SpaceX dokonuje historycznego wyczynu - chwyta dokującą rakietę używając mechanicznych ramion

Zdjęcie: SpaceX

Rakieta Super Heavy-Starship, najpotężniejsza wyrzutnia na świecie, startuje z ośrodka SpaceX w Boca Chica w Teksasie. Zdjęcie: SpaceX
 

W międzyczasie górny stopień statku Starship zatoczył pętlę wokół planety i zgodnie z planem ponownie wszedł w atmosferę nad Oceanem Indyjskim, znosząc temperatury bliskie 3000 stopni, gdy opadał do kontrolowanego, wyznaczonego celu.

Statek kosmiczny przeszedł przez piekielny upał ponownego wejścia w stosunkowo dobrym stanie, chroniony przez ulepszone płytki osłony termicznej i wzmocnione płetwy sterowe, które działały w razie potrzeby, gdy pochłaniała go kula ognia tarcia atmosferycznego.

Jednak zapierające dech w piersiach przechwycenie pierwszego stopnia z powrotem na platformie startowej, przy użyciu ramion przypominających szczypce, bardziej znanych jako pałeczki, było niewątpliwą atrakcją piątego lotu testowego gigantycznej rakiety.

Przechwycenie opadającego 23-piętrowego boostera Super Heavy za pomocą ramion mechazilli stanowiło bezprecedensowy kamień milowy w dążeniu SpaceX do opracowania w pełni wielokrotnego użytku, szybko wystrzeliwanych rakiet, technologicznego tour de force niemającego sobie równych w historii wcześniejszych programów kosmicznych opartych na zużywalnych, wystrzeliwanych rakietach.

„Wielki krok w kierunku uczynienia życia wieloplanetarnym został dziś wykonany”, powiedział założyciel SpaceX Elon Musk na swojej platformie społecznościowej X.

Rakieta o wysokości 397 stóp wystartowała z kosmodromu SpaceX w Boca Chica w Teksasie na wybrzeżu Zatoki Perskiej o godzinie 8:25 czasu EDT, prezentując spektakularny pokaz wschodu słońca, gdy 33 spalające metan silniki Raptor zapalały się z trzęsącym ziemią rykiem i potokiem płonących spalin.

33 silniki Raptor rakiety nośnej Super Heavy, widoczne podczas tankowania przed startem. Zdjęcie: SpaceX

Trzy minuty i 40 sekund po starcie, rakieta nośna Super Heavy opadła, obróciła się i ponownie uruchomiła 13 silników Raptor, aby odwrócić kurs i skierować się z powrotem w stronę wybrzeża Teksasu, podczas gdy górny stopień Starship kontynuował wznoszenie się w przestrzeń kosmiczną na mocy swoich sześciu silników Raptor.

Komputer pokładowy rakiety nośnej został zaprogramowany tak, by w razie jakichkolwiek problemów z rakietą lub mechanizmem przechwytującym rakietę, skierować ją do Zatoki Meksykańskiej.

Nie wykryto jednak żadnych takich problemów; kierownik lotu wysłał wymaganą komendę „start”, a rakieta Super Heavy kontynuowała lot w kierunku stanowiska startowego, opadając pod kątem, a następnie prostując się, gdy zbliżała się do punktu docelowego. Gdy rakieta powoli opadła obok wieży, dwa mechaniczne ramiona płynnie przesunęły się, aby chwycić rakietę, gdy jej silniki się wyłączyły.

Niezwykłe przechwycenie, kluczowy element dążenia Muska do osiągnięcia „szybkiej możliwości ponownego użycia”, nastąpiło, gdy górny stopień Starship wciąż zmierzał w kosmos i rozpryskiwał się w Oceanie Indyjskim, symulując przyziemienie na brzegu lub ostatecznie na Księżycu, lub Marsie.

Ciepło gromadzi się na górnym stopniu Starship, gdy rozpoczyna on ponowne wejście w atmosferę. Ulepszone płytki osłony termicznej i stateczniki sterownicze wytrzymywały temperatury sięgające 3000 stopni podczas zniżania, działając zgodnie z planem, aby chronić statek kosmiczny i naprowadzić go na cel, jakim jest wodowanie na Oceanie Indyjskim. Zdjęcie: SpaceX

Podczas czwartego lotu testowego rakiety w czerwcu, ekstremalne temperatury spowodowały znaczne uszkodzenia płytek ochronnych i płetw sterowych Starship. Do niedzielnego lotu wprowadzono wiele ulepszeń i usprawnień, aby wyeliminować lub zminimalizować takie uszkodzenia podczas ponownego wejścia w atmosferę.

Gdy Starship ponownie wszedł w atmosferę, kamery na rakiecie pokazały czerwonawą poświatę ciepła gromadzącą się na brzuchu statku kosmicznego, nasilającą się w miarę dalszego opadania. Pochłonięte przez kulę ognia płetwy statku pozostały nienaruszone, a pojazd przeszedł przez szczytowe nagrzewanie w dobrym stanie.

Chwilę później kamery zarejestrowały rozprysk w miejscu docelowym, po którym nastąpiła eksplozja. Biorąc pod uwagę, że rakieta nie jest przeznaczona do lądowania w wodzie, cokolwiek wydarzyło się po rozprysku, było przypadkowe dla tego, co można nazwać udanym lotem testowym.

