Jak jsme uvedli už ve včerejším Kosmotýdeníku, SpaceX pracuje simultánně na dvou testovacích exemplářích lodi Starship – jak potvrdil šéf firmy, Elon Musk, týmy na texaské základně Boca Chica a floridském městě Cocoa mezi sebou tak trochu soutěží o to, kdo bude efektivnější. Oba týmy spolu navzájem sdílí své poznatky a novinky. V poslední době se počítalo s tím, že Starship bude své testovací lety provádět právě na základně v jižním Texasu, kde kromě testovací verze vznikl i Starship Hopper. Nyní se objevují spekulace o tom, že Starship stavěná na Floridě by měla startovat z historické rampy 39A, kterou má SpaceX v pronájmu. Tuto myšlenku potvrzuje i renomovaný portál nasaspaceflight.com. Loď Starship by měla v ostrém provozu startovat na vyvíjené raketě SuperHeavy, přičemž oba díly mají být opakovaně použitelné. Pokud se podaří překovat všechny nemalé problémy, mohla by tato loď pomoci vrátit lidi na Měsíc a třeba i kolonizovat Mars.
Podle všeho se zdá, že se plány poměrně rychle vyvíjí, nicméně podle různých zdrojů to vypadá, že by SpaceX ráda provedla i zkoušky, kdy by jejich loď letěla na oběžnou dráhu. Spekulace internetové veřejnosti neunikly pozornosti Elona Muska, který na Twitteru přinesl upřesnění některých teorií. Podle jeho slov by Starship vypuštěná bez nosné rakety Super Heavy byla schopna dosáhnout oběžné dráhy, ale jen za cenu toho, že by nebyla schopna opakovaného použití.
It technically could, but wouldn’t have enough mass margin for a heat shield, landing propellant or legs, so not reusable
— Elon Musk (@elonmusk) May 18, 2019
Ale i tak by se jednalo o historicky první případ takzvaného SSTO (Single Stage To Orbit – volně přeloženo na oběžnou dráhu jediným stupněm). Všechny rakety světa používají při letu na oběžnou dráhu více či méně stupňů, které po jejich vyhoření zahazují. Myšlenka SSTO počítá s tím, že by takové zařízení při startu neodhazovalo žádný hardware.
Zdroj: https://www.nasaspaceflight.com
Ještě nikdy nebyl žádný SSTO používán, byť plánů bylo za desítky let mnoho. Starship, která by měla letět jako SSTO, by se musela odlehčit o tepelnou ochranu či přistávací nohy a po dosažení oběžné dráhy by samozřejmě neměla dostatek pohonných látek na přistání, takže by se nemohla vrátit zpět. Tím pádem by tyto exempláře sloužily čistě pro testy systémů. Tyto zkoušky ale mohou být i suborbitální – testovala by se na nich třeba orientace tělesa pro vstup do atmosféry. Podle všeho se zdá, že SpaceX skutečně stojí o letové zkoušky samotné lodi Starship.
Minulý týden si uživatel diskusního fóra NASASpaceflight.com s nickem Zpoxy všiml, že v areálu firmy Coastal Steel ve floridském městě Cocoa vzniká testovací zařízení podobné tomu, které jsme již dříve viděli na texaské základně Boca Chica. Musk následně potvrdil spekulace o tom, že jde opravdu o konstrukci související s lodí Starship.
The East Coast Starship being built in Florida.
Photo and info: threadhttps://t.co/EcMoOSnwgr pic.twitter.com/WNWDMUElTu
— Chris Bergin – NSF (@NASASpaceflight) May 14, 2019
Firma Coastal Steel má bohaté zkušenosti s výrobou pro aerokosmický průmysl. Na svém kontě má třeba významný podíl při stavbě mobilní odpalovací plošiny pro raketu SLS. Jakmile bude výroba v areálu Coastal Steel dokončena, měla by SpaceX hotový exemplář přepravit na Mys Canaveral, kde se začne připravovat jeho start. zatím však nejsou k dispozici žádné bližší detaily k této aktivitě. Dá se však očekávat, že bude potřeba překonat vzdálenost kolem 20 kilometrů přes veřejné silnice, než se nadměrný náklad dostane na území kosmodromu. Jelikož bude mít Starship průměr kolem devíti metrů, dá se očekávat její transport bez přistávacích nohou, které by jinak komplikovaly celý převoz.
