Ο υπερπύραυλος ενός Αμερικανού δισεκατομμυριούχου μπορεί να αλλάξει ολόκληρη τη διαστημική βιομηχανία

TPO - Ο Αμερικανός δισεκατομμυριούχος Έλον Μασκ θέλει ο πύραυλός του να φέρει επανάσταση στα διαστημικά ταξίδια. Ο πύραυλος Starship της εταιρείας SpaceX του δισεκατομμυριούχου Έλον Μασκ είναι αυτή τη στιγμή ο μεγαλύτερος και ισχυρότερος που κατασκευάστηκε ποτέ.

Πύραυλος διαστημόπλοιου

Το Starship είναι ένας πύραυλος υπερβαρέος φορτίου που κατασκευάζεται από την SpaceX. Ο πύραυλος αποτελείται από ένα στάδιο πυραύλου υπερβαρέος φορτίου και ένα διαστημόπλοιο Starship, με στόχο την επίτευξη υψηλού ωφέλιμου φορτίου και χαμηλού λειτουργικού κόστους. Και τα δύο στάδια πυραύλων είναι ικανά να προσγειωθούν και να μεταφέρουν 100 τόνους σε χαμηλή τροχιά γύρω από τη Γη. Μετά τον ανεφοδιασμό με υγρό οξυγόνο και υγρό μεθάνιο σε τροχιά, το διαστημόπλοιο θα είναι σε θέση να πετάξει στη Σελήνη ή τον Άρη, καθώς και σε άλλες τοποθεσίες στο Ηλιακό Σύστημα.

Πόσο μεγάλο και ισχυρό είναι το Starship;

Το Starship είναι ένα διαστημόπλοιο ύψους 50 μέτρων με ξηρή μάζα μικρότερη από 100 τόνους, το πάνω μέρος του ομώνυμου πυραύλου Starship. Το διαστημόπλοιο Starship μπορεί να χωρέσει περίπου 1.200 τόνους υγρού οξυγόνου ή υγρού μεθανίου, με κάθε τύπο καυσίμου να τοποθετείται σε μια κύρια και μια δευτερεύουσα δεξαμενή αντίστοιχα.

Εκτός από τις κύριες δεξαμενές καυσίμου, οι δευτερεύουσες δεξαμενές καυσίμου χρησιμοποιούνται για την τροφοδοσία του συστήματος προσγείωσης του διαστημικού σκάφους. Αφού ανεφοδιαστεί με καύσιμα από το διαστημόπλοιο Starship, η εμβέλεια του διαστημικού σκάφους επεκτείνεται στη Σελήνη, τον Άρη και πολλές άλλες τοποθεσίες στο Ηλιακό Σύστημα. Στο πίσω μέρος του διαστημικού σκάφους υπάρχουν έξι κινητήρες Raptor, συμπεριλαμβανομένων τριών κινητήρων Raptor που προορίζονται για λειτουργία στην ατμόσφαιρα και τριών κινητήρων Raptor Vacuum που προορίζονται για λειτουργία στο διάστημα.

Το διαστημόπλοιο Starship έχει εξαγωνικά πλακίδια που εμποδίζουν το πλάσμα που παράγεται κατά την είσοδό του στην ατμόσφαιρα να το καταστρέψει, επιτρέποντάς του να αντέχει σε θερμοκρασίες έως και 1400°C. Ο όγκος ωφέλιμου φορτίου του Starship είναι περίπου 1000m3, πολύ μεγαλύτερος από οποιοδήποτε άλλο διαστημόπλοιο.

Οι 33 κινητήρες στο κάτω μέρος του Super Heavy είναι ικανοί να παράγουν περίπου 74 μεγανιούτον ώσης, σχεδόν 700 φορές πιο ισχυρή από την ώθηση που μπορεί να παράγει ένα επιβατικό αεροσκάφος Airbus A320neo.

Ο πύραυλος Starship είναι πλέον 120 μέτρα μακρύτερος, μια αύξηση 1 μέτρου σε σύγκριση με το μήκος κατά τη δεύτερη δοκιμαστική εκτόξευση τον Ιούνιο του 2023. Το επιπλέον μήκος οφείλεται στον κατά 1 μέτρο μακρύτερο Super Heavy.

Ο πύραυλος Starship έχει επίσης διπλάσια ώθηση από τον πύραυλο Saturn V – τον ​​πρώτο πύραυλο που μετέφερε ανθρώπους στη Σελήνη. Σύμφωνα με την SpaceX, αυτή η ώθηση μπορεί να ανυψώσει ωφέλιμο φορτίο τουλάχιστον 150 τόνων από την εξέδρα εκτόξευσης σε χαμηλή τροχιά γύρω από τη Γη.

