Prototypy Starship a SH

Super Heavy Starship Demonstrátory

Přeskočit na konkrétní sekci:

Super Heavy: B4 | B3 | BN1
Starship: S21 | S20SN17–19SN16SN15 | SN12–SN14 | SN11 | SN10 | SN9 | SN8 | SN6 | SN5 | SN4 | SN3 | SN1 | Mk2 | Mk1
Demonstrátory: BN2.1 | NC12 | SN7.2 | SN7.1 | SN7 | SN2 | Zkušební nádrž č. 2 | Přistávací nádrž | Zkušební nádrž č. 1 | Starhopper


Starship je nejnovější verzí konceptu BFR (Big Falcon Rocket) společnosti SpaceX, který se dříve nazýval Mars Colonial Transporter a poprvé byl veřejně představen v roce 2016 pod názvem Interplanetary Transport System (ITS). Tehdy měla raketa průměr 12 metrů a na výšku měřila 122 metrů. O rok později však Elon Musk představil upravenou verzi, která měla už „jen“ 9metrový průměr, výšku 106 metrů a Musk ji nazýval BFR. V roce 2018 pak BFR prošlo dodatečnými změnami, z nichž nejvýraznější bylo přidání několika aerodynamických ploch, které mají pomáhat se stabilizací lodi při průletu různě hustými atmosférami. Elon Musk ale na konci roku 2018 oznámil, že raketa byla přejmenována na Starship a bude místo původně plánovaných uhlíkových kompozitů využívat nerezovou ocel. O Starship a její historii a vývoji si můžete přečíst více v našem podrobném článku Vše o Starship.

Od konce roku 2018 SpaceX vyrobilo a otestovalo řadu technologických demonstrátorů a prototypů kosmické lodi Starship v plné velikosti. Některé z nich už dokonce vzlétly a začala také výroba prvních exemplářů rakety Super Heavy, která Starship vynese na oběžnou dráhu. Prototypů už vzniklo hodně, a tak jsme připravili jejich přehled, který budeme průběžně doplňovat a udržovat stále aktuální.

Průběh výroby prototypů Starship a Super Heavy můžete sledovat živě v našem článku, ve kterém informujeme o aktuálním dění ve Starbase, kde se prototypy vyrábějí a testují.

Stav jednotlivých prototypů Starship a Super Heavy k 24. červenci 2021. GSE jsou stacionární nádrže pro skladování pohonných a dalších látek na orbitální rampě. (Autor: Brendan Lewis)

Poslední aktualizace:

  • 24. 7. 2021 – Nové fotky Starship S20 a S21 a Super Heavy B4; aktualizace informací a fotek u Super Heavy B3 po statickém zážehu
  • 17. 7. 2021 – Nové fotky Super Heavy B4 a Starship S20; aktualizace informací a fotek u Super Heavy B3
  • 3. 7. 2021 – Přidány profily Starship S21 a Super Heavy B4; doplněny fotky a informace z převozu Super Heavy B3; nové fotky Starship SN15, SN16 a S20
  • 26. 6. 2021 – Prototypy Starship a Super Heavy používají nový způsob značení (v seznamu jsem přejmenoval jen ty nejnovější); nová fotka Starship S20; aktualizace informací o Super Heavy B3 a o testování nádrže BN2.1
  • 21. 6. 2021 – Aktualizace informací a fotek u Starship SN16 a nádrže BN2.1; přidány nové fotky Super Heavy BN2/3
  • 12. 6. 2021 – Přidány nové fotky Starship SN20 a Super Heavy BN2/3; doplněny informace o tlakovém testování nádrže BN2.1
  • 5. 6. 2021 – Aktualizace informací a přidání nových fotek Starship SN15, SN17, Super Heavy BN2/3 a nádrže BN2.1
  • 30. 5. 2021 – Prototypy Super Heavy BN2 a BN3 byly zkombinovány do jednoho (BN2/3); profily přeskočených prototypů Starship SN17 až SN19 byly spojeny; nádrž B2.1 přejmenována na BN2.1 a přesunuta mezi demonstrátory; nové fotky Starship SN16 a Super Heavy BN2/3

Super Heavy

Super Heavy B4

Díl pro Super Heavy B4 (Foto: BocaChicaGal / NASA Spaceflight)

Tento prototyp rakety Super Heavy určený pro první orbitální start spolu se Starship S20. První díly byly v Boca Chica spatřeny na začátku července 2021.