Zdroj: https://upload.wikimedia.org/
Co se týče samotných startů testovacích lodí Starship z Floridy, tak se zdá, že firma provedla analýzu svých pozemků a zjišťovala, zda by některý z nich nemohl posloužit i k tomuto novému účelu. Nešlo přitom jen o startovní rampy SLC-40 a LC-39A, ale i o přistávací plochy, kam dosedají první stupně raket Falcon. Rampa číslo 40 prakticky nepřipadá v úvahu kvůli nedostatku místa pro její rozšíření. Při běžných misích raket Falcon 9 je využita jen jedna přistávací plocha, ale pro Falcon Heavy jsou nutné obě, navíc v jejich okolí není moc místa. Přistávací plochy by se podle všeho využít daly, ale momentálně nejsou primárním kandidátem.
Favoritem, který by mohl obsloužit první testovací mise lodi Starship, je podle všeho rampa 39A. Je však potřeba na rovinu říct, že zatím nebylo vydáno žádné oficiální stanovisko a plány se samozřejmě mohou v průběhu času změnit. Startovní rampa 39A je stejně jako sesterská 39B hodně velká, protože byla budována pro potřeby programu Apollo. Díky tomu má ve svém okolí dodatečný prostor, který by se dal využít pro zbudování menší rampy.
Zdroj: https://www.nasaspaceflight.com
Podobné myšlenky nejsou nové – NASA v roce 2015 dokončila stavbu rampy 39C, která vznikla v okolí rampy 39B. SpaceX momentálně využívá rampu 39A ke startům, které obecně nejsou považovány za rutinní a mohou vyžadovat delší čas na přípravu. Startují odsud hlavně rakety Falcon Heavy, ale i klasické Falcony 9 s loděmi Crew Dragon. Dá se samozřejmě očekávat, že tento provoz zůstane zachován, takže by bylo potřeba postavit spíše druhou menší rampu v těsné blízkosti 39A.
Zdroj: https://www.nasaspaceflight.com/
Díky tomu by SpaceX mohla pro Starship využít existující infrastrukturu, která slouží rampě 39A včetně montážní haly HIF (Horizontal Integration Facility), která vznikla pro skládání raket Falcon 9 a Falcon Heavy. Grafik portálu NASASpaceflight.com, Jay DeShelter, vytvořil vizualizaci teoretického konceptu pro starty lodí Starship z komplexu 39A. Detaily těchto plánů jsou samozřejmě nejisté a mohou se změnit. Vypadá to však, že hrubé umístění dodatečné rampy je v souladu s minimálně jedním návrhem.
Do karet využití 39A hraje i další existující infrastruktura – třeba zásobníky na kapalný kyslík, který Starship využije jako okysličovadlo – stejně jako Falcony. Na druhou stranu je jasné, že pro palivo to bude jinak. Zatímco Falcony používají letecký petrolej, Starship má spalovat kapalný metan. Z tohoto důvodu by bylo nutné postavit zásobníky na metan a další související systémy. I zde je velká plocha komplexu 39A výhodou, protože nové zařízení bude kam umístit. Klidně by se dal využít prostor, kde se dříve nacházely zásobníky vodíku z dob, kdy z této rampy startovaly raketoplány.
Před závěrem článku ještě na chvíli opusťme Floridu a zamiřme do Texasu. Na základně Boca Chica jsou návrhy startovní rampy jasnější. Původně se totiž počítalo s tím, že z tohoto kosmodromu budou startovat rakety Falcon, takže tu měla startovní rampa vzniknout. K realizaci však nedošlo a firma tak mohla budovat infrastrukturu pro Starship na volném pozemku. V Texasu je navíc nyní hodně živo, protože se tu ke svým prvním neupoutaným skokům (možná až do výšky 20 metrů) připravuje Starship Hopper, který zatím vyzkoušel jen dva zážehy motoru Raptor – to byl ale k zemi jištěn lany.
