Super Heavy Starship bude startovat také z Floridy, orbitální prototyp se už staví a testuje se nový tepelný štít
Elon Musk nás v noci z neděle na pondělí obdařil další ze svých pověstných smrští tweetů. Tentokrát mluvil o Starhopperu, který už každým dnem čekají první zážehy, dále o regulaci tahu u motoru Raptor, a také o plánech pro raketu Super Heavy Starship, která nejspíš bude kromě Texasu startovat také z Floridy. Musk dále podrobněji vysvětlil, jak bude fungovat tepelná ochrana orbitální lodi Starship, jejíž výroba právě teď probíhá v Texasu.
Starhopper
Nejaktuálnějším tématem jsou probíhající přípravy experimentálního prototypu lodi Starship, který je od konce minulého roku montován v jižním Texasu. Prototyp neoficiálně přezdívaný Starhopper byl minulý týden přesunut z montážní plochy na nedalekou rampu, kde začalo testování nádrží a také instalace prvního motoru Raptor. Elon Musk nyní potvrdil mou teorii, že Starhopper si zpočátku vystačí jen s jedním Raptorem, se kterým budou prováděny „velmi krátké skoky“. Při nich se prý raketa jen mírně vznese nad zem. Vyšší suborbitální lety pak podle Muska už budou využívat tři Raptory.
Ke statickému zážehu nebo prvnímu mikroskoku by podle Muska mohlo dojít už tento týden, ale záleží na tom, jak rychle bude dokončena integrace Raptoru s raketou. Ta se prý obvykle neobejde bez určitých problémů.
Elon Musk zároveň vyjasnil záhadu vyráběných dílů na původní montážní ploše vzdálené 3 kilometry od rampy, kde se momentálně nachází Starhopper. Nejdříve se předpokládalo, že jde o novou horní polovinu Starhopperu, jelikož tu původní v lednu zničil vítr, ale na to byly dvě montované válcovité sekce nějak moc vysoké. Musk nyní vysvětlil, že SpaceX se rozhodlo zničenou horní polovinu nenahrazovat, protože Starhopper je pro svoje krátké lety nepotřebuje, a upřesnil, že spatřené díly jsou určeny pro chystaný „orbitální prototyp lodi Starship“. Ten má podle dřívějších Muskových tweetů být hotový zhruba v červnu a bude vyroben ze silnějších plechů, takže nebude vypadat tak pomuchlaně. V Texasu fotografové zaznamenali také zahnuté díly, které by mohly tvořit nádrže pro orbitální prototyp nebo špičku vrchní části. Některé díly se podle dřívějšího Muskova tweetu vyrábějí také v přístavu v Los Angeles.
Je docela fascinující, že SpaceX vyrábí orbitální raketu doslova na poli, ale na druhou stranu, pokud má být loď schopná třeba 100 použití bez údržby, jak SpaceX plánuje, měla by dokázat přečkat i relativně mírné texaské podnebí.
Raptor
Elon Musk následně mluvil o motoru Raptor a problematice regulace tahu: „Raptor je VELMI složitý i na poměry motoru s uzavřeným cyklem. S každou novou verzí se jej snažíme co nejvíce zjednodušit. Přiškrcení tahu na 50 % je obtížné, ale dá se to. Přiškrcení na 25 % by bylo extrémně náročné, ale snad to nebude potřeba.“ Z toho vyplývá, že i když Musk při představení rakety ITS (předchůdce SHS) v roce 2016 uváděl, že Raptor bude schopen snížení tahu až na 20 %, prozatím bude mít podobný rozsah tahu jako současný Merlin, který lze přiškrtit až na 57 % maxima. V roce 2016 ale měl mít Raptor tah 3 MN oproti současným 2 MN, takže prošel vícerem změn.
Slajd o Raptoru z prezentace o raketě ITS z roku 2016 (Zdroj: SpaceX)
Everyday Astronaut se následně Muska zeptal, jestli je u motoru s uzavřeným cyklem obecně snazší provádět regulaci tahu, protože má čerpadla kyslíku a paliva na oddělených hřídelích. Musk odpověděl: „U systému se společnou hřídelí je možné hluboce omezit tah přiškrcením přítoku paliva nebo kyslíku mezi čerpadlem a spalovací komorou. Problém představuje malý raketový motor zvaný generátor plynu, který to čerpadlo pohání. Ten musí snížit tah MNOHEM více než hlavní spalovací komora.“
Super Heavy Starship
Následně se diskuze stočila na raketový systém Super Heavy Starship (SHS) obecně. Musk překvapil oznámením, že SpaceX pracuje na získání povolení pro provádění orbitálních startů rakety SHS nejen z texaské rampy u Boca Chica, ale také z Mysu Canaveral na Floridě. Navíc dodal, že tato obří raketa se bude souběžně vyrábět na obou místech najednou.
