Starship второго поколения Маска только что совершил свой последний полёт! Бонус: Дженсен Хуан лично доставил суперкомпьютер.
Финальное выступление Starship V2 прошло более гладко, чем ожидалось.
Только что успешно завершился 11-й полет космического корабля Starship: ускоритель № 15 был запущен снова, 8 имитаторов Starlink были идеально развернуты, теплоизоляционные плитки были намеренно удалены для экстремальных испытаний, а космический корабль совершил последний взрыв и приводнение над Индийским океаном.
Это последний полёт Starship V2 и поворотный момент для SpaceX на пути к эре Starship V3. Маск неоднократно заявлял, что Starship — это постоянно совершенствующаяся система, а V3 — ключевая версия для будущих миссий по высадке на Марс.
Кстати, генеральный директор Nvidia Дженсен Хуан также посетил базу Starbase в Техасе, США, и передал Маску персональный суперкомпьютер DGX Spark, который готовился к отправке. Ещё в 2016 году Маск был одним из первых членов команды, принявших DGX-1 от Дженсена Хуана.
Конец Starship V2 и начало V3
В миссии использовались сверхтяжелый ускоритель 15 (B15-2) и космический корабль Starship 38 (S38).
Стоит отметить, что ускоритель № 15 — это проверенный в лётном опыте аппарат, оснащённый 24 двигателями Raptor, испытанными в предыдущих миссиях. Ранее он успешно выполнил свой восьмой полёт и выполнил задание «ракета-палочка».
Основной целью этого испытания была проверка новой конфигурации двигателя посадочного зажигания, которая будет использоваться на ускорителе следующего поколения «Super Heavy».
Давайте рассмотрим весь процесс этого запуска.
Сверхтяжелый ракетный ускоритель, расположенный под звездолетом, запустил все свои двигатели и начал подъем в космос.
Примерно через две с половиной минуты после запуска Starship успешно отделился от горячей ступени. Космический корабль Starship, показанный выше, запустил шесть двигателей и отделился. По данным SpaceX, эти ракетные двигатели обеспечивают тягу, эквивалентную тяге 64 Boeing 747, вместе взятых.
«Сверхтяжелый» ускоритель начал обратный ход, направляясь к заданной точке приводнения, готовясь к экспериментам по посадке и зажиганию.
В частности, после разделения Starship (верхнего космического корабля) и ускорителя, ускоритель должен вернуться на Землю и попытаться совершить посадку. Первым шагом является изменение ориентации, чтобы двигатели были направлены в правильное направление для их запуска и замедления.
После переворота ускоритель включает двигатель, создающий обратную тягу, что эквивалентно торможению, позволяя ускорителю постепенно оторваться от восходящей траектории и перейти на заданную нисходящую траекторию.
На этапе запуска ускорителей при посадке сначала были включены 13 двигателей, а затем для изменения режима работы было переключено на пять. Ранее на этом этапе использовались три двигателя, но в версии V3 следующего поколения «Super Heavy» планируется использовать пять двигателей для повышения резервирования на случай непредвиденного отключения двигателя.
Посадка произошла в прибрежной зоне Мексиканского залива в США, и возврата на место запуска для захвата не будет. Эксперимент прошёл успешно, и сотрудники на месте разразились бурными аплодисментами.
Один запуск равен 20 запускам, Маск делает ставку на Starlink V3
Верхний блок Starship также должен выполнять ряд задач в космосе, включая запуск восьми имитаторов Starlink. Эти имитаторы по размеру аналогичны спутникам Starlink следующего поколения и, по сути, представляют собой репетицию в реальных условиях перед будущим официальным запуском спутников V3.
Каждый имитатор весит около 2000 кг, а общая масса полезной нагрузки составляет около 16 000 кг. Эти имитаторы будут находиться на той же суборбитальной траектории, что и Starship, и войдут в атмосферу, где будут уничтожены вместе с космическим аппаратом.
Весь процесс развертывания прошел очень гладко, каждое развертывание заняло около 1 минуты.
После того, как большой люк сбоку космического корабля, называемый «дверью полезной нагрузки», открылся, начался выпуск имитатора спутника. В отличие от других ракет, которые обычно выпускают спутники через носовой обтекатель, Starship использует конструкцию с боковым люком, который необходимо открыть для выпуска спутника в космос.
Если вы видели предыдущие тесты, то помните, что при запуске спутников возникали некоторые трудности, но благодаря улучшениям, внесенным командой Starship в рельсовую систему, на этот раз запуск прошел довольно гладко.
Согласно плану, SpaceX надеется, что Starship сможет как можно скорее взять на себя миссию по запуску спутников, заменив Falcon 9, который в настоящее время используется для этой миссии, и став основным носителем.
В будущем Starship выведет на орбиту более совершенные спутники Starlink V3, обладающие более высокой несущей способностью и меньшей стоимостью доставки одного килограмма груза. Каждый запуск добавит 60 Тбит/с к пропускной способности всей сети, что в 20 раз превышает текущую пропускную способность Falcon 9 за один запуск.
