Orbitalny test rakiety Starship jeszcze w 2021 roku?

Na kanał trafił właśnie nowy film o planowanym przez SpaceX teście orbitalnym Starshipa.

Streszczenie tekstowe filmu

Na początku maja w sieci pojawiła się informacja o złożeniu przez SpaceX wniosku do FCC (Federalna Komisja Łączności) o przyznanie od 20 czerwca do końca tego roku uprawnień na posługiwanie się wybranymi częstotliwościami radiowymi, celem przeprowadzenia testu orbitalnego rakiety Starship.

Wniosek dotyczy częstotliwości, na których będzie prowadzona komunikacja między stacjami naziemnymi, a orbitalnym statkiem Starship i boosterem Super Heavy. Starship ma dodatkowo komunikować się łączami satelitarnymi.

Ciekawym elementem wniosku jest załącznik, w którym SpaceX umieścił szkic profilu lotu. Timing zdarzeń jest następujący:

Czas Zdarzenie
00:00:00Start
00:02:49MECO – wygaszenie boostera
00:02:51Separacja stopni
00:02:56SES – uruchomienie Starshipa
00:08:15Lądowanie boostera
00:08:41SECO – wygaszenie Starshipa
01:30:20Wodowanie Starshipa

Rakieta w konfiguracji orbitalnej (Pierwszy stopień Super Heavy i drugi stopień Starship) wystartuje z powstającego właśnie w Starbase (Boca Chica, Teksas) stanowiska orbitalnego. Azymut na wschód w kierunku Cieśniny Florydzkiej.

Wizualizacja (nieoficjalna\TJK!) stanowiska orbitalnego i wieży startowej wraz z obrotową wieżyczką\ramieniem żurawia do pionowego montażu stopni rakiety.

W czasie 00:02:49 nastąpi wyłącznie silników pierwszego stopnia (MECO – Main Engine Cut Off), po 2 sekundach separacja stopni i po kolejnych 5 sekundach uruchomienie silników drugiego stopnia (SES – Second Engine Startup). Orbitalny Starship będzie już wtedy wyposażony w komplet 6 silników Raptor (3 w wersji atmosferycznej, którą znamy z poprzednich prototypów i 3 w wersji próżniowej).

Wizualizacja (nieoficjalna\TJK!) hamującego boostera Super Heavy. Booster bez nóg do lądowania.

Booster Super Heavy przy użyciu silników pozycjonujących RCS (Reaction Control System) odwróci się i ponownie uruchomi część silników, żeby wyhamować i zawrócić. Podczas zawracania zostaną też najprawdopodobniej otwarte stateczniki kratownicowe (Grid Fins), podobne do tych z boosterach Falconów 9. Siła bezwładności uniesie booster na wysokość powyżej 100km skąd, pod wpływem siły grawitacji zacznie spadać z powrotem na Ziemię.

Jako miejsce lądowania wybrano punkt w Zatoce Meksykańskiej oddalony o ok. 30 km od brzegu. Super Heavy nie wróci więc do placówki testowej SpaceX i na platformę do lądowania lecz przeprowadzi procedurę lądowania na oceanie. Nie wiadomo, czy SpaceX planuje umieścić tam jakąś jednostkę nawodną, na której booster miałby wylądować, czy zostanie wodowany.

SpaceX jest w posiadaniu dwóch platform oceanicznych, które były przedtem wykorzystywane przez przemysł rafineryjny. Jednostki przechodzą intensywną modernizację na potrzeby programu rakiety Starship. Platforma mogłaby posłużyć jako miejsce startu i lądowania Starshipów i\lub boosterów. Jest jednak bardzo mało prawdopodobne, że zostanie wykorzystana w pierwszym teście orbitalnym.

Wizualizacja (nieoficjalna\TJK!) boostera „złapanego” przez wieżę startową.

Dodatkowo firma pracuje nad konceptem łapania lądującego boostera. Specjalna konstrukcja na wieży startowej chwytałaby booster za grid fins zanim dochodziłoby do przyziemienia. Booster byłby pozbawiony nóg, przez to lżejszy, a cała rakieta o wyższym udźwigu.

Podsumowując ten etap: Pierwszy test orbitalny najprawomocniej nie przewiduje pełnego odzyskania boostera Super Heavy. Zostanie sprowadzony po trajektorii podobnej do docelowej, ale dla bezpieczeństwa trafi do oceanu.

Drugi stopień będzie wchodził na orbitę nad Cieśniną Florydzką i skoryguje inklinację, żeby unikać przelotu nad wyspami (terenami zamieszkałymi). Prawdopodobne inklinacja docelowa testu orbitalnego wyniesie 29,3°. Do wyłączenia silników Starshipa dojdzie w 00:08:41. Przez kolejne półtorej godziny statek będzie orbitował swobodnie.

Starship zakończy misję przed ukończeniem pełnego obiegu orbitalnego. Uruchomi ponownie silniki i wejdzie w atmosferę w okolicy Hawajów. Wykona manewr lądowania na północny zachód od wyspy Kaua’i i wpadnie do Pacyfiku w 01:30:20.

Prototypami, które dzisiaj pretendują do wykonania tego testu orbitalnego są Starship SN20 i booster Super Heavy BN3. Starship SN15 wykonał niedawno lot na dużą wysokość i udane lądowanie. Obecnie oczekujemy decyzji czy zrealizuje ponowny lot testowy lub inne testy naziemne. Dalej jest SN16, który jest na ukończeniu ale jego przyszłość stoi pod znakiem zapytania. Wykona lot testowy na dużą wysokość lub może zostać zezłomowany (jeśli jego próby nie wniosą nic do kampanii testowej). SN 17, 18, 19 nie powstaną (dotychczasowe podzespoły przeznaczono na zezłomowanie). Booster BN1 został zezłomowany (był prototypem technologicznym). BN2 miał być jednostką przeznaczoną do lotu, ale został zbiornikiem testowym. Obserwatorzy zauważyli również podzespoły powstającego BN2.1, który również może być jednostką do testów naziemnych.

Złożenie wniosku nie jest jednoznacznym dowodem, że do lotu orbitalnego dojdzie w tym roku. Chociaż SpaceX wnioskuje o pozwolenie na ten rok, to wszystko będzie zależeć od tempa i powodzenia nadchodzących testów. Zgoda FCC to też nie jedyna formalność niezbędna przed lotem orbitalnym. Zespół Elona Muska wnioskując do FCC daje nam jednak jasny sygnał, że przygotowania do testu orbitalnego trwają, a kampania testowa Starshipa wchodzi właśnie w tę fazę.