Elon Musk uvedl, že pro první orbitální test dostane raketa Super Heavy 29 Raptorů. Mělo by jít o 9 klasických atmosférických motorů RC a 20 zjednodušených atmosférických motorů RB, které nejsou schopny vektorizace tahu.

I když byl předchozí prototyp B3 vybaven výkonnými metanovými manévrovacími tryskami, podle Elona Muska prozatím nejsou potřeba a pro první orbitální let budou použity klasické trysky na stlačený dusík. Prototyp B4 navíc bude jako první vybaven ocelovými roštovými kormidly.


Super Heavy B3

Statický zážeh Super Heavy B3 (Foto: SpaceX)

Druhý exemplář rakety Super Heavy. První díl byl v Boca Chica spatřen 19. ledna 2021, tehdy ještě označen jako BN2. Podle Elona Muska měl být tento prototyp vyroben, opatřen motory a vyvezen na orbitální rampu ještě před koncem dubna 2021, ale k tomu nakonec nedošlo. Původně mělo jít o první prototyp Super Heavy, který vzletí a provede krátký skok s dvěma až čtyřmi motory Raptor. Později by mohly být přidány další motory a „pokud se poštěstí, BN2 možná už bude schopný provádět orbitální starty,“ dodal Elon Musk.

Nakonec ale došlo ke změně plánů a díly pro BN2 byly zkombinovány s prototypem BN3, který byl vyráběn od března 2021. Výsledný exemplář byl interně označován BN2 nebo Booster 2, ale později došlo k přejmenování na Booster 3 (B3). Prototyp obsahuje řadu změn na základě ponaučení z výroby BN1. Velkým rozdílem je prohození hlavních nádrží – prototyp BN1 měl metanovou nádrž dole, zatímco B3 ji má nahoře (stejně jako loď Starship).

Tento prototyp Super Heavy měl být původně použit na první orbitální misi spolu se Starship S20, ale pak došlo ke změně plánů a B3 poslouží pouze pro pozemní testování. Prototyp byl zkompletován 29. června 2021 a na rampu byl převezen 1. července, načež byl umístěn na upravený testovací stůl A. Zde pak 9. července proběhl test s plynným dusíkem a 12. července prototyp podstoupil tlakové testování s kryogenním dusíkem. Následně byly nainstalovány tři motory Raptor (RC57, RC59 a RC62). Další na řadě byl statický zážeh všech tří motorů, který úspěšně proběhl 19. července. Všechny Raptory byly následně odinstalovány.

Prototyp nemá roštová kormidla, ale zato je vybaven zkušební verzí metanových manévrovacích trysek. Zatím ale není jasné, jestli budou nějak testovány.


Super Heavy BN1

Super Heavy BN1 během finální kompletace (Foto: Jack Beyer / NASA Spaceflight)

První exemplář nosné rakety Super Heavy, která má mít ve finální podobě až 28 motorů Raptor a výšku kolem 70 metrů. Kyslíková nádrž (která je na rozdíl od Starship v horní části) byla dokončena na konci ledna 2021. V únoru byla zkompletována metanová nádrž a 18. března došlo ke spojení obou nádrží do jednoho celku.

S prototypem BN1 však není v plánu vzletět a posloužil primárně pro ověření výrobních postupů. Elon Musk nejdříve uvedl, že SpaceX si na BN1 natrénuje způsob převozu takto vysoké rakety na rampu, ale později zmínil, že tento exemplář bude sešrotován. Demontáž prototypu nakonec proběhla 13. dubna 2021, aniž by podstoupil jakékoli testování.


Starship

Starship S21

Motorová sekce Starship S21 (Foto: BocaChicaGal / NASA Spaceflight)

Prototyp Starship S21 je druhý orbitální prototyp, který se by se měl vydat na oběžnou dráhu spolu se Super Heavy B5. První díl Starship S20 byl v Boca Chica spatřen začátkem července 2021.

