СпацеКс прави више од 1.000 измена у својој надолазећој ракети Старсхип – Арс Тецхница

СпацеКс ће покренути неколико надоградњи за друго лансирање своје масивне ракете великих размера Старсхип. Ова побољшања укључују велику промену у начину раздвајања две ракетне фазе, побољшања погонског система и ојачану лансирну платформу у јужном Тексасу која би требало да издржи експлозије из 33 главна мотора.

„Постоји страшно много промена између последњег лета свемирске летелице и овог, више од хиљаду“, рекао је Елон Муск, оснивач и извршни директор СпацеКс-а. „Тако да мислим да је вероватноћа да ће овај следећи лет бити успешан и да уђе у орбиту, много већа од претходног. Можда чак 60 процената. Зависи од тога колико добро прођемо у фази раздвајања.“

Маск је изнео неке од модификација ракете Старсхип у дискусији на Твиттер Спацес у суботу са новинарком Ешли Венс. Рекао је да би следећа ракета Старсхип и надоградње лансирне рампе у објекту Старбасе у Јужном Тексасу требало да буду спремне за следећи пробни лет за око шест недеља. „Ово је најбоље што знамо у овом тренутку“, рекао је Муск.

Старсхип је дизајниран да може бити у потпуности за вишекратну употребу, а СпацеКс планира да га користи за летење сателита у орбиту, изградњу танкера за допуњавање горива и складишта горива, и на крају превоза терета и посаде на Месец и Марс. Дугорочни циљ компаније СпацеКс је да замени ракету Фалцон 9 и капсулу посаде Драгон приватно финансираним Старсхипом.

Званичници СпацеКс-а били су задовољни исходом првог пуног пробног лета Старсхип-а 20. априла, који је достигао висину од око 24 миље (38 километара) пре него што је измакао контроли након вишеструких отказа мотора и губитка система за навођење ракете. Пробни лет је оборио рекорд за највећу и најмоћнију ракету икада лансирану—394 стопе (120 метара) високу и покретану од скоро 15 милиона фунти мотора Раптор на метан.

Ракета је подељена на два дела. Бостер степен под називом Супер Хеави са 33 Раптор мотора је дизајниран да покреће летелицу кроз Земљину атмосферу, а затим горњи степен са шест мотора – познат једноставно као Звездани брод – преузима да убрза до орбиталне брзине. У оперативним мисијама, горњи степен Звезданог брода може послужити као носач потискивача, носач корисног терета или одељак за посаду.

Једна од најзначајнијих промена које је СпацеКс направио у дизајну Старсхипа је одвајање појачивача од горњег степена, догађај који се дешава око три минута након полетања. Пробни лет Старсхипа у априлу није стигао до фазе раздвајања.

„Направили смо неку врсту касне промене која је заиста значајна за начин на који функционише раздвајање фаза, а то је да користимо оно што се зове ‘хот стагинг’, где палимо моторе горњег степена, или брода, док прва фаза, или фаза појачања, мотори и даље раде.“

Руске ракете, као што је часни Сојуз, деценијама користе технологију вруће фазе, али она није коришћена ни на једном модерном америчком лансирном ракету. Ракете обично искључују своје бустер моторе на неколико секунди пре него што одбаце први степен и упале мотор горњег степена.

Муск је рекао да ће СпацеКс угасити већину Супер Хеави бустер мотора, а затим упалити моторе у горњем степену Старсхип-а један по један. Резултат промене је да повећава капацитет подизања корисног терета Старсхип-а, који већ износи преко 100 метричких тона у ниској Земљиној орбити. Али то значи да инжењери морају да додају оклоп на врх појачивача од нерђајућег челика, који СпацеКс жели да опорави и поново користи више пута.

„Очигледно, таква врста издувава појачало, тако да морате да заштитите врх степена за појачавање од тога да га мотори горњег степена изгоре“, рекао је Муск, додајући да ће промена дизајна додати око 10 одсто побољшања носивости. капацитет ракете Старсхип.

Одвајање степеница ракете од појачивача мотора који су већ угашени доводи до губитка потиска. Како ракета наставља да се привремено пење, Земљина гравитациона сила почиње да смањује њену брзину.

„Дакле, желите да се бродски мотори покрену пре него што се појачивачи потпуно угасе“, рекао је Маск.