Dwustopniowy Super Heavy-Starship, znany pod wspólną nazwą Starship, jest największą i najpotężniejszą rakietą na świecie, o dwukrotnie większej sile nośnej niż legendarny Saturn 5 NASA i niemal dwukrotnie większej niż nowa rakieta księżycowa Space Launch System.




Super Heavy booster opada, aby zostać przechwyconym przez ramiona mechaniczne na platformie startowej rakiety. Zdjęcie: SpaceX

Szeroki na 9 metrów pierwszy stopień Super Heavy, załadowany 6,8 milionami funtów ciekłego tlenu i metanu, ma 70 metrów wysokości i jest napędzany 33 silnikami Raptor, zaprojektowanymi przez SpaceX, generującymi do 16 milionów funtów ciągu. Górny stopień Starship mierzy 48 metrów długości i przenosi 2,6 miliona funtów materiału pędnego do zasilania kolejnych sześciu Raptorów.

Oba stopnie zaprojektowano tak, by były w pełni wielokrotnego użytku — Super Heavy będzie w stanie samodzielnie wrócić na platformę startową, podczas gdy Starship będzie podróżować na orbitę Ziemi, Księżyca lub Marsa. Starship został zaprojektowany do pionowego lądowania na własnej mocy rakietowej w miejscach lądowania na Ziemi i poza nią.

Głównym celem niedzielnego lotu było jednak zademonstrowanie możliwości przechwytywania powracających rakiet nośnych Super Heavy na platformie startowej, gdzie można je szybko odnowić, zatankować i ponownie wystrzelić.

SpaceX doprowadził do perfekcji lądowania pierwszego stopnia swoich rakiet Falcon 9, z powodzeniem odzyskując do tej pory 352 takie rakiety nośne za pomocą zasilanych przyziemień na lądowiskach lub statkach bezzałogowych na morzu. Mniejsze pierwsze stopnie rakiet Falcon 9 lądują samodzielnie, rozkładając cztery mechaniczne odnóża na kilka sekund przed przyziemieniem.

Wyciąganie wysokiego na 70 metrów Super Heavy z nieba za pomocą mechanicznych ramion, gdy rakieta opada i unosi się tuż obok swojej bramy startowej, wydawało się dziwacznym pomysłem, gdy po raz pierwszy zaproponowano go podczas początkowego rozwoju boostera.

W bezprecedensowym wyczynie SpaceX pomyślnie przechwycił opadający Super Heavy, wykorzystując potężne ramiona mechaniczne na swojej platformie startowej.  Zdjęcie: SpaceX

Jednak inżynierowie SpaceX „spędzili lata na przygotowaniach i miesiącach testów przed próbą złapania boostera, a technicy poświęcili dziesiątki tysięcy godzin na budowę infrastruktury, aby zmaksymalizować nasze szanse na sukces”, poinformowała firma na swojej stronie internetowej.

„Z każdym lotem opartym na wnioskach z poprzedniego, testując ulepszenia sprzętu i operacji w każdym aspekcie Starship, jesteśmy na skraju zademonstrowania technik fundamentalnych dla w pełni i szybko nadającego się do ponownego użycia projektu Starship”, kontynuuje firma.

SpaceX ma podpisany kontrakt z NASA na dostarczenie zmodyfikowanego statku Starship do przewożenia astronautów do lądowania w pobliżu południowego bieguna Księżyca w ramach programu agencji Artemis.

Aby dostarczyć lądownik Starship na Księżyc, SpaceX musi najpierw wynieść go na niską orbitę okołoziemską, a następnie wystrzelić wiele „tankowców” Super Heavy-Starship, aby zatankować lądownik na czas podróży na orbitę księżycową.

Astronauci wystartują na szczycie rakiety Space Launch System NASA i polecą na Księżyc na pokładzie kapsuły Orion zbudowanej przez Lockheed Martin. Załoga przeniesie się na oczekujący statek kosmiczny, by zejść na powierzchnię Księżyca. NASA ma nadzieję wysłać pierwszą kobietę i kolejnego mężczyznę na Księżyc w latach 2027-28, po lądowaniu statku Starship bez pilotażu.

Szybka możliwość ponownego użycia jest kluczowym elementem programu, biorąc pod uwagę liczbę superciężkich statków kosmicznych, które będą wymagane do pojedynczego lądowania na Księżycu. Choć niedzielny lot testowy przebiegł bez zakłóceń, to jednak konieczne będzie przeprowadzenie wielu lotów w celu udoskonalenia systemu i zademonstrowania niezawodności wymaganej do przewożenia astronautów.Jak długo może to potrwać, pozostaje kwestią otwartą.

W ciągu ostatnich kilku tygodni Musk rozpoczął w mediach społecznościowych kampanię przeciwko Federalnej Administracji Lotnictwa, narzekając, że biurokracja agencji zbyt długo analizuje i zatwierdza licencje na starty, co w efekcie tłumi innowacje i spowalnia rozwój nowego systemu rakietowego.

FAA przyznała licencję na niedzielny lot testowy dopiero dzień wcześniej. Tym razem jednak licencja obejmowała wiele lotów testowych z wykorzystaniem mniej więcej tego samego planu lotu.