První prototyp Starship byl poničen při tlakovací zkoušce. Co to znamená pro testovací lety?

Elon Musk na konci září v Texasu představil svou aktualizovanou vizi pro marsovskou raketu Starship. Tehdy prohlásil, že prototyp Mark 1, který se během prezentace tyčil za ním, by se mohl už brzy vydat na zkušební let do výšky 20 kilometrů. K tomu však nakonec nedojde, neboť tento prototyp byl aktuálně poškozen při tlakovací zkoušce nádrží. Elon Musk následně oznámil, že tento exemplář Starship nebude opraven a místo něj se SpaceX bude soustředit na pokročilejší prototypy. Co se vlastně při nehodě stalo a jaké to bude mít dopady na testovací program Starship? Proběhne první let této rakety nakonec z Floridy místo Texasu?

Poté, co skončilo testování experimentálního Starhopperu, přišel na řadu pokročilejší prototyp Starship označovaný Mark 1 (Mk1). To je první prototyp, který SpaceX vyrobilo, jenž se svými rozměry a tvarem velmi blíží plánované podobě lodi. Výroba tohoto konkrétního prototypu začala v jižním Texasu letos na jaře a postupně tak vznikly dva hlavní segmenty tvořené prstenci z nerezové oceli. Horní polovina je převážně dutá špička, jejímž účelem je dát lodi aerodynamický tvar a během letu chránit nesený náklad či posádku. Spodní polovina prototypu má tvar válce, který je přepážkami rozdělen na několik sekcí, jež fungují jako nádrže pro metan a kyslík. Na úplném spodku je pak prostor pro motory Raptor, které celý stroj pohání.

Spodní polovina Starship Mk1 krátce před tlakovacími zkouškami (Foto: @BocaChicaGal)

A právě spodní polovinu prototypu SpaceX na konci října přepravilo z montážní plochy na startovní rampu, aby s ní mohla být provedena série důležitých zkoušek. Nejdříve měly proběhnout tlakovací zkoušky nádrží, poté testy tankování metanu a kyslíku, následně by proběhl minimálně jeden statický zážeh motorů Raptor, a pokud by vše šlo dobře, testování by zakončil let do výšky 20 kilometrů. Tento testovací program začal v noci z pondělí na úterý našeho času, když SpaceX provedlo první tlakovací zkoušku nádrží. Při ní byly nádrže pravděpodobně naplněny dusíkem, aby se ověřila jejich těsnost. Dusík je využíván proto, že se jedná o netečnou látku, u které nehrozí její vzplanutí nebo vysoce energetická exploze.

Test nejspíš proběhl v pořádku, protože k další zkoušce došlo už o den později, u nás v noci ze středy na čtvrtek. Zkouška se lišila tím, že při ní byl použit chladnější dusík, aby se ověřilo, že se konstrukce lodi dokáže vypořádat s kryogenními teplotami. Nízkou teplotu indikovala viditelná námraza na trupu lodi. Zároveň byl obsah nádrží opět natlakován, což hezky ilustroval povrch lodi, který ve výchozím stavu působí „pomuchlaně“, ale po natlakování nádrží loď vypadala výrazně hladší:

Rozdíl ve vzhledu trupu před natlakováním nádrží (vlevo)
a po něm (Zdroj: LabPadre)

Nadějně rozjetý testovací program však neměl dlouhého trvání, neboť během zkoušky s kryogenním dusíkem konstrukce lodi nevydržela vyvíjený nápor a došlo k uvolnění horního víka nádrže. Víko vyletělo do vzduchu a z nádrží se vyvalila oblaka dusíku.

Amatérská analýza videa naznačuje, že problém nastal v místě, kde bylo horní víko nádrže přivařeno ke trupu, ale jde zatím jen o nepotvrzené spekulace.

Víko horní nádrže následkem vysokého tlaku vyletělo do značné výšky a po asi deseti sekundách dopadlo nedaleko od rampy:

Velmi krátce po nehodě Elon Musk na Twitteru vysvětlil, že SpaceX nebude Starship Mk1 opravovat a místo toho se bude rovnou soustředit na pokročilejší exemplář Mk3. Ten má mít „dost odlišný design“ a z dřívějška víme, že má mít tenčí a lehčí konstrukci, jejíž výroba bude rychlejší. To je možné díky tomu, že prstence, které tvoří trup lodi, už nebudou vyráběny z několika dílů nerezové oceli jako doposud, ale budou vyrobeny z jednoho kusu oceli s jen jedním svarem. Minimálně jeden prstenec tohoto nového typu už byl na texaském pracovišti spatřen.