Neoficiální představa ocelové rakety Super Heavy Starship (Autor: Gravitation Innovation)
To znamená, že kromě startů z texaské rampy – o které už delší dobu víme, že bude určena primárně pro SHS –, je v plánu provádět starty také z Canaveralu. Není však jasné, zda SpaceX hodlá provést úpravy existující rampy LC-39A, nebo postavit či rekonstruovat nějakou jinou. LC-39A se mi ale jeví jako pravděpodobnější kandidát. Jednak proto, že BFR/SHS v oficiálních videích startuje z této rampy, což by mohlo značit, že SpaceX s ní už od začátku počítá, ale také proto, že podle webu NASA Spaceflight by mělo být možné tuto rampu relativně snadno upravit tak, aby podporovala BFR/SHS i rakety Falcon zároveň. A pokud se ptáte, zda by LC-39A vůbec zvládla start tak velké rakety jako SHS, je potřeba si uvědomit, že rampa byla v 60. letech postavena pro obří Saturn V a navíc už tehdy byla údajně dimenzována pro plánovanou, ještě větší raketu Nova, takže by mělo být možné odtud provádět také starty SHS.
Neoficiální vizualizace upravené rampy LC-39A podporující Falcony i BFR zároveň (Zdroj: NASA Spaceflight)
Tepelný štít lodi Starship
Nakonec se Elon Musk rozpovídal o tom, jak bude fungovat tepelný štít na kosmické lodi Starship. Z dřívějška víme, že Musk plánuje použít dvojitý trup s transpiračním chlazením na těch místech, která budou při návratu lodi do atmosféry vystavena nejvyšším teplotám. Musk nyní poskytl nějaké informace navíc, když vysvětlil, že Starship bude mít vlastně tři různé druhy povrchu: „Většina návětrné strany bude tvořena šestiúhelníkovými dlaždicemi, na závětrné straně není potřeba tepelná ochrana, a nejnamáhanější místa budou chlazena transpiračně.“
Ptáte se, co jsou zač ony „šestiúhelníkové dlaždice“? Nejste sami, slyšíme o nich prvně. Musk naštěstí pro lepší představu rovnou poskytl video z jejich testování, při kterém ty do bíla rozpálené části v pořádku přečkaly teploty 1376 °C, což odpovídá návratu do atmosféry z orbitální rychlosti:
Testing Starship heatshield hex tiles pic.twitter.com/PycE9VthxQ
— Elon Musk (@elonmusk) March 17, 2019
Na otázku, proč mají dlaždice tvar šestiúhelníku, Musk odpověděl, že díky absenci přímých linií nemůže horký plyn zrychlovat v mezerách. Musk však neuvedl, z jakého materiálu jsou dlaždice vyrobeny, ale i když označení „dlaždice“ svádí ke vzpomínkám na keramickou tepelnou ochranu raketoplánů, osobně si myslím, že jde jen o tepelně odolnou variantu nerezové oceli (např. 310S, kterou Musk už v minulosti zmiňoval). Někteří však spekulují, že by mohlo jít o TUFROC (Toughened Uni-piece Fibrous Reinforced Oxidation-Resistant Composite), na jehož výzkumu a vývoji SpaceX od června 2018 spolupracovala s NASA. Tato spolupráce ale začala několik měsíců předtím, než došlo k přechodu designu z uhlíkových kompozitů na nerezovou ocel, takže TUFROC možná byl relevantní technologií jen pro původní design.
Musk dodal, že transpirační chlazení bude přidáno jen na místa, kde bude zjištěno narušování materiálu v důsledku vysokých teplot, aby tepelná ochrana byla znovupoužitelná: „Starship musí být schopna dalšího letu okamžitě po přistání. Bez jakékoliv údržby.“ Z toho všeho podle mě vyplývá, že závětrná strana lodi bude vyrobena z relativně běžné nerezové oceli typu 301, návětrná strana bude vyrobena z odolnější oceli typu 310S ve tvaru šestiúhelníkových bloků, a v těch úplně nejvíce namáhaných místech bude ještě dodatečná vrstva využívající transpiračního chlazení pomocí metanu.
Kosmická loď Starship během průletu atmosférou Marsu (Zdroj: SpaceX)
A co nosič Super Heavy? Ten se podle Muska bude vyrábět rovnou v plné velikosti, a není tedy v plánu nějaká zmenšená meziverze. Z dřívějška pak víme, že výroba prvního exempláře má začít během jara. Co se týče tepelné ochrany této nosné rakety vybavené 31 motory Raptor, Musk vysvětlil, že nebude vůbec potřeba: „První stupeň Falconu je vyroben ze slitiny hliníku a lithia a [mezistupeň] z uhlíkových kompozitů, což jsou materiály s nízkou tepelnou odolností. Super Heavy bude z nerezové oceli a jelikož dosáhne jen rychlosti kolem Mach 8 nebo 9 (navíc ve velké výšce), nepotřebuje žádný tepelný štít ani nátěr.“
Líbí se vám takovéto články? Chodíte na ElonX rádi a chtěli byste, aby web zůstal bez reklam a redakce mohla nadále vydávat kvalitní obsah? Vyjádřete svou podporu a spokojenost pomocí služby Patreon či jinak a zařaďte se tak po bok ostatních dobrodinců, kteří už web podpořili. Děkujeme za přízeň!
Podpořte projekt ElonX
wpDiscuz