2022. július 3., vasárnap

Gyorskeresés

Útvonal

Cikkek » Az élet rovat

Űrhajózás összefoglaló 2021

"Szokásos" évi visszatekintés, mi minden történt az űrhajózás kapcsán az elmúlt évben.

[ ÚJ TESZT ]

SpaceX

Nehéz manapság megkerülni Elon Musk cégét az űriparban. Nincs két évtizede, hogy a Falcon 1 rakétával a kis méretű műholdak pályára állítása terén próbált eredményeket felmutatni a cég, egy évtizede már a Falcon 9-el a piac két akkori óriásának ment neki, az amerikai United Launch Alliance-nak az állami megrendelések terén és az európai ArianeSpace-nek a kereskedelmi megrendelések terén. Ma ott tartunk, hogy mindenki a SpaceX-hez méri magát. A nanoműholdak indítására specializált cégek amiatt, mert a Falcon 9 „rideshare” lehetőségként olcsón visz fel ilyen műholdakat, így alá kell támasztaniuk azt, hogy miért fizessen bárki extra árat a külön kisebb rakétáért. A nagyobb műholdaknál az újra felhasználható első fokozattal repülő Falcon 9 rakéták a piaci konkurenseknél olcsóbban kínálják az indítás lehetőségét. A SpaceX visz űrhajósokat az ISS-re, és űrturistákat a világűrbe, Ő fogja a Holdra vinni a NASA asztronautáit. Hovatovább már az orosz állami cégek vezetői is folyamatosan olyan kérdéseket kapnak az újságíróktól, ahol a SpaceX-hez hasonlítják a saját, jelenleg fejlesztés alatt álló eszközeiket.


Mint egy karácsonyfa: a SpaceX Transporter-1 indításnál a műholdak felszerelése az azokat leoldó rendszerre (@SpaceX)

A cég egyik nagy dobása január 24-én induló ’Transporter-1’ elnevezésű út volt, amely egyetlen Falcon 9 rakétával 10 Starlink műhold mellett további 137 kisebb (főleg CubeSat) műholdat állított pályára, alaposan megdöntve a 2017-es, indiai PSLV rakétával elért 107-es számot. A cég szerette volna bizonyítani, hogy képes rövid idő alatt rugalmasan is teljesíteni az indítási szerződéseket az olyan cégeknek, amelyek amúgy a kisebb, de könnyebben hozzáférhető hordozórakétákon küldenék fel a nano-műholdjaikat. Ilyen például a RocketLab Electron, amely ennek a piaci szegmensnek a legsikeresebb képviselője. A SpaceX-nek nincs ilyen kis méretű rakétája (a Falcon 1 volt a maga idejében az), de a Falcon 9-el képes lehet a feladatot ellátni – erről szólt ez az út.


A bal oldali kép jobb felső részén látható narancs fény a bárkát elvétő B1059 első fokozat hajtóműveiből származik... (@SpaceX)

Minden esetre jól jellemzi a helyzetet, hogy a hír most már nem az, ha sikerül egy Falcon 9 első fokozat landolása, hanem az, hogy ha nem. 2021 február 16-án a 19. Starlink indításnál már rosszul indult a lépés, mikor az első fokozat hajtóművei körül lévő hőpajzs (feltehetően anyagfáradás miatt) kilukadt az emelkedés közben, és a forró gázok örvénylése miatt az egyik Merlin 1D hajtómű idő előtt leállt. A hatodik indítását végrehajtó B1059-es azonosítójú fokozat szerencsére ettől még megfelelő magasságba juttatta a második fokozathoz, hogy az megfelelő pályára álljon, de a nem optimális emelkedési pálya miatt nem volt képes biztonságosan landolni az Of Course I Still Love You nevű bárkán. A baleset 24 sikeres első fokozat leszállás sorozatát szakította meg. Ezzel együtt ez volt az utolsó alkalom, amikor a SpaceX megpróbálta az áramvonalazó kúpokat elkapni, mielőtt a tengerbe esnének. A jelek szerint nem éri meg a befektetett erőforrásokat pazarolni tovább, túl kicsi az esetleges haszon…


A Falcon 9 B1051 azonosító első fokozatának (eddigi) rekord 11. repülése és leszállása

Ezek mellett még említést érdemel, hogy December 21-én indult CRS-24 küldetésnél használt, egyébként vadonatúj első fokozat a sikeres visszatérés után, a hazaúton a háborgó tengeren hánykolódó bárkán megrongálódott. A másik oldalról már ott tart a cég, hogy van olyan első fokozat, amely 11 alkalommal indult és tért vissza sikeresen. 2021-ben összesen 31 alkalommal indult el Falcon 9 rakéta a világűrbe, és az említett egy sikertelen, illetve egy utólag megrongálódott fokozatot leszámítva ez 29 sikeresen vissza is tért, újbóli felhasználásra bevethető fokozatot jelent. Azt persze hozzá kell tenni, hogy a 31 indításból 17 Starlink műholdak indításáról szólt (jó részünknél több-kevesebb „potyautas” műholddal), 5 úton Dragon vagy Crew Dragon űrhajót vittek fel, két NASA tudományos indításra került sor és volt egy Amerikai Űrerők általi indítás is. Vagyis ha nagyon szigorúak vagyunk, akkor mindössze nyolc indítás volt tisztán kereskedelmi megrendelés teljesítése (ebből viszont egy űrturista út is akadt).


