Prezentace o Starship ničím nepřekvapila, hvězdou byla zkompletovaná raketa a také motor Raptor 2
Na aktualizovanou prezentaci Elona Muska o Starship jsme čekali více než dva roky, ale nakonec byla pro mnohé spíše zklamáním. Šéf SpaceX totiž převážně opakoval stejné věci, o kterých mluvil v minulosti už mnohokrát, a moc nezacházel do technických podrobností a ani nenabídl konkrétnější harmonogram letošních plánů. I tak jsme se ale dozvěděli několik novinek a zajímavých informací, které si v tomto článku shrneme. Převážně se týkaly nového motoru Raptor 2, ale také se vyjasnilo několik věcí kolem nové floridské rampy a orbitálního tankování. Některé palčivé otázky však zůstaly nezodpovězeny.
O prezentaci
Elon Musk v minulosti pořádal prezentaci o Starship (nebo o jejích předchůdcích) každý rok. První proběhla v roce 2016, kdy byla představena marsovská raketa ITS s 12metrovým průměrem. V roce 2017 následoval zmenšený koncept BFR, který už měl „jen“ 9metrový průměr. Prezentace v roce 2018 se pak spíše než kolem rakety točila kolem mise dearMoon, při které malá posádka v čele s japonským podnikatelem Jusaku Maezawou obletí Měsíc. V roce 2019 se už prezentace konala v Boca Chica a hlavním tématem bylo přejmenování BFR na Starship a přechod z uhlíkových kompozitů na nerezovou ocel jako hlavního konstrukčního materiálu. Elon Musk tehdy přednášel před vůbec prvním prototypem Starship Mk1. Tato prezentace se konala v září 2019 a ta následující proběhla až nyní, v pátek 11. února 2022. Opět se konala v Boca Chica (neboli Starbase) a kulisou tentokrát byla kompletní sestava prototypů Starship S20 a Super Heavy B4 na téměř hotové orbitální rampě.
Porovnání jednotlivých verzí rakety ITS/BFR/Starship představených v rámci prvních čtyř prezentací (Zdroj: Everyday Astronaut)
Vzhledem k tomu, že za ty dva roky od poslední prezentace se toho ve Starbase hodně událo, fanoušci se těšili na informační smršť. Elon Musk ale v tomto ohledu nenaplnil očekávání, protože velká část jeho prezentace obsahovala skoro stejné informace jako ta z roku 2019. Musk na začátku zopakoval důvody, proč má smysl vyvíjet Starship (kompletní znovupoužitelnost je svatý grál kosmonautiky) a proč SpaceX usiluje o kolonizaci Marsu (inspiruje to lidi a navíc je dobré mít zálohu pro případ katastrofy na Zemi). Pokud SpaceX už nějakou dobu sledujete, pravděpodobně jste už tyto argumenty mnohokrát slyšeli. Následně Musk dost obecně představil loď Starship a nosič Super Heavy, chvíli mluvil o Mechazille a Raptoru 2, ukázal novou animaci letu Starship na Mars, a to bylo v podstatě všechno. Naštěstí pak následovalo ještě zodpovídání otázek z publika, díky čemuž jsme se dozvěděli aspoň nějaké novinky, technické podrobnosti a zajímavosti.
Starship a Super Heavy
Lodí Starship se bude výhledově vyrábět více než nosičů Super Heavy. Návrat lodi z orbitální mise totiž potrvá minimálně pár hodin, zatímco Super Heavy se vrátí už pár minut po startu a může být rychle použita znovu pro další misi. To znamená, že v budoucnu může každá Starship provést maximálně tři mise denně, zatímco Super Heavy může startovat zhruba jednou za hodinu (proces tankování byl kvůli tomu záměrně navržen tak, aby zabral jen 30 minut).
