SpaceX opsender den største raket, der nogensinde er bygget, men testflyvning ender i eksplosion

Efter mange års forventning lancerede SpaceX den første testflyvning af sin fuldskala Starship-raket torsdag fra det sydlige Texas, men missionen sluttede fire minutter senere, da køretøjet kom ud af kontrol og selvdestruerede over Den Mexicanske Golf efter flere motorfejl .

Starship-raketten lettede fra Starbase, SpaceX' privatejede opsendelsessted øst for Brownsville, Texas, kl. 8:33 CDT (9:33 am EDT; 1333 UTC) torsdag. Flytningen begyndte, hvad der - i et bedste tilfælde - forventedes at være en 90-minutters testflyvning rundt om verden, der kulminerede med en nedsænkning af rakettens øverste fase i Stillehavet nær Hawaii.

Men mindst seks af de 33 metandrevne Raptor-motorer på Super Heavy-boosteren, eller rakettens første trin, lukkede ned, da den klatrede op i himlen. Stjerneskibet mistede kontrollen omkring to minutter inde i missionen, idet det drejede fra dens planlagte flyvekorridor, indtil et autonomt kampafslutningssystem sprængte raketten i luften fire minutter efter afgang. Der var ingen mennesker eller operativ nyttelast ombord på raketten.

Flydata vist på SpaceX's live webcast viste, at raketten nåede en maksimal højde på 24 miles (39 kilometer) og en tophastighed på 1,340 mph (2,157 kilometer i timen). Testflyvningen nåede supersonisk hastighed og fortsatte ud over punktet for maksimalt aerodynamisk tryk, da køretøjet måtte udholde de hårdeste strukturelle belastninger af sin opstigning.

Affald fra raketten faldt ned i Den Mexicanske Golf efter eksplosionen.

På trods af den tidlige afslutning på demonstrationsmissionen sagde SpaceX, at ingeniører vil anvende erfaringer fra opsendelsen til fremtidige Starship-testflyvninger. Resultatet var ikke en stor overraskelse, hvor SpaceX var omhyggelig med at stille lave forventninger op til lanceringen.

I en erklæring torsdag eftermiddag sagde SpaceX, at Starship's Super Heavy booster-fase "oplevede flere motorer ude under flyvetesten, mistede højde og begyndte at vælte."

"Med en test som denne kommer succes fra det, vi lærer, og vi lærte enormt meget om køretøjet og jordsystemerne i dag, som vil hjælpe os med at forbedre fremtidige flyvninger med Starship," sagde SpaceX.

Løft fra Starbase pic.twitter.com/rgpc2XO7Z9

- SpaceX (@SpaceX) April 20, 2023

Elon Musk, SpaceX's grundlægger og administrerende direktør, afslørede først planer for løfteraketten, der skulle blive Starship i 2016. Siden da har SpaceX forfinet sit design, valgt rustfrit stål til sin primære struktur og hurtigt bygget en fabrik og affyringsrampe på Texas. Gulf Coast.

Den nye raket, som SpaceX på sigt har til hensigt at gøre fuldt genbrugelig, er designet til at fragte op til 150 tons last i lavt kredsløb om jorden. Missioner til destinationer udenfor, såsom månen, vil kræve, at SpaceX mestrer tankning i kredsløb, hvilket aldrig er blevet forsøgt i så store skalaer.

Starship løfteraketten er svimlende i størrelse og står omkring 394 fod (120 meter) høj med en diameter på 30 fod (9 meter), bredere end skroget af en 747 jumbojet og større end nogen raket nogensinde bygget. Raketten vejede omkring 11 millioner pund fuldt lastet med metan og flydende ilt.

Med alle 33 motorer affyret, ville raketten have genereret 16.7 millioner pounds af tryk og dræne mere end 40,000 pounds (ca. 20 tons) drivmiddel fra sine tanke hvert sekund. Tre Raptor-motorer så dog ud til at fejle ved start torsdag, så de 30 resterende motorer på Super Heavy-boosteren producerede sandsynligvis omkring 15 millioner pounds af tryk, forudsat at de alle var ved fuld kraft. Mindst tre flere Raptor-motorer lukkede ned under flugten, før raketten begyndte at vælte.

