχητικών κυμάτων των αρπακτικών 29 και 33 που πυροβολούν με πλήρη ώθηση, ώστε τα ηχητικά κύματα να μην καταστρέψουν το βλήμα ή το μαξιλάρι.

Πύργος ολοκλήρωσης (Mechazilla)

Το Integration Tower θα περιέχει ένα μοναδικό κομμάτι υλικού. Το Mechazilla, όπως το ονόμασε ο Έλον Μασκ, θα έπρεπε να έχει ύψος 145 μέτρα όταν ολοκληρωθεί και θα είχε το καθήκον όχι μόνο να στοιβάζει το booster και το Starship αλλά και να τα πιάσει καθώς έφτασαν για προσγείωση. Το Mechazilla θα το κάνει χρησιμοποιώντας δύο βραχίονες που σηκώνουν/σηκώνουν τον ενισχυτή από τα σκληρά σημεία που βρίσκονται ανάμεσα στα πτερύγια της γρίλιας και το Starship θα σηκωθεί/αιχμαλωτίσει από τα σκληρά σημεία ακριβώς κάτω από τα μπροστινά πάνελ.

Η πρώτη προσπάθεια σύλληψης booster δεν αναμένεται πριν από την πτήση Booster 5 το νωρίτερο. Έχουν επίσης προταθεί παγιδεύσεις διαστημικών οχημάτων, αν και είναι λιγότερο βέβαιο αν αυτό θα επιχειρηθεί πραγματικά.

Οι βραχίονες συνδέονται σε ένα φορείο που συνδέεται με τον πύργο στον άξονα ακριβώς κάτω από την τροχαλία στην κορυφή του πύργου και τυλίγεται γύρω από τους δύο πλευρικούς άξονες για πρόσθετη στήριξη. Για να μπορείς να κινηθείς πάνω-κάτω στον πύργο εύκολα, υπάρχουν έλκηθρα ρουλεμάν στα οποία στερεώνεται η άμαξα και στις δύο πλευρές κάθε κολόνας στο πάνω και στο κάτω μέρος.

Integration Tower with Captured Arms and QD Visual Arm – via Mary (@bocachicagal) για NSF

Αυτό το τμήμα μετάδοσης θα συνδεθεί με την τροχαλία στην κορυφή μέσω ενός καλωδίου που κατεβαίνει στον πύργο και συνδέεται με ένα βαρούλκο στη νότια βάση του πύργου και μια τροχαλία στη δυτική βάση του πύργου. Το βαρούλκο θα χρησιμοποιηθεί για να τραβήξει και να σπρώξει τα μπράτσα πάνω και κάτω στον πύργο, ώστε να μπορούν να σηκώσουν και να σηκώσουν τον ενισχυτή και το πλοίο. Οι ίδιοι οι βραχίονες θα κινούνται από έναν γραμμικό υδραυλικό ενεργοποιητή.

Προκειμένου να διασφαλιστεί ότι ο πύργος τοποθετεί τον ενισχυτή και το πλοίο στη σωστή θέση, οι ξαπλωμένοι βραχίονες θα έχουν ίχνη στην κορυφή, έτσι ώστε το όχημα να μπορεί να μετατραπεί στη σωστή θέση.

Ο βραχίονας QD, όπως και ο ενισχυμένος QD, θα τροφοδοτήσει το πλοίο με CH4, LOX, ήλιο και εξωτερική ισχύ πριν από την εκτόξευση. Ο βραχίονας QD έχει ένα μόνο σημείο ενεργοποίησης που είναι προσαρτημένο στον πυργίσκο και επιτρέπει στον βραχίονα να κινείται κατά τη διάρκεια των επιχειρήσεων εκτόξευσης και σύλληψης. Η επέκταση έχει ρύθμιση συμπλέκτη παρόμοια με το Falcon 9 strongback top. Αυτό το νύχι θα στερεωθεί στο στήριγμα για σταθερότητα.

Οι εργασίες συνεχίζονται ακόμη για την ολοκλήρωση του OLP σε επίπεδο κατάλληλο για εκτοξεύσεις, αλλά υπάρχουν βασικά στοιχεία για την υποστήριξη της πρώτης τροχιακής πτήσης του Starship τον επόμενο χρόνο περίπου, εν αναμονή της ετοιμότητας του οχήματος και των ρυθμιστικών εγκρίσεων.

Βοήθεια για αυτό το άρθρο παρέχεται από το NSF (Level L2) Discord.

(Κύρια εικόνα: τοποθεσία εκτόξευσης SpaceX στο Starbase, Texas – via Marie (bocachicagal) για NSF)

Για ζωντανές ενημερώσεις, ακολουθήστε Λογαριασμός Twitter NASASpaceFlight Και Ενότητες φόρουμ NSF Starship.

**Υποστηρίξτε το κανάλι της NSF στο youtube κάνοντας εγγραφή και/ή εγγραφή εδώ**

Αποκτήστε εξαιρετικό εξοπλισμό μαζί με τη δυνατότητα υποστήριξης του περιεχομένου μας: https://shop.nasaspaceflight.com/