Nosnost Starship na nízkou oběžnou dráhu je 100–150 tun podle cílové orbity. Například pro mise Starlink bude nosnost 100 tun, ale pro dotankovací mise by časem mělo být možné dosáhnout nosnosti až 200 tun. Loď Starship má největší tepelný štít na světě, který byl navržen tak, aby byl odolný, levný a lehký. Keramické destičky, které štít tvoří, si SpaceX vyrábí samo v zařízení na Floridě. Zajímavostí je, že SpaceX u tepelného štítu prý využívá postupy převzaté z oboru pokrývačství.
Současná Starship má 6 motorů Raptor, ale stále platí, že budoucí verze dostane 3 další vakuové Raptory a prodloužené nádrže. To se bude hodit mimo jiné v případě problému se Super Heavy na rampě, jelikož Starship s 9 motory bude mít vyšší tah, než je hmotnost plně natankované lodi, a tak bude loď moci uletět do bezpečí. Starship ale jinak nebude mít klasický únikový systém, jaký mají jiné kosmické lodě. (Podrobněji jsem o této problematice psal v nedávném článku.)
Starship S20 těsně před připojením k Super Heavy B4 v únoru 2022 (Zdroj: LabPadre)
Mezní náklady pro jeden start Starship by mohly časem klesnout na pouhý 1 milion dolarů. Pro zjištění celkových nákladů je ale nutné vzít v potaz také fixní náklady, které je potřeba rozpočítat mezi uskutečněné starty. Čím více startů, tím nižší celkové náklady na každou misi. Elon Musk odhaduje, že za 2–3 roky by celkové náklady mohly být na úrovni 10 milionů dolarů za start. Ale pozor, neplést s cenou pro zákazníka! Ta bude pochopitelně výrazně vyšší, protože bude zahrnovat také marži.
Nová animace (viz výše) potvrdila, že orbitální tankování Starship bude probíhat „boky k sobě“, nikoli záděmi, jak bylo plánováno dříve. Muskův optimistický odhad je, že první orbitální tankování by mohlo proběhnout koncem roku 2023. Pro běžné mise s družicemi však není orbitální tankování potřeba.
Orbitální tankování Starship (Zdroj: SpaceX)
Pro Starship jsou v plánu orbitální testovací mise, starty s druhou generací družic Starlink, soukromá mise dearMoon s obletem Měsíce, lunární mise pro NASA s upravenou Starship (HLS) a SpaceX prý v budoucnu oznámí také další vzrušující mise. SpaceX se však zatím moc nevěnuje vývoji systému pro podporu života, který je potřeba pro mise Starship s astronauty. Na krátké mise v řádu pár týdnů by prý stačilo jen verzi existujícího systému z Crew Dragonu s vyšší kapacitou. Pro dlouhé mise na Mars však bude potřeba pokročilejší uzavřený systém, u které se skoro všechno recykluje a dochází k minimálním ztrátám kyslíku, vody atd.
Licence od úřadu FAA pro orbitální starty Starship ze Starbase by podle Muska mohla být vydána v březnu, ale SpaceX prý do úředního procesu moc nevidí. Později však Musk řekl, že povolení bude vyřízené za pár měsíců. Musk věří, že rozhodnutí FAA bude příznivé a startovní licence bude udělena. Zároveň ale uvedl, že pokud se úřední proces protáhne kvůli nutnosti dělat nové ekologické studie, provedení prvního orbitálního startu by se nejspíš zdrželo o řadu měsíců. Bylo by totiž nutné počkat na dokončení nové orbitální rampy na Floridě, která je momentálně ve výstavbě. Povolení pro starty Starship z Floridy už SpaceX má z dřívějška.
Neoficiální představa rampy pro Starship ve floridském komplexu LC-39A (Autor: Tony Bela)
Elon Musk bohužel neupřesnil, s kterými prototypy bude proveden první orbitální start. Proslýchá se totiž, že současné prototypy S20 a B4 nakonec neodstartují a budou přeskočeny ve prospěch pokročilejších exemplářů jako S24 a B7. Musk řekl pouze to, že veškerý potřebný hardware pro orbitální start (nejen raketa, ale i rampa, tankovací farma atd.) bude připraven „za pár měsíců, zhruba ve stejnou dobu jako úřední povolení“.
