Oficiální dokumenty odhalují plány SpaceX pro testování prototypů Starship v Texasu

Nově zveřejněné oficiální dokumenty Federální letecké správy obsahují plány SpaceX na testování lodi Starship v texaské Boca Chica. Testování má mít tři fáze, při kterých bude SpaceX létat do stále větších výšek. První fáze už je hotová díky úspěšnému testování Starhopperu. Dokumenty obsahují také nákresy plánovaného rozvržení jednotlivých zařízení SpaceX a informace o červencovém požáru způsobeném startem Starhopperu.

Nejdříve trochu historického kontextu. Než SpaceX v roce 2014 mohlo začít stavět startovní rampu u Boca Chica Village v jižním Texasu, muselo provést podrobnou studii ekologických a dalších dopadů tohoto projektu. V té době byl plán takový, že rampa bude využívána pro starty raket Falcon 9 a Falcon Heavy. Avšak v následujících letech došlo ke změně a SpaceX se rozhodlo rampu a okolní areál upravit pro potřeby velmi odlišné rakety Starship.

Tip: Více informací o historii této rampy najdete v podrobném článku Minulost, současnost a budoucnost nové rampy SpaceX v jižním Texasu.

Umělecké vyobrazení rampy v Boca Chica Village z doby, kdy odtud měly startovat Falcony (Zdroj: SpaceX)

Změna účelu rampy znamenala, že ekologická studie z roku 2014 už moc neodpovídala realitě. Navíc SpaceX v Boca Chica hodlalo provádět testovací suborbitální lety, což je něco, s čím se v původní studii nepočítalo vůbec. To se ukázalo jako problematické při udílení povolení Federální letecké správy (FAA) pro testovací lety Starhopperu. Avšak než aby SpaceX zdlouhavě provádělo novou podrobnou studii, úředníkům stačilo přezkoumání nových plánů a prokázání, že změny koncepce areálu a procesu testování prototypů Starship nebudou mít o nic horší dopady na okolní prostředí než původně zamýšlené starty raket Falcon. Ukázalo se, že dopady testování Starship opravdu budou menší, a tak úřad FAA v květnu povolil testovací lety Starhopperu do maximální výšky 25 metrů. Takový let proběhl koncem července, což vedlo k získání konkrétnějších dat a informací o průběhu testovacích letů, ale také rizik. První let Starhopperu totiž vedl k požáru okolního porostu, a tak před udělením povolení pro 150metrový let Starhopperu bylo potřeba provést dodatečnou analýzu potenciálních rizik. Vše nakonec bylo vyřešeno a úřad 21. srpna udělil povolení pro provedení posledního testovacího letu, k čemuž došlo o pár dní později.

Starhopper na rampě v jižním Texasu (Foto: @SpacePadreIsle / Twitter)

K těmto dvěma povolením se vážou oficiální dokumenty, které byly aktuálně zveřejněny na webu FAA. A jelikož obsahují zajímavé informace a novinky o plánech SpaceX v Boca Chica, rozebereme si je podrobněji. Je však nutno upozornit, že SpaceX během vývoje mění plány velice rychle a už teď jsou některé informace neplatné či nepřesné. Neberte tedy jednotlivé údaje jako pevně dané a spíš je považujte za hrubý plán a nástin záměru SpaceX. Informace v dokumentech se navíc týkají jen suborbitálních testů do nízkých výšek a povolení se nevztahuje na orbitální testy s nosičem Super Heavy.

SpaceX odhaduje, že testovací program prototypů lodi Starship bude trvat 2–3 roky, přičemž bude rozdělen do tří fází. První fáze už byla dokončena a zahrnovala tankovací zkoušky Starhopperu a krátké statické zážehy, při kterých byl stroj připoután k zemi. Tyto testy proběhly už letos v dubnu. SpaceX se momentálně nachází ve druhé fázi, která má zahrnovat krátké skoky do výšky 150 metrů (ten už proběhl) a později až do 3 kilometrů. Během třetí fáze pak má dojít ke zkušebním letům až do výšky 100 km, při kterých se „Starship ve velké výšce otočí, vstoupí zpět do atmosféry a přistane“.

Dokument však vznikl už před několika měsíci a uvádí, že třetí fáze v té době ještě nebyla finalizována a bude upravena podle potřeby na základě průběhu prvních dvou fází. Je tedy možné, že lety do 3 km nakonec budou přeskočeny a místo toho se rovnou přejde na lety do vyšších výšek. Ostatně Elon Musk nedávno tvrdil, že už v říjnu by mohlo dojít k letu prototypu Starship do výšky 20 km. V dokumentu je však uvedeno, že pro třetí fázi testování bude potřeba nové povolení. Na jeho získání tedy nejspíš SpaceX v současnosti pracuje.

Předběžný plán jednotlivých fází suborbitálního testovacího programu Starship (Zdroj: FAA)

Dokument také uvádí množství a účel rozličných technických plynů a dalších látek, které SpaceX plánuje využívat během druhé fáze testování prototypů Starship (strany 6 a 9) . Popisy různých nádrží však moc neodpovídají realitě, která je k vidění na rampě, takže bych údaje o objemech bral s rezervou, protože nejspíš došlo ke změnám. Kapalný kyslík a metan slouží jako pohonné látky, přičemž k jejich podchlazování je využíván kapalný dusík. V plánu jsou také nádrže na helium, které má být využito pro pneumatické systémy Starship. Na rampě jsou také nádrže s vodou určené pro kropicí/hasicí systém. Plánky také zmiňují podzemní vodní nádrž, avšak v textu je upřesněno, že ta nakonec vybudována nebyla.