Podle Elona Muska se S20 a následující prototypy dočkají velkých změn. Tyto lodě už budou schopny letů na oběžnou dráhu a budou vybaveny tepelným štítem a systémem pro oddělení od Super Heavy během letu. Také to znamená, že tyto prototypy už budou vybaveny nejen třemi atmosférickými motory RC, ale také třemi vakuovými motory RVac.


Starship S20

Starship S20 během výroby (Foto: RGV Aerial Photography)

Prototyp Starship S20 (dříve označovaný SN20) by měl být opět výrazně pokročilejší než jeho předchůdci a má jako první absolvovat orbitální start (zřejmě v kombinaci s raketou Super Heavy B4). První díl Starship S20 byl v Boca Chica spatřen 8. března 2021. Zatím není jasné, jestli bude prototyp ještě vyroben z oceli 304L nebo už z nové slitiny 30X, kterou SpaceX vyvíjí.

Podle Elona Muska se S20 a následující prototypy dočkají velkých změn. Tyto lodě už budou schopny letů na oběžnou dráhu a budou vybaveny tepelným štítem a systémem pro oddělení od Super Heavy během letu. Také to znamená, že S20 bude jako první vybavena nejen třemi atmosférickými motory RC, ale také třemi vakuovými motory RVac.


Starship SN17, SN18 a SN19

Výroba těchto prototypů začala v Boca Chica na konci roku 2020 nebo na začátku 2021, ale s výjimkou Starship SN17 nepokročila moc daleko. Prototyp SN17 byl velmi podobný SN15, ale velkou změnou byl vysoký počet destiček tepelného štítu. Všechny tyto prototypy ale nakonec nebyly dokončeny a SpaceX po SN15 rovnou přešlo na testování pokročilejšího exempláře Starship S20. Ten obsahuje výrazné úpravy, protože je určen pro orbitální starty Starship.


Starship SN16

Starship SN16 během převozu z High Bay (Foto: Cosmic Perspective)

První vyrobený díl pro tento prototyp byl v Boca Chica spatřen 3. prosince 2020. Lze předpokládat, že prototyp bude celý vyroben z oceli 304L nebo podobné slitiny. Prototyp by měl oproti prototypů SN8 až SN11 obsahovat „stovky vylepšení konstrukce, avioniky, softwaru a motorů“. Na oběžnou dráhu má ale jako první letět až Starship S20.

Nádrže byly dokončeny kolem 20. dubna 2021 a aerodynamická špička byla zkompletována 26. dubna. Ke spojení obou dílčích celků došlo 30. dubna a instalace ocasních klapek proběhla začátkem května. Zatím ale není jasné, jestli prototyp nakonec poletí, nebo bude rovnou přeskočen ve prospěch pokročilejšího exempláře S20. Elon Musk nicméně uvedl, že SN16 možná absolvuje hypersonický testovací let. Zatím ale nic moc nenasvědčuje tomu, že je let opravdu v plánu.


Starship SN15

Starship SN15 na startovní rampě (Foto: RGV Aerial Photography)

První vyrobený díl pro tento prototyp byl v Boca Chica spatřen 18. listopadu 2020. Lze předpokládat, že prototyp je celý vyroben z oceli 304L nebo podobné slitiny. Elon Musk uvedl, že tento prototyp by měl obsahovat několik velkých změn oproti dřívějším prototypům, konkrétně „stovky vylepšení konstrukce, avioniky, softwaru a motorů“. Na oběžnou dráhu má ale jako první letět až Starship S20.

Prototyp Starship SN15 byl zkompletován 3. dubna 2021 a na rampu byl převezen 8. dubna, kde hned následující den proběhl test s plynným dusíkem a 12. dubna byla provedena tlaková zkouška s kryogenním dusíkem. Následně byla odstraněna hydraulická konstrukce, která během zkoušek simulovala tah Raptorů. Na loď byly následně namontovány všechny tři motory (proces byl dokončen 19. dubna). Na rampě zároveň byly průběžně instalovány dodatečné destičky tepelného štítu. Statický zážeh všech motorů proběhl 26. dubna ve 23:57 SELČ a o dva dny později následoval zážeh jednoho Raptoru kvůli otestování přistávacích nádrží (28. dubna v 01:49 SELČ). SN15 byl prvním plnohodnotným prototypem Starship, u kterého nebylo nutné během testování vyměnit žádný z Raptorů.

