Peak Elon?

Peak Oil to taki hipotetyczny punkt w czasie, po którym wydobycie ropy, tego nieodnawialnego surowca, zaczyna bezpowrotnie spadać. Dotychczasowe przewidywania okazywały się chybione, ale ten moment w końcu nadejdzie. Prawdopodobnie nie będzie podyktowany tym, że ropy zabraknie. Raczej będzie to kwestia opłacalności wydobycia. A to również nie będzie podyktowane tylko i wyłącznie tym jak głęboko trzeba wiercić.

Od jakiegoś czasu zastanawiam się czy “Peak Elon” mamy już za sobą. To jest czy już większość pożytku z Elona mamy za sobą czy nie. Zatem dziś będzie kontrowersyjnie, zerkacie w komentarze na własne ryzyko.

][ Wstrętny symetrysta ][

Zacznijmy od tego, że jestem najgorszym sortem bo (póki co) nie oceniam Muska ani jednoznacznie źle ani jednoznacznie pozytywnie. Z tego wysokiego konia mam wrażenie, że widzę tylko hejterów i fanbojów (z przewagą tych pierwszych). Wady Elona są liczne, oraz coraz bardziej widoczne. Od zawsze wiedziałem, że nie chciałbym pracować dla takiego człowieka. Kręciłem głową na dziwactwa i patrzyłem z obrzydzeniem jak wyzywał człowieka uczestniczącego w akcji ratunkowej w jaskini Tham Luang.

Jednocześnie jego upór zasadniczo zmienił wygląd rynku samochodów elektrycznych. Zarówno ich percepcję i stan technologiczny. Gdyby nie Tesla prawdopodobnie musielibyśmy na to poczekać dekady. Wywołał też ogromne trzęsienie ziemi w sektorze kosmicznym, skostniałym i zachowawczym. Od siedmiu lat pierwsze stopnie Falcon 9 lądują bezpiecznie po starcie by być wykorzystywane ponownie. Siedem lat a rakiety konkurencji wciąż trafiają na śmietnik po jednym locie. Nawet Chińczycy, którzy wręcz bezczelnie próbują skopiować rozwiązania Falcona 9, nie odnieśli sukcesu. Tak, Elon to dzieciak z bogatego domu, więc zawsze miał łatwiej. Mimo to, zarówno Tesla i SpaceX zawdzięcza bardzo dużo jego umysłowi, który od zawsze pochłaniał książki, był w stanie rozkładać problemy na czynniki pierwsze. Musk wciąż ma dość wiedzy, żeby dotrzymywać kroku w technicznych rozmowach z pracownikami każdego szczebla tych dwóch firm.

][ Misja i cel ][

Najlepszym wyjaśnieniem czemu kibicowałem (i chyba wciąż kibicuję) Muskowi jest cykl spisany przez Wait but Why. Autor wyłuszcza między innymi “First Principles Thinking”, sprowadzanie zagadnień do podstaw i kierowanie się nimi. Nakreślił tam czym kieruje się Elon i to, że celem Tesli jest produkcja taniego samochodu dla mas, który będzie częścią procesu odejścia do paliw kopalnych. W przypadku SpaceX chodzi o stworzenie backupu dla ludzkości - samowystarczalnej kolonii na Marsie.

Można sobie kpić, mówić, że to bez sensu, że za wcześnie, że Mars jest do dupy a do odejścia do kopalin potrzebny jest masowy transport zbiorowy a nie samochody. Nie zmienia to jednak faktu, że gość miał bardzo wyraźny cel i nie spuszczał go z oczu. Potwierdza to też masa innych źródeł. Również tych nieprzychylnych. Wiemy, że Musk pracowników traktuje często jak gówno. Jednocześnie, nawet pracownicy niechętni, którzy opuścili firmy jasno mówili np. Że pracując w SpaceX naprawdę na każdym etapie w firmie zadawano pytanie “czy to nas zbliża do Marsa”. Warunki w Tesli mogły być często nieludzkie, ale zawsze nadrzędnym celem było, by ich samochody były bezpieczne i do dziś osiągają one rewelacyjne wyniki w tym aspekcie.

Uważam zatem, że mimo dziwactw, dupkowatości, ekscentrycznych odklejeń Musk przynosił dużo pożytku. Podobne zdanie mam o Starlinku. Fajnie nam się marudzi na “złom na orbicie” czy zakłócanie naziemnych obserwacji astronomicznych, kiedy siedzimy sobie w krajach pierwszego świata. Otwarcie internetu dla paru miliardów ludzi to coś na czym możemy skorzystać wszyscy. Nawet jeśli wśród użytkowników będzie też wojsko czy giełdy papierów wartościowych.

