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
49 Komentáře
nejstarší
nejnovější nejlepší
Inline Feedbacks
Zobrazit všechny komentáře