Муск је рекао да СпацеКс додаје проширење на врху Супер Хеави појачивача са отворима како би се омогућило да прегрејани гас из мотора горњег степена безбедно тече из структуре ракете „а не само да се разнесе“. „Ово је најопаснија ствар, мислим, за следеће путовање.

Многи од 33 Раптор мотора на Супер Хеави бустеру или нису успели да се запале или су изгубили снагу током пробног лансирања 20. априла. Муск је рекао да је први пробни лет Старсхипа користио „комплет“ мотора направљених и тестираних током годину дана.

За други пробни лет Старсхип-а, тимови СпацеКс-а прилагођавају разводнике на Раптор моторима који усмеравају врући гас богат метаном ка комори за сагоревање сваког мотора да би се помешао са гасом богатим кисеоником. Ранији дизајн је био склон цурењу, јер је врући гас могао да побегне кроз рупе за вијке које су коришћене за причвршћивање колектора на мотор. Инжењери ће увести побољшани дизајн колектора и додати више обртног момента завртњима како би решили забринутост због цурења високо загрејаног гаса.

У претходним коментарима, Муск је навео неколико других надоградњи које ће дебитовати на следећем пробном лету свемирске летелице. Ово укључује електричне контроле вектора потиска како би се заменио хидраулични систем управљања који је коришћен у лансирању 20. априла, заједно са јачим штитом око сваког од појачаних мотора Раптор 33 да би их заштитио од експлозија мотора у близини, што је мера намењена да се смањи могућност каскадног квара .

Једна од највидљивијих области рада на лансирном месту Старбасе је изливање скоро 1.000 кубних метара бетона армираног челика испод базе лансирне рампе, где Старсхип и његов Супер Хеави носач стоје пре полетања. Током лансирања у априлу, снажна експлозија мотора Раптор ракете је пробила рупу у бетонској плочи испод лансирне рампе, бацајући комаде материјала хиљадама стопа од платформе.

СпацеКс ће поставити два дебела челична панела преко новог слоја армираног бетона, са каналима који ће бити провучени кроз њих како би се омогућило проток воде и ослобађање врха.

„Замислите то као џиновску, окренуту главу туша“, рекао је Муск. „У суштини ћете гурати воду нагоре док је ракета на врху платформе да бисте се супротставили огромној количини топлоте из појачивача.“

План предстојећег пробног лета Старсхип-а такође ће имати да ракета остане на платформи краћи временски период, смањујући могућност оштећења. „Заправо ћемо претерати са сендвичем од челика и бетона“, рекао је Маск. „Ово би требало да остави базу јастука у много бољем облику него прошли пут.“

Бацање воде на лансирну рампу није нов концепт. СпацеКс користи воду да пригуши акустичну енергију на својим лансирним платформама Фалцон 9 на Флориди и у Калифорнији, али менаџери су одлучили да не користе сличну поставку на лансирној платформи Старсхип у Тексасу.

„Ретроспектива је 20/20“, рекао је Муск. „Да, наравно, жао нам је.

Када су га питали о најтежем преосталом техничком изазову за програм Старсхип, Муск је одбио. Сврха пробних летова Старсхипа, рекао је он, је да се „реше непознанице“ о ракети, од којих се многе не могу поправити док инжењери не прикупе податке од стварног лансирања.

Једна тема о којој Маск није разговарао током свог Твиттер Спацес ћаскања била је преглед система за завршетак лета ракете Старсхип, коме је требало дуже него што се очекивало да уништи летелицу након што је скренула са раније планиране путање лета у априлу. Систем за рушење функционише тако што детонирају пиротехничке канистере како би фрагментирали резервоаре за гориво пројектила и требало би да изазове брзо распадање возила пре него што угрози насељена места.

ФАА, регулаторна агенција задужена да осигура да лансирање пројектила не угрози јавност, мораће да преиспита све промене у режиму уништавања.

Априлски пробни лет Старсхип-а није угрозио ниједну јавну површину, али Муск је у напоменама убрзо након пробног лета 20. априла рекао да ће можда требати више времена да се „рехабилитира“ систем за завршетак лета него да се раније реше други проблеми у распореду СпацеКс-а. Следеће лансирање свемирске летелице.

Муск је у суботу признао да можда неће зависити од СпацеКс-а када се догоди следеће тестирање Старсхипа. „Овде има много варијабли које су ван наше контроле.