][ … a potem kupił sobie Twittera ][

Zakładając, że misją Starlinka było jedynie pozyskanie funduszy na projekt Starshipa i budowę podwalin miasta na Marsie, to wciąż pokrywa się z długofalową misją. Ale powodzenia kombinowaniu jak idiotyczny zakup Twittera ma pomóc w elektryfikacji transportu czy kolonizacji Marsa.

Cała ta szopka jest pokazem zupełnego oderwania od rzeczywistości i błazenady, na którą pozwolić sobie mogą tylko małe dzieci oraz wielkie kraje. I multimiliarderzy. O charakterze Muska dodatkowo świadczy, że wierchuszka Twittera (który nota bene jest moim zdaniem jednym z najgorszych i najbardziej toksycznych zakamarków internetu) nie tylko została zwolniona ale i wyprowadzona przez straż dla dodatkowego show.

Starlink obecnie pochłania ogrom finansów, jest produktem niby-działającym, bo na orbicie znajduje się ponad dwa tysiące satelit a docelowo ma ich być dwanaście tysięcy. Na ten moment projekt przynosi straty. Dlatego fajnie byłoby mieć 44 miliardy poduszki bezpieczeństwa na wypadek kłopotów finansowych. Szczególnie biorąc pod uwagę, że Musk nie raz już ocierał się o bankructwo zarówno Tesli jak i SpaceX. Widocznie nie było aż tak traumatyczne. Albo po prostu wie, że wojsko jest już i tak zbyt zachwycone Starlinkiem, żeby pozwolić mu na porażkę.

Tak czy inaczej ostatnio zupełnie nie mam przekonania czy Mars jest cały czas w polu widzenia Elona. Wolę też nie zgadywać z czego to wynika. Czy głupieje na starość, czy dociera do niego, że może nie dożyć pierwszego człowieka na Marsie (a co dopiero kolonii). Średnio też widzi mi się jakaś krucjata o wolność słowa. Widzę natomiast, że Trump już mizdrzy się do Muska w nadziei na powrót na platformę do szerzenia dezinformacji.

][ Szczyt to nie urwisko ][

Osiągnięciami tego człowieka można by obdzielić kilka osób. Nawet jeśli Peak Musk mamy za sobą, to wciąż nie wykluczone, że jego największy dar dla ludzkości jest przed nami. Starship ma realne szanse, żeby otworzyć przed nami układ słoneczny. Masa ludzi wciąż nie zdaje sobie sprawy, że badanie kosmosu i technologie kosmiczne poprawiają byt ludzi na ziemi na niezliczone sposoby.

Dlatego nawet jeśli to byłby w jakimś sensie schyłek Muska, to jeśli Starship wypali, może dać nam możliwość taniej eksploracji kosmosu i czerpania z niej korzyści i wiedzy. A wiele wskazuje na to, że wypali. Choć trudno w to uwierzyć, pojawiły się informacje, że Amazon chce kupić liczne loty Falcona Heavy i Starshipa, żeby dzięki nim budować swoją, konkurencyjną wobec Starlinka, konstelację. Przypominam Bezos ma swoją firmę kosmiczną, tyle że jeszcze nic nie umieścił na orbicie i jest rywalem SpaceX.

Jednak żeby utrzymać licencję na częstotliwości od FCC musi w określonym czasie wynieść na orbitę 1800 satelitów. Nie obsłużą tego swoimi nieistniejącymi rakietami i prawdopodobnie jedynym ratunkiem będzie dla nich prawie-istniejący Starship.

Tyle z mojej strony. Możecie się już wyżyć w komentarzach.

Neutron Update

Przedwczoraj Rocket Lab zamieścił w sieci prezentację aktualnego stanu projektu rakiety Neutron. Raz jeszcze prezenterem był Peter Beck ze swoim nowozelandzkim akcentem. W niecałe dziesięć minut pokazano, że firma nie próżnowała. Neutron wciąż istnieje tylko “na papierze”, ale projekt uległ sporym zmianom. Jest tu kilka naprawdę ciekawych pomysłów.

Beck kilka razy używa określenia, że to rakieta skrojona na rok 2050. Wystarczająco dużo razy, że zacząłem się bać, że przyjdzie nam czekać na nią trzydzieści lat. Chyba nie będzie tak źle, bo pierwsze testy nowego silnika planują na 2022 rok.

