Η αεροδιαστημική εταιρεία SpaceX προγραμμάτισε την επανέναρξη των δοκιμαστικών πτήσεων για το σύστημα Starship για αυτήν την Πέμπτη. Η απογείωση του μεγαλύτερου διαστημικού οχήματος που κατασκευάστηκε ποτέ έχει προγραμματιστεί για τις 7:30 μ.μ., σύμφωνα με την ώρα Brasília. Η εκδήλωση τερματίζει μια επτάμηνη παύση χωρίς εργασίες εκτόξευσης για το συγκεκριμένο μοντέλο. Η αποστολή αντιπροσωπεύει ένα θεμελιώδες στάδιο στο χρονοδιάγραμμα της εταιρείας που ιδρύθηκε από την Elon Musk, η οποία επιδιώκει να επιτρέψει τη μεταφορά βαρέων φορτίων και πληρωμάτων εκτός της τροχιάς της Γης.
Κεντρικός στόχος της λειτουργίας είναι η επικύρωση των τεχνικών ενημερώσεων που εφαρμόζονται μετά τις αστοχίες που καταγράφηκαν σε προηγούμενες δοκιμές. Η επιτυχία αυτής της φάσης δοκιμής επηρεάζει άμεσα τα συμβόλαια που έχουν υπογραφεί με την Nasa για το πρόγραμμα Artemis. Η αμερικανική διαστημική υπηρεσία εξαρτάται από την πλήρη λειτουργία αυτού του εξοπλισμού για να επιστρέψει αστροναύτες στην επιφάνεια του Lua τα επόμενα χρόνια. Το έργο χρησιμεύει επίσης ως μηχανική βάση για μελλοντικές επανδρωμένες αποστολές στο Marte.
Arquitetura και ικανότητα εκτόξευσης οχήματος
Το μηχανικό συγκρότημα εντυπωσιάζει με τις πρωτόγνωρες διαστάσεις του στην παγκόσμια αεροδιαστημική βιομηχανία. Ο εξοπλισμός φτάνει σε συνολικό ύψος τα 124 μέτρα όταν είναι τοποθετημένος στην πλατφόρμα εκτόξευσης. Η μέτρηση Essa είναι ισοδύναμη με ένα κτίριο κατοικιών περίπου 40 ορόφων. Η κύρια κατασκευή χρησιμοποιεί ανοξείδωτο χάλυβα για την εξωτερική της άτρακτο. Η επιλογή αυτού του συγκεκριμένου υλικού στοχεύει να εγγυηθεί εξαιρετική θερμική αντίσταση κατά την επανεισόδου του Terra στην ατμόσφαιρα και να διατηρήσει το κόστος παραγωγής ελεγχόμενο σε μεγάλη κλίμακα.
Η μηχανική του έργου χωρίζει το όχημα σε δύο ξεχωριστά λειτουργικά μέρη για να διευκολύνει τον έλεγχο πτήσης. Το πάνω στάδιο, που ονομάζεται Starship, έχει μήκος 52 μέτρα και στεγάζει το διαμέρισμα φορτίου και τον μελλοντικό χώρο του πληρώματος. Η βάση του συστήματος σχηματίζεται από τον προωθητή Super Heavy, ο οποίος έχει μήκος 72 μέτρα. Ο συνδυασμός αυτών των δύο δομών επιτρέπει τη μεταφορά ενός τεράστιου όγκου υλικών στο διάστημα.
- Το πλήρες σύστημα φτάνει τα 124 μέτρα ύψος στην εξέδρα εκτόξευσης.
- Η άνω σκηνή έχει μήκος 52 μέτρα και μεταφέρει φορτίο και αστροναύτες.
- Το προωθητικό Super Heavy έχει μήκος 72 μέτρα και εγγυάται την αρχική απογείωση.
- Η χωρητικότητα μεταφοράς υπερβαίνει τους 100 τόνους για την τροχιά του Terra.
- Η άτρακτος χρησιμοποιεί ανοξείδωτο χάλυβα για να αντέχει σε υψηλές θερμοκρασίες τριβής.