Τόσο οι πύραυλοι Starship όσο και οι Super Heavy τροφοδοτούνται με καύσιμο που παρασκευάζεται από ένα μείγμα εξαιρετικά ψυχρού υγρού μεθανίου και υγρού οξυγόνου που ονομάζεται μεθαλόξ.

Αυτή τη στιγμή, ο πύραυλος Starship έχει προγραμματιστεί να εκτοξευθεί από την Starbase της SpaceX, το Διαστημικό Κέντρο Κένεντι και τις δύο υπεράκτιες εξέδρες εκτόξευσης της εταιρείας. Αφού πυροδοτήσει τους 33 κινητήρες Raptor, η πλατφόρμα Super Heavy διαχωρίζεται από το Starship στον αέρα. Στη συνέχεια, ο πύραυλος πετάει στην ατμόσφαιρα και προσγειώνεται σε ένα ζεύγος χαλύβδινων δοκών στον πύργο εκτόξευσης. Εν τω μεταξύ, το Starship πυροδοτεί τους τρεις κινητήρες Raptor Vacuum και τίθεται σε τροχιά. Στο τέλος της αποστολής, το διαστημόπλοιο εισέρχεται στην ατμόσφαιρα και προστατεύεται από μια θερμική ασπίδα. Στη συνέχεια, το διαστημόπλοιο γλιστράει πίσω στο σημείο προσγείωσης χρησιμοποιώντας τα δύο πτερύγιά του και πυροδοτεί τους τρεις κινητήρες Raptor για μια κάθετη προσγείωση.

Πύραυλος μετά από πολλές αναβαθμίσεις και προσαρμογές.

Η SpaceX πρότεινε για πρώτη φορά σχέδια για έναν πύραυλο βαρέως τύπου το 2005. Ο σχεδιασμός και το όνομα του πυραύλου άλλαζαν συχνά από τότε έως το 2019. Τον Ιούλιο του 2019, ο Starhopper απογειώθηκε και προσγειώθηκε σε υψόμετρο 150 μέτρων, καθιστώντας τον τον πρώτο πύραυλο που χρησιμοποίησε κινητήρες Raptor. Τον Μάιο του 2021, ο Starship, με την κωδική ονομασία SN15, πέταξε σε υψόμετρο 10 χιλιομέτρων, εισήλθε σε ελεύθερη πτώση και προσγειώθηκε με επιτυχία μετά από τέσσερις αποτυχημένες προσπάθειες.

Πώς προσγειώνεται το Starship;

Όσοι παρακολουθούν κοντά θα ακούσουν μια βροντερή έκρηξη καθώς το Super Heavy επιβραδύνει από υπερηχητική ταχύτητα.

Στην τελευταία δοκιμαστική εκτόξευση, η SpaceX έπιασε τον πύραυλο Super Heavy στον πυργίσκο του. Δεδομένου ότι δεν υπάρχουν πυργίσκοι στον Άρη ή στη Σελήνη για να το κάνει αυτό, ο πύραυλος Starship πρέπει να είναι σε θέση να προσγειωθεί μόνος του στα δικά του πόδια. Για να το κάνει αυτό, το Starship θα περιστρέφεται σταδιακά σε οριζόντια θέση καθώς κατεβαίνει, σε αυτό που ο Musk αποκαλεί «στροφή της κοιλιάς».

Αυτό αυξάνει την επιφάνεια οπισθέλκουσας του Starship και το βοηθά να επιβραδυνθεί. Μόλις πλησιάσει αρκετά στην επιφάνεια, το Starship θα επιβραδύνει αρκετά ώστε να πυροδοτήσει τους κινητήρες του, επαναφέροντάς το σε όρθια θέση. Στη συνέχεια, το Starship θα χρησιμοποιήσει τους δικούς του πυραύλους για να ισιώσει τον εαυτό του και να προσγειωθεί σε σκληρή επιφάνεια χρησιμοποιώντας το σύστημα προσγείωσης.

Το Starship έχει κάνει όλα τα παραπάνω σε προηγούμενες δοκιμαστικές εκτοξεύσεις—εκτός από την προσγείωση σε σκληρή επιφάνεια. Μέχρι στιγμής, έχει προσγειωθεί μόνο στον ωκεανό.

Η SpaceX δοκίμασε κάτι που δεν είχε ξανακάνει. Αφού αποκολλήθηκε, το κάτω μέρος του πύραυλου επιβραδύνθηκε και κατέβηκε αργά προς την εξέδρα εκτόξευσης, ενώ δύο γιγάντιοι μηχανικοί βραχίονες το άρπαξαν—μια κίνηση γνωστή ως «άρπαγμα».