SpaceX vydalo oficiální prohlášení k nehodě nedlouho po Muskově tweetu:

Účelem dnešního testu bylo natlakování systémů na maximum, takže výsledek nebyl až tak překvapivý. Nedošlo k žádným zraněním, ani to nepředstavuje výrazné zdržení. Jak už Elon napsal, Mk1 dobře posloužil pro ozkoušení výrobních postupů, ale letová verze je dost odlišná. Už bylo rozhodnuto, že tento exemplář nepoletí a tým se soustředí na výrobu Mk3, který bude navržen pro lety na oběžnou dráhu.

Prohlášení je poměrně vágní a není jasné, co přesně znamená „maximální natlakování“ a hlavně nevíme, v jaké fázi tlakování došlo k selhání. Bylo to před dosažením úrovně tlaku, pro který byla loď navržena, nebo až za touto hranicí? Nebo snad k selhání došlo ještě před dosažením nominální úrovně, kterou by loď běžně zažívala během letu? Nicméně z prohlášení je jasné, že prototyp Mk1 už v podstatě splnil svůj účel a nyní nejspíš poputuje do šrotu a SpaceX začne vyrábět pokročilejší Mk3.

Otázkou zůstává, co se bude dít s horní polovinou Mk1, která poškozená není a aktuálně se na ní nadále pracovalo. Osobně si myslím, že SpaceX z obou polovin Mk1 maximálně zachrání některé díly (stabilizační plochy, baterie a elektromotory, přistávací nádrže apod.), ale vzhledem k výrazným odlišnostem v konstrukci Mk1 a Mk3 podle mě horní polovina jako celek už nenajde další využití.

Prototyp Mk1 se měl někdy na přelomu roku vydat na svůj první let do výšky 20 kilometrů, ale jelikož je nyní odepsán, plány SpaceX se budou muset změnit. Společnost se k tomu zatím nevyjádřila, ale nabízejí se dvě možnosti. Buď se testovací let odloží do doby, než se dokončí výroba prototypu Mk3 v Texasu, nebo se let přesune na Floridu, kde SpaceX už delší dobu vyrábí druhý prototyp Starship označovaný Mk2. Exemplář už je v dost pokročilém stádiu výroby, avšak problém by mohla představovat startovní rampa. Její stavba sice už několik týdnů probíhá na pozemku existujícího startovního komplexu LC-39A v Kennedyho vesmírném středisku, ale není jasné, kdy má být dokončena.

Probíhající stavba startovní rampy pro Starship v komplexu LC-39A v polovině listopaud 2019 (Foto: Julia Bergeron)

Navíc se objevují nepotvrzené zkazky o tom, že SpaceX se dokonce ještě před aktuální nehodou rozhodlo neprovádět testovací lety s Mk1 ani Mk2. To by mohlo znamenat, že na Floridě by mohl poprvé letět až exemplář Mk4. Díly pro jeho montáž jsou už několik měsíců připravovány na pracovišti v Cocoa, takže SpaceX nejspíš opravdu chystá v dohledné době s konstrukcí Mk4 začít. Této možnosti nahrává také neustálé odkládání přesunu floridského prototypu z Cocoa do Kennedyho vesmírného střediska, který původně měl proběhnout už v září, ale zatím k ničemu nedošlo. Je možné, že prototyp Mk2 je už teď moc zastaralý, a tak pro SpaceX nemá smysl jej složitě přesouvat s cílem provádět letové zkoušky, když stejně ještě není připravena rampa. Místo toho se může SpaceX rovnou pustit do výroby pokročilejšího exempláře Mk4, který bude už od začátku určen pro testovací lety, a to i ty orbitální.

Floridské pracoviště v Cocoa s prototypem Starship Mk2 (Zdroj: John Winkopp)

Na závěr je nutno dodat, že i když každá taková nehoda zamrzí a představuje určité zdržení, je potřeba mít na paměti, že Elon Musk dopředu upozorňoval, že během vývoje Starship určitě na pár výbuchů dojde. SpaceX prostě preferuje rychlý vývoj a časté změny i za cenu občasného zničení hardwaru. Tento přístup umožňuje rychle odhalit nedostatky a provést úpravy návrhu ještě v rané fázi vývoje, což ve výsledku ušetří čas. Také nezapomínejme, že ještě před rokem v Texasu neexistovala rampa a teprve tu pomalu začínala stavba Starhopperu. Jeho testování je nyní hotové, existují už dva prototypy Starship a připravují se další dva. To je na poměry kosmického průmyslu naprosto nevídaná rychlost.




