Trzeci lot testowy Starshipa

Trzeci lot testowy Starshipa
Dane misji
Zaangażowani

SpaceX

Pojazd
Statek kosmiczny

Ship 29

Masa pojazdu

5 000 000 kg

Rakieta nośna

Super Heavy (B10)

Start
Miejsce startu

Starbase OLM-A, Teksas

Początek misji

14 marca 2024, 13:25 UTC

Orbita okołoziemska
Apogeum

234 km

Perygeum

-54 km

Inklinacja orbity

26,5°

Lądowanie
Lądowanie

14 marca 2024, 14:14 UTC

Czas trwania misji

49 minut i 35 sekund

Trzeci lot testowy Starshipa – trzeci test w locie rakiety nośnej Starship wyprodukowanej przez amerykańską firmę SpaceX. Lot odbył się 14 marca 2024 roku, a w jego trakcie wykorzystano booster Super Heavy o numerze 10 oraz statek kosmiczny Ship 28.

W trakcie misji po raz pierwszy udało się przeprowadzić uruchomienie silników Shipa 28, dzięki czemu osiągnął on docelową prędkość orbitalną. Ship 28 uległ zniszczeniu podczas ponownego wejścia w atmosferę.

Tło

Zmiany w stosunku do poprzedniego lotu

Po tym, jak drugi lot testowy w listopadzie 2023 r. zakończył się zniszczeniem zarówno rakiety nośnej Super Heavy, jak i statku kosmicznego Starship, wprowadzono 17 znaczących zmian w pojazdach, w tym modernizację statku poprzez wprowadzenie elektrycznego systemu sterowania wektorem ciągu (TVC) (rakieta nośna przeszła podobne modernizacje podczas drugiego lotu testowego ) i opóźnienie wypuszczania ciekłego tlenu (LOX) do momentu wyłączenia silnika statku kosmicznego Starship (SECO).

SpaceX zmodernizował orbitalny park zbiorników, dodając dodatkowe schładzacze i pompy w celu zwiększenia szybkości przepływu paliwa. Ponadto usunięto i zezłomowano dwa zbiorniki na wodę. Ze względu na erozję powodowaną przez silniki, do betonu u podstawy wieży startowej dodano płyty stalowe. Wcześniej bariery HESCO chroniące zbiorniki zastąpiono betonową ścianą.

Rozwój przed lotem

Testy pojazdów lotu 3 rozpoczęły się niecały miesiąc po drugim locie testowym, a S28 i B10 przeszły osobne testy statyczne pod koniec grudnia 2023 r. FAA zamknęła dochodzenie w sprawie wypadku podczas drugiego lotu testowego 26 lutego 2024 r. W raporcie o wypadku SpaceX wskazało 17 działań naprawczych, z czego dziesięć dotyczyło górnego stopnia statku kosmicznego Starship, a siedem – rakiety nośnej Super Heavy. Booster 10 i Ship 28 przeszły próbę generalną na mokro (WDR) 3 marca 2024 r. 5 marca 2024 r. SpaceX ogłosiło, że planuje wystrzelenie rakiety 14 marca 2024 r., pod warunkiem uzyskania zgody od organów regulacyjnych. 13 marca 2024 roku FAA przyznała licencję na start.

Przebieg lotu

Trzeci lot testowy statku kosmicznego Starship wystartował z bazy Starbase u wybrzeży południowego Teksasu około godziny 8:25 czasu środkowoamerykańskiego. Podobnie jak w przypadku drugiego lotu testowego, zarówno zapłon wszystkich 33 silników wspomagających, jak i rozdzielenie stopni zakończyły się powodzeniem. B10 przeprowadził spalanie wspomagające. Jednak 6 silników niespodziewanie zaczęło się wyłączać, co spowodowało przedwczesne wyłączenie silnika. Planowane wodowanie w Zatoce Meksykańskiej nie powiodło się z powodu awarii tych samych sześciu silników, które wcześniej zostały wyłączone, a w wyniku tego siedem silników, którym nakazano uruchomienie, pomyślnie osiągnęło zapłon. Po locie SpaceX poinformowało, że rakieta nośna została zniszczona na wysokości około 462 metry. Według SpaceX przyczyną tych awarii było zablokowanie filtra ciekłego tlenu doprowadzanego do silników. Podobny problem wystąpił podczas drugiego lotu testowego, dzięki któremu Booster 10 otrzymał ulepszony system filtrowania.

