KENNEDY SPACE CENTER, FL - SpaceX-perustajan Elon Muskin rohkea unelma rakettien kierrätyksestä ja uudelleenkäytettävyydestä on tulossa lähemmäksi todellisuutta päivittäin. Henkeäsalpaavan kokeellisten lentokoesarjojen jälkeen, joiden tarkoituksena oli purkaa turvallisesti yritykset, viettivät Falcon 9: n ensimmäiset vaiheet maalla ja merellä viimeisen puolen vuoden aikana, rohkeat ponnistelut saavuttivat uuden merkittävän virstanpylvään suorittamalla vain ensimmäisen täyden keston testin ampumisen yhdelle laskeutuneista vahvistimet.
Torstaina 28. heinäkuuta SpaceX-insinöörit onnistuneesti suorittivat kokonaiskestoisen staattisen moottoritestin ampumalla 156 jalkaa (47 metriä) talteen otetun Falcon 9: n ensimmäisen vaiheen tehostimen, kun se pidettiin testitelineellä yhtiön rakettikehitystestillä. McGregor, Texas. Moottorit polttivat noin kaksi ja puoli minuuttia.
SpaceX-tiimi on kehittänyt laskeutumistekniikoita ottamalla käyttöön oppaat jokaisen purkamiskampanjan jälkeen.
Mitkä ovat ensimmäisen vaiheen laskuista ja etenkin kovista laskuista tähän mennessä opitut kokemukset? Onko tehosterokotusrakenteessa muutoksia? Kuinka hyvin laskeutumispolttama skenaario suoritettiin?
SpaceX: n viimeisimpien CRS-9-kampanjoiden tiedotustilaisuuksien aikana NASA: n Kennedyn avaruuskeskuksessa 18. heinäkuuta kysyin SpaceX: n johtajalta Hans Koenigsmannilta joitain näkemyksiä.
”Oppimme paljon… laskeutumisista,” SpaceX: n lentopäällikön varatoimitusjohtaja Hans Koenigsmann kertoi Space Magazine -yritykselle äskettäisissä tiedotustilaisuuksissa SpaceX CRS-9-avaruusaseman rahtiasennuksen aloittamisesta 18. heinäkuuta.
"Ensinnäkin ei ole rakenteellisia muutoksia."
"Tärkeintä on suojata moottoreita", Koenigsmann kertoi, kun ne ovat lennossa ja "paluun aikana".
SpaceX Falcon 9: n ensimmäinen vaihe on varustettu neljällä laskeutumisjalalla pohjassa ja neljällä ristikon evällä yläosassa laskeutumisyritysten suorittamiseksi.
"Yleisesti ottaen mielestäni jalkojen laskukonsepti, palovammojen lukumäärä ja tapa, jolla ne suoritetaan, vaikuttavat toimivan hyvin", Koenigsmann kertoi Space Magazine -lehtelle.
Erotettuaan toisesta vaiheesta yli 4000 metrin tunnissa tuntuvilla yliäänenopeuksilla ensimmäisen vaiheen moottorit valitaan uudelleen suunnan kääntämiseksi ja tekevät paluuta takaisin laskeutumispaikalle ja hidastavat raketti alas pehmeää laskua varten yliäänen retropulsion avulla.
Moottorin oikea suorituskyky on kriittinen onnistuneen kosketuksen mahdollistamiseksi.
"Tärkeintä on suojata moottoreita - ja varmistaa, että ne käynnistyvät hyvin [avaruudessa paluun aikana]", Koenigsmann selitti. "Ja etenkin niin kuuma polku, kuten nopean hyötykuorman jälkeen tulevat, kuten geo-transfer-hyötykuorma pohjimmiltaan."
”Nuo moottorit on suojattava, jotta ne käynnistyvät oikealla tavalla. Se on jotain, mitä olemme oppineet. "
Elon Muskin tavoitteena on radikaalisti pienentää rakettien laukaisun ja avaruuteen pääsyn kustannuksia rakettien uudelleenkäytön avulla - tavalla, joka johtaa jonain päivänä hänen visioonsa 'Marsin kaupunkiin'.