Let do výšky 10 km nakonec proběhl 6. května 2021 v 00:24 SELČ a byl poprvé zcela úspěšný, jelikož loď v závěru testu měkce dosedla na přistávací plošinu. Elon Musk následně uvedl, že SN15 možná poletí podruhé. Prototyp byl 14. května přesunut z přistávací plochy na suborbitální vypouštěcí stůl B. O týden později pak byly ze Starship odmontovány všechny tři Raptory. Dne 26. května pak byl prototyp přepraven z rampy do montážního areálu, kde byl vystaven a nakonec podruhé nepoletí.


Starship SN12, SN13 a SN14

Výroba těchto prototypů začala v Boca Chica během podzimu 2020, ale s výjimkou Starship SN12 nepokročila moc daleko. Z pozorování dění v montážním areálu postupně začalo být evidentní, že tyto prototypy nebudou dokončeny a SpaceX po SN11 rovnou přejde na testování pokročilejšího exempláře Starship SN15. Ten už obsahoval výraznější úpravy související s přípravami na orbitální starty Starship.


Starship SN11

Starship SN11 s roztaženými klapkami (Foto: Jack Beyer)

První vyrobený díl SN11 byl v Boca Chica spatřen 10. září 2020 a nádrže byly zkompletovány na konci prosince. Aerodynamická špička byla připojena k nádržím 7. února 2021. První ocasní klapka byla nainstalována 11. února a druhá 16. února. Starship SN11 byla 8. března převezena na rampu s nainstalovanými třemi Raptory.

Tlaková zkouška s plynným dusíkem proběhla 10. března a test s kryogenním dusíkem pak 12. března. Dne 15. března byl proveden pokus o statický zážeh, ale byl předčasně přerušen kvůli nějakému problému s motorem. Opravný statický zážeh byl proveden 22. března ve 14:56 SEČ, ale následně byl vyměněn jeden Raptor za exemplář SN46, který před časem absolvoval testovací zážeh na Starship SN9. Finální statický zážeh Starship SN11 byl proveden 26. března ve 14:09 SEČ (byl zažehnut pouze nově nainstalovaný Raptor SN46). Testovací let následoval 30. března v 15:00 SELČ.

Prototyp SN11 opět letěl do výšky 10 kilometrů, ale SpaceX podle Elona Muska provedlo několik blíže neurčených úprav SN11 a zároveň byla opět pozměněna zážehová sekvence. Přistávací manévr měl být až do dosednutí prováděn s minimálně dvěma zažehnutými motory a třetí Raptor by se zažehl pouze v případě problémů u jednoho z hlavních dvou. Zároveň nevíme, jestli byla přistávací metanová nádrž na SN11 stále tlakována heliem, což bylo jen dočasné řešení problému po letu SN8, nebo se SpaceX už vrátilo k původnímu autogennímu tlakování. Podrobněji jsme o této problematice psali v článku o příčinách selhání předchozích prototypů.

Testovací let každopádně selhal ještě před přistáním. Krátce po opětovném zažehnutí motorů po fázi volného pádu došlo k explozi lodi a na zem dopadly jen trosky. Elon Musk následně prozradil, že relativně malý únik metanu vedl během letu vzhůru k požáru na jednom z motorů, který spálil část avioniky. To pak při přistávacím zážehu vedlo k příliš velkému množství pohonných látek ve spalovací komoře metanového turbočerpadla a selhání motoru. SpaceX provedlo nápravná opatření, aby se toto už v budoucnu neopakovalo.


Starship SN10

Přistání Starship SN10 (Foto: SpaceX)

Tento prototyp byl velmi podobný Starship SN9 a byl také určen pro suborbitální testovací lety. Dne 19. prosince 2020 proběhla kompletace aerodynamické špičky, zatím však bez jedné klapky, která nejspíš byla použita jako náhrada za poškozený kus na SN9. Chybějící klapka pak byla doinstalována na konci prosince. Špička byla připojena k nádržím 2. ledna 2021. Ocasní řídicí plochy byly nainstalovány v polovině ledna. Přesun na rampu proběhl 29. ledna, když tam ještě stála SN9. Bylo to vůbec poprvé, kdy byly na rampě dva plnohodnotné prototypy Starship najednou.

