Το SpaceX περιγράφει σχέδια για μια δοκιμαστική πτήση διαστημικού σκάφους – Spaceflight Now

Η SpaceX αποκάλυψε το σχέδιο πτήσης για την πρώτη δοκιμαστική εκτόξευση του τεράστιου πυραύλου Starship από ανοξείδωτο χάλυβα της εταιρείας, μια παγκόσμια αποστολή 90 λεπτών που θα ξεκινήσει από το νότιο Τέξας και θα κορυφωθεί με μια ελεγχόμενη επανεισδοχή και διασπορά στον Ειρηνικό Ωκεανό κοντά στη Χαβάη .

Το SpaceX έχει συμπεριλάβει μια έκθεση που δείχνει το σχέδιο πτήσης στο A. Δημοσίευση της κατάθεσης Στην ιστοσελίδα της FCC την Πέμπτη.

Η δοκιμαστική πτήση – χωρίς επιβάτες στο πλοίο – θα απογειωθεί από την εγκατάσταση ανάπτυξης Starship της SpaceX στο Boca Chica Beach στο νότιο Τέξας, βόρεια των συνόρων ΗΠΑ-Μεξικού. Ο ιστότοπος εκτόξευσης Starship, τον οποίο η SpaceX αποκαλεί Starbase, είναι ο ίδιος ιστότοπος όπου οι τεχνικοί κατασκευάζουν γρήγορα νέα πρωτότυπα του γιγαντιαίου πυραύλου επόμενης γενιάς.

Όταν συναρμολογηθεί πλήρως, ο τεράστιος επαναχρησιμοποιήσιμος πύραυλος θα φτάσει σχεδόν τα 400 πόδια (120 μέτρα), καθιστώντας το Starship stack το μεγαλύτερο εκτοξευτή που κατασκευάστηκε ποτέ.

Το στάδιο ενίσχυσης, που ονομάζεται Super Heavy, θα περιέχει έως και 28 κινητήρες Raptor που καίνε μεθάνιο σε επιχειρησιακές πτήσεις και θα παράγει περίπου 16 εκατομμύρια λίβρες ώσης, διπλάσια από τη δύναμη του πυραύλου Saturn 5 εποχής Apollo της NASA. Έξι κινητήρες Raptor θα εγκατασταθούν στο κάτω μέρος του ανώτερου σταδίου, που ονομάζεται επίσης Starship.

Το Starship λειτουργεί ως ανώτερο στάδιο και επαναπληρώσιμος φορέας για τη μεταφορά ανθρώπων και φορτίων μέσω του διαστήματος σε προορισμούς στην τροχιά της Γης, το φεγγάρι, τον Άρη και άλλες απομακρυσμένες τοποθεσίες.

Το SpaceX αναπτύσσει το Starship ως ένα πλήρως επαναχρησιμοποιήσιμο διαστημικό σύστημα εκτόξευσης και μεταφοράς ικανό να μεταφέρει περισσότερους από 100 μετρικούς τόνους φορτίου σε χαμηλή γήινη τροχιά, περισσότερο από οποιονδήποτε άλλο πύραυλο στον κόσμο.

Κατά τη διάρκεια μιας προσπάθειας εκτόξευσης σε τροχιά, ο επαναχρησιμοποιούμενος ενισχυτής πρώτου σταδίου Super Heavy θα αποκολληθεί από το διαστημικό σκάφος και θα επιστρέψει στη Γη για κάθετη προσγείωση. Τελικά, το SpaceX θέλει να χρησιμοποιήσει τα όπλα catcher στον πύργο εκτόξευσης για να συλλάβει το φθίνον πρώτο στάδιο, διευκολύνοντας τη διαμόρφωση και τον ανεφοδιασμό για άλλη αποστολή.

Το διαστημικό σκάφος θα συνεχίσει σε τροχιά και θα αναπτύξει το ωφέλιμο φορτίο του ή θα ταξιδέψει στον προορισμό του σε βαθύ διάστημα και τελικά θα επιστρέψει στη Γη για να πετάξει ξανά.

Η πρώτη δοκιμαστική πτήση του Starship, αν και τολμηρή σε μέγεθος, θα στοχεύσει στην επίδειξη βασικών δυνατοτήτων εκτόξευσης του πυραύλου και θα επιστρέψει σε αυτήν χωρίς μια πλήρη δοκιμή σύνθετων συστημάτων προσγείωσης και ανάκτησης, σύμφωνα με το αρχείο SpaceX της FCC.

Ο ενισχυτής πυραύλων Super Heavy θα πυροδοτήσει την παρτίδα των 28 κινητήρων από το Raptor για περίπου 2 λεπτά 49 δευτερόλεπτα σε μια τροχιά ανατολικά από την τοποθεσία εκτόξευσης Starbase.