Mohlo by se vám líbit...

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

Koupím koupím koupím. Ty trosky a zbytky jsou úžasné, ta horní část by se na zahrádce skvěle vyjímala. Asi nebudu jediný zájemce.

Ondřej Křišťan

To koupí Brno! Tam už mají zkušenosti…

Ricardo

Plášť Starship má cca 1500 m2 nerez plechu, při ceně 2000 Kč/m2 při tloušťce 2mm to máme celkem 3 mega za materál, 3 mega za svaření… do deseti mega se vlezeš. Ale pořád je to 24 tun nerezu… aby se ti to z té zahrádky neztratilo do kovošrotu 😀

Josef

Není ten plech silnější? 4 až 5 mm?

Robert

Pridavna oranzova nadrz pre raketoplan bola vyrobena z 2.5mm hrubeho plechu, takze by ma neprekvapilo keby spacex pouzila este tensiu nerez.

Petr Šída

Naopak, je tlustší, něco kolem 4 až 5 mm, teprve v dalších verzích půjdou do tenčí

Zdeněk

Parádní článek. Jako fanda Sx jim držím palce a doufám, že budou pracovat dál a s chutí aby jsme mohly číst, jak jim to jde od ruky.

Jiří Lacina

Pokud již předem nepočítali s dalším využitím Mk1 tak se dá předpokládat že ji záměrně přetlakovali aby zjistily kolik vydrží. Stejně jako v minulosti tu nádrž z uhlíkových kompozitů. Proto nebyl Musk překvapen.

gendibal

Jo, to je možné, ale jak se píše i v článku, otázka je,kdy to ruplo. Jestli až po překročení nominálních mezí, nic se neděje. Problém by byl, pokud by se to roztrhlo moc brzo, ještě před dosažením běžného provozního tlaku.

Tomáš

Otázka je, co je marketing a co realita. Pokud se konstrukce u Mk3 výrazně liší, testy staré verze jim jsou asi na nic, navíc už mají starhopper. Podle mě by u této konstrukce mohl být problém s obrovským množstvím svárů, kde je velice komplikované zaručit maximální kvalitu u všech. Ale rozhodně platí to, že se na tom ti lidé hodně naučili a zkušenosti teď mohou využít při stavbě o něco finálnější varianty.

Ivo Janáček

Já si myslím, že se udělá jedna mašinka na svařování plechů do kruhu a druhá mašinka na svařování jednotlivých segmentů. Tím se ušetří hodně práce a času a zbytek se zatím bude dělat ručně. Navíc asi u těch strojů přejdou na třecí svařování, které asi bude mnohem pevnější a kvalitnější.

Eremyy

Pokud jsem to dobre pochopil, tak to neni bezna nerez, ale nejaka specialne vyvinuta, aby mela dobre parametry za vysokych i za kryogenich teplot. Nerez se obecne svaruje hur, nez bezne oceli (hodne to zavisi na typu nerezi). Takze je uplne klidne mozne, ze se svarovanim zrovna teto nerezi neni moc zkusenosti.

SpaceX se navic vsechno snazi delat levne (coz je jedina moznost, jak postavit levnou raketu), takze to svarovali venku. A kdyz doochranne atmosfery foukne vitr, tak je hned misto svaru nechranene a oxiduje. Na to urcite pomysleli a urcite to nejak resili, ale kombinace svarovani venku a neobvykleho materialu je neco, co stoji za vyzkouseni.

Takze by me vubec neprekvapilo, kdyby to zkusili natlakovat na dvojnasobek, nebo trojnasobek provozniho tlaku s tim, ze kdyz to vydrzi, tak se to jeste pouzije na staticky zazeh a kdyz ne, tak uvidi, kdy to ruplo a muzou si prohlednout co na tom miste bylo spatne. A jestli predtim jeste vsechny svary zrentgenovali, tak ted nekdo sedi nad fotkama a snazi se zjistit, jak priste poznat blby svar na tomto materialu.

Se strachem ze svaru take dava smysl pouzivat nove obruce, ktere maji jenom jeden svar. A zaroven udelat prvni prototypy z vice tabuli, protoze na tom se to svareni nejvic nauci. Svarit neco a svarit neco tak, aby to tesnilo pod tlakem jsou dve dost rozdilne veci.