Zdroj: https://forum.nasaspaceflight.com/
Zdroje informací:
https://www.nasaspaceflight.com/
https://twitter.com/
https://twitter.com/
Zdroje obrázků:
https://www.steelstudio.co.za/…/SpaceX-Starship-in-Stainless-Steel-min.jpg
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2019/05/IMG_1338-2.jpg
https://upload.wikimedia.org/…Complex_40_at_Cape_Canaveral_%28aerial%29.jpg
https://www.nasaspaceflight.com/…/05/Pad-39A-SSTO-Master-B-35.png
https://www.nasaspaceflight.com/…/2019/05/SSTO-Pad-D-50.png
https://forum.nasaspaceflight.com/…topic=47120.0;attach=1560849;image
Na floride je vela nevyuzitych starych odpalovacich rámp.neslo by nejaku prerobit na pokusne vzlety@
Moc by to nešlo – jsou malé, bez obrovských kanálů na odvod spalin ze SHLV nosiče jakým bude StarShip/SuperHeavy. Použití rampy 39A, jako základ pro přístavbu infrastruktury pro SS/SH je výhodnější a asi i jediná možnost na Floridě.
Musk je mezi fanoušky velice populární, dokázal obrovské věci. Ale tohle se vymyká realitě. Když pomyslím jak dlouho staví NASA superraketu a Orionem, navíc za pomoci Evropy a proti Muskovi je to hračka, tak nevím zda to není jen marketinkový trik.
Tak samozřejmě je otázka, jak to celé dopadne. Zatím jsou celkem na začátku, raději bych viděl nejdřív samotný nosič Super Heavy s horním nákladním stupněm a ne hned kosmickou loď, vzhledem k tomu jak se táhne Dragon 2. Když si vezmu kolik času uběhlo od prvního nákladního Dragona, přitom samotnou F9 postavili velmi rychle. Proto mi taky příjdou mimo úvahy fanoušků proč staví NASA SLS, když zatím konec projektu SHS je ještě hodně daleko a nikdo neví jak dopadne. Jako fanoušek kosmonautiky jsem rád že se konečně začne létat mimo LEO zatím alespoň s SLS a Orionem.
Prave proto zacinaji se Starship. Je to ta tezka, nejista cast celeho projektu. Pokud se nepodari, nema smysl stavet Superheavy. Naopak, pokud Starship dotahnou do pouzitelneho stavu, postavit Superheavy je, jak sam rikate, v zasade jednoduche.
Mě to příjde naopak takhle jako dost divné, i když samozřejmě Muskovi do hlavy nevidím. Jaký náklad vynese samotný Starship ? Něco co by nezvládl F9/FH ?? Přitom Super Heavy s jednorázovým horním stupněm by mohl vynášet těžké náklady, dokonce i k měsíci a opravdu rychle pomoci.
Starship běžně nemá létat sama – jen v rámci testovacích skoků. Případně by se dala využít pro suborbitální skoky jako New Shepard, ale to považuju spíše za okrajovou možnost.
Jenže ono to vážně takhle dává smysl. Potřebujete otestovat motory a potřebujete otestovat jak se budou chovat nádrže. Proč byste měl stavět SH, když to samé mnohem levněji otestujete na SS a ještě jako bonus můžete otestovat návraty. Stavba samotné SH bude skutečně poměrně snadná, protože budete mít zkušenost s SS a k tomu F9. Poskládáte to dohromady a je opravu velká šance, že to bude fungovat dobře hned od začátku, maximálně se objeví pár drobných problémů.
Starship by se dala využít samostatně podobně jako New Shephard k suborbitálním letům. Navíc její vývoj pro lety na LEO a BEO bude trvat hodně dlouho. Je celkem logické, že začínají s ní. Booster bude asi jednodušší, takže si počkají, až vyřeší problémy s Dragonem, rozjedou Starlink a uvolní trochu kapacity.
Nicméně taky mi SS/SH připadá jako šílený projekt na hranici realizovatelnosti nebo i kousek za ní.
Veřím že to takto nějak bude:
– odladí cargo Starship
– odladí SuperHeavy pro Starlink
– odladí crewed Starship pro turistiku
– …
Mně se to taky zdá trochu hrrrr. Na druhou stranu deset let zpátky každý v NASA, ESA, ULA atd. věděl, že znovupoužití raket není možné, a pokud jo, nebude to rentabilní. A kde jsme teď.