Elon Musk tweetede, at ingeniører "lærte meget" af testflyvningen. Han tilføjede, at den næste Starship-lancering kunne ske om et par måneder. SpaceX er ved at afslutte arbejdet med den næste Super Heavy booster og Starship-køretøj i Texas.

Men reparationer og redesign af affyringsrampen til Starship kunne kaste en skruenøgle ind i disse planer. Eksplosionen fra stjerneskibets motorer sendte en byge af affald hen over opsendelsesstedet og beskadigede tanke og andet udstyr. Affyringen af ​​verdens største raket efterlod også et stort krater i betonen under det cirkulære affyringsbeslag.

SpaceX byggede ikke affyringsrampen ved Starbase med en flammegrav eller flammeafleder, designfunktioner, der er fælles for andre affyringsramper med tunge løft. Disse strukturer er designet til at lede eksplosionsenergien og den varme motorudstødning væk fra følsomt udstyr omkring opsendelsesstedet, hvilket reducerer risikoen for beskadigelse.

Der var heller ikke noget vandflodsystem ved affyringsrampen til testflyvningen torsdag. Andre affyringsramper, herunder SpaceX's Falcon 9 affyringsfaciliteter i Florida og Californien, bruger vand til at dæmpe den akustiske energi under affyring.

Skader på affyringsrampen ved SpaceX's Starbase-kompleks stod højt på listen over bekymringer, Musk havde før Starship-testflyvningen.

"Jeg gætter på, at jeg bare vil sætte forventningerne lavt," sagde Musk søndag i et Twitter Spaces-møde med sine abonnenter. »Hvis vi kommer langt nok væk fra affyringsrampen, før noget går galt, vil jeg betragte det som en succes. Bare lad være med at sprænge affyringsrampen."

SpaceX skrubbede det første opsendelsesforsøg til Starship-testflyvningen mandag på grund af en frossen ventil i tryksystemet på Super Heavy-boosteren. Teknikere blev set arbejde omkring bunden af ​​raketten mellem opsendelsesforsøgene, og mere end 100 tankbiler leverede frisk flydende nitrogen, flydende ilt og metan til affyringsrampens lagertanke forud for den anden nedtælling af Starship torsdag.

Super Heavy booster overgik den samlede kraft genereret af Sovjetunionens N1 løfteraket, som havde 30 motorer med 10 millioner pounds fremdrift. N1 nåede aldrig rummet på nogen af ​​sine fire testflyvninger fra Kasakhstan mellem 1969 og 1972. Starship-testflyvningen torsdag gjorde det længere på stigningen til rummet end nogen af ​​N1-raketterne for mere end 50 år siden.

SpaceX's gigantiske nye raket producerede også omkring det dobbelte af NASAs Saturn 5-måneraket fra Apollo-programmet, eller NASA's Space Launch System-raket, der med succes fløj for første gang i november på en testflyvning for NASAs Artemis-måneprogram.

Hvis torsdagens testflyvning nåede sin fulde varighed, ville Starship-fartøjet - faktisk rakettens øverste trin - have løsnet sig fra sin Super Heavy-booster omkring tre minutter inde i missionen, og derefter tændt sine seks Raptor-motorer for at accelerere til en hastighed, der bare var genert for den hastighed, der kræves for at nå et stabilt kredsløb om Jorden.

Stjerneskibet, nummereret Skib 24 i SpaceX's nomenklatur, ville have sejlet gennem rummet i mere end en time og nået en tophøjde på omkring 146 miles (235 kilometer), før det igen kom ind i atmosfæren over Stillehavet og til sidst lavede en høj- hastighedspåvirkning nord for Hawaii. Køretøjet var dækket af tusindvis af keramiske fliser for at beskytte dens rustfri stålstruktur mod den blæsende varme ved genindstigning.

Men testflyvningen torsdag nåede ikke langt nok til at teste Starship-øverste etape eller dets evne til at komme ind i atmosfæren igen. Super Heavy-boosteren var også programmeret til at genantænde nogle af sine Raptor-motorer efter adskillelse fra Starship-øverste trin, med et par manøvrer for at lede sig selv tilbage til et kontrolleret splashdown i den Mexicanske Golf, en test for fremtidige landinger for at komme sig og genbruge boosteren. Det mål blev heller ikke nået torsdag.