Ale nemam zadne skutecne informace, takze je samozrejme mozne, ze se to svaruje normalne a prasklo to drive nez melo.

Jirka

Tohle je bezne pouziva nerez, je mozne, ze se muze trochu lisit, ale nijak zasadne. Jedna se o austenitickou ocel, ktera neni magneticka a pouziva se treba na drezy a kuchynske nadobi atp 🙂 Krome toho, ze neni magneticka, je i dobre svaritelna a hlavne nema DBTT, to znamena, ze nestane krehkou pri zmene teploty.

Jakub

Někde, snad v dokumentu v TV jsem viděl záběr jak to svařují. Dají 2 prestence těsně k sobě na tupo, mezi nimi udělají kulatou díru, prostrčí jí trn, na konec dají podložku a matku. Sevřou ty plechy a pak tím trnem točí a postupně jedou kolem dokola. Žádný oblouk tam nebyl.

Jan Jančura

Souhlasím, je asi nesmysl uvažovat, že to provedli úmyslně. Jednak nemohli dost dobře předpokládat následky havárie a také by mohli provést ten plánovaný let resp. minimálně testy uvedené p. Petrem Melechinem a pak teprve provést zkoušku na zkušební přetlak.
To avizované soustředění na Mk3 svědčí o tom, že se plánuje další podstatná změna konstrukce Starshipu, nebude to jen použití zkružených prstenců o menší tloušťce ale možná i změna stabilizačních ploch apod.

Eternity

To avízované sústredenie na MK3 len potvrdzuje to, že pochopili, že robiť to takým spôsobom ako je doteraz na kolene, je úplný nezmysel. písal som to tu už pred pól rokom. Jediná možnosť kvalitnej výroby sú práve tie prstence. Tak sa robia aj auto cisterny. Používa sa čo najmenší počet zvarov. Jeden prstenec má len jeden zvar. Súhlasím, že to neurobili úmyselne, ale podľa mňa im to teraz vyhovuje, aby sa rýchlo zbavili slepej cesty.

gendibal

Jak ale souvisí roztržení prvního prototypu se stabilizačními plochami? Na základě čeho by dělali jejich změny, když se nemohli ani na sebekratším letu přesvědčit, jak fungují ty původní?

bohyn

Nekdy nejsou potreba letove zkousky, ale staci i vypocty, simulace ci testy v aerodynamickem tunelu viz 6 tydnu stary clanek

BONK

horní část můžou minimálně posadit na starhopper aby nepřekážela 🙂

bohyn

Spicka by se musela ukotvit a prekazela by tak daleko vice

fanda

Souhlasim s panem Melechinem. Tato nehoda zamrzi, ale vyvoj jde milovymi kroky dal a dal drzime palce. 😉

hotovson

v diskusi na Technetu se objevilo

“RUPTURE UPDATE:

Through back channels it has been revealed that MK1 suffered an accidental overpressure to failure. Fuel and oxidizer would typically be loaded to 3 Bar or 43.5 psi~ for densification purposes and flightworthy tanks may be tested to 1.5-2x that value for single time structural proofing. In the case of what happened today the story is that communications errors between the pumps/sensors and remote controls allowed the tanks to be massively and erroneously overpressured to the point of failure, leading to catastrophic rupture.

We expect SpaceX in good time to reveal the details, they may explain it was deliberate as big changes in airframe and control surfaces in the succeeding MK series variants are coming”

Tomáš

Mk1 a Mk2 dělá jiný tým lidí, zkušenosti potřebují nabrat oba. Ale je pravda, že by to mohlo paradoxně věci trochu popohnat, nebudou se soustředit na něco, co stejně poletí jen do výšky 20 km, ale pozornost půjde rovnou na orbitální raketu.

vencour

Možná jiný tým, ale ve stejné firmě, ve firmě, kde se spolupracuje napříč.

MilAN

K čemu, kromě tedy zkušeností s montáží, svařováním a pod. tedy bude Mk.2 ? I kdyby byl už hotov, nemá odkud startovat

Boss

Trošku divny titulek to byl vybuch a ne poškozeni.