Μετά από περίπου δύο δευτερόλεπτα, ο ενισχυτής Super Heavy 230 ποδιών (70 μ.) Θα απομακρυνόταν για να ξεκινήσει η κατάβαση στον Κόλπο του Μεξικού περίπου 8 λεπτά, 15 δευτερόλεπτα, μετά την εκτόξευση. Ο γιγαντιαίος ενισχυτής θα στοχεύσει να προσγειωθεί περίπου 12 μίλια (20 χιλιόμετρα) από την ακτή, σύμφωνα με το SpaceX.

Εν τω μεταξύ, το τροχιακό στάδιο του Starship θα ανάψει τους κινητήρες Raptor στο T + plus 3 λεπτά 56 δευτερόλεπτα και θα επιταχυνθεί σε τροχιά, κατευθυνόμενος ανατολικά πάνω από τον Κόλπο του Μεξικού και ακολουθώντας μια πορεία που περνά ανάμεσα στη Νότια Φλόριντα και την Κούβα. Οι κινητήρες Raptor αναμένεται να διαρκέσουν περίπου 8 λεπτά 41 δευτερόλεπτα στην αποστολή, δήλωσε ο SpaceX, μόλις ο πύραυλος φτάσει στην απαιτούμενη τροχιακή ταχύτητα περίπου 17.000 mph (πάνω από 27.000 km / h).

Το διαστημικό σκάφος σε τροχιά θα συνεχίσει να πετάει ανάμεσα στα Στενά της Φλόριντα. Η SpaceX είπε ότι θα επιτύχει τροχιά έως ότου κάνει έναν προσγειωμένο στόχο προσγείωσης περίπου 100 χιλιόμετρα (περίπου 62 μίλια) από τη βορειοδυτική ακτή Kauai σε μια μαλακή προσγείωση στον ωκεανό.

Όλο το ταξίδι – από την απογείωση στο Τέξας έως το ράντισμα κοντά στη Χαβάη – θα διαρκέσει περίπου 90 λεπτά.

“Το SpaceX σκοπεύει να συλλέξει όσο το δυνατόν περισσότερα δεδομένα κατά τη διάρκεια της πτήσης για να εκτιμήσει τη δυναμική εισόδου και να κατανοήσει καλύτερα σε τι εκτίθεται το όχημα σε ένα σύστημα πτήσης που είναι εξαιρετικά δύσκολο να προβλεφθεί με ακρίβεια ή να αναπαραχθεί μαθηματικά”, δήλωσε ο SpaceX. “Αυτά τα δεδομένα θα καταδείξουν τυχόν αλλαγές στη σχεδίαση του οχήματος ή στα CONOPs (ιδέα λειτουργίας) μετά την πρώτη πτήση και θα δημιουργήσουν καλύτερα μοντέλα για να τα χρησιμοποιήσουμε στις εσωτερικές μας προσομοιώσεις.”

Η εταιρεία δεν έχει ορίσει ημερομηνία στόχου για την έναρξη της πρώτης τροχιακής δοκιμής του Starship, αλλά ο διευθύνων σύμβουλος της SpaceX, Elon Musk, δήλωσε ότι το πρώτο πλάνο του Starship στο διάστημα θα μπορούσε να συμβεί πριν από το τέλος του έτους.

Το αίτημα της SpaceX για εξουσιοδότηση της FCC για χρήση εξοπλισμού επικοινωνίας στη δοκιμαστική πτήση του διαστημικού σκάφους σε τροχιά δείχνει ότι η εταιρεία αναμένει ότι η αποστολή επίδειξης θα πραγματοποιηθεί κάποια στιγμή μεταξύ 20 Ιουνίου και 20 Δεκεμβρίου.

Η πρώτη δοκιμαστική πτήση του διαστημικού σκάφους, την οποία ο Musk πρότεινε νωρίτερα φέτος θα μπορούσε να συμβεί ήδη τον Ιούλιο, θα ακολουθηθεί από μια σειρά συνεχών πτήσεων με στόχο τον έλεγχο της απόδοσης του πυραύλου σε σχετικά χαμηλά υψόμετρα.

Τα πέντε μοντέλα διαστημικών σκαφών που ξεκίνησαν από τον Δεκέμβριο χρησιμοποίησαν τρεις κινητήρες Raptor για να τροφοδοτήσουν δοκιμαστικούς πύραυλους 16 ορόφων σε υψόμετρα άνω των 30.000 ποδιών (περίπου 10 χιλιόμετρα) πάνω από το νότιο Τέξας. Τέσσερις πύραυλοι δοκιμής πυροβολήθηκαν κατά τη διάρκεια ή λίγο μετά την προσγείωση, αλλά το τελευταίο πρωτότυπο του Starship – Σειρά # 15 – αποκατέστησε την προωθητική κατακόρυφη προσγείωση στη μονάδα Starbase.