Starship Number 9 első és egyetlen, kirobbanóan sikerült repülése

A Starship-saga fordulatos évet tudhat magáénak. Még 2020 decemberében az SN8 (Ship Number 8) tesztjármű sikeresen feljutott 12,5 km magasra, majd siklórepülésbe ment át, hogy utána függőlegesbe állja leszálljon. Üzemanyag-ellátási problémák miatt a kísérlet sikertelen volt, és a jármű elpusztult a landoláskor. Eredetileg 2021 január végén az SN9 megkísérelte volna újra ezt a manővert, de az FAA (az amerikai légügyi és űrügyi felügyelet) megakasztotta azt, mivel az SN8 indítása előtt az FAA figyelmeztette a céget a nem optimális időjárásra. Február 2-án mégis sor kerülhetett az SN9 tesztre, amely azonban hasonlóan végződött, mint az SN8. A FAA és Elon Musk között nyilatkozat-háború robbant ki, mivel a felügyelet a környező lakótérségek fenyegetettsége miatt vizsgálódott. Musk – nem először – azt hangoztatta, hogy az FAA a sok évtizeddel korábbi, elavult körülményekre szabott szabályaival akadályozzák a fejlődést. A vita ellenére az FAA engedélyezte a további teszteket.


Az SN10... majdnem teljesen sikeres útja

Az SN10 március 3-án már sikeresen leszállt, noha a leszállólábak némileg sérültek, majd a leszállás után egy perccel felrobbant, feltehetően a metán-üzemanyag csövek sérülése miatt. Az SN10 ettől függetlenül előrelépés volt: mind az SN8, mind az SM9 esetén ugyanis még csak két hajtómű beindításával indult a leszállási manőver, ha pedig az egyik hajtómű nem működött megfelelően, akkor a leszállás rögtön kudarcra volt ítélve. Az SN10 viszont mindhárom hajtóművét begyújtotta, majd gyorsan elemezte a fedélzeti számítógép a működésüket, és kiválasztotta a leggyengébben teljesítőt, amit leállított. Noha egy hélium-buborék miatt a hajtóművek teljesítménye némileg elmaradt a várttól, és emiatt keményebben ért földet az SN10, megrongálva az üzemanyagrendszert, amely végül a vesztét okozta.

Az SN11 ködben hajtotta végre újra a repülést, de a visszatérő manőver közben megsemmisült a hajtóművek leszállás előtte begyújtásakor, roncsai nagyjából 8 km-re értek földet a kijelölt leszállási ponttól. Az elvesztésének okáról Elon Musk azt tweetelte, hogy egy apró metán-szivárgás miatt kisebb tűz ütött ki, ami megsütötte a fedélzeti elektronika egy részét.


A Starship Number 15 repülése, az addigi legsikeresebb Starship

Az SN15 május 5-én repült, ez már egy továbbfejlesztett változat volt, amely miatt az SN12, SN13 és SN14 már el sem jutott a repülési tesztekig. A tesztjármű sikeresen végrehajtotta a korábbi járművek által megkísérelt manővert, cirka 10 km-es magasságból vitorlázva vissza, majd leszállva.

Ekkor már bejelentette a NASA, hogy a SpaceX építheti meg a NASA holdraszálló járművet, ami ugye egy Starship változat. A SpaceX pedig nekiállt, hogy az első nagy magasságú, nagy sebességű tesztrepülést is végrehajtsa az SN16-al, ám ezekről a tervekről valamiért letett, és rögtön az orbitális tesztrepülésre tértek át. Az SN15 és SN16 ezek után mint egyfajta díszítésként ki lettek állítva a StarBase bejáratánál. Az orbitális repülésre az SN20 lett kijelölve, ez már hat Raptor hajtóművel bír (3 légköri és 3 vákuumra optimalizált változattal), illetve az egész hőpajzs része készen van, korábban az SN15-ön és az SN16 egy nagyjából 3 méter széles övben szerelték csak fel őket, az SN10 és 11-en pedig pár darab hővédő elem volt látható még csak. Ezzel együtt az elnevezések is megváltoztak: a nevekből kikerültek az „N” vagyis Number, avagy Szám azonosítók, így már „csak” Ship 20 (20-as hajó) vagy S20 lett.


A StarShip 20 és a Booster 4 egymásra helyezése, ez csak egy rövid teszt volt...