RiMr

…tak iDnes je bohužel už klasický vyloženě amatérský bulvár plněný většinou novinářskými elévy, kteří neřeší to, že vlastníkem je mafián. ZA to se jim odpouští časté hrubky na úrovni 4. třídy ZŠ a až na čestné výjimky na Technetu naprosto tragická obsahová kvalita. Ale jak bych to řekl… to poslední, co majitel iDnesu potřebuje, je vzdělaná populace, takže je vlastně vše, jak má být 🙂

hotovson

zajimalo by me, jestli bych take dostal hodnoceni +9 za prispevek shodne obsahove kvality ve zneni

“…tak Elonx je bohužel už klasický vyloženě amatérský bulvár plněný většinou novinářskými elévy, kteří neřeší to, že vlastníkem je mafián. ZA to se jim odpouští časté hrubky na úrovni 4. třídy ZŠ a až na čestné výjimky v sekci Novinky naprosto tragická obsahová kvalita. Ale jak bych to řekl… to poslední, co majitel Elonx potřebuje, je vzdělaná populace, takže je vlastně vše, jak má být 🙂”

hotovson

k vysledkum +14 vs -9 – dvoji metr nebo naprosta absence kritickeho mysleni?

chtel jsem jen poukazat na vecnou prazdnost a intoleranci v karikovanem prispevku, o kterem jsem presvedceny, ze mel byt administratorem odstranen

Jiří Hadač

Já bych začal tím, že sem nebudeme tahat politiku. A to tím, že prostě pomineme, kdo který server vlastní. To už je opravdu mimo rámec tohoto serveru.
A za druhé, řekl bych, že převážné většině obyvatel je celkem jedno, jak létají rakety někde v daleké Americe. A obecně jsou jim fuk i rakety. A z aplikací je zajímá akorát satelitní televize a navigační systém GPS a Galileo, ale už ani o tom moc neslyšeli. Každý má zkrátka jiného koníčka.

gendibal

Když Zeman říká, že novináři jsou blbci, chvilkaři z něj kvůli tomu dělají hrozbu demokracie. Jenže novináři z valné části blbci jsou, vím to z vlastní zkušenosti, protože jsem kdysi, v 90. letech, v té branži dělal. Tehdy ještě novináři uměli aspoň pravopis, dnes už ani to ne, a co se týče bulvárních titulků a obsahu textu, no, to je věc propagace. Koho by zajímal článek s titulkem “Na prototypu Spaceship při tlakové zkoušce povolil svar”?

Dr.Valve

Ani prvé V1/V2 1944-1945 neboli s nehodami na tom lepšie ale ku koncu už ich odpaľovali aj z pojazdných stanovísk kde raketu zložili a vystrelili, nepotrebovali statickú rampu.

Majo

Not a big deal… Have you seen videos of how many times NASA screwed up? GO ELON… This is only a small bump in the road to greatness.
Failure is an opportunity to learn from your mistakes. Without it we would never advance.ELON MUSK AND HIS SPACEX IS FUTUTRE!!!IN MUSK WE TRUST!!!!

hotovson

ehm, co z toho textu neni pravda?

roztrhnul se Mk1?
roztrhnul se na vice kusu?
vyvalil se oblak dymu?
mela byt Mk1 pouzita v programu Starship?
je cilem programu Starship dostat cloveka na Mars?

Josef

No není hlavně pravda, že raketa skončila roztrhaná na kusy. Tj. klasický bulvární titulek. Raketě v podstatě jen ulétlo víko. Když vám bouchne šampaňské, také neběháte v panice po domě a nevykřikujete, že se roztrhalo na kusy :D. Přirovnání berte s rezervou, šlo mi hlavně o tu novinářskou bulvarizaci titulku, aby článek vyzněl šokujícím dojmem.

Jinak, historie SpaceX a dokonce i Tesly je plná podobných explozí. A nejspíš jich ještě hodně zažijeme.

hotovson

no, pokud jeden kus rozdelim roztrzenim na dva a vice kusu, pak je to roztrhane na kusy, marna slava

a protoze kazdemu preji to nejlepsi, doufam, ze az na Mesici budou bouchat sampanske, tak jim uleti jen zatka a ne v podstate jen viko od nadrze 🙂

hotovson

dym vs para – ano, toto je fakt

program Starship – cituji ze stranek SpaceX: “SpaceX’s Starship spacecraft and Super Heavy rocket (collectively referred to as Starship) represent a fully reusable transportation system designed to carry both crew and cargo to Earth orbit, the Moon, Mars and beyond.”

myslim, ze vyvoj systemu Starship lze oznacit za program

PetrK

Já bych, s dovolením, použil citát jednoho zdejšího uživatele – “Já bych to nekrmil