Το στάδιο Starship, όπως το Super Heavy booster και ο μερικώς επαναχρησιμοποιούμενος πύραυλος Falcon 9 που είναι επί του παρόντος σε λειτουργία, θα χρησιμοποιήσει μεταβλητή ώθηση από τους κύριους κινητήρες του για να επιβραδύνει την κατάβαση.

Η SpaceX σχεδιάζει περισσότερες ατμοσφαιρικές δοκιμαστικές πτήσεις των πρωτοτύπων Starship για να τελειοποιήσει την απογείωση και την προσγείωση του πυραύλου. Η εταιρεία σχεδιάζει επίσης να πραγματοποιήσει την πρώτη δοκιμή “hop” ενός μεγάλου μεγέθους Super Heavy κινητήρα, πιθανώς πριν προχωρήσει στην προσπάθεια εκτόξευσης τροχιάς.

Οι μηχανικοί έχουν δοκιμάσει δείγματα ολίσθησης υλικού θερμικής ασπίδας στο δέρμα από ανοξείδωτο ατσάλι του Starship, αλλά ο τροχός του πυραύλου θα απαιτήσει ένα πιο εκτεταμένο θερμικό φράγμα για να αντέξει τις ακραίες θερμοκρασίες της ατμοσφαιρικής επιστροφής.

Το πρωτότυπο SN15 που ξεκίνησε και προσγειώθηκε με επιτυχία στις 5 Μαΐου έκανε το ντεμπούτο του σε αρκετές αναβαθμίσεις στον πύραυλο Starship. Η SpaceX είπε ότι οι αλλαγές “θα επιτρέψουν μεγαλύτερη ταχύτητα και αποδοτικότητα κατά την παραγωγή και την πτήση.”

Οι αναβαθμίσεις SN15 περιλαμβάνουν «μια νέα βελτιωμένη σουίτα αεροηλεκτρονικής, μια αναβαθμισμένη αρχιτεκτονική προωθητικού στην πίσω φούστα και έναν νέο σχεδιασμό και διαμόρφωση για τον κινητήρα Raptor», δήλωσε ο SpaceX.

Το επόμενο άλμα θα έρθει στην ικανότητα πυραύλων Starship με το SN20, το οποίο θα εξοπλιστεί για μια δοκιμαστική πτήση.

Ο Musk έγραψε στο Twitter νωρίτερα φέτος ότι ο συνδυασμός Super Heavy / Starship θα είχε αρχικά μεγάλη πιθανότητα να επιτύχει μια επιτυχημένη εκτόξευση σε τροχιά, αλλά πιθανότατα θα χρειαστούν αρκετές προσπάθειες προτού η SpaceX κυριαρχήσει τους ελιγμούς Starship για να εισέλθει ξανά και να προσγειωθεί από την τροχιά.

Τον περασμένο μήνα, η SpaceX κέρδισε συμβόλαιο 2,9 δισεκατομμυρίων δολαρίων από τη NASA για την ανάπτυξη παραγώγου του διαστημικού σκάφους Starship για την προσγείωση αστροναυτών στο φεγγάρι μέσω του προγράμματος Artemis του διαστημικού γραφείου. Η SpaceX κέρδισε προσφορές από την Blue Origin και τη Dynetics για να κερδίσει το συμβόλαιο για το επόμενο σεληνιακό διαστημικό σκάφος που κατατάσσεται από τη NASA.

Σύμφωνα με τα σχέδια της NASA, οι αστροναύτες θα εγκαταλείψουν τη Γη πάνω στον πύραυλο Space Launch System της κυβέρνησης και την κάψουλα Orion του οργανισμού και στη συνέχεια θα συναντήσουν το διαστημικό σκάφος Starship που βρίσκεται ήδη σε σεληνιακή τροχιά. Το διαστημικό σκάφος θα εκτοξευτεί από τη Γη χωρίς κανέναν επί του σκάφους.

Αφού προσγειωθεί στο φεγγάρι, οι αστροναύτες θα βγουν από το διαστημικό σκάφος και θα οδηγήσουν το ασανσέρ στην επιφάνεια. Μόλις ολοκληρωθεί η εργασία τους, τα μέλη του πληρώματος θα εκτοξεύσουν το διαστημικό σκάφος σε σεληνιακή τροχιά, θα συναντήσουν την κάψουλα Orion και θα επιστρέψουν στη Γη.

