Űrhajózás 2020 - Összefoglaló

Szokásos kis éves összefoglaló az űrhajózással kapcsolatosan. Elkezdett éledezni a hazai űripar is… – írta: Cifu, 3 éve

A Starship-saga első fejezete

A Starship űrhajó és a Super Heavy hordozórakéta gyakorlatilag a SpaceX űripari terveinek következő nagy dobása, és bár anno Elon Musk a Mars-utazással kötötte össze a létrehozását, valójában az egy mellékszál lehet a jövőre vonatkozólag. A program több áttervezést megélt, kisebb lett, mind az anno 2016-ban először bemutatott elképzelés, illetve menet közben ugye az eredetileg kompozit műanyag szerkezeti anyagról áttértek rozsdamentes acélra. Musk zseniális marketingfogása miatt egyfelől ezek is csak plusz figyelmet hoztak még a programra vonatkozólag, és a szokásostól eltérő fejlesztés, amely meglehetősen „low tech”, vagyis egyszerű technológiai megközelítést követ a gyártás és a tesztelés terén, csak még egy lépéssel fokozza ezt.

Anno domini, 2019 őszén arról volt szó, hogy 2019 végén már repülni fog a két első prototípus egyike (akkor még Mk.1 és Mk.2 néven ismertük őket), aztán hamar kiderült, hogy nemhogy azok nem fognak egyhamar repülni, hanem az első prototípusok többsége sem. Hogy felidézzük lépésről lépésre:


A Starship Mk.1 (@Reddit)

Mk.1: Ez volt a Texasban elkészült demonstrációs példány, ami előtt Elon Musk előadta a közeljövő terveit 2019. szeptember 28-án. Még az év novemberében különféle nyomásteszteknek vetették alá, és november 20-án váratlanul elpukkant.

Mk.2: A floridai központtól nem messze készült, versenyezve a texasi testvérével, melyik készül el hamarabb. Miután elbukott, a floridai gyártás jó ideig szünetelt, és ennek a példánynak a sorsa ismeretlen, feltehetően szétbontották.


A második tartály-tesztpéldányról videó

(Nincs azonosító): Három tartály-tesztpéldány épült, kettő ebből 9 méter hosszú, és a hegesztések tartósságának tesztelésére szolgáltak. A harmadik egy orr-rész, amelyben egy gömb alakú oxigéntartályt helyeztek el. Mindhárom eszköz az előre elvárt módon megsemmisült a nyomásteszteknél 2020 januárjában.


Az SN 1 balsikerű nyomástesztje 2020. február 20-án

SN 1: (SN = Spaceship Number 1) Csak az alsó három-negyed részét képviselő rész, vagyis nincs rajta az orr rész, sem a szárnyak. Ez az első példány, ahol a gyűrűk, amelyekből felépül, teljesen egy darabból készültek (az Mk.1 és Mk.2 több fémlemezből összehegesztett gyűrűkből állt). Egy Raptor hajtóművel hajtóműtesztet is végrehajtottak vele, aztán 2020. február 20-án egy nyomásteszten váratlanul széthasadt az alsó részen, és a kiáramló gázok miatt a levegőbe emelkedett, majd visszahullott.

SN 2: Az SN 1-gyel azonos kialakítású, de annál kisebb. Sikeresen teljesített a vízzel illetve mélyhűtött nitrogénnel végrehajtott teszteket, jelenleg víztartályként használják a texasi telepen.


Az SN 3 mélyhűtéses nyomástesztelése közben bekövetkezett baleset

SN 3: Az SN 1-gyel azonos kialakítású, de 6 db leszállólábbal, több sikeres hajtóműtesztet teljesített (a Raptor SN20 hajtóművel), majd 2020. május 29-én egy folyékony nitrogénes nyomásteszten az alsó hajtóanyag tartály összehorpadt. Szétvágták.


Az SN 4 ötödik hajtóműtesztje

SN 4: Az SN 3-mal azonos kialakítású, négy sikeres hajtóműteszt után az ötödiknél felrobbant.


Az SN 5 első és egyetlen, nagyjából 150 méter magasságig tartó repülése, érdemes megfigyelni, hogy 0:11-nél látható, ahogy az állványzat egy részét "elfújja" a hajtómű

SN 5: Az SN 3-mal azonos kialakítású, egy 150 méteres magasságba történő rövid tesztrepülést tett meg 2020. augusztus 4-én. Jelenleg kiállítva a SpaceX texasi központjában.

SN 6: Az SN3-mal azonos kialakítású, megismételte az SN 5 repülését 2020. szeptember 4-én.