Μετά από αρκετές προσομοιωμένες προσγειώσεις στη θάλασσα, στην πέμπτη δοκιμαστική εκτόξευση, η προσγείωση του κάτω μέρους του Starship, του Super Heavy booster, ήταν επιτυχής.

Ένας από τους σκοπούς μιας δοκιμαστικής εκτόξευσης είναι η διευκρίνιση τυχόν υπαρχόντων προβλημάτων. Ακόμα και ένα μόνο λάθος θα μπορούσε να προκαλέσει την τήξη ολόκληρης της εσωτερικής δομής του πυραύλου λόγω των καυσαερίων που απελευθερώνονται από τον κινητήρα.

Το Starship έχει φιλοδοξίες να πετάξει στη Σελήνη και τον Άρη

Το Starship δεν είχε ποτέ πλήρωμα, αλλά ο δισεκατομμυριούχος Έλον Μασκ και η εταιρεία του έχουν φιλόδοξα σχέδια, με στόχο να στείλουν ανθρώπους στον Άρη μια μέρα.

Βραχυπρόθεσμα, ο πύραυλος Starship θα εκτοξεύσει δορυφόρους, στη συνέχεια θα εξυπηρετεί τους διαστημικούς τουρίστες και θα προσγειώνει αστροναύτες στη Σελήνη στο πλαίσιο του προγράμματος Artemis. Στο πιο μακρινό μέλλον, ο πύραυλος αναμένεται να κάνει πραγματικότητα τις φιλοδοξίες της εταιρείας για οικισμό στον Άρη και να πραγματοποιεί πτήσεις σε όλες τις ηπείρους της Γης.

Έχουν πραγματοποιηθεί τέσσερις προηγούμενες δοκιμαστικές εκτοξεύσεις Starship. Την πρώτη φορά που το σύστημα πυραύλων εξερράγη πρόωρα, πριν προλάβουν να διαχωριστούν οι ενισχυτές. Η SpaceX επιτάχυνε τη διαδικασία ανάπτυξης δοκιμάζοντας τους πυραύλους γνωρίζοντας ότι το σύστημα δεν ήταν τέλειο, για να μάθει από τα λάθη.

Πράγματι, η SpaceX έχει σημειώσει πρόοδο με κάθε δοκιμαστική εκτόξευση — πρώτα με μια εκτόξευση χωρίς αποτυχία, στη συνέχεια με μια επιτυχημένη επανείσοδο, όπου τόσο οι πύραυλοι Starship όσο και οι Super Heavy κατέβηκαν ελεγχόμενα και αιωρήθηκαν, αντίστοιχα, στον Ινδικό Ωκεανό και στον Κόλπο του Μεξικού, πριν βουτήξουν στη θάλασσα.

Σε τι άλλο χρησιμοποιείται το Starship;

Στο εγγύς μέλλον, ο πύραυλος Starship θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για διάφορους σκοπούς.

Μέχρι στιγμής, ο δισεκατομμυριούχος Έλον Μασκ έχει χρησιμοποιήσει τους πυραύλους του, όπως η σειρά Falcon 9, για την εκτόξευση εμπορικών δορυφόρων Starlink.

Αυτοί οι δορυφόροι έχουν μικρή διάρκεια ζωής περίπου 5 ετών και η SpaceX χρειάζεται να εκτοξεύει συνεχώς δορυφόρους μόνο και μόνο για να διατηρεί τον ίδιο αριθμό στο διάστημα.

Η NASA θέλει να χρησιμοποιήσει το Starship ως μέρος του προγράμματος Artemis, το οποίο στοχεύει στη διατήρηση της ανθρώπινης παρουσίας στη Σελήνη μακροπρόθεσμα. Η NASA σχεδιάζει να χρησιμοποιήσει το Starship για μια σεληνιακή αποστολή το 2026.

Στο πιο μακρινό μέλλον, ο Έλον Μασκ θέλει ο πύραυλος Starship να είναι ικανός να πραγματοποιεί μεγάλες πτήσεις προς τον Άρη και πίσω – σε κάθε διαδρομή θα διαρκέσει περίπου εννέα μήνες.

Η ιδέα είναι να εκτοξευθεί ο πύραυλος Starship σε χαμηλή τροχιά γύρω από τη Γη και να αφεθεί εκεί. Στη συνέχεια, θα τροφοδοτείται από ένα «πλοίο ανεφοδιασμού» της SpaceX και θα συνεχίζει το ταξίδι του προς τον Άρη.

