Super-racheta unui miliardar american poate schimba întreaga industrie spațială

TPO - Miliardarul american Elon Musk își dorește ca racheta sa să revoluționeze călătoriile spațiale. Racheta Starship a companiei SpaceX a miliardarului Elon Musk este în prezent cea mai mare și mai puternică construită vreodată.

Rachetă stelară

Starship este o rachetă super-grea fabricată de SpaceX. Racheta este alcătuită dintr-o treaptă de rachetă super-grea și o navă spațială Starship, având ca scop atingerea unei sarcini utile mari și a unor costuri de operare reduse. Ambele trepte de rachetă sunt capabile să aterizeze și să transporte 100 de tone pe orbita joasă a Pământului. După realimentarea cu oxigen lichid și metan lichid pe orbită, nava spațială va putea zbura spre Lună sau Marte, precum și spre alte locații din Sistemul Solar.

Cât de mare și puternică este Starship?

Starship este o navă spațială înaltă de 50 m, cu o masă uscată mai mică de 100 de tone, partea superioară a rachetei Starship cu același nume. Nava spațială Starship poate conține aproximativ 1.200 de tone de oxigen lichid sau metan lichid, fiecare tip de combustibil fiind plasat într-un rezervor principal și, respectiv, într-un rezervor secundar.

Pe lângă rezervoarele principale de combustibil, rezervoarele secundare de combustibil sunt folosite pentru alimentarea trenului de aterizare al navei spațiale. După ce sunt realimentate de nava spațială Starship, raza de acțiune a navei spațiale se extinde pe Lună, Marte și multe alte locații din Sistemul Solar. În spatele navei spațiale se află șase motoare Raptor, inclusiv trei motoare Raptor dedicate funcționării în atmosferă și trei motoare Raptor Vacuum dedicate funcționării în spațiu.

Nava spațială Starship are plăci hexagonale care împiedică plasma generată la intrarea în atmosferă să deterioreze nava spațială, permițându-i să reziste la temperaturi de până la 1400°C. Volumul util al navei spațiale Starship este de aproximativ 1000m3, mult mai mare decât al oricărei alte nave spațiale.

Cele 33 de motoare de la baza aeronavei Super Heavy sunt capabile să genereze o forță de tracțiune de aproximativ 74 de meganewtoni, de aproape 700 de ori mai puternică decât cea pe care o poate genera un avion de pasageri Airbus A320neo.

Racheta Starship este acum cu 120 m mai lungă, o creștere de 1 m față de lungimea de la a doua lansare de test din iunie 2023. Lungimea suplimentară se datorează modelului Super Heavy, cu 1 m mai lung.

Racheta Starship are, de asemenea, o forță de propulsie dublă față de racheta Saturn V – prima rachetă care a dus oamenii pe Lună. Potrivit SpaceX, această forță de propulsie poate ridica o sarcină utilă de cel puțin 150 de tone de la rampa de lansare pe orbita joasă a Pământului.

Atât racheta Starship, cât și racheta Super Heavy sunt alimentate de un combustibil obținut dintr-un amestec de metan lichid ultra-rece și oxigen lichid numit metalox.

În prezent, racheta Starship este programată să fie lansată de la baza stelară SpaceX, de la Centrul Spațial Kennedy și de pe cele două platforme de lansare offshore ale companiei. După pornirea celor 33 de motoare Raptor, etapa Super Heavy se separă de Starship în aer. Racheta zboară apoi prin atmosferă și aterizează pe o pereche de grinzi de oțel la turnul de lansare. Între timp, Starship își pornește cele trei motoare Raptor Vacuum și se pune pe orbită. La sfârșitul misiunii, nava spațială intră în atmosferă și este protejată de un scut termic. Apoi, nava spațială planează înapoi la locul de aterizare folosind cele două clapete ale sale și pornește cele trei motoare Raptor pentru o aterizare verticală.

Rachetă după numeroase îmbunătățiri și ajustări.

