science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Zodra Starship-prototypes niet meer exploderen, we konden dit jaar een orbitale lancering zien

Krediet:SpaceX

SpaceX heeft de laatste tijd veel ups en downs gehad. Op zaterdag, 30 mei het bedrijf schreef geschiedenis toen hun Crew Dragon-ruimtevaartuig opsteeg vanaf het NASA Kennedy Space Center, met twee astronauten naar de ruimte. Maar een dag eerder, SpaceX-ingenieurs en grondpersoneel zagen hun vierde Starship-prototype (SN4) exploderen op zijn testbed tijdens een statische brandtest, waardoor het het vierde prototype op rij is dat verloren gaat.

Maar volgens recent nieuws van een SpaceX-ingenieur en -directeur, evenals een interne e-mail van Elon Musk aan SpaceX-medewerkers, het is duidelijk dat het bedrijf all-in is met het Starship-prototype en voor het einde van het jaar een orbitale vlucht zou kunnen uitvoeren. Een ambitieus doel, maar je wordt niet het hoofd van een bedrijf dat herbruikbaarheid tot iets maakt en de binnenlandse lanceringscapaciteit op Amerikaanse bodem herstelt door een pessimist te zijn.

Niet lang geleden, SpaceX-ingenieurs hebben de oorzaak van de SN4-explosie vastgesteld, zeggen dat het het resultaat was van het losraken van een drijfgasleiding. Dit leidde tot een groot vloeibaar methaanlek dat vervolgens ontbrandde, wat leidde tot de spectaculaire explosie die de SN4 volledig vernietigde. Dit is vergelijkbaar met wat er gebeurde tijdens de vorige statische brandtest op 19 mei, toen een kleine brand uitbrak in de buurt van de basis van SN4 als gevolg van een gesprongen methaanleiding.

Hoe dan ook, de Raptor-motor had twee volle minuten gevuurd voordat de breuk plaatsvond, die effectief de vijfde statische brandtest van de motor voltooide. In combinatie met andere successen, SpaceX's hoofdingenieur Hans Königsmann gaf onlangs aan dat hoptests binnenkort kunnen beginnen, wat een goed voorteken is voor een orbitale vlucht voordat 2020 voorbij is. Zoals hij zei tijdens een interview met de Duitse publicatie Der Speigel :

"Ik verwacht de eerste testvluchten in, zeggen, 150 meter hoogte in de komende weken. Dat doen we een paar keer. Als alles lukt, we willen aan het eind van het jaar in een baan om de aarde gaan. Of misschien duurt het wat langer."

Afkomstig van de hoofdingenieur van het bedrijf, dit moet niet werkeloos worden opgevat. En hij heeft gelijk in zijn inschatting dat er voor eind 2020 een orbitale vlucht zou kunnen plaatsvinden, ervan uitgaande dat de hopproeven in de komende weken beginnen. Bij de eerste test zou een prototype met één motor naar een hoogte van 150 m (~500 ft) vliegen en vervolgens een gecontroleerde landing maken.

Dit zou verdergaan waar SpaceX was gebleven met het Starhopper-prototype, die op 25 augustus een hoptest van 150 meter voltooide, 2019. Gezien alle tegenslagen die SpaceX het afgelopen jaar heeft meegemaakt, je zou denken dat het een beetje optimistisch is om aan te nemen dat er over zes maanden een orbitale vlucht kan plaatsvinden. Maar dit sluit aan bij de snelle prototyping en iteratieve aanpak van SpaceX.

Met deze methode kunnen ze snel prototypes maken, met kleine variaties in ontwerp, en leer van elke fout. Dit is precies wat SpaceX sinds begin 2020 doet, dat is om ze tot het uiterste te drijven, vervang ze snel, en gebruik de gecombineerde gegevens om het algehele ontwerp te verbeteren. In dit opzicht, SpaceX volgt dezelfde benadering die NASA deed in het Apollo-tijdperk.

Trouw aan deze benadering, SpaceX gaat door met tests met hun SN5-prototype, die ingenieurs klaar waren met bouwen bij de South Texas Launch Sight van het bedrijf in Boca Chica. In aanvulling, CNBC heeft onlangs een bedrijfsbrede e-mail ontvangen waarin Musk werknemers opdroeg de ontwikkeling van het ruimteschip "dramatisch en onmiddellijk" te versnellen.

Volgens Musk, die de e-mail op zaterdag verspreidde, 6 juni alle SpaceX-personeel werd verteld, "Beschouw alsjeblieft de topprioriteit van SpaceX (afgezien van alles dat het Dragon-terugkeerrisico zou kunnen verminderen) om Starship te zijn." Dit is passend, overwegende dat met de succesvolle lancering van de Crew Dragon, SpaceX heeft zijn verantwoordelijkheden vervuld als onderdeel van NASA's Commercial Crew Program.

Het doel van dit programma is om de binnenlandse lanceringscapaciteit naar de VS te herstellen door ruimtevaartuigen te creëren die geschikt zijn voor bemanningen en astronauten van en naar het International Space Station (ISS) kunnen vervoeren. De Crew Dragon was de bijdrage van SpaceX aan het programma, terwijl Boeing de vorm aannam van de CST-100 Starliner - die nog steeds een succesvolle onbemande en bemande missie naar het ISS moet voltooien voordat deze kan worden gecertificeerd.

Met de Crew Dragon gecertificeerd, De volledige aandacht van SpaceX kan nu worden gericht op het superzware lanceersysteem van de volgende generatie. Net als bij zijn voorgangers, de volgende stap is het uitvoeren van een cryogene belastingstest gevolgd door een statische brandtest van de enige Raptor-motor. Als dat eenmaal gedaan is, het is redelijk om aan te nemen dat SpaceX de komende weken een hoptest van 150 meter zal uitvoeren met behulp van de SN5.

Behoudens eventuele tegenslagen, de SN5 kan worden uitgerust met een neuskegel, flappen en drie Raptor-motoren om een ​​vlucht van 20 km uit te voeren, die zal eindigen met een supersonische terugkeer en gecontroleerde landing. Dit zal de laatste stap zijn voordat een volledige orbitale vlucht met zes Raptor-motoren kan plaatsvinden, gevolgd door de afronding van het ontwerp van het Starship en de start van de commerciële productie.

Ondertussen, het bedrijf zal ook werken aan het Super Heavy-element van het lanceersysteem. Net als het sterrenschip, dit houdt in dat prototypes aan druktests worden onderworpen, motor testen, en steeds hogere hoptesten. Eenmaal geïntegreerd, het lanceersysteem zal in staat zijn om de toezegging van SpaceX na te komen om nuttige lading en bemanningsdiensten te leveren ter ondersteuning van Project Artemis, maantoerisme uitvoeren, en mensen naar Mars sturen.

Zowel NASA als SpaceX hopen dit in de komende jaren voor elkaar te krijgen.