Starship

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Ten artykuł dotyczy statku kosmicznego. Zobacz też: Zespół muzyczny Jefferson Starship.
Starship
Ilustracja
Wizja artystyczna startu pojazdu Starship (projekt z 2018 r.)
Producent Stany Zjednoczone SpaceX
Koszt opracowania 2-3 miliardy USD[1]
Statystyki
Zdolność wynoszenia LEO: >100 t
GTO: 21 t[2]
Z tankowaniem na orbicie:
GTO: >100 t
Księżyc: >100 t
Mars: >100 t[2]
Wymiary
Długość 120 m
Średnica 9 m
Masa całkowita 5 000 000 kg
Ilość stopni 2
Stopnie rakiety

Starship[4]rakieta nośna wraz ze statkiem kosmicznym opracowywane przez prywatną firmę SpaceX. System ma być w pełni wielokrotnego użytku i ma pozwolić ludziom na dotarcie na Marsa, a także pomóc w szybszym przemieszczaniu się pomiędzy odległymi miastami na Ziemi[5]. Jest to dwustopniowy pojazd kosmiczny, sklasyfikowany jako superciężki, ponieważ jego udźwig na niską orbitę okołoziemską ma wynieść co najmniej 100 t.

Historia[edytuj | edytuj kod]

Elon Musk, założyciel i dyrektor SpaceX, w kilku wywiadach stwierdzał, że jego dalekosiężnym celem jest załogowa eksploracja, a w dalszej perspektywie kolonizacja Marsa. W 2011 roku określił czas potrzebny na realizację projektu wysłania załogowej misji na Marsa na 10-20 lat[6]. W 2013 roku Musk przedstawił wizję założenia na Marsie kolonii liczącej kilkadziesiąt tysięcy ludzi, z których pierwsi mogliby udać się tam pod koniec lat 20[7]. Koncepcja rakiety nośnej zakładała, że jednorazowo będzie możliwy transport ok. 100 ludzi.

Interplanetary Transport System[edytuj | edytuj kod]

Podczas Międzynarodowego Kongresu Astronautycznego, który odbywał się 26-30 września 2016 w Guadalajarze w Meksyku, Elon Musk przedstawił bardziej szczegółowo koncepcję systemu transportu marsjańskiego, której nadano nazwę Interplanetary Transport System (ITS) - system transportu międzyplanetarnego[8]. Łączna wysokość planowanego pojazdu miała wynosić 122 m, a średnica 12 m. Statek miał być w stanie wynieść 550 t na niską orbitę okołoziemską[9].

BFR[edytuj | edytuj kod]

Wizja artystyczna statku BFR mijającego Księżyc (projekt z 2018 roku)

19 lipca 2017 podczas wystąpienia na konferencji ISS Research & Development Musk oświadczył, że do wyprawy marsjańskiej zostanie zaprojektowana znacznie mniejsza rakieta niż ITS, którą można będzie zastosować również do celów komercyjnych w lotach na LEO[10]. Szczegóły zmniejszonej wersji systemu nazwanego BFR (ang. Big Falcon Rocket) zostały przedstawione podczas Międzynarodowego Kongresu Astronautycznego w 2017 roku. Pojazd miał mieć łączną wysokość 106 m i średnicę 9 m i być w stanie wynieść 150 t ładunku na niską orbitę okołoziemską. Pierwszy stopień rakiety miał być wyposażony w 31 silników Raptor. Natomiast drugi stopnień w 6 silników Raptor z czego 4 dostosowane do używania w próżni kosmicznej[11]. Przedstawiona została propozycja zastosowania rakiety również jako środek transportu między oddalonymi od siebie punktami na Ziemi[12].

Po roku, we wrześniu 2018 roku SpaceX zaprezentował zmiany, które zaszły w projekcie. Jednocześnie ogłoszono szczegóły pierwszego planowanego turystycznego lotu załogowego tworzonym statkiem. Lot dookoła Księżyca wykupiony przez japońskiego biznesmena i mecenasa sztuki Yūsaku Maezawa planowany jest na 2023 rok[13].