Podle mne jediný důvod pro případné vypuštění Starshipu na orbitální let je propagační. Jednostupňové rakety jsou v principu možné, ale nikdo je nezkoušel, poněvadž jejich nosnost proti stejně hmotným vícestupňovým raketám, je minimální.
Pokud bude Space X chtít plně otestovat Starship, tak musí Starship dosáhnout minimálně návratové rychlosti z oběžné dráhy, spíše z návratové rychlosti z Měsíce a Marsu při proponované návratové užitečné nosnosti. Právě tepelná ochrana bude nejsložitějším problémem pro dokončení Starshipu. Je to ještě komplikovanější problém než u raketoplánu z důvodu větší návratové rychlosti a méně příznivého poměru návratové hmotnosti ku „brzdné“ ploše a také vizi Muska o minimální údržbě po přistání.
To se dá ovšem otestovat aniž dosáhnete orbity, takže smysl to dává.
Ano, nosnost jednostupňové by byla nízká a nevyplatilo by se to oproti vícestupňové raketě. Trochu jinak to ale vychází u rakety, která se vrátí na zem a může startovat opakovaně. Pak už je to jen o ceně paliva a údržby a to by už mohlo dávat smysl. I těch proklamovaných 5 tun na LEO by bylo zajímavých při 100% znovupoužitelnosti.
Taky by mohl, Startship pokud dokáže sám vyleťet na LEO tam už zůstat a posloužit jako základ meziplanetární lodě, spojí se dohromady dva tři kousky, každý trochu jinak vybavený, pak se dovezou zásoby a palivo, nakonec vyletí jeden ks který bude schopný se vrátit (tepelný štít atd.) klasicky za pomoci prvního stupně s posátkou no a šup letíme si k Jupiteru na výlet a zase zpátky.
Musk to robi velmi rozumne, v podstate pouziva uplne opacny postup ako zvysok „raketového“ priemyslu.
Vacsinou vzdy vidíme, ze postavili nejake superpresne zvaracie zariadenie, obrovsku frezu, … ktora vie vyrobit nadrz. Ked sa ale pocas vyvoja ukaze, ze potrebuju nieco zmenit, pride ku drahej, komplikovanej, casovo narocnej zmene zariadenia. Vacsinou sa potom pristupi k lacnejsiemu rieseniu a vyraba sa na existujúcom stroji s kompromismi.
SpaceX postavi hruby prototyp, potom prototyp, a az potom sa pustia do seriovej verzie. Tak isto sa vyvíjal aj Falcon9. To co sa teraz stavia nema sluzit na potvrdenie teorie navratu z Mesiaca, ci Marsu, ale na otestovanie funkcnosti rieseni, ktore vymysleli.
Stavat SuperHeavy nema zmysel (aj ked Musk slubil, ze zacnu uz teraz), kym nebude mat ucelenu predstavu a otestovany prototyp StarShip (nie Star Hopper).
Nemůžu si pomoct, ale F9 stavěli a testovali úplně normálně a nezačali nějakým zkráceným horním stupněm. Nevím kde jste sebral že to bylo u F9 stejně. Právě že rozumné a velmi efektivní a vydařené to bylo v případě F9, koneckonců ta vylepšování a znovupoužitelnost testovali až potom co běžně létal a velmi efektivně použili stupně co by bez užitku spadli do oceánu. Kdyby se s tím ukázal problém, pořád by měli dobrý konkurenceschopný nosič i bez znovupoužitelnosti. A měli na něj zakázky, atd. Naopak tenhle nový projekt zatím vidím dost rozdílně oproti F9. Něco s tím otestují, ale k první letové verzi je to hooodně daleko, dál než F1 k F9.