Η βασική προϋπόθεση του εξοπλισμού είναι η πλήρης και ταχεία επαναχρησιμοποίηση όλων των δομικών στοιχείων του. Οι παραδοσιακοί πύραυλοι πετούν πολύτιμα μέρη στον ωκεανό ή την ατμόσφαιρα μετά τη χρήση. Το μοντέλο SpaceX προβλέπει ότι τόσο το διαστημόπλοιο όσο και ο προωθητής θα επιστρέψουν άθικτα στο έδαφος αφού εκπληρώσουν τις λειτουργίες τους. Η τεχνική ικανότητα του Essa υπόσχεται να μειώσει δραστικά την οικονομική αξία κάθε διαστημικής αποστολής, αλλάζοντας την εμπορική δυναμική του κλάδου.
Propulsão με βάση το μεθάνιο και το υγρό οξυγόνο
Η δύναμη που απαιτείται για την ανύψωση της κολοσσιαίας κατασκευής προέρχεται από ένα σύνολο 33 κινητήρων Raptor που είναι εγκατεστημένοι στη βάση του Super Heavy. Ο τέλειος συγχρονισμός όλων αυτών των προωθητηρίων κατά την ανάφλεξη είναι η μεγαλύτερη μηχανική πρόκληση της απογείωσης. Μια αστοχία αλυσίδας σε αυτό το στάδιο θέτει σε κίνδυνο τη σταθερότητα του οχήματος και θα μπορούσε να οδηγήσει σε πλήρη απώλεια του εξοπλισμού. Οι μηχανικοί αναθεώρησαν τα συστήματα παροχής καυσίμου για να αποφύγουν τα προβλήματα πίεσης που παρατηρήθηκαν σε προηγούμενες προσπάθειες.
Οι κινητήρες Raptor λειτουργούν με μείγμα υγρού μεθανίου και υγρού οξυγόνου. Η αεροδιαστημική βιομηχανία χρησιμοποιεί παραδοσιακά εξευγενισμένη κηροζίνη ή υγρό υδρογόνο στα μεγάλα έργα της. Η επιλογή του μεθανίου ανταποκρίνεται σε μια μακροπρόθεσμη στρατηγική που επικεντρώνεται στην εξερεύνηση του Planeta Vermelho. Η ατμόσφαιρα του Άρη έχει χημικά στοιχεία που επιτρέπουν την τοπική παραγωγή αυτού του καυσίμου μέσω βιομηχανικών διεργασιών. Η λειτουργία Essa εξαλείφει την ανάγκη μεταφοράς όλου του προωθητικού για το ταξίδι επιστροφής στο Terra.
Η ανάπτυξη αυτής της τεχνολογίας πρόωσης απαιτούσε χρόνια δοκιμών σε πάγκο πριν από την εγκατάσταση στο κύριο όχημα. Οι κινητήρες πρέπει να αντέχουν πολλαπλούς κύκλους εκκίνησης και διακοπής λειτουργίας στο κενό του χώρου. Η ανθεκτικότητα των εσωτερικών εξαρτημάτων ελέγχεται στα όρια των εργοστασιακών προδιαγραφών κατά τη διάρκεια ελιγμών κάθετης προσγείωσης. Η εταιρεία συλλέγει δεδομένα τηλεμετρίας σε πραγματικό χρόνο για να προσαρμόζει το λογισμικό ελέγχου πτήσης με κάθε νέα ανάφλεξη στη βάση δοκιμών.
Impacto στα προγράμματα του Nasa και αποικισμός του Άρη
Η κυβέρνηση του Estados Unidos παρακολουθεί το πρόγραμμα δοκιμών με αυξημένη προσοχή λόγω των δεσμεύσεων που έχει αναλάβει. Το Nasa επέλεξε μια τροποποιημένη έκδοση του Starship για να λειτουργεί ως Human Landing System στο πρόγραμμα Artemis. Η συγκεκριμένη μονάδα Este θα είναι υπεύθυνη για τη μεταφορά αστροναυτών από τη σεληνιακή τροχιά στην επιφάνεια του Lua. Ο Atrasos στην ανάπτυξη του πυραύλου SpaceX επηρεάζει άμεσα την ημερομηνία της ανθρώπινης επιστροφής στον φυσικό δορυφόρο.