Statek kosmiczny Starship sam dotarł do przestrzeni kosmicznej i osiągnął zamierzoną prędkość orbitalną. Następnie przeprowadzono szereg testów po wyłączeniu silnika, w tym udaną demonstrację transferu paliwa i test dozownika ładunku. Statek podjął próbę ponownego wejścia w atmosferę nad Oceanem Indyjskim, zaś na wysokości około 65 km wszelkie dane telemetryczne z Shipa 28 zostały przerwane, co wskazywało na utratę statku.Według SpaceX, w Shipie 28 występowały nadmierne obroty, co powodowało „niestandardowe wejście”. Spowodowane było to zatkaniem zaworów odpowiedzialnych za kontrolę przechyłu statku kosmicznego.

Przebieg trzeciego lotu Starshipa
Czas Zdarzenie 14 marca
−01:15:00 Dyrektor lotu SpaceX weryfikuje gotowość do załadunku paliwa Zgoda na tankowanie
−00:53:00 Tankowanie utleniacza do statku kosmicznego Starship w toku Sukces
−00:51:00 Tankowanie paliwa do statku kosmicznego Starship w toku Sukces
−00:42:00 Tankowanie utleniacza do Super Heavy w toku Sukces
−00:41:00 Tankowanie paliwa do Super Heavy w toku Sukces
−00:19:40 Chłodzenie silników w Shipie i Super Heavy Sukces
−00:03:30 Koniec tankowania Starshipa Sukces
−00:02:50 Koniec tankowania Super Heavy Sukces
−00:00:30 Dyrektor lotu daje zezwolenie na start Zgoda na start
−00:00:10 Uruchomienie deflektora płomieni Sukces
−00:00:03 Rozpoczęcie sekwencji zapłonu Super Heavy Sukces
+00:00:02 Odlot Sukces
+00:00:52 Max Q (moment maksymalnych naprężeń mechanicznych rakiety) Sukces
+00:02:44 Uruchomienie silników drugiego stopnia co wywołuje separację stopni Sukces
+00:02:55 Początek Wykonanie manewru boostback Sukces
+00:03:50 Koniec manewru boostback Częściowa porażka
6 silników wyłączyło się z powodu zatkania filtra LOX, co spowodowało przedwczesne zakończenie spalania
+00:06:36 Pierwszy stopień prototypu osiąga prędkość poniżej prędkości dźwięku -
Później niż planowano z powodu odchylenia od nominalnej trajektorii spowodowanego przedwczesnym wyłączeniem boostbacku
+00:06:46 Uruchomienie silników do hamowania Super Heavy Częściowa porażka
Odpalono 2 z 13 silników
+00:07:04 Wyłączenie silników do hamowania Super Heavy Porażka
Utrata telemetrii z boostera o godzinie T+6:59 na wysokości około 462 m
+00:08:35 Wyłączenie silników w Starshipie (SECO) Sukces
+00:11:56 Otwarcie drzwi ładowni Sukces
+00:24:31 Transfer paliwa Sukces
+00:28:21 Zamknięcie drzwi ładowni Sukces
+00:40:46 Powtórne uruchomienie silników Pominięto z powodu utraty kontroli nad pojazdem
+00:49:05 Wejście w atmosferę Shipa Zablokowany zawór spowodował utratę kontroli nad pojazdem i utratę danych telemetrycznych pojazdu o godzinie T+49:41 na wysokości 65 km
+01:02:16 Osiągnięcie prędkość transsonicznej przez Shipa –
+01:03:04 Osiągnięcie prędkość subsonicznej przez Shipa –
+01:04:39 Ship uderza w wodę Oceanu Spokojnego –

Następstwa

Po starcie SpaceX potwierdziło, że Super Heavy został zniszczony na wysokości 462 m nad poziomem morza nad Zatoką Meksykańską. Status testu drzwi ładowni stał się jednym z tematów nieoficjalnych interpretacji lotu w serwisie YouTube i artykułach prasowych, ze względu na dostrzeżony na nagraniu z lotu dotyczący ich problem. W sprawozdaniu z lotu SpaceX stwierdziło, że test ładunku zakończył się sukcesem.

Gwynne Shotwell, prezes i dyrektor operacyjny SpaceX, powiedziała, że firma wciąż analizuje dane i zastanawia się, co poszło nie tak podczas trzeciego lotu testowego, ale czwarty lot testowy może się rozpocząć wkrótce, prawdopodobnie na początku maja.

Szef NASA Bill Nelson pochwalił SpaceX za „udany lot testowy”. Stwierdził również: „Dziś czynimy wielkie postępy dzięki Artemis, aby ludzkość mogła wrócić na Księżyc – a potem będziemy patrzeć w przyszłość, na Marsa”. Założyciel i dyrektor generalny SpaceX, Elon Musk, również pochwalił zespół i stwierdził, że „Starship zabierze ludzkość na Marsa”.