Mezi F9 a Starship je ten rozdíl, že F9 mohla být konkurenceschopná zcela bez znovupoužitelnosti. Existovala v jine dobe, jinem prostredi a jde o trochu jiny stroj. Starship tuto vyhpdu nema, pac bez uplne znovupouzitelnosti ma jen omezene pouziti (asi jako SLS) a nedokazala by nahradit F9. Takze to zpusobuje trochu jiny zpusob vyvoje, ale to jsou jen kosmeticke rozdily. Filozofie za vyvojem obou stroju je stejne: co nejvice testovani, co nejmene rizik, iterativni vyvoj. Mate pravdu, ze u F9 nebylo tolik prototypu a vcelku rychle se preslo k letovym exemplarum plnicim realne mise. Jenze tyto modely nebyly „hotove“ a k dnesni podobe F9 mely hodne daleko. Hraly tedy podobnou roli, jako dnes prototypy Starship.
Jak se to vezme, prototypem byl vlastně F1 a z něj pak plynule udělali F9, podobně to nyní chtějí udělat s SH, kdy využijí znalosti z F9 a k tomu přidají nové znalosti z testování SS/StarHopper.
A co Grasshopper a F9R?
F9 uměl od začátku lítat nahoru – to se naučil dle F1, ale ne dolu. Tam bylo potřebné se to naučit na Grasshopperu a F9R.
Vzdáleně to připomíná nyní Starhopper (Grasshopper) a potom ty dnešní první prototypy (vzdáleně jako F9R).
Ale to třeba Sojuz se taky už desetiletí „iterativně“ vylepšuje a neřekl bych že není „hotový“. F1 byla jiná kategorie, otestovali si motor, ale nenazval bych to prototyp F9. To už si pak může každý ohýbat smysl slov jak se mu to hodí.
Filozofie byla u F9 jiná – hlavně v tom, že měli náklad co budou vozit, dostali předem i část peněz a byli by koukurenceschopní i kdyby se ukázalo jako obtížné zrealizovat ta další vylepšení.
Falcon9 bol od zaciatku vyvijany ako znovupouzitelna raketa, ale SpaceX muselo kvoli financiam zacat lietat skor, ako malo hotovy system pristatia.
Prve Falcony9, ktore lietali s Dragonmi boli vo verzii 1.0, kratsie, motory 3×3.
Verzia 1.1 uz mala „octaweb“, predlzene nadrze a pripravu na nohy, neskor pribudli rostove kormidla a nohy samotne.
Pristavanie sa testovalo najprv s Grasshopper, nasledne F9R. Neskor mala byt verzia F9R blok2, ktora sa nerealizovala, nakolko zacali testy pristatia po realnych misiach.
Postup prace SpaceX je velmi podobny, rozdiel je v tom, ze SHS je x nasobne drahsia, ako Falcon9 a nechcu zahadzovat hardware ak to nebude potrebne, tak ako tomu bolo pri zrode Falconu9.
Vzhledem k tomu, že to staví materiálně apod. podobně jako vodojemy, tak nejdražší na tom nyni jsou ty Raptory, a to ve zvýšené míře než u F9. Slitina hliník/litium bude cenově výše než „ocel na hrnce“. 🙂
A v případě havárie vezmou sebou rovnou celou rampu.
Kvalita konstrukce chrání totiž i hodnoty okolo sebe.
Navíc tu ocel na hrnce snadno vrátí dodavateli na přepracování na nové plechy a to klidně několikrát po sobě. Horší to bude s těmi Raptory, ty po RUD budou jaksi nepoužitelné. 🙂
A nezdá se nám, že je to až bláznovství hlavně z toho důvodu, že poslední desítky jsme žili ve fázi stagnace rozvoje raket?
V 50/60. letech na začátku každou chvíli nějaká raketa bouchla, měla problémy ve vzduchu, nebo náklad nepřežil / nechoval se dle předpokladu. A za 10 – 15 let vylětěli lidé na LEO a potom přistáli lidi na Měsíci a ještě se tam projížděli v „autu“ jak na zábavných desert jízdách v Californii! „Jen“ měli navíc skafandry. Mám z toho extra dokument doma. Jezdili si v tom jak děcka, až byli napomenuti, aby s tím nebláznili. Odhopkávali řidícímu centru až do velké/nebezpečné vzdálenosti jak se hnali za skálou, které byla dál než se zdála apod. Až v Houstnu řídícím tekl pot po čele (byli z toho v „ambivalentních situacích“), zatímco blázni na Měsící měli vánoce jak děcka. A to bylo před 50!!! lety – historie.
