SpaceX zmienił zasady gry. Starship poleciał po raz trzeci, ale inaczej

SpaceX Starship (tę nazwę stosujemy zarówno wobec kompletnej dwustopniowej rakiety dużego udźwigu, jak i jej górnego wielofunkcyjnego członu) to najambitniejszy prywatny projekt w historii. Rakieta, która jeśli zacznie być eksploatowana może zastąpić wszystko co dotychczas udało się wymyślić NASA. Nawet kosztowny program SLS, nie mówiąc już o dawnej rakiecie Saturn V.

Starship jest pierwszą w historii rakietą, która została pomyślana jako nadająca się w pełni do ponownego użytku i jest już na etapie prototypu.

W ubiegłym roku SpaceX dwa razy startowało Starshipem. Najpierw wiosną, potem jesienią. Żadna z tych prób nie była w pełni udana, jednak tę drugą można uznać za zrealizowaną w dużym stopniu. Za pierwszym razem sporo rzeczy nie zadziałało już na samym początku lotu. Nie wszystkie silniki funkcjonowały, a gdy miało dojść do rozdzielenia się obu członów rakiety, tak się nie stało, co w efekcie doprowadziło do jej zniszczenia w locie.

Był też sukces, który okupiono sporymi stratami na Ziemi. Okazało się, że Starship to istotnie potężna rakieta (generuje ciąg prawie dwa razy silniejszy niż SLS NASA), jednakże betonowa konstrukcja, na której rakieta jest osadzona przed startem uległa poważnemu uszkodzeniu.

Naprawa elementów betonowych, usprawnienie działania silników w dolnym członie, były tylko niektórymi z 63 poprawek, które po śledztwie zaordynowała FAA. SpaceX wywiązało się z tych nakazów i 18 listopada 2023 r. Starship ponownie oderwał się od Ziemi rozpoczynając drugą próbę osiągniecia kosmosu.

Pod tym względem - pokonanie linii Karmana - była to próba ze wszech miar udana. Zadziałały wszystkie silniki, stanowisko startowe przetrwało pierwsze sekundy ich pracy, a po 105 sekundach lotu doszło do rozdzielenia się członów. SpaceX spróbowało przy tej okazji czegoś nowego, odpalenia Raptorów w trakcie sekwencji rozdzielenia dwóch stopni rakiety i to też zadziałało.

Rakieta osiągnęła pułap 148 km, czyli dotarła do przestrzeni kosmicznej. Jednak nie wykonała zaplanowanego lotu orbitalnego, a żaden z członów nie dotarł do Ziemi. Zarówno booster Super Heavy (dolny stopień rakiety) jak i Starship eksplodowały. W tym pierwszym doszło do problemów z systemem dostarczania paliwa do silników, a powodem wymuszenia zniszczenia górnego stopnia Starshipa doprowadził wydostający ze zbiorników nadmiarowy tlen. Ponieważ SpaceX nie stosuje izolacji termicznej z pianki, dopóki Starship nie osiągnie przestrzeni kosmicznej musi co pewien czas umożliwiać wydostanie się tlenu, który zamienia się w gaz i zwiększa ciśnienie wewnątrz konstrukcji.

Elon Musk komentując szczegóły niepowodzenia w pełni drugiej próby lotu orbitalnego, dodał, że - gdyby ładownia Starshipa była pełna, to nie doszłoby do eksplozji.

W okresie przedświątecznym SpaceX miało niewielką nadzieję, że uda się wykonać trzeci lot jeszcze przed końcem 2023 roku. Wtedy byłoby to istotnie „do trzech razy sztuka”. Jednak FAA jest nieubłagane i dopiero w lutym 2024 zakończono śledztwo w sprawie drugiego lotu. Tym razem poprawek nie było już tak wiele, siedem dotyczyło stopnia Super Heavy, a dziesięć stopnia Starship.

Po ogłoszeniu wyników przez FAA, wydawało się, że SpaceX podąży wcześniejszą ścieżką. Powtórzy start z nadzieją na już udany lot orbitalny i pomyślne lądowanie obu członów rakiety. Lądowanie polegające na wpadnięciu do wody, bo ten etap lotu wymaga jeszcze dopracowania, ale nie jest niezbędny, by loty Starshipa stały się funkcjonalne.

