SpaceX testuje a ničí další zkušební nádrže pro Starship, výroba prototypu SN1 může začít

Vrchlík nádrže pro Starship (Zdroj: Elon Musk)

Z pohledu SpaceX by se letošek měl nést ve znamení znovupoužitelnosti, Starlinku a také Starship. Tato obrovská raketa by se letos měla dočkat prvních letů a společnost Elona Muska se na ně usilovně připravuje na všech frontách. Testuje dílčí komponenty, vyrábí motory, staví startovní rampy a upravuje výrobní metody. Pojďme si shrnout, co se kolem Starship událo v posledních dvou týdnech.

První dva prototypy Starship označované Mk1 a Mk2 nikdy nepoletí a nakonec posloužily hlavně k ozkoušení výrobních postupů. Týmy SpaceX v Texasu a na Floridě se během montáže prototypů mnohému naučily a tyto získané lekce nyní aplikuje sjednocený texaský tým při výrobě pokročilejších exemplářů Starship SN1 a SN2. Ty mají být lehčí, odolnější a schopnější, ale jejich výroba přitom bude levnější a rychlejší. SpaceX totiž přešlo na jiný způsob svařování a také montuje trup lodi z ocelových prstenců, které jsou tenčí a mají jen jeden svar. Výroba Starship se navíc postupně přesouvá do krytých prostor, místo aby svařování probíhalo pod širým nebem, což má neblahý vliv na výslednou kvalitu.

SpaceX také zvolilo jiný přístup k vývoji. Místo aby tým v texaské Boca Chica vyráběl rovnou celou kosmickou loď, zaměřil se nejdříve na obtížné a problematické komponenty. Elon Musk na nedávné tiskové konferenci vysvětlil, že mezi ty nejobtížnější věci u Starship patří vrchlíky hlavních nádrží a také spoje mezi nádržemi a zbytkem trupu. Tyto části potřebují odolat vysokému tlaku, což se stalo osudným prototypu Mk1, který vybuchl při tlakové zkoušce. SpaceX tedy v posledních týdnech vyrábí experimentální nádrže, u kterých zkouší různé výrobní metody a poté je testuje až do zničení s cílem zjistit, jakému tlaku dokáží odolat. První takový test proběhl 10. ledna, kdy zmenšená hlavní nádrž pro Starship praskla při tlaku 7,1 barů. Provozní tlak bude jen 6 barů, ale z bezpečnostních důvodů je potřeba, aby komponenty měly dostatečnou rezervu, a tak SpaceX potřebuje nádrž schopnou odolat tlaku alespoň 8,5 barů.

Zkušební přistávací nádrž a špička pro Starship SN1 (Zdroj: Elon Musk)

O pouhé dva týdny později SpaceX provedlo další podobný test, avšak tentokrát s malou kulovitou nádrží. Ta má být u Starship umístěna ve špičce a bude obsahovat pohonné látky vyhrazené pro přistání. SpaceX tedy vzalo exemplář této přistávací nádrže, umístilo jej do nové špičky a výslednou konstrukci odvezlo na nedalekou startovní rampu. Tam s ní byly v krátkém sledu provedeny dva testy. První proběhl 25. ledna a nádrž při něm byla úspěšně naplněna kryogenním dusíkem. Nevíme však, jakého tlaku bylo dosaženo. O den později byl proveden další test, tentokrát s vodou a zřejmě s cílem zvyšovat tlak až do selhání nádrže. K tomu nakonec došlo a výsledkem je zmuchlaná špička s prasklou nádrží. Bohužel nevíme, jakému tlaku nádrž odolala.

Tím však experimentování nekončí. SpaceX už totiž stihlo pod dohledem Elona Muska vyrobit další zkušební exemplář hlavní nádrže. Z fotek je evidentní, že nová nádrž má jinak řešené svary než ta předchozí, a tak by mohla být odolnější. Nádrž byla 27. ledna přepravena na rampu a rovnou absolvovala zkušební tankování látkou s pokojovou teplotou.

Elon Musk se podělil o fotku nádrže a prozradil, že vydržela tlak 7,5 barů, ale pak došlo k malému úniku v oblasti svaru. Ten však bude opraven a další test bude proveden za kryogenní teploty. Nádrž je vyrobena z nerezové oceli, jejíž síla se podle Muska při nízkých teplotách zdvojnásobuje, takže hlavní obavou je prý spíše síla svarů. Musk však kvalitu svarů už teď považuje za dostatečnou, aby mohla pokračovat výroba Starship SN1. První dva vrchlíky nádrží pro tento exemplář už jsou prý hotové. SpaceX už má také vyrobenou další špičku.

Tento testovací program hezky ilustruje agilní přístup SpaceX k vývoji. Než aby inženýři strávili několik měsíců nad rýsovacími prkny ve snaze navrhnout dokonalou konstrukci, která splní všechny požadavky na první pokus – což není nikdy zaručené – raději rychle vyrobí jednoduchý zkušební vzorek, otestují ho do zničení a poté aplikují získaná data a zkušenosti na další exemplář. A tak pořád dokola, než se dopracují k požadovanému výsledku.