Plánek startovní rampy pro první fázi testování (Zdroj: FAA)

Pro druhou fázi testování pak má být rampa rozšířena o přistávací plošinu a příjezdovou cestu. Dále má být přesunut kropicí systém a nádrže s metanem a kyslíkem, ale v době sepsání dokumentu ještě nebylo finalizováno kam přesně. Nicméně minimálně přistávací plošina je už hotová delší dobu a není moc jasné, jak moc původní plán odpovídá realitě a ke kolika změnám v posledních měsících došlo. V současnosti by totiž měly probíhat spíše přípravy na třetí fázi testování, avšak stavební práce se prolínají, takže není jasné, co už je hotové a co naopak je potřeba ještě postavit, než budou moci začít zkušební starty Starship. Dokument jen uvádí, že k dokončení povrchových úprav a betonování má dojít v druhé polovině roku 2019.

Zatím jsme se věnovali startovní rampě, avšak dokument obsahuje informace také o nedaleké montážní ploše. Tam byl vyroben Starhopper a nyní tam probíhá montáž prvního prototypu Starship. Dokument uvádí, že nízká budova s rozměry 61 x 30 x 4,8 metrů, která byla postavena letos na jaře, je určena pro „výrobu a montáž komponentů Starship“. Další budovou je pevný stan, který byl postaven koncem loňského roku – podle dokumentu je dočasný a bude stát maximálně dva roky. Stan je využíván pro skladování svářecího vybavení a výrobu kontrukcí pro startovní rampu.

Dokument také obsahuje informace o větrolamech, které mají tvar V a jejichž účelem je ochrana vyráběných raket před silnými větry. Stavba jednoho větrolamu už probíhá delší dobu a SpaceX plánuje postavit celkem dva. Porovnání plánku s aktuálními leteckými snímky ale ukazuje, že jsou nakonec natočeny jiným směrem. Na plánku je mimochodem znázorněna také výroba nosiče Super Heavy, avšak jak jsem už psal výše, aktuální dokumenty se zabývají jen testováním prototypů lodi Starship, nikoliv orbitálními starty se Super Heavy. Ty budou vyžadovat nové povolení.

Porovnání plánku montážní plochy s leteckým snímkem ze září 2019 (Foto: FAA / LabPadre)

Zajímavá je také analýza hluku, který bude vznikat při startu prototypu Starship vybaveného třemi motory Raptor. Tabulka v dokumentu ukazuje, že Starship bude v takové konfiguraci méně hlučná než Falcon 9 nebo Falcon Heavy.

Analýza hluku v různých vzdálenostech během startů raket Falcon 9, Falcon Heavy a prototypu Starship se třemi motory (Zdroj: FAA)

Co se týče červencového požáru porostu následkem prvního letu Starhopperu, dokument uvádí, že se jednalo o „neočekávaný incident“. Požár však nepředstavoval riziko pro veřejnost, jelikož k němu došlo v předem vyhrazené bezpečnostní oblasti. Na základě tohoto incidentu SpaceX zavedlo nová opatření s cílem snížit riziko vzniku dalších požárů.

Dokument také obsahoval zajímavé podrobnosti o tom, co SpaceX dělá se zbytkovým metanem o objemu až 3 tun, který se nachází v lodi po provedení testu. Pokud je loď po testu připojena k tankovacímu systému, metan může být odčerpán zpět do nedalekých externích nádrží nebo spálen pomocí fléry. Pokud však test zahrnuje zážeh motoru, loď se při něm odpojí od pozemní techniky a z bezpečnostních důvodů ji nelze opět připojit, dokud obsahuje zbytkový metan. V takovém případě je tedy metan vypuštěn do atmosféry. To samozřejmě není ideální, protože metan je 21krát horší skleníkový plyn než oxid uhličitý, a tak SpaceX prý pracuje na způsobu, jak umožnit bezpečné odčerpání zbytkového paliva bez nutnosti jej vypouštět do ovzduší.

Posledním zajímavým poznatkem z dokumentů FAA je informace o testech prováděných v noci. SpaceX totiž v původní analýze uvádělo, že neplánuje provádět statické zážehy nebo testovací lety v noci. Avšak SpaceX se k nim ve třech případech uchýlilo kvůli zdržením během příprav na tyto testy a snaze zabránit opětovnému uzavření nedaleké pláže v následující den. Aby se to v budoucnu už nestávalo (nebo alespoň méně často), SpaceX nyní bude provádět přípravy na test už den předem, přičemž nejdřívější čas pro provedení zkoušky bude druhý den ve 14:00 místního času (u nás 21:00).

Zdroj: Oficiální dokumenty úřadu FAA




Mohlo by se vám líbit...

Odebírat komentáře
Nastavit upozorňování na
guest
135 Komentáře
nejstarší
nejnovější nejlepší
Inline Feedbacks
Zobrazit všechny komentáře