SpaceX toivoo hylkäävänsä kerran lennetyn tehostajan myöhemmin tänä vuonna, joskus syksyllä, käyttämällä NASA: n huhtikuussa aloittaman CRS-8-avaruusaseman operaation valtamereen laskeuttua Falconia, Koenigsmann kertoo.
Yrityksen on ensin todistettava, että käytetty ajoneuvo pystyy selviytymään väkivaltaisen avaruuslentoympäristön äärimmäisistä ja anteeksiantamattomista stressistä, ennen kuin ne voivat käynnistää sen uudelleen.
28. heinäkuuta tehty koe-ampuminen on osa pitkää kestävyystestausta, ja siinä sytytettiin kaikki yhdeksän käytettyä ensimmäisen vaiheen Merlin 1D -moottoria, jotka sijaitsevat käytetyn laskeutuneen raketin pohjassa.
Falcon 9: n ensimmäinen vaihe tuottaa yli 1,71 miljoonaa puntaa työntövoimaa, kun kaikki yhdeksän Merlin-moottoria syttyvät testitelineelle enintään kolmen minuutin ajan - sama kuin varsinainen käynnistys.
Katso moottoritesti tästä SpaceX-videosta:
Videokuvateksti: Falcon 9: n ensimmäinen vaihe toukokuusta 2016 alkaen JCSAT-operaatio testattiin kokonaiskestoisesti SpaceX: n McGregorissa, Texasin rakettikehityslaitoksessa 28. heinäkuuta 2016. Luotto: SpaceX
Käytetty 15 tarinan Falcon-tehosterokotus oli onnistuneesti suorittanut ehjän pehmeän laskeutumisen valtamerelle, kun japanilainen kaupallinen tietoliikennesatelliitti oli laukaistu vain kaksi kuukautta sitten tämän vuoden 6. toukokuuta.
Vain 10 minuutin kuluttua JCSAT-14-tietoliikennesatelliitin lähettämisestä geostationaariseen siirtorataan (GTO), käytetty ensimmäinen vaihe palautti ensimmäisen vaiheen Merlin 1D -moottorin.
Se suoritti sarjan kolme palamispolttoa, jotta raketti siirrettiin määritettyyn laskeutumispaikkaan merellä tai maalla ja hidastaa sitä nopeasti yliäänenopeuksilla propulsioainetta varten pehmeä lasku, ehjä ja pystyssä käyttämällä viimeisten hetkien aikana käytettävää laskujalkojen kvartettia. ennen hidasta kosketusta.
Vaikka lasku olikin pystyssä ja ehjä, tämä tietty lasku luokiteltiin myös ”kovaksi laskuksi”, koska tehosterokotus laskeutui suuremmalla nopeudella ja Merlin 1D: n ensimmäisen vaiheen moottorit kärsivät suuria vaurioita, kuten läheisistä valokuvista käy ilmi ja Musk tunnustaa. .
”Viimeisimmässä raketissa oli maksimivaurioita johtuen korkeasta tulonopeudesta. Tulee olemaan elämämme johtaja testeissä, joilla varmennamme muiden olevan hyviä ”, Musk tweettoi tuolloin.
Siitä huolimatta kaikki sujui näyttävästi ja tämä oli ensimmäinen, joka palautettiin paljon vaativammalta, korkean nopeuden radalta, joka toimitti satelliitin GTO: lle.
Itse asiassa ennen lentoonlähtöä Musk oli avoimesti epäillyt onnistunutta laskeutumistulosta, koska tämä ensimmäinen vaihe lentäi nopeammin ja korkeammassa korkeudessa, kun erottelu tapahtui toisesta vaiheesta, ja siten oli paljon vaikeampaa hidastaa ja liikkua takaisin merelle. verrattuna esimerkiksi ISS-operaatioihin.