SpaceX však nečeká na výsledky testování nádrží a mezitím pokračuje v přípravách dalších komponentů a infrastruktury pro Starship. Například průběžně probíhá výroba nových ocelových prstenců, z kterých pak bude poskládán trup Starship (a časem nejspíš také Super Heavy). SpaceX však asi stále trochu zápasí s procesem výroby a několik prvních prstenců se nepovedlo a skončilo ve šrotu. Důvodem mohlo být, že nedosahovaly patřičné úrovně kvality, nebo že neměly naprosto přesné rozměry, které jsou potřeba. Aktuálně však byl vyfocen prstenec s nápisem „dobrý prstenec“ a informací, že je určen pro nejspodnější část Starship, která kryje motory Raptor. Je tedy možné, že SpaceX se daří vychytávat mouchy a výroba prstenců se může postupně rozjet.

Další důležitou součástí Starship jsou motory Raptor. Elon Musk 19. ledna prozradil, že už byla dokončena výroba motoru číslo 20. Měsíc předtím uvedl, že SpaceX vyrobilo 17 motorů, takže to vychází na 4 vyrobené Raptory za měsíc. Ve výrobě však mohou být prodlevy, což může takovéto průměrování zkreslovat. Elon Musk zároveň znovu vysvětlil, že každý nový Raptor obsahuje nejaká vylepšení a návrh se ustálí až tak u padesátého kusu.

Motory jsou testovány v McGregoru v Texasu, kde SpaceX aktuálně přepracovává zdejší starý testovací stav pro potřeby vertikálního testování Raptorů. SpaceX doposud testovalo Raptory v horizontální poloze, ale Musk před časem vysvětlil, že vertikální zkoušky umožní zjednodušení motorů, jelikož při nich dochází k lepšímu odtoku a menšímu opotřebení hřídele čerpadla. Navíc testování ve svislé poloze více odpovídá podmínkám, kterým budou motory vystaveny během ostrého letu. A teď v lednu Musk zmínil, že již brzy zveřejní video z vertikálního testování Raptoru.

Renovovaný vertikální testovací stav v McGregoru (Foto: Gary Blair / NASA Spaceflight)

Starship také potřebuje mít odkud startovat, a tak SpaceX kromě rampy v Boca Chica buduje už několik měsíců také novou rampu v komplexu LC-39A. Ta se nachází hned vedle současné rampy pro Falcony a bylo možné ji vidět například také v pozadí nedávného živého přenosu z únikového testu Crew Dragonu. Aktuální fotka vypouštěcího stolu, který nejspíš bude rovnou dimenzován i pro nosič Super Heavy:

Budovaná startovní rampa pro Starship v komplexu LC-39A v lednu 2020 (Foto: Jared Frankle)

Elon Musk se aktuálně vyjádřil také k tomu, zda by Starship našla využití i u NASA nebo armádních zakázek. Vysvětlil, že Starship nespadá do žádné tradiční škatulky a má jiné cíle než běžné rakety. Plán je tedy takový, že SpaceX nejdříve potřebuje ve vývoji Starship pokročit dále a získat důvěru potenciálních zákazníků pro tuto novou raketu. Společnost se totiž loni spálila, když se u letectva ucházela o finanční příspěvek na vývoj svých raket a do své nabídky zahrnula i Starship. Letectvo se nakonec rozhodlo SpaceX nepodpořit a místo toho vybralo Blue Origin a ULA. SpaceX však s rozhodnutím nesouhlasí a celou záležitost řeší soudní cestou. Pro druhou fázi kontraktů na vynášení armádních nákladů se pak SpaceX raději přihlásilo pouze s raketami Falcon 9 a Falcon Heavy. Aby však firma dokázala splnit všechny typy misí, bude muset postavit infrastrukturu pro vertikální integraci nákladů pro Falcony a také koupit nebo vyvinout větší aerodynamický kryt pro Falcon Heavy, o čemž jsme psali v nedávném článku.

Oficiální vizualizace teleskopu LUVOIR-B v nákladním prostoru lodi Starship (Zdroj: NASA/SpaceX)

Co se týče Starship ve službách NASA, tak agentura zvažuje Starship využít pro vynesení teleskopu LUVOIR a zároveň se SpaceX spolupracuje technických studiích orbitálního tankování a přistání Starship na Měsíci. SpaceX je také jednou z firem, které se budou moci ucházet o menší kontrakty NASA v rámci programu Commercial Lunar Payload Services, který má za cíl umožnit soukromým firmám vynášet malé náklady NASA na povrch Měsíce. Obří Starship je však poněkud naddimenzována pro potřeby tohoto malého programu, tak není jasné, co by z této spolupráce mohlo vzejít.




Mohlo by se vám líbit...

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