Starship[edytuj | edytuj kod]

W listopadzie 2018 roku drugiemu stopniowi pojazdu nadano nazwę Starship, a pierwszy stopień nazwano Super Heavy[14]. W styczniu 2019 roku nazwa całego pojazdu, na który składają się oba człony, zmieniona została również na Starship. Podczas prezentacji we wrześniu 2019 roku, Elon Musk omówił zmiany, które zaszły w projekcie. Zademonstrowany został również pierwszy pełnowymiarowy prototyp statku[15].

W marcu 2020 SpaceX umieścił na swojej stronie podręcznik użytkownika statku Starship[2], w którym zawarto informacje istotne z punktu widzenia klientów planujących zamówić transport ładunków. W podręczniku zawarto między innymi wartości przeciążeń, a także poziomy natężenia fal akustycznych w zależności od częstotliwości, jakim poddane będą ładunki podczas lotu.

Budowa[edytuj | edytuj kod]

Porównanie rozmiaru Starship z innymi superciężkimi pojazdami kosmicznymi

Starship to dwustopniowy pojazd kosmiczny o łącznej wysokości 120 m i średnicy 9 m. Do budowy obu stopni pojazdu zamiast włókna węglowego używana jest stal nierdzewna. W ten sposób obniżane są koszty produkcji, przy jednoczesnym zwiększeniu wytrzymałości w temperaturach kriogenicznych. Stal ze względu na wyższą temperaturę topnienia ma również zmniejszyć potrzebną grubość osłon termicznych[16][17].

Pierwszy stopień - Super Heavy[edytuj | edytuj kod]

Pierwszy stopień będzie zasilany przez od 24 do 31 silników Raptor[18]. Będzie wyposażony w stery aerodynamiczne przeznaczone do sterowania podczas lądowania. Średnica wyniesie 9 metrów, zaś wysokość 70 metrów. Przy lądowaniu używane będą 4 stałe nogi[4]. Rakieta będzie miała możliwość lądowania w kompleksie startowym 39A w Centrum Kennedy’ego na Florydzie.

Drugi stopień - Starship[edytuj | edytuj kod]

Drugi stopień będzie zasilany trzema silnikami Raptor używanymi w próżni oraz trzema silnikami Raptor używanymi w atmosferze ziemi. Jego wysokość wynosić będzie 50 metrów.

Silnik Raptor[edytuj | edytuj kod]

Pierwsze testowe uruchomienie silnika Raptor 25 września 2016 r. w McGregor w Teksasie.
 Osobny artykuł: Raptor (silnik rakietowy).

W odróżnieniu od dotychczasowych silników tej firmy jest on napędzany ciekłym metanem przy zastosowaniu ciekłego tlenu jako utleniacza. Według doniesień z lutego 2014 r. ciąg silnika Raptor będzie wynosił 4,4 MN w próżni[19]. Dla porównania: ciąg w próżni silnika Merlin 1D stosowanego obecnie w rakietach Falcon 9 wynosi ok. 0,8 MN. Pierwsze testy tego silnika przeprowadzone zostały w 2016 r.[20]

Prototypy i testy[edytuj | edytuj kod]

Starhopper

Budowa pierwszego prototypu nazwanego Starhopper (ang. hopper - skoczek) - rozpoczęła się na początku grudnia 2018 r., rama i zewnętrzna powłoka zostały ukończone 10 stycznia 2019 roku. Pojazd powstawał na świeżym powietrzu na terenie należącym do firmy SpaceX zaledwie 3,2 km od plaży Boca Chica w południowym Teksasie. Pojazd ze stali nierdzewnej został zbudowany przez spawaczy i pracowników firmy budowlanej. Prototyp ma średnicę 9 metrów i początkowo w styczniu 2019 r. miał wysokość 39 metrów jednak uszkodzenie w wyniku silnego wiatru spowodowało, że SpaceX podjął decyzję o odcięciu dziobowego odcinka i przeprowadzeniu testów z niską prędkością krótszym pojazdem testowym[21].

27 sierpnia 2019 roku Starhopper wykonał lot na wysokość 150 metrów z jednym silnikiem Raptor[22].