SN 7: Teljes méretű teszt-tartály, amely mélyhűtési nyomáspróbákra lett elkészítve, de a korábbiaktól eltérő rozsdamentes acélötvözetből építve (304L). Az vártaknak megfelelően szétrobbant 2020. június 23-án.


Az SN 8 tesztrepülése 2020. december 9-én

SN 8: Teljes méretű változat orrkúppal és szárnyakkal, nagy magasságú tesztrepülések végrehajtásához. Az első repülésnél 3 Raptor működik egyszerre, mintegy 12,5 km-es magasságig repült fel, majd átváltott vízszintes siklásba, hogy utána átváltson az elsődleges tartályokból a kisebb méretű „leszálló” tartályokra, majd újra függőlegesbe álljon és leszálljon. A leszállásnál azonban (feltehetően az elégtelen hajtóanyag-nyomás miatt) tökéletlen égés és erős oxidáció lépett fel, elkezdve megenni magát az egyetlen működő hajtómű, az így elégő réz betétek miatt annak lángja is zöld színű lett. A nem megfelelő tolóerő miatt a rakéta nagy sebességgel ért földet és felrobbant.


Az SN 9 prototípust kiemelik az összeszerelő hangárból 2019 decemberében (@Reddit)

SN 9 / SN 10 / SN 11 és SN 12: Az SN 8-cal megegyező kialakítású változatok, nagy magasságú tesztrepülésekhez. Az SN 9 és az SN 10 már teljesen készen van 2021. január elején, az SN 11 és az SN 12 összeszerelését megkezdték.

SN 13, SN 14 és SN 15.: Ezek különböző alkatrészei már elkészültek, az SN 15 már Elon Musk szerint egy nagyobb revízió, komolyabb változtatásokkal, de hogy ez pontosan miből áll, azt nem tudjuk.

BN 1: (Booster Number 1) A Super Heavy gyorsító fokozat (első fokozat) első példányát 2020 szeptemberében elkezdték összeépíteni egy 83 méter magas hangárban, amely kifejezetten a cirka 70 méter magas Super Heavy összeszerelésére épült. Ha minden igaz, két hajtóművel fog egy kisebb repülési tesztet végrehajtani.

Az már ebből a felsorolásból is látható, hogy a cég irgalmatlan ütemben gyártja a prototípusokat, ami az eddigi tapasztalatok alapján érthető, hiszen kvázi folyamatosan vallanak kudarcot, hol tervszerűen, hol a tervektől eltérően. Ami ugyanakkor újabb és újabb tapasztalatokat jelent, így pedig a későbbi változatok egyre tökéletesebbek lehetnek. Például eredetileg arról volt szó Musk előadásaiban, hogy a tartályokban a túlnyomást az adott anyag (metán vagy oxigén) gáz halmazállapotával fogják biztosítani. December 30-án egy tweetben elismerte, hogy az SN 9 esetén például (az általánosan használt) héliummal biztosítják a túlnyomást, és még nem eldöntött, hogy a végleges változatnál mit fognak használni. Hasonló eset, hogy december végén Musk jelezte, hogy a Super Heavy a tervek szerint nem kap leszálló lábakat (amelyek a 2019-es CGI ábrán rajta voltak), hanem a négy rácsos vezérsíknál fogva próbálják majd elkapni...


A Super Heavy egy 2019-es CGI ábrán, az alsó részen láthatóak a szárnyszerű stabilizátor-lábak (@SpaceX)

Az ilyen tapasztalatok miatt minden esetre lehet sejteni, hogy nem olyan megterhelő anyagilag a cégnek a fejlesztés, hiszen folyamatosan épülnek a további infrastruktúra elemek, már egy teherszállító „kúszó” jármű is feltűnt, amelyen a járművek szállíthatóak lesznek az űrközponton belül.

Felmerülhet a kérdés, hogy honnan tudni, mely elemek hova tartoznak, hogy már lehet tudni, mely prototípusok épülnek. Nos, az érdeklődők és tudósítók által a kerítésen kívülről készített képeken lehet látni, hogy a részelemeken lévő azonosítókon mi szerepel.

A nagy kérdés, hogy mikor lesz ebből valóban életképes, már bevethető űrjármű. Ezt elsőre nehéz megítélni, de nem tűnik lehetetlennek, hogy 2022-re már realitás lesz belőle, noha 2023-2024 reálisabbnak tűnik. Musk maga az első Marsra induló Starship utat idén októberben 2024-re tippelte, de ugye eddig is túlzottan optimisták voltak az efféle előrejelzései.

A cikk még nem ért véget, kérlek, lapozz!

Azóta történt

Előzmények