14 marca 2024 r. FAA ogłosiła, że doszło do wypadku z udziałem górnego i dolnego stopnia rakiety nośnej, co spowodowało wszczęcie dochodzenia prowadzonego przez SpaceX, nadzorowanego przez FAA. Zastępca administratora agencji ds. komercyjnego transportu kosmicznego, Kelvin Coleman, powiedział 18 marca, że nie przewiduje żadnych poważnych problemów, które mogłyby opóźnić śledztwo. Ponadto mówiło się o tym, że FAA zacznie wydawać „portfolio startów”, autoryzujące wiele startów, a nie tylko jeden naraz, jako część szerszych wysiłków na rzecz usprawnienia procesu wydawania licencji na starty w odpowiedzi na krytykę ze strony SpaceX i Kongresu, że FAA zbyt wolno je zatwierdza. Kolejna licencja na start prawdopodobnie będzie wymagała modyfikacji, ale Coleman powiedział, że FAA będzie mogła najpierw przeprowadzić ocenę bezpieczeństwa publicznego, stwierdzając, że nie było żadnych usterek w krytycznych systemach bezpieczeństwa podczas marcowego startu, które mogłyby zagrozić bezpieczeństwu osób postronnych. Jeśli tak, „umożliwiłoby to oddzielenie dochodzenia w sprawie wypadku od modyfikacji licencji, co oznacza, że moglibyśmy przeprowadzić modyfikację licencji w trakcie trwania dochodzenia w sprawie wypadku”. Jednak oba te elementy są nadal potrzebne do udzielenia licencji na start.

5 kwietnia SpaceX zwróciło się do FAA z prośbą o uznanie, że trzecia nieszczęśliwa katastrofa podczas lotu testowego nie stanowi zagrożenia dla bezpieczeństwa publicznego. 11 maja założyciel i dyrektor generalny SpaceX Elon Musk oświadczył, że start czwartego statku kosmicznego Starship może nastąpić w ciągu 3–5 tygodni, przesuwając datę na początek–połowę czerwca. Śledztwo FAA i wydanie licencji na start pozostają w toku. 17 maja FAA wydała oświadczenie, w którym stwierdziła, że jeśli FAA uzna, że wypadek nie miał wpływu na bezpieczeństwo publiczne, SpaceX będzie mogło wznowić loty, a dochodzenie w sprawie trzeciego lotu testowego pozostanie otwarte, pod warunkiem spełnienia wszystkich pozostałych wymagań licencyjnych. Oświadczenie to nie oznacza, że SpaceX otrzymało licencję na start.

24 maja SpaceX opublikował wpis na blogu, w którym przedstawił wyniki trzeciego lotu. Według SpaceX, podczas spalania paliwa w fazie boostback, 6 silników zaczęło się wyłączać, co spowodowało przedwczesne zakończenie manewru boostback. Pojazd uniemożliwił tym silnikom wykonanie spalania przy lądowaniu, w wyniku czego pozostało tylko 7 silników. Dwóm silnikom udało się pomyślnie odpalić. Ciąg pojazdu był mniejszy niż oczekiwano, a pojazd eksplodował na wysokości 462 metrów. Prawdopodobną przyczyną wyłączenia turbosprężarki było zatkanie filtra wlotu ciekłego tlenu, co doprowadziło do spadku ciśnienia w turbopompach tlenowych. Według SpaceX kilka minut po wyłączeniu silników statku (SECO) zawory sterujące silnikami sterującymi przechyleniem uległy zatkaniu. Uniemożliwiło to przeprowadzenie testu ponownego odpalenia silników Raptor podczas lotu. W wyniku nieplanowanego kołysania się statku obciążenie cieplne było znacznie większe zarówno w częściach nieosłoniętych, jak i pokrytych płytkami.

Aby zaradzić tym problemom, SpaceX wprowadziło zmiany sprzętowe w zbiorniku ciekłego tlenu rakiety nośnej, mające na celu usprawnienie filtracji paliwa. SpaceX dodało także na statku więcej silników sterujących przechyleniem, aby zapewnić redundancję. Dodatkowo wprowadzono zmiany sprzętowe i programowe mające na celu poprawę niezawodności uruchamiania Raptora.