Musk odhaduje, že koncem roku bude SpaceX vyrábět jednu Starship a jednu Super Heavy každý měsíc.
Motor Raptor 2
Na prezentaci byl poprvé k vidění nový raketový motor Raptor 2, který pohání Starship i Super Heavy. Ten je oproti předchozí generaci lehčí, jednodušší, odolnější a o polovinu levnější na výrobu. Přitom ale zároveň nabízí o 25 % vyšší tah (230 tun) a vyšší provozní tlak v hlavní spalovací komoře (300 barů). SpaceX už ale pracuje na dosažení ještě lepších parametrů. Například tah má časem dosáhnout hodnoty 250 tun a tlak 330 barů.
Srovnání Raptoru první generace (vlevo) s novým Raptorem 2. (Zdroj: SpaceX)
Ve srovnání s první generací je prý Raptor 2 v podstatě ve všech ohledech kompletně přepracovaný. Hodně součástek bylo odstraněno nebo zkombinováno s jinými. Zároveň byla řada přírubových spojů nahrazena svary a Musk chce v tomto trendu nadále pokračovat. Díky všem těmto změnám je Raptor 2 viditelně štíhlejší a kompaktnější než současná verze. A ještě letos by mělo přijít další zjednodušení, které umožní odstranění ochranného štítu kolem motoru. Tato budoucí verze motoru by totiž dokázala sama o sobě odolat nehostinným podmínkám, které vládnou v motorové sekci při startu a během návratu atmosférou. Motor by tedy už nepotřeboval ochranný štít kolem sebe, čímž by se ušetřila spousta hmotnosti.
Uspořádání 29 Raptorů na raketě Super Heavy B4 (Foto: SpaceX)
Celkový tah Super Heavy je 7590 tun, což odpovídá 33 motorům o tahu 230 tun. V případě Starship byl uveden celkový tah 1500 tun, z čehož lze vyvodit, že jeden vakuový Raptor by měl mít tah 270 tun.
SpaceX momentálně vyrábí 4–5 Raptorů týdně a v březnu by mělo být dosaženo kadence jednoho vyrobeného motoru denně.
Raptor 2 je projekt, kterému Musk momentálně věnuje nejvíc času (spolu s autonomním řízením v Tesle). Poslední věcí, kterou je potřeba ještě doladit, je to, že spalovací komora Raptoru má tendenci se tavit. To vzhledem k teplotám a tlakům, kterým je vystavována, asi není moc překvapivé. Tryska je chlazena regenerativně pomocí integrovaných kanálků a zároveň je využíván tzv. film cooling, kdy je do komory vstřikováno chladivo, které pak chrání stěny před horkými plyny vznikajícím při spalování. SpaceX je prý blízko k vyřešení tohoto problému a je to jen otázka nalezení správné rovnováhy u tohoto typu chlazení.
Raptor 2 generates more than 230 tons of thrust at sea level, up from Raptor 1’s 185 tons pic.twitter.com/o1Rqjwx6Ql
— SpaceX (@SpaceX) February 11, 2022
Startovní rampy
Zachytávací a manipulační systém Mechazilla na integrační věži byl dokončen pouhých 13 měsíců po prvotním nápadu. Nová animace (viz výše) navíc poprvé ukázala, jak si SpaceX představuje zachycení přistávající rakety Super Heavy. Musk však nezmínil, zda je stále v plánu také zachytávání lodi Starship (v animaci loď přistane na Marsu).