Τον περασμένο μήνα, η SpaceX κέρδισε συμβόλαιο 2,9 δισεκατομμυρίων δολαρίων από τη NASA για την ανάπτυξη παραγώγου του διαστημικού σκάφους Starship για την προσγείωση αστροναυτών στο φεγγάρι μέσω του προγράμματος Artemis του διαστημικού γραφείου. Η SpaceX κέρδισε προσφορές από την Blue Origin και τη Dynetics για να κερδίσει το συμβόλαιο για το επόμενο σεληνιακό διαστημικό σκάφος που κατατάσσεται από τη NASA.

Σύμφωνα με τα σχέδια της NASA, οι αστροναύτες θα εγκαταλείψουν τη Γη πάνω στον πύραυλο Space Launch System της κυβέρνησης και στην κάψουλα Orion του οργανισμού και στη συνέχεια θα συναντήσουν το διαστημικό σκάφος Starship που βρίσκεται ήδη σε σεληνιακή τροχιά. Το διαστημικό σκάφος θα εκτοξευτεί από τη Γη χωρίς κανέναν στο πλοίο.

Αφού προσγειωθεί στο φεγγάρι, οι αστροναύτες θα βγουν από το διαστημικό σκάφος και θα οδηγήσουν το ασανσέρ στην επιφάνεια. Μόλις ολοκληρωθεί η εργασία τους, τα μέλη του πληρώματος θα εκτοξεύσουν το διαστημικό σκάφος σε σεληνιακή τροχιά, θα συναντήσουν την κάψουλα Orion και θα επιστρέψουν στη Γη.

Το SpaceX μείωσε το κόστος εκτόξευσης με τον πύραυλο Falcon 9, ο οποίος διαθέτει επαναχρησιμοποιήσιμο πρώτο στάδιο και κάλυμμα ωφέλιμου φορτίου. Αλλά κανένα μέρος δεν μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί γρήγορα και το δεύτερο στάδιο του Falcon 9 είναι ολοκαίνουργιο για κάθε αποστολή.

“Με το Starship, ελπίζουμε να τα ξαναχρησιμοποιήσουμε”, δήλωσε ο Musk τον περασμένο μήνα. Αυτό είναι ένα δύσκολο πρόβλημα για τους πυραύλους, αυτό είναι σίγουρο. Μας πήρε, είμαστε 19 τώρα. Νομίζω ότι ο σχεδιασμός Starship μπορεί να λειτουργήσει. Είναι κάτι δύσκολο να λυθεί και η υποστήριξη της NASA εκτιμάται πολύ από αυτή την άποψη. Νομίζω ότι θα λειτουργήσει. “

Τελικά, ο Musk θέλει να κατέχει έναν στόλο θαλάσσιων σκαφών για να ανακτήσει και να ξαναρχίσει τα Super Heavy booster και Starship πυραύλους.

“Το booster υποτίθεται ότι χρησιμοποιείται, δεν ξέρω, δεκάδες φορές την ημέρα, βασικά κάθε δύο ώρες”, δήλωσε ο Musk σε μια εκπομπή X PRIZE τον περασμένο μήνα. Αυτό σχετίζεται κυρίως με τη μεταφορά καυσίμων και την τοποθέτηση πλοίων. Και τότε το πλοίο θα μπορούσε να χρησιμοποιείται, θεωρητικά, κάθε τρεις ώρες … αλλά σίγουρα κάθε έξι έως εννέα ώρες, για παράδειγμα. Θα το καλούμε δύο φορές την ημέρα για αποστολή. Θα κατασκευάσουμε περισσότερα πλοία από ό, τι υπάρχουν ενισχύσεις. “

Οι αξιωματούχοι του SpaceX πρότειναν ότι το Starships θα μπορούσε να επιφορτιστεί με το ταξίδι σε ηπείρους με μεγάλη ταχύτητα από σημείο σε σημείο στη Γη.

«Μόλις έχουμε τις πλατφόρμες πλωτών διαστημάτων, μπορούμε να τις τοποθετήσουμε έτσι ώστε το πλοίο να μπορεί να επιστρέψει σε μία τροχιά», δήλωσε ο Musk. “Έτσι θα μπορούσε να ισχύει, ας πούμε ότι έχουμε τρία πλοία που ξεκινούν κάθε μέρα, δηλαδή 1.000 πτήσεις το χρόνο, το καθένα μεταφέρει 100 έως 150 τόνους ωφέλιμου φορτίου σε τροχιά.”

“Θα έλεγα ότι είναι πρόσφατα αν και πιστεύω ότι είναι εφικτή η πλήρης και γρήγορη επαναχρησιμοποίηση”, δήλωσε ο Musk. “Δεν ήμουν σίγουρος για πολύ, αλλά τώρα είμαι σίγουρος.”

Στείλτε email στον συντάκτη.

Ακολουθήστε τον Stephen Clark στο Twitter: Ενσωμάτωση Tweet.