Θα μπορούσε επίσης κανείς να φανταστεί τη χρήση του πυραύλου Starship για την εκτόξευση ενός διαστημικού τηλεσκοπίου. Για να εκτοξευθούν γρήγορα χιλιάδες δορυφόροι στο διάστημα ή ένα μεγαλύτερο διαστημικό τηλεσκόπιο, θα απαιτούνταν ένας μεγάλος πύραυλος.

Το Starship έχει επίσης σχεδιαστεί για να μεταφέρει τα βαριά ωφέλιμα φορτία που απαιτούνται για την κατασκευή διαστημικών σταθμών και, ενδεχομένως, υποδομών για την υποστήριξη της ανθρώπινης κατοίκησης στη Σελήνη.

Το διαστημόπλοιο Starship θα μπορούσε να μεταφέρει επιβάτες στη Σελήνη, τον Άρη και άλλους προορισμούς στο Ηλιακό Σύστημα. Επιπλέον, το επιβατηγό πλοίο θα μπορούσε να πραγματοποιεί διηπειρωτικές πτήσεις. Ένα πλοίο θα μπορούσε να μεταφέρει έως και 100 επιβάτες, με «ιδιωτικούς χώρους ύπνου, κοινόχρηστους χώρους, αποθηκευτικούς χώρους, καταφύγια ακτινοβολίας και γυάλινα δωμάτια». Το σύστημα υποστήριξης ζωής στο πλοίο είναι «σφραγισμένο», που σημαίνει ότι το υλικό στο εσωτερικό του πλοίου επαναχρησιμοποιείται και ανακυκλώνεται συνεχώς.

Το διαστημόπλοιο δεξαμενόπλοιων καυσίμων Starship θα χρησιμοποιηθεί για την επέκταση της εμβέλειας άλλων διαστημοπλοίων. Σύμφωνα με τον Elon Musk, για να στείλουμε ένα διαστημόπλοιο στη Σελήνη, πρέπει να εκτοξεύσουμε έως και επτά δεξαμενόπλοια καυσίμων. Αυτή η ιδέα παρουσιάστηκε από τον Elon Musk τον Σεπτέμβριο του 2019, συνδέοντας τις ουρές δύο διαστημοπλοίων μεταξύ τους. Στη συνέχεια, και τα δύο διαστημόπλοια επιταχύνονται ελαφρώς προς το δεξαμενόπλοιο καυσίμων με βοηθητικούς κινητήρες, σπρώχνοντας καύσιμα το ένα μέσα στο άλλο. Τον Οκτώβριο του 2020, η NASA χορήγησε στην SpaceX 53,2 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ για να δοκιμάσει τη μεταφορά 10 τόνων καυσίμων μεταξύ δύο διαστημοπλοίων στο διάστημα.

Το Starship HLS είναι μια παραλλαγή του διαστημοπλοίου Starship που προορίζεται για προσεδάφιση στη Σελήνη στο πλαίσιο του προγράμματος Artemis, του διαδόχου του προγράμματος Apollo. Στην κορυφή του Starship HLS υπάρχουν παράθυρα και αεροθάλαμοι, μαζί με ανελκυστήρες και σύστημα διεύθυνσης για προσεδάφιση στη Σελήνη. Το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό του διαστημοπλοίου είναι το πολύ μεγάλο ωφέλιμο φορτίο του όταν πετάει μετ' επιστροφής μεταξύ Γης και Σελήνης. Κατά τη διάρκεια μιας πτήσης του προγράμματος Artemis, το διαστημόπλοιο Starship HLS θα πετάει μπροστά από το πλήρωμα για έως και εκατό ημέρες και στη συνέχεια το διαστημόπλοιο θα μεταφέρει καύσιμα στο Starship HLS.

Η SpaceX εκτόξευσε με επιτυχία τον πύραυλο Starship ύψους 122 μέτρων στην πέμπτη δοκιμή του από το Starbase του Τέξας στις 13 Οκτωβρίου (γύρω στις 8:25 μ.μ. ώρα Ανόι ). Κατά τη διάρκεια αυτής της δοκιμαστικής πτήσης, το σύστημα συνδυασμού πυραύλων Starship/Super Heavy δημιούργησε ένα θαύμα όταν εκτέλεσε με επιτυχία τον μηχανισμό «αρπαγής» στην πρώτη του προσπάθεια. Μετά την επιτυχή απογείωση από τον πύργο εκτόξευσης Mechazilla, το Starship προσγειώθηκε στον Ινδικό Ωκεανό, ενώ ο πύραυλος Super Heavy επέστρεψε, προσγειώθηκε ακριβώς κοντά στον πύργο εκτόξευσης και κρατήθηκε σφιχτά από τον ρομποτικό βραχίονα «chopstick» του πύργου.

Χα Θου

Σύμφωνα με το BBC, Space.com