Elon Musk potvrdil, že na Floridě nevzniká jen startovní rampa pro Starship, ale také tam bude probíhat výroba. V prezentaci to nezaznělo, ale lze předpokládat, že výroba bude umístěna v areálu na Roberts Road, o čemž jsem nedávno psal. Stavba floridské rampy by podle Muska mohla být dokončena už koncem tohoto roku. Starbase se v budoucnu zaměří spíše na vývoj a testování, zatímco Florida bude hlavním kosmodrem pro provádění startů Starship.
Zároveň jsou stále v plánu mořské plošiny pro starty a přistání Starship a Super Heavy, ale momentálně mají nízkou prioritu. SpaceX před časem zakoupilo dvě staré ropné plošiny Phobos a Deimos a Musk nyní oznámil, že na jednu z nich bude letos nainstalována alespoň integrační/zachytávací věž pro Starship. Hotová by měla být koncem roku.
Plošina Deimos na konci května 2021 (Foto: RGV Aerial Photography)
Pokud dění kolem Starship aspoň trochu sledujete, v prezentaci vás asi nic nepřekvapilo a nejspíš jste se moc nového nedozvěděli. Elon Musk navíc nenastínil konkrétnější plány testovacích letů Starship v tomto roce. Nadále tedy platí, že nejlepším zdrojem informací je spíš Muskův Twitter.
Záznam prezentace:
Přispějte prosím na provoz webu ElonX, aby mohl nadále zůstat bez reklam. Podpořte nás pomocí služby Patreon či jinak a zařaďte se tak po bok ostatních dobrodinců, kteří už finančně přispěli. Děkujeme!
Podpořte projekt ElonX
- Mise Starlink 6-53 - 19. 4. 2024
- Mise Starlink 6-52 - 17. 4. 2024
- Mise Starlink 6-51 - 14. 4. 2024
Jako docela vtipný ta úvaha že z centra města Cocoa budou vozit Starship do startovního komplexu, jak by transport probíhal? Starship by ležela jako Falcon?? On bude asi problém i s transportem z Roberts road.
Taky jsem čekal že řekne něco o 2 budoucích rampách které mají být údajně
28°38.83446’N, 80°38.88696’W
Integrační věž na té ropné plošině do konce roku, to je samo o sobě asi nereálný, ještě se nezačala stavět ani ta v LC39A, zatím jsou na ní chystaný pouze díly.
A další rampa ve Starbase, taky bez zmínky…
A tak ono zatím není kam spěchat, když za rok bude startovat jen pár raket, ale nějaké info mohl podat.
Ale musím uznat že ten nový Raptor se jim opravdu povedl, tak výrazné zjednodušení.
Vlastně Starship je docela prcek. Jen 5x větší než F9.
Hlavni je ta 100% znovupoužitelnost.. snad.
Nazval bych to potvrzení nastoupeneho projektu.
Když postavili starhopper, povazoval jsem to za nádrž na vodu.
Pro mne je zklamáním např. ITER.
Starship není rohlík v krámu.
Pro me prezentace taky zklamani. Dale mi vadi prostoducha uvaha , ze Starship(s) zvladnou za rok vynest pri 3 startech denne tolik, co vsechny lode v historii doted tj. 15 000 tun – kdo to cargo bude stihat vyrobit za 0,5% – 1% celkoveho federalniho rozpoctu ?? A je mi lito rybicek (kterym asi casty a znacny hluk pri startech z morskych plosich) nevadi….
Tak rybičky se časem od plošin odstěhují. A pokud se nějaké budou kolem vyskytovat, tak jim ten start asi moc vadit nebude. Koneckonců plošiny budou určené ke startům z volného moře či oceánu. To by stejně tak mohli startovat z pouště Gobi nebo Sahary. Otázka je, jestli starty už teď nevadí aligátorům.