SpaceX a propus pentru prima dată planuri pentru o rachetă grea în 2005. Designul și numele rachetei s-au schimbat frecvent între atunci și 2019. În iulie 2019, Starhopper a decolat și a aterizat la o altitudine de 150 de metri, devenind prima rachetă care a folosit motoare Raptor. În mai 2021, Starship, cu numele de cod SN15, a zburat la o altitudine de 10 kilometri, a intrat în cădere liberă și a aterizat cu succes după patru încercări eșuate.

Cum aterizează nava stelară?

Cei care privesc în apropiere vor auzi un bubuit asurzitor pe măsură ce Super Heavy încetinește de la viteza supersonică.

În cea mai recentă lansare de test, SpaceX a prins racheta Super Heavy pe turela sa. Întrucât nu există turele pe Marte sau pe Lună pentru a face acest lucru, racheta Starship trebuie să fie capabilă să aterizeze singură pe propriile picioare. Pentru a face acest lucru, Starship se va roti treptat într-o poziție orizontală pe măsură ce coboară, în ceea ce Musk numește o „răsucire a burții”.

Aceasta crește suprafața de rezistență a navei stelare și o ajută să încetinească. Odată ajunsă suficient de aproape de suprafață, nava stelară va încetini suficient pentru a-și porni motoarele, aducându-se din nou în poziție verticală. Apoi, nava stelară își va folosi propriile rachete pentru a se redresa și a ateriza pe o suprafață dură folosind trenul de aterizare.

Starship a făcut toate cele de mai sus în lansările de testare anterioare - cu excepția aterizării pe o suprafață dură. Până acum, a aterizat doar în ocean.

SpaceX a încercat ceva ce nu mai făcuse niciodată până atunci. După separare, partea inferioară a propulsorului a încetinit și a coborât încet spre rampa de lansare, în timp ce două brațe mecanice gigantice au apucat-o - o mișcare cunoscută sub numele de „apucare”.

După mai multe aterizări simulate pe mare, la a cincea lansare de test, aterizarea părții inferioare a navei Starship, propulsorul Super Heavy, a avut succes.

Unul dintre scopurile unei lansări de test este de a clarifica orice probleme existente. Chiar și o singură greșeală ar putea provoca topirea întregii structuri interne a rachetei din cauza gazelor de eșapament eliberate de motor.

Nava stelară are ambiția de a zbura pe Lună și pe Marte

Nava spațială stelară nu a avut niciodată echipaj, dar miliardarul Elon Musk și compania sa au planuri ambițioase, cu scopul de a trimite oameni pe Marte într-o zi.

Pe termen scurt, racheta Starship va lansa sateliți, apoi va deservi turiștii spațiali și va trimite astronauți pe Lună, ca parte a programului Artemis. Într-un viitor mai îndepărtat, se așteaptă ca racheta să transforme în realitate ambițiile companiei de a stabili o colonizare pe Marte și să efectueze zboruri pe continentele Pământului.

Au existat anterior patru lansări de testare Starship. Prima dată când sistemul rachetei a explodat prematur, înainte ca propulsoarele să se poată separa, SpaceX a accelerat procesul de dezvoltare testând rachetele știind în același timp că sistemul nu era perfect, pentru a învăța din greșeli.

Într-adevăr, SpaceX a făcut progrese cu fiecare lansare de test - mai întâi cu o lansare fără eșecuri, apoi cu o reintrare reușită, unde atât racheta Starship, cât și cea Super Heavy au coborât în ​​mod controlat și au plutit, respectiv, în Oceanul Indian și Golful Mexic, înainte de a se prăbuși în mare.

La ce altceva se mai folosește Starship?

În viitorul apropiat, racheta Starship ar putea fi utilizată în câteva scopuri diferite.

Până acum, miliardarul Elon Musk și-a folosit rachetele, precum seria Falcon 9, pentru a lansa sateliți comerciali Starlink.