Ehhez az S20 tesztjárművet a B4 jelölése Super Heavy fokozattal kívánják elindítani. Az SN20 már rendelkezik hatszöglegű elemekből álló hővédő pajzzsal a hasán, így a légkörből való visszatérés is tesztelve lenne. A texasi indítóállásról történő start után a B4 nagyjából 30km-re fog landolni, egy bárkán, az S20 pedig Hawaii-tól északra fog egy másik landolni – hogy a tengeren vagy bárkán, az nem teljesen egyértelmű.


A Booster 4 középső 9 hajtóművének kitéríthetőségi tesztje

A Super Heavy-kről még nem nagyon esett szó: a BN (Booster Number) 1 csak az építési fázisok tesztelésére készült a függőleges összeszerelő csarnokban, majd szétvágták. A BN3 készült el utána, de kiderült, hogy ez még nem az orbitális repülésre szánt változat, így csak hajtóműtesztekre használták fel. Az első orbitális repülésre kijelölt gyorsító fokozat így a BN4, későbbi (a ’Number’ jelölés elhagyásakor) B4 lett, amely 29 Raptor hajtóművel rendelkezik, ebből 20 a külső gyűrűben fixben van rögzítve, 9 darab pedig mozgathatóan belül (8 a belső gyűrűben és 1 középen).

Az építés pedig továbbra is eszeveszett tempóban halad:
• S21 – Készen van, az S20-hoz hasonló kiépítésű
• S22 – Félkész állapotú, az S20-hoz hasonló kiépítésű
• S23 – Építés alatt, az orrkúpja már készen
• S24 – Építés alatt, az un. header (visszatérésnél használt) hajtóanyag-tartályok elhelyezése változott
• B5 – Készen van, feltehetően a B4-el azonos felépítésű
• B6 – Építés alatt, feltehetően a B4-el azonos felépítésű
• B7 – Építés alatt (33 hajtóműves kiépítés? 13 mozgatható belső hajtómű)
• B8 – Építés alatt (33 hajtóműves kiépítés? 13 mozgatható belső hajtómű)


A Starbase felirat, háttérben két Starshippel...

2021-ben a látványosabb fejlődésen esett át a texasi SpaceX űrközpont, elnevezése alapján Starbase (~Csillagbázis) is. Itt a korábbi viszonylag szerény és egyszerű teszt-indítóállások mellé hatalmas összeszerelő csarnok épült, egy indítóállvány, amelyről az összeszerelt Super Heavy – Starship páros elindulhat és mellesleg le is szállhat (mivel nincs leszálló lábuk…), de épült egy gigászi tartályfarm, ahol a mélyhűtött oxigént, metánt és nitrogént tárolhatják. A bázison épült egy saját oxigén és nitrogéngyár is, amely a légkörből gyárthatja ezen elemek cseppfolyós változatát. Mellesleg a NASA tender részeként egy indítóállás építését is bejelentették a Kennedy űrközpontban, ahonnan a későbbi NASA megbízásos utak indulhatnak.


Az S20 hajtómű-egysége három légköri és három vákuum Raptor 1-es hajtóművel

Még hozzá kell tenni, hogy közben már a Raptor rakétahajtómű fejlesztése is szintet lépett, Elon Musk bejelentése alapján a Raptor 2 változat 300 bar feletti tartós égőtér nyomást is sikeresen bizonyított. A Raptor 1 hajtómű tolóereje nagyjából 181 kN, míg a Raptor 2 esetében ugyanez 223 kN körüli, vagyis mintegy 23%-al nagyobb. Persze azt is hozzá kell tenni, hogy Musk már többször is jelezte, hogy elégedetlen a Raptor hajtóművek fejlesztésével és gyártásával, 2021 november végén ez odáig fajult, hogy távozott Will Heltsley, aki a hajtóművek fejlesztéséért felelős igazgató-helyettes volt. Musk nem sokkal később egy levélben kétségbeejtőnek nevezte a helyzetet, Heltsley távozása után azt találták, hogy a Raptor gyártósor állapota sokkal rosszabb, mint a korábbi jelentések azt sejtették. Úgy fogalmaz, hogy ha 2022-ben nem sikerül elérni azt, hogy minden második héten egy Starship indítást végre lehessen hajtani, úgy a cég csődbe mehet. Emiatt pedig arra kérte a Raptor gyártósoron dolgozókat, hogy ne menjenek szabadságra az év végén…

Viszont aligha vitás, hogy a Super Heavy – Starship páros fejlesztése egész jól halad, bámulatos mennyiségű teszt rakétát építenek nagyon gyorsan. Per pillanat a tesztelés legnagyobb hátráltató tényezők a különféle környezetvédelmi és felügyeleti ellenőrzések, amelyek várhatóan 2022 márciusáig elhúzódnak. Úgy néz ki, hogy a SpaceX vs. mindenki versenyben az előbbi nem csak beelőzte a többieket, de olyan előnnyel galoppozik tovább, amelyet rövid távon biztos, hogy nem fognak tudni beérni…

A cikk még nem ért véget, kérlek, lapozz!

Előzmények

Hirdetés

Copyright © 2000-2022 PROHARDVER Informatikai Kft.