W maju 2019 wyjawiono, że powstawały dwa kolejne prototypy statku Starship: Mk1 w Boca Chica w Texasie i Mk2 w Cocoa na Florydzie. Każdy miał być wyposażony w trzy silniki Raptor. Na koniec 2019 roku zaplanowano lot suborbitalny Mk1 na wysokość 20 km. We wrześniu 2019 roku stojąc obok świeżo ukończonej makiety prototypu Mk1 Elon Musk przeprowadził prezentację postępu prac nad pojazdem Starship[15]. 20 listopada 2019 roku podczas testów ciśnieniowych z ciekłym azotem uszkodzony został zbiornik Mk1[23]. Po incydencie Elon Musk potwierdził, że Mk1 wcale nie miał polecieć, a decyzja o tym została już wcześniej podjęta. Ujawnił także, że kolejny prototyp Mk3, budowany w Boca Chica, odbędzie testowy lot na 20 km[24]. W grudniu 2019 Mk3 został przemianowany na SN1[25].

Testy prototypów drugiego stopnia Starship
Test Nr Data Pojazd Wysokość lotu Czas lotu Wynik Uwagi
1 3 kwietnia 2019 r. Starhopper Test zapłonu silnika Raptor zamontowanego w Starhopperze. kilka sekund Sukces Pierwszy test statyczny Starhoppera, pojedynczy silnik Raptor[26]. Był to zarazem pierwszy test silnika Raptor w pozycji pionowej.
2 5 kwietnia 2019 r. Starhopper około 1 m kilka sekund Sukces Pierwszy "skok". Pojedynczy silnik Raptor[26].
3 16 lipca 2019 r. Starhopper Test statyczny na placu startowym pełen czas trwania statycznego testu zapłonu (5 sekund) Sukces Pojedynczy silnik Raptor[27]
4 25 lipca 2019 r.[28] Starhopper 20 m[21] około 22 sekund Sukces Pierwszy lot. Pojedynczy silnik Raptor.
5 27 sierpnia 2019 r.[29] Starhopper 150 m[30] około 57 sekund[31] Sukces Pojedynczy silnik Raptor. Starhopper został wycofany po tym locie, niektóre części zostaną ponownie wykorzystane do innych testów[32].
6 20 listopada 2019 r. Prototyp Mk1 Test ciśnieniowy na placu startowym - Niepowodzenie Eksplozja zbiornika wypełnionego ciekłym azotem[33].
7 29 lutego 2020 r. Prototyp SN1 Test ciśnieniowy na placu startowym - Niepowodzenie Eksplozja zbiornika wypełnionego ciekłym azotem[34].
8 8 marca 2020 r.[35] Prototyp SN2 Test ciśnieniowy na placu startowym - Sukces Zrezygnowano z dalszych testów z użyciem prototypu SN2. Statyczny test silników miał być wykonany z użyciem SN3.
9 3 kwietnia 2020 r. Prototyp SN3 Test ciśnieniowy na placu startowym - Niepowodzenie Zapadnięcie się rakiety pod ciężarem zbiornika wypełnionego ciekłym azotem[36].
10 27 kwietnia 2020 r. Prototyp SN4 Test ciśnieniowy na placu startowym - Sukces Test kriogeniczny z użyciem ciekłego azotu[37]
11 6 maja 2020 r. Prototyp SN4 Test statyczny - Sukces Test statyczny z użyciem 1 silnika Raptor[38]
12 29 maja 2020 r. Prototyp SN4 Test statyczny - Niepowodzenie Zaraz po teście silnika Raptor nastąpił wyciek metanu i eksplozja rakiety[39].
13 30 lipca 2020 r. Prototyp SN5 Test statyczny - Sukces Test statyczny z użyciem 1 silnika Raptor
14 4 sierpnia 2020 r. Prototyp SN5 Lot na 150 m około 56 sekund Sukces Z jednym silnikiem Raptor[40].
15 23 sierpnia 2020 r. Prototyp SN6 Test statyczny - Sukces Test statyczny z użyciem 1 silnika Raptor
16 3 września 2020 r. Prototyp SN6 Lot na 150 m około 46 sekund Sukces Z jednym silnikiem Raptor[41].
17 20 października 2020 r. Prototyp

SN8

Test statyczny - Sukces Test statyczny z użyciem 3 silników Raptor.

Planowane misje[edytuj | edytuj kod]

Na 2022 rok planowana jest bezzałogowa misja na Marsa. W razie powodzenia, dwa lata później w 2024 roku na Czerwoną Planetę wysłani zostaną pierwsi ludzie[42].