Takže máme rok 2008 – období stagnace. Přijde nějaká firma s „ušmudlancem“, kterému se rusové vysmáli, když chtěl koupit jejich balistické rakety. A který poprvé úspěšně o fous vystřelil na LEO raketu s „družicí“. Tedy náš spíše začátek 60. let.
Po 10 letech 2018/2019 ta samá firma přistává rutinně s 1. stupni a opakovaně je vystřeluje a má dokonce současnou nejsilnější raketu a umí s ní přistát na „3x“ najednou a znovu slepit.
60. léta úspěch za obrovských nákladů. Současná léta rychlejší postup díky levnějším novějším technologiím a postupům.
Kdybychom okamžitě přenesli US fanouška kosmonautiky a kosmonautiky vůbec ze 60. let do našich let a viděl by co se děje, považoval by to za bláznovství? Nebo by mu to přišlo jako normální tempo? Neřekl by náhodou „Dělejte něco, vždyť nejste dál s lidmi než mi před 50 lety, a to jsme neměli technologii jako vy dnes.“
“ opakovaně je vystřeluje“
Možná díky testování již na jednou letěném pilotovávanému Dragonu – budeme mít možná klidně další rok zpoždění v pilotovaných letech.
Není totiž vyloučeno, že u nově postaveného by se tak nestalo.
Zrovna tak ale není ani vyloučeno, že u nového by se to nemohlo stát. Všichni jsou napnutí čím to vlastně bylo.
O znovupouzitelnosti sa rozprava prakticky od zaciatku „raketového veku“. Jej prakticke pouzitie je ale stale v plienkach. To ze CD vybuchol treba brat ako pozitivnu vec. Daleko horsie by to bolo, ak by sa to stalo pri pilotovanej missi.
Uz sa to vsade pisalo 1 000 000 ale bez znovupouzitelnosti sa dalej nepohneme, bude to rovnake, ake to je posledných 50 rokov. Extremne drahe, pre velke organizacie a pre par jedincov.
O znovupouzitelnosti sa rozprava prakticky od zaciatku „raketového veku“. Jej prakticke pouzitie je ale stale v plienkach. To ze CD vybuchol treba brat ako pozitivnu vec. Daleko horsie by to bolo, ak by sa to stalo pri pilotovanej missi.
Uz sa to vsade pisalo 1 000 000 x ale bez znovupouzitelnosti sa dalej nepohneme, bude to rovnake, ake to je posledných 50 rokov. Extremne drahe, pre velke organizacie a pre par jedincov.
Vzhledem k tomu, kolik satelitů je Elon schopen nacpat už to Falconu9, tak SHS může vyvíjet pro Mars a začíná tím složitějším, což je Starship, ale sveze se s tím i raptor.
Hlavně s takovým na LEO „zahozeným“ prototypem SS by se dalo užít více legrace,kdyby zároveň vyzkoušeli doplnění paliva, třeba letěným upraveným dragonem. Infrastruktura na místě bude.
Dragon, aby doplňoval palivo do SS na LEO? :O To jako uvnitř Dragonu uděláme nádrže na kyslík a metan a když využijeme veškerý prostor, tak dotankujeme přes 10 tun obojího dohromady? Přes 10 tun? Když SS bude mít paliva plně natankovaná 100vky tun!?
Dragon má jiné palivo pro orientační trysky.
Nebo jsem to vůbec nepochopil?
Je krajně nepravděpodobné že by test doplnění paliva poprvé prováděla až hotová SS s hotovým tankerem, takže to budou muset vyzkoušet dříve a ne v tunách paliva/okysličovadla, ale desítkách či stovkách kg, k čemuž se dragon hodí. Jde jen o to,jak tam ty nádrže a spojovací mechanismus nacpat. Ale spíš by to bylo pro dragon2, byť je otázka kdo z dvojice bude nakonec aktivní/pasivní. Bez dotankování Mars nebude, takže je to celkem důležité.
„Pokud se podaří překovat všechny nemalé problémy…“
Pokud to není metafora (když bude zařízení z oceli), tak by se problémy měli překonávat. 🙂
Díky moc za článek.