SpaceX jednak ciągle jest mało wyzwań, dlatego lot trzeci będzie różnił się znacząco od poprzednich lotów. Już na samym etapie tankowania rakiety zaszła ogromna zmiana. Czas tankowania skrócono dwukrotnie do jedynie 45 minut. To dwa razy szybciej niż tankowanie Falcona 9, a przecież ta rakieta zabiera o wiele mniej paliwa.

Potem SpaceX planuje start i rozdzielenie stopni z wcześniejszym uruchomieniem silników tak jak w listopadzie 2023, ale potem wydarzy się coś niespodziewanego. Starship w trakcie lotu orbitalnego otworzy i zamknie przestrzeń ładunkową (obecnie wygląda ona jak szczelina). Raczej trudno spodziewać się, by tym razem na pokładzie były satelity, wymaga to bowiem zgody.

Gdy Starship będzie realizował swój lot wokół Ziemi, a przestrzeń ładunkowa wciąż otwarta, zrealizowany zostanie eksperyment przetoczenia paliwa ze zbiornika na czubku stopnia rakiety w stronę silników. Gdy to się uda, może dojść też do pierwszego udanego ponownego zapłonu silników Raptor w przestrzeni kosmicznej. A gdy ten etap się powiedzie, do kontrolowanego wejścia w atmosferę.

Starship w trakcie trzeciego lotu ma osiągnąć jeszcze wyższy pułap niż za drugim razem. Zmianie ulegnie także całkowita trajektoria lotu. Nie zakończy się on tak jak wcześniej planowano w okolicy Hawajów na Oceanie Spokojnym, ale wcześniej na Oceanie Indyjskim po nieco ponad godzinie lotu.

Wciąż Starship nie wykona pełnego obiegu Ziemi, ale jeśli wszystkie założenia trzeciego lotu zostaną wypełnione, będzie to ogromny przełom w projekcie.

Czternastego marca, czyli w tak zwany dzień liczby Pi (3.14 ze względu na odwrotną notację miesiąca i dnia przy zapisie daty), to data, którą już teraz Elon Musk ogłosił jako dzień trzeciego lotu Starshipa. Start może nastąpić około godziny 14:00 naszego czasu w najbliższy czwartek, ale czy ta data okaże się realna zdecyduje nie tylko pogoda, ale i FAA. Wciąż bowiem nie ma ostatecznej zgody na trzeci lot. SpaceX jednak nie próżnuje i poprawia wszystkie inne niedociągnięcia, w tym brakujące płytki termiczne. Zainstalowano dodatkowe anteny, by zwiększyć siłę sygnału i usprawnić komunikację z rakietą w trakcie lotu.

Poniżej jedna z zapowiadanych transmisji trzeciego lotu, czyli ITF3 (Integreated Flight Test 3).

W trakcie trzeciego lotu wykorzystany będzie tak zwany Ship 28 (SN28) i Booster 10 (B10). To tak zwana wersja pierwsza (V1) Starshipa. Niezależnie od tego, czy lot uda się w pełni, szykowane są jeszcze Ship 29, 30 i 32 i odpowiadające im Boostery. To jednak wciąż prototypy.

Elon Musk nie ukrywa, że finalna wersja Starshipa będzie jeszcze większa. Obecnie mówimy o 122 metrowej konstrukcji, w której górny stopień ma 50 metrów długości. To jego rozmiar, ale i zwiększona w porównaniu z innymi budowanymi na ziemi pojazdami pojemność przestrzeni ładunkowej, wymusza tak dużą moc silników dolnego stopnia rakiety.

Planowana jest już wersja druga Starshipa (V2), której górny stopień będzie około 10 metrów dłuższy. Potem powstać ma też wersja trzecia (V3), a cały Starship może osiągnąć długość sięgającą nawet 140 lub 150 metrów, co wymusi też podwyższenie wieży startowej. Musk często puszcza wodze fantazji, dlatego pozostańmy na razie przy obecnych i tak ogromnych rozmiarach. W imię zasady lepsze wrogiem dobrego, a przecież trzeba się jeszcze nauczyć wielokrotnie używać poszczególnych stopni Starshipa. Na razie to tylko jednorazowe epizody.

Źródło: SpaceX, inf. własna, fot wejściowe: SpaceX