A produkce nákladu není problém. V okamžiku, když klesne cena na deset milionů dolarů za sto tun nákladu, budou si moci případní zákazníci dovolit robustnější konstrukci a výraznější zálohování systémů. Nyní se družice staví s ohledem na co nejnižší váhu. Dá se předpokládat, že se Starship mnoho problémů odpadne. Typický příklad odletěl nedávno – dalekohled Jamese Webba. Kdyby byl vypraven se Starship, nemusel by být tak komplikovaný, protože kromě vědecké konstrukce musel zahrnovat i systémy na rozložení, což jej samozřejmě prodražilo. Myslím, že každý vědec, který na tom projektu pracoval, by ocenil, kdyby hlavní zrcadlo mohlo vyletět nahoru v kuse.
A další věc je samozřejmě to, že díky velkému objemu a váze ve vesmíru za nižší cenu můžeme začít stavět pořádné stanice. Doteď byl přístup stavby stanic modulový. V příštích deseti letech se můžeme naučit, jak se ve vesmíru svařuje.
A šlo by nerez ve vesmiru svarovat? Jak zchladiš ten svar?
Jaká bude kvalita?
Tak zaprvé určitě se tam nemusí řešit bezkyslíkové svařování :-). Takže žádná zbytečná struska na elektrodě. Svár se určitě ochladí o ty dva svařované předměty. Spíš bude problém s elektrickým obloukem, protože asi nepůjde tak snadno roztrhnout pomocí izolační vlastnosti vzduchu – ve vakuu je ho nedostatek. Zase na druhou stranu, co udělá expandující plyn z autogenu s rozžhaveným kovem, je otázka. Nabízí se svařování elektronovým paprskem. To by šlo provozovat bez vakuové nádoby. 🙂 A navíc to umožňuje svařit k sobě nejen ocel.
Určitě by se pracovní prostředí nulové gravitace a vakua dalo využít na extrémně přesné strojírenství. Asi by to umožnilo první průmyslové využití vesmíru. To by bylo bezva.
Zajímavé řešení to je. Číňané plánují smontovat svůj teleskop na LEO. Ale nevím o tom, že by chtěli svařovat.
Zase kontrolu svarů neuděláš.
https://videacesky.cz/video/veritasium-svareni-ve-vesmiru
https://www.stoplusjednicka.cz/drama-v-nekonecnem-tichu-nepovedene-svarovani-na-palube-kosmicke-lodi-sojuz
Díky za obě reakce. Člověk je zas o něco chytřejší :-).
Abych řekl pravdu, tak nechápu zklamání autora článku. V čem konkrétně zklamal? To, ze nemaloval věci na růžovo, ze neoznámil start lidí v SHS na letošní rok a přistání na Marsu v roce příštím? Naopak me příjemně překvapil, když upustil od pompezniho a megalomanskeho slibovani. Reálný Musk se mi líbí mnohem více než Musk ala baron Prašil. Sice ztrácí na popularitě od fanoušků jako je autor článku, ale zase získává na větší důvěře od odborníků. U me Musk zabodoval.
Zklamání plyne z toho, že drtivá většina informací v prezentaci byla už známá, někdy i řadu let a již mnohokrát řečená jinde. Musk mohl mluvit o výrobě a testování Starship (ať už o již proběhlých testech nebo těch plánovaných) a nějakých konkrétnějších plánech na letošní rok (které prototypy poletí a kdy? co chybí ještě dokončit, než bude možné letět na orbitu? jak se liší příští generace prototypů? kdy uvidíme Mechazillu v akci?). Místo toho jen klouzal po povrchu a znovu opakoval ty samé věci, které i laik nejspíš od něj už slyšel někde jinde.
Megalomanské sliby ani termíny letů na Mars mi nechyběly. Chyběly mi jakékoli novinky a hlavně víc technických podrobností nebo třeba aspoň nějaké zajímavé historky či ponaučení z posledních dvou let testování a vývoje.
Bylo to určeno pro pracovníky spacex. Kdyz nebudeme my, nic se nestane.