Το Elon Musk διατηρεί την εστίασή του στη χρήση του οχήματος για τη δημιουργία μόνιμων βάσεων στο Marte. Το εταιρικό σχέδιο προβλέπει την αποστολή ολόκληρων στόλων πλοίων φορτωμένων με προμήθειες επιβίωσης και μονάδες στέγασης. Η άνευ προηγουμένου χωρητικότητα ωφέλιμου φορτίου του συστήματος καθιστά εφικτή τη μεταφορά βαρέων μηχανημάτων για εξωγήινες κατασκευές. Το έργο του αποικισμού εξαρτάται αποκλειστικά από τη μείωση του λειτουργικού κόστους που παρέχεται από την επαναχρησιμοποίηση πυραύλων.
Η εμπορική αγορά δορυφόρων αναμένει επίσης την πιστοποίηση του οχήματος για τακτικές λειτουργίες χαμηλής τροχιάς. Το Starship μπορεί να τοποθετήσει δεκάδες τηλεπικοινωνιακό εξοπλισμό στο διάστημα ταυτόχρονα. Η ανάπτυξη των παγκόσμιων αστερισμών του Διαδικτύου κερδίζει ταχύτητα με τη χρήση ενός μεγάλου εκτοξευτή. Η εταιρεία σχεδιάζει να πετάει συχνά στο μέλλον για να ανταποκριθεί στη μειωμένη ζήτηση από τον τομέα της τεχνολογίας και των επικοινωνιών.
Διεθνές Competição και μεθοδολογία δοκιμών
Η στρατηγική ανάπτυξης της SpaceX βασίζεται στην ταχεία κατασκευή πρωτοτύπων και σε αυστηρές πρακτικές δοκιμές. Η εταιρεία αποδέχεται τον κίνδυνο δομικών αστοχιών κατά τη διάρκεια πειραματικών πτήσεων ως τρόπο επιτάχυνσης της μάθησης της ομάδας μηχανικών. Το περιστατικό Cada δημιουργεί έναν τεράστιο όγκο δεδομένων που οι προσομοιωτές υπολογιστών δεν μπορούν να προβλέψουν με ακρίβεια. Τα διδάγματα που αντλήθηκαν από προηγούμενες πτήσεις είχαν ως αποτέλεσμα ενισχύσεις στη βάση εκτόξευσης και τροποποιήσεις στο σύστημα διαχωρισμού σταδίων.
Η πρόοδος του έργου γίνεται σε ένα περιβάλλον ισχυρού γεωπολιτικού και εμπορικού ανταγωνισμού μεταξύ των εθνών. Το China επιταχύνει το δικό του διαστημικό πρόγραμμα με την ανάπτυξη υπερ-βαρέων πυραύλων και σχεδίων σεληνιακής εξερεύνησης. Η κινεζική κυβέρνηση σχεδιάζει να δημιουργήσει μια ερευνητική βάση για το Lua τις επόμενες δεκαετίες. Η λειτουργική διαθεσιμότητα του Starship εγγυάται στο Estados Unidos ένα αποφασιστικό υλικοτεχνικό πλεονέκτημα σε αυτή τη νέα φάση του διεθνούς διαστημικού αγώνα.
Ο αμερικανικός ιδιωτικός τομέας παρουσιάζει επίσης ανταγωνιστικές εναλλακτικές λύσεις, αν και σε διαφορετικά στάδια τεχνολογικής ωριμότητας. Η Blue Origin, που ιδρύθηκε από την Jeff Bezos, και η κοινοπραξία United Launch Alliance εργάζονται στα δικά τους οχήματα εκτόξευσης νέας γενιάς. Η εμπορική πίεση αναγκάζει τη SpaceX να διατηρεί σταθερό ρυθμό δοκιμών στις εγκαταστάσεις της. Η απογείωση αυτής της Πέμπτης χρησιμεύει ως θερμόμετρο για τη βιομηχανία για να αξιολογήσει την πραγματική πρόοδο στην τεχνολογία για τη συνολική επαναχρησιμοποίηση βαρέων πυραύλων.