Zobacz też

Przypisy

  1. 1 2 3 Starship's Third Flight Test. SpaceX. [dostęp 2024-03-14]. [zarchiwizowane z tego adresu (March 6, 2024)].
  2. 1 2 3 SpaceX Blazes Forward With Latest Starship Launch [online], 14 marca 2024 [dostęp 2024-03-14].
  3. ↑ Michael Sheetz: SpaceX's Starship notches major flight test milestones, breaks up over Indian Ocean in final moments. CNBC, March 14, 2024. [dostęp 2024-03-14]. [zarchiwizowane z tego adresu (March 14, 2024)]. (ang.).
  4. ↑ SpaceX's Starship destroyed on return to Earth at end of third test flight. Theguardian, March 15, 2024. [dostęp 2024-03-15]. [zarchiwizowane z tego adresu (March 15, 2024)]. (ang.).
  5. 1 2 SpaceX - Updates. SpaceX, February 26, 2024. [dostęp 2024-03-13]. [zarchiwizowane z tego adresu (September 13, 2024)].
  6. ↑ Davenport Christian, The FAA has closed the mishap investigation into the second Starship test flight. [online], 26 lutego 2024 [dostęp 2024-11-14].
  7. ↑ Will Robinson-Smith: SpaceX poised for 'mid-November' launch of second Starship test flight. Spaceflight Now, November 4, 2023. [dostęp 2024-03-13]. [zarchiwizowane z tego adresu (January 24, 2024)].
  8. ↑ Ryan Weber: Wet dress rehearsal on the horizon for Starship's third flight. NASASpaceFlight.com, 25-01-2024. [dostęp 2024-03-13]. [zarchiwizowane z tego adresu (February 4, 2024)].
  9. ↑ SpaceX Rolls Out Ship 28 for Third Starship Flight Test Campaign [online] [dostęp 2023-12-14] [zarchiwizowane z adresu 2023-12-04] (ang.)..
  10. ↑ Booster 10 is rolling out to the launch site one month after Starship's second flight. [online], 18 grudnia 2023.
  11. ↑ SpaceX Static Fires Ship 28 for Third Starship Flight Test Campaign [online] [dostęp 2023-12-20] (ang.)..
  12. ↑ SpaceX Dual Static fire of Booster 10 and Starship 28 [online], NASASpaceFlight.com [dostęp 2023-12-29].
  13. ↑ Christian Davenport, The FAA has closed the mishap investigation into the second Starship test flight. [online], 26 lutego 2024 [dostęp 2024-03-07].
  14. ↑ SpaceX Performs Third Attempt of B10/S28 Wet Dress Rehearsal [online], NASASpaceFlight.com, 4 marca 2024 [dostęp 2024-03-04] (ang.).
  15. ↑ Eric Berger: The next Starship mission has a tentative launch date: March 14. Ars Technica, March 6, 2024. [dostęp 2024-03-07]. [zarchiwizowane z tego adresu (March 6, 2024)]. (ang.).
  16. ↑ Reisinger Don: SpaceX Starship Mission 3: How to Watch the March 14 Launch. CNET, 2024-03-07. [dostęp 2024-03-08]. [zarchiwizowane z tego adresu (March 8, 2024)]. (ang.).
  17. ↑ Commercial Space Transportation License No. VOL 23-129 Rev. 2. Federal Aviation Administration, 2024-03-13. [dostęp 2024-03-13].
  18. ↑ SpaceX Launches Third Starship Flight Test [online], NASASpaceflight, 14 marca 2024 [dostęp 2025-02-04].
  19. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 ON THE PATH TO RAPID REUSABILITY. SpaceX.com. [dostęp 2024-05-24]. [zarchiwizowane z tego adresu (May 24, 2024)].
  20. ↑ SpaceX Launches Third Starship Flight Test [online], NASASpaceflight, 14 marca 2024 [dostęp 2025-02-25].
  21. ↑ Stephen Clark: SpaceX celebrates major progress on the third flight of Starship. March 14, 2024. [dostęp 2024-03-16]. [zarchiwizowane z tego adresu (March 16, 2024)].
  22. 1 2 SpaceX planning rapid turnaround for next Starship flight. March 19, 2024. [dostęp 2024-03-20].
  23. ↑ Despite problems, SpaceX hails progress after third test of Starship rocket. Al Jazeera. [dostęp 2024-03-16]. [zarchiwizowane z tego adresu (March 15, 2024)].
  24. ↑ FAA Statements on Aviation Accidents and Incidents. FAA, March 14, 2024. [dostęp 2024-03-15]. [zarchiwizowane z tego adresu (March 14, 2024)].
  25. ↑ FAA: no current plans to tax commercial space launches [online], SpaceNews, 10 kwietnia 2024 [dostęp 2024-04-14].
  26. ↑ The FAA has corrected the date of submission by SpaceX for the safety determination. [online] [dostęp 2024-05-22].
  27. ↑ Musk sees fourth flight of SpaceX's Starship in 3-5 weeks. Reuters, May 12, 2024. [dostęp 2024-05-12].
  28. 1 2 Statement of FAA provided to @NASASpaceflight about SpaceX led investigation [online] [dostęp 2024-05-18].