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[1][2].

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[2][3][4].

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)[5][6] (rakieta nośna przeszła podobne modernizacje podczas drugiego lotu testowego[7] ) i opóźnienie wypuszczania ciekłego tlenu (LOX) do momentu wyłączenia silnika statku kosmicznego Starship (SECO)[5].

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[8].

Rozwój przed lotem

Testy pojazdów lotu 3 rozpoczęły się niecały miesiąc po drugim locie testowym[9][10], a S28 i B10 przeszły osobne testy statyczne pod koniec grudnia 2023 r.[11][12] 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[13]. Booster 10 i Ship 28 przeszły próbę generalną na mokro (WDR) 3 marca 2024 r.[14] 5 marca 2024 r. SpaceX ogłosiło, że planuje wystrzelenie rakiety 14 marca 2024 r., pod warunkiem uzyskania zgody od organów regulacyjnych[15][16]. 13 marca 2024 roku FAA przyznała licencję na start[17].

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[18]. 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[1]. 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[19].

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[20][21][2].Według SpaceX, w Shipie 28 występowały nadmierne obroty, co powodowało „niestandardowe wejście”. Spowodowane było to zatkaniem zaworów odpowiedzialnych za kontrolę przechyłu statku kosmicznego[19].

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[19]
+00:06:36 Pierwszy stopień prototypu osiąga prędkość poniżej prędkości dźwięku -
Później niż planowano z powodu odchylenia od nominalnej trajektorii spowodowanego przedwczesnym wyłączeniem boostbacku[19]
+00:06:46 Uruchomienie silników do hamowania Super Heavy Częściowa porażka
Odpalono 2 z 13 silników[19]
+00:07:04 Wyłączenie silników do hamowania Super Heavy Porażka
Utrata telemetrii z boostera o godzinie T+6:59 na wysokości około 462 m[19]
+00:08:35 Wyłączenie silników w Starshipie (SECO) Sukces
+00:11:56 Otwarcie drzwi ładowni Sukces[19]
+00:24:31 Transfer paliwa Sukces[19]
+00:28:21 Zamknięcie drzwi ładowni Sukces[19]
+00:40:46 Powtórne uruchomienie silników Pominięto z powodu utraty kontroli nad pojazdem[19]
+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[19]
+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[1]. 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[19].

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[22].

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”[23].

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[24]. 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[22]. 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”[25]. 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[26]. 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[27]. 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[28]. Oświadczenie to nie oznacza, że SpaceX otrzymało licencję na start[28].

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[19].

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].