We wrześniu 2018 roku Elon Musk ogłosił, że w 2023 roku wokół Księżyca poleci turysta, Japończyk Yūsaku Maezawa, zabierając ze sobą od 6 do 8 artystów. Projekt ten został nazwany dearMoon. Maezawa spodziewa się, że lot zainspiruje artystów do tworzenia nowej sztuki, która zostanie zaprezentowana jakiś czas po ich powrocie na Ziemię. Ma nadzieję, że ten projekt pomoże promować pokój na świecie[43][13].


Program Artemis[edytuj | edytuj kod]

 Osobny artykuł: Program Artemis.

SpaceX jest jedną z trzech organizacji wybranych do budowy lądownika księżycowego w ramach programu Artemis NASA. Zmodyfikowana wersja nazwana Starship Human Landing System (HLS) ma być używana do długoterminowych załogowych misji księżycowych. Wariant HLS będzie miał usunięte wszystkie powierzchnie aerodynamiczne i termiczne i będzie wyposażony w trzy silniki typu Super Draco, przesunięte w kierunku szczytu statku. Takie rozwiązanie ma ograniczyć podnoszenie się regolitu księżycowego przy lądowaniu statku. Księżycowa wersja statku będzie miała mniejszą powierzchnię przeznaczoną dla załogi i znacznie większą ładownię. Do zasilania ma posłużyć panel słoneczny umieszczony na nosie[44].