Přesně tak. Taky jsem nabyl přesvědčení, ze tohle je finální představa SHS. Což je ta nejlepší možná zpráva. Doby, kdy se carovalo z vody, jestli bude z oceli nebo carbonu, průměr 9 nebo 12 metrů atd. se zdá je pryč. Čili vize a dohady uz mají reálnou formu. A hlavně me vždycky Musk rozhodil slovy “na projekt věnujeme méně než 5% zdrojů “. Čili sice byla show neli přímo kosmická estrada, byli vize ale jejich realizaci se vlastně málokdo věnoval (méně než 5% může znamenat taky 1% nebo 0,00001%). V poslední době Musk tuto větu vynechává a naopak zdůrazňuje prioritu SHS. Suma sumárum, pro me jedná z nejlepších prezentací.
Nemyslím si, že by podoba SHS byla finální. Bude hromadu verzí dle potřeb misí.
Neumím si představit zažehnutí motorů starship na rampě když by seděla na superheavy jako únikový systém. To spíš až když by superheavy selhala ve větší výšce, pak asi jo.
Představit si lze cokoli, pokud se člověk chvilku snaží. Chce to cvik.
Nevím, jestli by ti stacila představivost při výbuchu rakety pod zadkem. Jinak přesně to samé co Eldu by zajímalo i me. Od jaké chvíle bude možné uniknout. Protože právě start je ta problematická část. Čili pravděpodobně se bude lámat chleba v prvních sekundách.
“Proslýchá se totiž, že současné prototypy S20 a B4 nakonec odstartují”…asi tam má být, že neodstartují, že?
Už opraveno.
Zaměřujeme se na starbase, ale politické přání je HLS na KSC.
Vše má vývoj.
Super Heavy může startovat zhruba jednou za hodinu (proces tankování byl kvůli tomu záměrně navržen tak, aby zabral jen 30 minut).
Nojo, ale z čeho budou tu každou hodinu tankovat? Snad z těch současných nádrží v Boca Chica, které i kdyby byly na začátku naplněné až po střechu, dokázaly by naplnit palivem kolik, dvě Superheavy? Tak tedy vystavět nové zásobníky paliva? Ale kam je umístí? A i když je umístí, jak budou naplňovat ty? To je nějakých autocisteren, aby se naplnil jen jeden z těch velkých válců.
Ta logistika mi tu nějak hapruje…
Casem by meli mit potrubi na palivo a kyslik,dusik si vyrobi sami na miste.Cetl jsem i o plynove elektrarne a odsolovani morske vody,ale to je spis zatim jen napad nez plan.
Většina hmotnostně i objemově, je kyslík… v poměru skoro 4:1. A kyslík si snadno zajistí lokálně. Postaví si elektrárnu + separátor.
Pokud jde o metan 1 000t je nějakých 40 cisteren – nic, co by se nedalo zvládnout… no a pak je až úžasné, co všechno se člověk dozví, když se umí správně zeptat googlu – například:
Kousek vedle je přístav Brownsville – kam se pohodlně dostanou běžné tankery se zkapalněným metanem (pokud by to bylo potřeba dovážet) už teď zařízený na skladování a překládání.
Jeden dotaz na kapalný metan v Brownsville … a dozvíš se, že v přístavu se má stavět zkapalňovací stanice pro čištění a zkapalňování LNG pro export loděmi s kapacitou skoro 5 000 t denně. V první fázi. V druhé double. (Texas LNG) …
A trochu bolení hlavy s obrázky: pokud v Brownsville v přístavu mají zdroj LNG, který je schopen uživit zkapalňovací stanici s 5 000t / denně …
(a samozřejmě si můžou být ultraeko a můžou si dovolit plýtvat energií … tak mají ještě pár možností spojených se zachytáváním CO2 ze vzduchu a tak…)
Pokud jde o ten start .. .tak z toho jeho vtipkování na začátku (69 a 4-20) jsem neměl zrovna pocit, že by se s nimi už rozloučil.