"Det kan tage os et par spark af dåsen her, før vi når kredsløb, og så ud over at nå kredsløb, er vi nødt til at bringe boosteren tilbage og lande," sagde Musk. "Vi er nødt til at bringe skibet tilbage og lande. Og for at genanvendeligheden skal være hurtig, skal den lande, hvor den lettede, fordi det er ekstremt svært at transportere dette gigantiske dyr rundt."

Musk sagde, at han tror, ​​at SpaceX kan have Super Heavy og Starship-raketterne genanvendelige og hurtigt genanvendelige om to eller tre år. Virksomheden ønsker i sidste ende at pensionere sin arbejdshest Falcon-raketfamilie og Dragon-rumfartøjer til fordel for Super Heavy og Starship, selvom Falcon og Dragon forventes at forblive i tjeneste med opsendelsesmandskab og fragt rumstationen indtil slutningen af ​​2020'erne.

"Dette er virkelig den slags første skridt i en meget lang rejse, der vil kræve mange, mange flyvninger," sagde Musk mandag. "For dem, der har fulgt historien om Falcon 9, og faktisk Falcon 1, og vores forsøg på genanvendelighed, tror jeg, at det kunne have været tæt på 20 forsøg, før vi rent faktisk genfandt en etape. Og så skulle der mange flere flyvninger til, før vi havde genbrugbarhed, der var meningsfuld, hvor vi ikke behøvede at bygge hele raketten om.”

Musk sagde, at SpaceX eftermonterede den første flyveklare Super Heavy-booster, kaldet Booster 7, med afskærmning for at beskytte sine 33 Raptor-motorer mod fejl i nærliggende motorer, en foranstaltning, der skulle reducere chancen for en kaskadende serie af fejl, der påvirker flere Raptor-motorer.

"Dette er meget vigtigt, for hvis du har 33 motorer, og hvis en af ​​dem går galt, er det som at have en kasse med granater, virkelig store granater," sagde Musk.

Det var ikke umiddelbart klart, hvor mange, om nogen, af motorfejlene på Super Heavy booster torsdag var resultatet af skader fra problemer på tilstødende motorer.

Når raketten er bevist, ønsker SpaceX at bruge Starship-fartøjet til at indsætte virksomhedens Starlink-internetsatellitter, der flyver tungere, næste generations versioner af bredbåndsrelæstationerne end det rumfartøj, der nu opsendes af den mindre Falcon 9-raket. En animation udgivet fra SpaceX viste virksomhedens koncept for at implementere Starlink-satellitter fra et Starship-fartøj i kredsløb ved hjælp af en mekanisme, der fungerer som en kæmpe Pez-dispenser.

SpaceX har også vundet en kontrakt på $2.9 milliarder med NASA om at udvikle Starship til en menneskevurderet lander til agenturets Artemis-månemissioner. Et månederivat af Starship, assisteret af Starship tankskibe, vil blive brugt til en månelanding med astronauter, en begivenhed, NASA siger, kunne ske tidligst i 2025. SpaceX har også en aftale med den japanske milliardær Yusaku Maezawa om at sende et hold af private borgere rundt om månen på en Starship-flyvning.

Afprøvning af stjerneskibets optankningsteknologi i kredsløb, som er påkrævet til månetogter, vil skulle vente, indtil selskabet pålideligt kan sende raketten ud i rummet, hvilket rejser tvivl blandt mange observatører, herunder NASAs egen generalinspektør, om, at den SpaceX-byggede måne lander kan være klar inden udgangen af ​​2025.

"Tillykke til SpaceX på Starships første integrerede flyvetest!” sagde NASA-administrator Bill Nelson i en erklæring efter torsdagens opsendelse. "Enhver stor præstation gennem historien har krævet et vist niveau af kalkuleret risiko, for med stor risiko følger stor belønning. Ser frem til alt det, SpaceX lærer, til den næste flyvetest – og videre.”

E-mail forfatteren.

Følg Stephen Clark på Twitter: @StephenClark1.

• SEO Powered Content & PR Distribution. Bliv forstærket i dag.
• Platoblokkæde. Web3 Metaverse Intelligence. Viden forstærket. Adgang her.
• Kilde: https://spaceflightnow.com/2023/04/20/spacex-launches-largest-rocket-ever-built-but-test-flight-ends-in-explosion/