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. Jackie Wattles, Elon Musk says SpaceX's Mars rocket will be cheaper than he once thought. Here's why, [w:] CNN [online] [dostęp 2019-10-07] (ang.).
  2. a b c Starship Users Guide [dostęp 2020-04-03] (ang.).
  3. Elon Musk on Twitter. 2020-05-03. [dostęp 2020-05-11].
  4. a b Starship, [w:] SpaceX [online] [dostęp 2019-10-07] (ang.).
  5. Elon Musk (29 września 2017). „Becoming a Multiplanet Species” (film). źródło: YouTube
  6. Elon Musk: I'll Put a Man on Mars in 10 Years (ang.). WSJ Live, 2011-04-22. [dostęp 2014-03-01].
  7. Rory Carroll: Elon Musk's mission to Mars (ang.). The Guardian, 2013-07-17. [dostęp 2014-03-01].
  8. Elon Musk. Making Humans a Multi-Planetary Species. „New Space”. Vol. 5 , no. 2 (2017), s. 46-61, 2017. Mary Ann Liebert, Inc.. DOI: 10.1089/space.2017.29009.emu (ang.). 
  9. Prezentacja SpaceX na 67 międzynarodowym Kongresie Astronautycznym w 2016, [w:] YouTube [online], 27 września 2016 (ang.).
  10. Adam Dąbrowski: Elon Musk o planach SpaceX na przyszłość (pol.). kosmonauta.net, 2017-07-21. [dostęp 2017-07-23].
  11. Prezentacja SpaceX na Międzynarodowym Kongresie Astronautycznym w 2017 roku, [w:] YouTube [online], 29 września 2017 (ang.).
  12. Earth to Earth transport, 28 września 2017 (ang.).
  13. a b Prezentacja SpaceX 2018, [w:] YouTube [online], 17 września 2018 (ang.).
  14. Elon Musk on Twitter. 2018-11-20. [dostęp 2019-10-19].
  15. a b Prezentacja SpaceX 2019 roku, [w:] YouTube [online], 28 września 2019 (ang.).
  16. Ryan D'Agostino, Elon Musk: Why I'm Building the Starship out of Stainless Steel, [w:] Popular Mechanics [online], 22 stycznia 2019 [dostęp 2019-05-30] (ang.).
  17. Eric Berger, Here’s why Elon Musk is tweeting constantly about a stainless-steel starship, [w:] Ars Technica [online], 8 stycznia 2019 [dostęp 2019-01-12].
  18. Elon Musk on Twitter. 2020-05-03. [dostęp 2020-05-11].
  19. SpaceX propulsion chief elevates crowd in Santa Barbara (ang.). Pacific Business Times, 2014-02-19. [dostęp 2014-03-01].
  20. Dan Leone: SpaceX Could Begin Testing Methane-fueled Engine at Stennis Next Year (ang.). SpaceNews, 2013-10-25. [dostęp 2014-03-01].
  21. a b Thomas Burghardt, Starhopper successfully conducts debut Boca Chica Hop, [w:] NASASpaceFlight.com [online], 25 lipca 2019 [dostęp 2019-07-26] (ang.).
  22. StarHopper na 150 metrów, Kosmonauta.net, 28 sierpnia 2019 [dostęp 2019-10-22].
  23. Teksas: Statek kosmiczny Muska rozpadł się podczas testów – wideo, Sputnik, 21 listopada 2019 [dostęp 2019-11-21].
  24. Elon Musk, Absolutely, but to move to Mk3 design. This had some value as a manufacturing pathfinder, but flight design is quite different., Twitter, 2019 [dostęp 2019-11-26] (ang.).
  25. Elon Musk, We’re now building flight design of Starship SN1, but each SN will have at least minor improvements, at least through SN20 or so of Starship V1.0, Twitter [dostęp 2019-12-29] (ang.).
  26. a b Michael Baylor, SpaceX readying Starhopper for hops in Texas as Pad 39A plans materialize in Florida, [w:] NASASpaceFlight.com [online], 2 czerwca 2019 (ang.).
  27. Thomas Burghardt, Starhopper fires up for an eventful Static Fire test, [w:] NASASpaceFlight.com [online], 16 lipca 2019 [dostęp 2019-07-17].
  28. Eric Berger, SpaceX's Starship prototype has taken flight for the first time, [w:] Ars Technica [online], 26 lipca 2019 [dostęp 2019-07-26] (ang.).
  29. Eric Ralph, SpaceX settles on Friday for Starhopper’s next flight test milestone, FAA permitting, [w:] Teslarati [online], 13 sierpnia 2019 [dostęp 2019-08-27].
  30. Michael Baylor, SpaceX's Starhopper completes 150 meter test hop, [w:] NASASpaceFlight [online], 27 sierpnia 2019 [dostęp 2019-08-27] (ang.).
  31. 150 m Starhopper test, [w:] YouTube [online], 27 sierpnia 2019.
  32. Dave Mosher, SpaceX may 'cannibalize' its first Mars rocket-ship prototype in Elon Musk's race to launch Starship, [w:] Business Insider [online], 7 sierpnia 2019 [dostęp 2019-08-27].
  33. Unbelievable!!! SpaceX Starship MK1 Explodes! At Boca Chica, Texas, [w:] YouTube [online], 20 listopada 2019.
  34. SpaceX Boca Chica - Starship SN1 cryo proof test failure - Feb 28, 2020, [w:] YouTube [online], 28 lutego 2020.
  35. SpaceX's latest Starship prototype passes big tank pressure test - Mar 10, 2020, [w:] space.com [online] [dostęp 2020-08-14] (ang.).
  36. SpaceX's Starship SN3 prototype fails cryogenic proof test, [w:] YouTube [online], 3 kwietnia 2020.
  37. SpaceX Starship SN4 passes key test, Elon Musk says, [w:] CNN [online] [dostęp 2020-04-27] (ang.).
  38. SN4 Static Fire, [w:] YouTube [online] [dostęp 2020-05-06] (ang.).
  39. Eksplozja Starshipa SN4 po teście statycznym, [w:] Spacex.com.pl [online] [dostęp 2020-05-30] (pol.).
  40. Lot Starshipa SN5 zakończony sukcesem, [w:] Spacex.com.pl [online] [dostęp 2020-08-05] (pol.).
  41. Podskok Starshipa SN6, [w:] kosmonauta.net [online] [dostęp 2020-09-05] (pol.).
  42. SpaceX. Już w 2024 roku człowiek może postawić nogę na Marsie – Radio ZET, radiozet.pl [dostęp 2018-07-27] (pol.).
  43. Japoński miliarder będzie pierwszym pasażerem, którego SpaceX zabierze w podróż dookoła Księżyca, Business Insider, 18 września 2018 [dostęp 2019-10-04] (pol.).
  44. NASA Names Companies to Develop Human Landers for Artemis Moon Missions [dostęp 2020-05-06] (ang.).