Acești sateliți au o durată de viață scurtă, de aproximativ 5 ani, iar SpaceX trebuie să lanseze continuu sateliți doar pentru a menține același număr în spațiu.

NASA dorește să utilizeze Starship ca parte a programului său Artemis, care își propune să mențină o prezență umană pe Lună pe termen lung. NASA intenționează să utilizeze Starship pentru o misiune lunară în 2026.

Într-un viitor mai îndepărtat, Elon Musk își dorește ca racheta Starship să fie capabilă să efectueze zboruri lungi către Marte și înapoi – fiecare dus-întors durând aproximativ nouă luni.

Ideea este de a lansa racheta Starship pe orbita joasă a Pământului și de a o lăsa acolo. Apoi, aceasta ar fi alimentată de o „navă de realimentare” SpaceX și ar continua călătoria spre Marte.

Ne putem imagina, de asemenea, folosirea rachetei Starship pentru a lansa un telescop spațial. Pentru a lansa rapid mii de sateliți în spațiu sau un telescop spațial mai mare, ar fi nevoie de o rachetă mare.

Nava stelară este, de asemenea, proiectată să transporte încărcăturile grele necesare construirii stațiilor spațiale și, în cele din urmă, posibil, a infrastructurii care să susțină locuirea umană pe Lună.

Nava spațială Starship ar putea transporta pasageri pe Lună, Marte și alte destinații din Sistemul Solar. Nu numai atât, nava de pasageri ar putea efectua zboruri intercontinentale. O navă ar putea transporta până la 100 de pasageri, având „camere de dormit private, camere comune, depozitare, adăposturi antiradiație și camere de sticlă”. Sistemul de susținere a vieții de la bord este „sigilat”, ceea ce înseamnă că materialul din interiorul navei este reutilizat și reciclat constant.

Nava spațială cisternă de combustibil Starship va fi utilizată pentru a extinde raza de acțiune a altor nave spațiale. Potrivit lui Elon Musk, pentru a trimite o navă stelară pe Lună, trebuie să lansăm până la șapte nave cisternă de combustibil. Această idee a fost prezentată de Elon Musk în septembrie 2019 prin atașarea cozilor a două nave spațiale. Apoi, ambele nave spațiale accelerează ușor spre nava cisternă de combustibil cu motoare auxiliare, împingând combustibilul una în cealaltă. În octombrie 2020, NASA a acordat companiei SpaceX 53,2 milioane de dolari pentru a testa transferul a 10 tone de combustibil între două nave stelare în spațiu.

Nava spațială Starship HLS este o variantă a navei spațiale Starship destinată să aselenizeze în cadrul programului Artemis, succesorul programului Apollo. În partea superioară a navei spațiale Starship HLS se află ferestre și ecluze, împreună cu elevatoare și un sistem de direcție pentru aselenizare. Cea mai importantă caracteristică a navei spațiale este sarcina utilă foarte mare atunci când zboară dus-întors între Pământ și Lună. În timpul unui zbor în cadrul programului Artemis, nava spațială Starship HLS va zbura în fața echipajului timp de până la o sută de zile, iar apoi va transfera combustibil către nava spațială Starship HLS.

SpaceX a lansat cu succes racheta Starship, înaltă de 122 de metri, în cel de-al cincilea zbor de testare de la Starbase, Texas, pe 13 octombrie (în jurul orei 20:25, ora Hanoi ). În timpul acestui zbor de testare, sistemul combinat Starship/racheta Super Heavy a creat un miracol atunci când a executat cu succes mecanismul de „apucare” din prima încercare. După decolarea cu succes de pe turnul de lansare Mechazilla, Starship a aterizat în Oceanul Indian, în timp ce racheta Super Heavy s-a întors, a aterizat exact lângă turnul de lansare și a fost ținută strâns de brațul robotic „chopsticks” al turnului.

Ha Joi

Potrivit BBC, Space.com