Prototyp dorazil na rampu bez motorů, ty byly namontovány na začátku února. Spatřeny byly Raptory SN50 a SN39 (to je jeden z motorů, který absolvoval statický zážeh na Starship SN8, ale pak byl vyměněn za jiný kus). Třetí motor nebyl identifikován. Tlakové zkoušky s plynným a kapalným dusíkem proběhly na přelomu ledna a února 2021. První statický zážeh byl proveden 24. února v 00:03 SEČ, ale následně musel být vyměněn jeden Raptor za jiný kus se sériovým číslem SN51. K výměně ale došlo velmi rychle a už 25. února ve 23:57 SEČ proběhl druhý statický zážeh.

Testovací let do výšky 10 km nakonec proběhl 4. 3. v 00:13 SEČ a moc se nelišil od letů prototypů SN8 a SN9. Hlavním rozdílem bylo, že před přistáním byly tentokrát zažehnuty všechny tři Raptory pro případ, že by některý z nich selhal. Tato sekvence zvyšuje šanci, že se podaří zažehnout alespoň dva motory a nebude se opakovat selhání Starship SN9, kde se jeden Raptor nepodařilo nastartovat. V případě Starship SN10 nakonec všechny Raptory naběhly v pořádku a po otočení lodi do svislé polohy se dva motory plánovaně vypnuly, takže závěrečná část přistání proběhla s jedním motorem.

Přistání bylo částečně úspěšné, neboť Starship po dosednutí zůstala ve vertikální poloze. Přistání ale bylo poněkud tvrdší, částečně protože některé z nohou se po vyklopení nezajistily. Loď tedy neměla dostatečnou schopnost utlumit náraz při dosednutí. Zřejmě došlo k poškození lodi a úniku metanu, což vedlo k výbuchu prototypu nedlouho po přistání.


Starship SN9

Start Starship SN9 (Foto: SpaceX)

Starship SN9 na rampě během testování v lednu 2021 (Foto: Jack Beyer)

Elon Musk vysvětlil, že Starship SN8 a SN9 se liší jen minimálně, ale jako příklady rozdílů uvedl robustnější elektrické rozvody, novější motory a lépe těsnící špičku. Z dřívějška také víme, že SN9 je první prototyp, který je kompletně vyroben z nerezové oceli 304L (SN8 stále měl několik dílů z oceli 301). Další větší změnou je způsob tlakování metanové nádrže s palivem pro přistání. Nádrž byla u SN9 dočasně tlakována heliem, aby nedošlo ke stejnému problému s nízkým tlakem, který v případě SN8 vedl k nezdaru při přistání.

Na prototyp byly 1. listopadu 2020 nainstalovány ocasní řídicí plochy a 21. listopadu byla zkompletována aerodynamická špička. Ke zbytku SN9 byla připojena 25. listopadu. Na prototyp také byly nainstalovány dva Raptory rovnou v montážní hale (třetí byl nainstalován až na rampě a má číslo SN49).

Pod prototypem se 11. prosince zbortil podstavec a loď se opřela o stěnu montážní haly. Poškození však bylo jen mírné, a po výměně dvou řídicích ploch byl prototyp 22. prosince přepraven na startovní rampu. Test s plynným dusíkem proběhl 28. prosince a kryogenní s kapalným dusíkem byl proveden o den později. Dne 6. ledna 2021 proběhl krátký statický zážeh všech tří motorů. Přesně o týden později pak proběhly další tři statické zážehy během jednoho dne. Během testů však došlo k poškození Raptorů SN44 a SN46, které pak byly vymontovány a vyměněny za jiné kusy.

Dne 21. ledna 2021 kolem 23:45 SEČ proběhl další statický zážeh, ale nejspíš byl předčasně ukončen, a tak byl o den později v 15:59 SEČ proveden finální několikasekundový statický zážeh, který se už zdál v pořádku. Testovací let do výšky 10 kilometrů proběhl 2. února 2021 ve 21:25 SEČ. Cesta do výšky 10 kilometrů i následné řízené klesání proběhly v pořádku stejně jako u předchozího prototypu SN8. Avšak když měly být těsně před přistáním znovu zažehnuty dva ze tří Raptorů, jeden selhal, a tak přistání opět skončilo výbuchem.