Помимо запуска спутников, в ходе этого полёта также успешно выполнено ещё одно важное испытание — повторный запуск двигателя Raptor в условиях космоса. Весь процесс разработан для имитации того, как Starship выполняет операцию «спуска с орбиты», то есть процесс возвращения космического корабля на Землю с помощью манёвров после завершения космической миссии.
Намеренное удаление теплоизоляционных плит является лучшим способом соблюдения предела
Поверхность звездолета покрыта тысячами теплоизоляционных плиток, которые расположены вплотную друг к другу с крошечными зазорами между ними.
Зазоры необходимы, поскольку металлическая конструкция под ней расширяется и сжимается при нагревании, что предотвращает столкновение и разрушение плиток. Однако проблема заключается в том, что эти зазоры иногда позволяют проникать горячей плазме, что приводит к перегреву краёв плиток и расположенных под ними металлических поверхностей.
Во время десятого полёта поверхность звездолёта подверглась локальной абляции и деформации. Было установлено, что это было вызвано небольшим количеством твёрдого топлива, накопившегося в процессе выброса топлива, которое воспламенилось статическим разрядом или плазмой и привело к прогоранию части корпуса и закрылков корабля.
На этот раз SpaceX вновь намеренно удалила часть теплоизоляционных плиток с уязвимых участков аппарата, подвергнув основную конструкцию воздействию теплового потока при входе в атмосферу. Более того, в некоторых местах, где были удалены теплоизоляционные плитки, отсутствовал резервный абляционный слой, что значительно увеличивало риск испытания.
Учитывая опыт десятого полёта, когда выяснилось, что тепло проникает через щели между плитками, в этом полёте был более широко использован материал под названием «Crunch Wrap». Проще говоря, это термостойкий войлочный материал, которым обматывают щели между плитками.
Таким образом, когда плитки расположены вместе, между зазорами образуется защитный слой, который может эффективно блокировать проникновение высокотемпературной плазмы.
Все эти усилия направлены на достижение конечной цели — создание полностью и быстроразового космического корабля многоразового использования. Эта технология уже была протестирована на нескольких космических кораблях, но сегодня, возможно, впервые она будет применена на полноценном космическом аппарате, что также является важным событием данной миссии.
В будущем, когда космические корабли будут совершать по несколько полетов в день, понадобятся тысячи теплоизоляционных плиток.
В SpaceX пояснили, что полностью автоматизированный производственный цех на космодроме во Флориде (США) в настоящее время может производить около 1000 плиток в день.
Но его проектная мощность рассчитана на производство плиток в количестве, достаточном для производства 10 звездолётов в месяц, что эквивалентно производству 7000 плиток в день, или в среднем одной плитки каждые 13 секунд. Цель — полностью оснастить теплоизоляционными плитками звездолёты для миссий на Марс и даже для более дальних целей.
Итеративная философия Starship заключается в использовании неудач для достижения прогресса.
Чтобы собрать данные для будущей посадки на место старта (RTLS), профиль возвращения космического корабля в атмосферу был гораздо сложнее, чем в предыдущих полетах.
На заключительном этапе траектории космический аппарат выполнит «динамический вираж».
То есть, находясь в сверхзвуковом или даже гиперзвуковом состоянии, самолет будет намеренно крениться и рыскать в определенной степени, чтобы имитировать процесс бокового маневрирования, который необходимо выполнить после входа в атмосферу из моря для точного совмещения с наземной стартовой площадкой.
После выхода на дозвуковой режим космический корабль сделает ещё один большой вираж, прежде чем приступить к посадке на брюхо, чтобы проверить возможности окончательной коррекции, необходимые для приближения к вышке. Согласно комментариям, вся эта траектория полёта, по сути, представляет собой процедуру, которая будет использоваться при посадке будущего космического корабля.
Однако, поскольку эта миссия не подразумевала подъема, Starship в конечном итоге приводнился в Индийском океане, как и планировалось, и взорвался после удара о воду.
Короче говоря, этот полет является последней миссией версии звездолета V2, но по сути он прокладывает путь для V3 и даже более поздних версий.
Например, сбор данных о следующем поколении «сверхтяжелых» ускорителей, проведение экстремальных испытаний теплоизоляционных плиток Starship и проверка маневров, необходимых для верхней ступени космического корабля при возвращении на стартовую площадку в будущем.
Кроме того, этот запуск знаменует собой окончательное использование существующей стартовой площадки на базе Starbase в её нынешней конфигурации. Впоследствии площадка будет подвергнута масштабной модернизации для поддержки будущих более масштабных запусков кораблей V3 и V4.
Такая стратегия «лети и совершенствуй» — тестирование и проверка технологий в реальных полётах, а не в длительном моделировании на земле — одновременно рискованна и высокоэффективна. Скорость итераций практически невообразима в традиционной аэрокосмической отрасли.
В этом, возможно, и заключается суть инноваций Маска: использование более быстрых ошибок и итераций в обмен на более быстрый прогресс.
#Приглашаем вас следить за официальным публичным аккаунтом WeChat проекта iFaner: iFaner (WeChat ID: ifanr), где в ближайшее время вам будет представлен еще более интересный контент.
iFanr | Исходная ссылка · Просмотреть комментарии · Sina Weibo