Joten vaikka tätä ei voida muuttaa uudelleen, se palvelee silti toista suurta tarkoitusta insinööreille, jotka pyrkivät määrittämään korostimen ja sen eri osien pitkäikäisyyden - kuten nyt julki osoittaa 28. heinäkuuta tehdyssä moottorin koestusosastossa ammuttu.
"Olemme oppineet paljon jopa operaatioissa, joissa asiat menee pieleen laskeutumisen suhteen, kaikki menee tietenkin hyvin päätehtävään", Koenigsmann sanoi.
Kaiken kaikkiaan SpaceX on onnistuneesti laskeutunut ja tallentanut viisi ensimmäisestä Falcon 9 -vahvistimestaan ehjänä ja pystyssä, koska historian ensimmäinen maanlasku tapahtui vain seitsemän kuukautta sitten joulukuussa 2015 Cape Canaveralin ilmavoimien asemalla Floridassa.
Viimeisin laukaisu ja lasku tapahtui viime viikolla 18. heinäkuuta 2016 SpaceX CRS-9: n kaupallisen lastin palautusmatkan dramaattisella keskiyön räjähdysmatkalla NASA: n sopimuksella kansainväliselle avaruusasemalle (ISS).
Katso upea tapahtuma esiin läheisissä valokuvissa ja videoissa.
Jokaisen Falcon 9: n laukaisu- ja laskeutumisyrityksen jälkeen SpaceX-insinöörit arvioivat kerättyä laajaa ja korvaamatonta tietoa, analysoivat tulosta ja hyödyntävät opittuja kokemuksia.
CRS-9 merkitsee vain toista kertaa, kun SpaceX on yrittänyt laskeutua 15 tarinaa korkean ensimmäisen vaiheen tehostimeen takaisin Cape Canaveralin ilmavoimien asemaan - sijaintipaikkaan nimeltään Laskuvyöhyke 1 (LZ 1).
Katso tämä hienosti yksityiskohtainen tiivis video, joka näyttää CRS-9: n ensimmäisen vaiheen laskeutumisen LZ 1: llä, kuten ampui avaruuskollega Jeff Seibert ITL: n tieltä CCAFS: llä -, joka dramaattisesti päättyi monien järkyttävän voimakkaiden äänipuomien kanssa, jotka rakettivät avaruusrannikon yli ja kaukana. ja herättävät laumojen laumoista:
Videokuvateksti: Tämä oli SpaceX Falcon 9 -korostimen toinen maanpäällinen laskeutuminen 18. heinäkuuta 2016. Se oli juuri käynnistänyt CRS9 Dragon -operaation kohti ISS: ää. Lasku tapahtui LZ1: ssä, aiemmin nimellä Pad 13, joka sijaitsee CCAFS: llä ja aiheutti kolmen äänen puomin, joka kuuli 50 mailin päässä. Tunnustus: Jeff Seibert
Historia, joka teki kaikkien aikojen ensimmäistä laskeutumista onnistuneesti, tapahtui Laskuvyöhykkeellä 1 (LZ 1) 22. joulukuuta 2015 osana ORBCOMM-2 -operaatiota. Laskeutumisvyöhyke 1 on rakennettu Yhdysvaltain ilmavoimien rakettien ja ohjusten testausalueen Space Launch Complex 13: n entiselle alueelle.
SpaceX toi myös menestyksekkäästi ensimmäiset vaiheet kolme kertaa peräkkäin merellä tänä vuonna valtamerellä kulkevalle drone-laivaproomulle käyttämällä yrityksen OCISLY Autonomous Spaceport Drone Ship (ASDS) 8. huhtikuuta, 6. toukokuuta ja 27. toukokuuta.
OCISLY sijaitsee yleensä noin 400 mailin (650 km) päässä rannasta ja itään Cape Canaveralista, Floridasta, Atlantin valtamerellä. Proomu saapuu takaisin satamaan Port Canaveralissa useita päiviä laskeutumisen jälkeen monista tekijöistä, kuten sää, sataman lupa ja raketin tila, riippuen.
Yritettäessä kuitenkin jatkaa kosketusputkea 4 peräkkäin viimeisimmän drone-aluksen laskeutumisyrityksen jälkeen, joka seuraa 15. kesäkuuta Eutelsatin televiestinnän aloittamista GTO: lle, korotin pohjimmiltaan kaatui, koska se laski liian nopeasti Merlin-laskeutumismoottoreiden riittämättömän työntövoiman vuoksi.
Raketti näytti loppuneen nestemäisen happipolttoaineen viimeisinä hetkinä ennen kosketusta, osui kovaan, kaatui ja pannui kannen päälle.
"Näyttää siltä, että varhainen nestehapenkulutus aiheutti moottorin sammutuksen juuri kannen yläpuolella", Musk selitti tuolloin twitterin kautta.
”Näyttää siltä, että työntövoima oli alhainen yhdellä kolmesta laskumoottorista. Korkeat g laskut v herkät kaikille moottorille, jotka toimivat enimmäisarvossa. ”
"Olemme oppineet paljon jopa tehtävästä, jossa asiat menee pieleen laskeutumisen suhteen", Koenigsmann selitti. "Kaikki menee tietenkin pääasialliseen tehtävään hyvin."
"Se on tosiasia, jossa olet onnistuneesti ottanut käyttöön ja lasku ei ole aivan toimi - ja silti se lasku, johon kiinnitetään kaikki huomio."
”Mutta jopa näiltä laskuilta oppimme paljon. Erityisesti viimeisellä laskeutumisella [Eutelsatin laukaisusta] opimme paljon. ”
"Uskomme löytäneemme tavan suojata näitä moottoreita toiminnallisesti ja tehdä niistä turvallisemman käynnistyksen - ja saavuttaa täyden työntövoiman ja pysyä täydellä työntövoimalla."
Mitä "moottorien suojaaminen" tarkalleen tarkoittaa "lennossa"?
"Kyllä, tarkoitan moottorien suojelemista paluun aikana", Koenigsmann kertoi minulle.
”Silloin moottorit kuumenevat. Me pääsemme moottorien kanssa kohti virtausta. Joten sen periaatteessa moottorit ovat suoraan alttiina kuumalle virtaukselle. Ja silloin sinun on suojattava moottoreita ja moottoreissa olevia kaasuja ja nesteitä. Varmistaaksesi, että mikään ei kiehuu ja tekee hauskoja asioita. ”
"Joten kaikki nämä droonialusten purkamiset ovat olleet erittäin onnistuneita, vaikka emme palauttaneet kaikkia ensimmäisiä vaiheita [täysin ehjiä]."
Katso Kenin jatkuvaa SpaceX- ja CRS-9-operaatioiden kattavuutta, missä hän raportoi paikan päällä suoraan Kennedyn avaruuskeskuksesta ja Cape Canaveralin ilmavoimien asemalta Floridasta.
Pysy täällä Kenin jatkuvien maapalloa ja planeettoja koskevan tieteen ja ihmisen avaruuslentojen uutisissa.
Katso CRS-9: n laukaisualustan video:
Videokuvateksti: SpaceX Falcon 9 nousee Dragon CRS-9 -varustusaluksella, joka on saapunut kansainväliseen avaruusasemaan 18. heinäkuuta 2016 kello 12.45 EDT: llä avaruuskäynnistyskompleksista 40 Cape Canaveralin ilmavoimien asemalla, Fl, kuten tästä nähdään. lähikuvavideo Mobiuksen etäkamerasta, joka on sijoitettu padille. Luotto: Ken Kremer / kenkremer.com
Katso tämä CRS-9: n laukaisu- ja laskeutumisvideokokoonpano avaruuskollegi Mike Wagnerilta:
Videokuvateksti: SpaceX CRS-9 -aloitus- ja laskeutumiskokoonpano 18.7.2016. Paikallisissa lehdissä ilmoitettiin, että 911 vaatii voimakasta räjähdystä jopa 75 mailin päähän. Tämä äänibuumi näytti kovemmalta kuin ensimmäinen lasku Kapilla joulukuussa 2015. Luotto: USLaunchReport