Przyjrzyjmy się zatem najciekawszym informacjom o Neutronie.

Jeśli pominąć niektóre rządy, nie ulega żadnej wątpliwości, że przyszłością są rakiety wielokrotnego użytku. I o ile Neutron nie celuje w pełną re-używalność, to cały projekt jest wyraźnie podporządkowany tej idei. Chyba najciekawszym pomysłem jest podejście do owiewki. Zamiast odrzucanej osłony na drugim stopniu rakiety, Neutron przenosi ją na pierwszy stopień i otwiera, zamiast odrzucać. Ponadto będzie czwórdzielna, o ile projekt nie ulegnie zmianie, a po wypuszczeniu ukrytego wewnątrz drugiego stopnia i ładunku będzie ponownie ulegać zamknięciu.

Pomysł kojarzy mi się trochę z tym jak SpaceX postanowił “przenieść” nogi do lądowania z pierwszego stopnia na “stopień zerowy” czyli naziemną infrastrukturę, która ma łapać booster Starshipa. Dzięki tak rozwiązanej owiewce nowa rakieta Rocket Lab ma dysponować “najlżejszym” drugim stopniem. Nie wiem według jakiej miary, szkoda się nad tym rozwodzić, gdy rakieta wciąż jest głównie w głowach inżynierów. Nie zmienia to jednak elegancji pomysłu. Dzięki temu można niemal całkowicie olać aerodynamikę i wytrzymałość drugiego stopnia na atmosferę a przez to uprościć jedyny element, który będzie spisany na straty.

Rocket Lab pozostaje przy kompozytach węglowych. Tu nastąpił showmański fragment prezentacji, gdzie Beck pokazał jak żelazny taran obchodzi się z metrem kwadratowym stali nierdzewnej, aluminium i ich kompozytu węglowego. Chyba nie trzeba się rozwodzić nad tym jak niemiarodajne jest takie porównanie. Nie oznacza to jednak, że pozostawanie przy tym materiale jest złe a droga SpaceX jest lepsza. Szczególnie biorąc pod uwagę, że Rocket Lab chwali się sprawnym procesem produkcji, nakładając całe metry włókien węglowych w ciągu minut.

Rakieta jest baryłkowata co daje jej dobre właściwości aerodynamiczne, kluczowe przy ponownym wchodzeniu w atmosferę. Mniejsza waga kompozytowej rakiety to kolejny atut. Wszystko to ma sprawić, że siedem silników Archimedes może pracować bez skrajnego obciążenia. Archimedes na ten moment też istnieje tylko na papierze, ale ma mieć ciąg miliona Newtonów i być silnikiem z generatorem gazu. Oznacza to, że część paliwa i tlenu będzie trafiać do preburnera, który będzie napędzać turbopompy odpowiadające za wtłaczanie tlenu i paliwa do silnika. To zmiana w stosunku do pierwszej rakiety Rocket Lab. Electron używał elektrycznych pomp. Te jednak źle się skalują wraz z rozmiarem rakiety, więc o ile świetnie pasowały do malutkiego (ot 18 metrów wysokości / 1,2m średnicy) Electrona, to grubasek (40m wysokości / 7m średnicy) potrzebuje bardziej klasycznych rozwiązań.

Paliwem będzie metan, co powinno ułatwić wielokrotnie używanie silników (więcej o zaletach metanu przeczytacie tutaj - Kanapowy inżynier - paliwa rakietowe) ponadto Beck kilkukrotnie podkreślał, że nie będą zamęczać siedmiu Archimedesów niosących rakietę. Podobnie jak w przypadku fragmentu poświęconego materiałom, brzmi to jak przytyk do SpaceX, gdzie Musk stara się wycisnąć absolutne maksimum z Raptora (ostatni rekord ciśnienia w spalania komorze był porównywalny z ciśnieniem na głębokości czterech kilometrów). W tym wypadku silniki mają odwalać dobrą robotę bez ekstremalnych warunków, co zapewni im sprawność przy wielu lotach.

Neutron po uwolnieniu drugiego stopnia ma wracać na do bazy startowej. I tu padły słowa, że nie będzie potrzebny transport “drogimi barkami”, co obecnie robi tylko SpaceX. Nie bez powodu, bo powrót w to samo miejsce wymaga zużycia większej ilości paliwa, ale czas pokaże czy Rocket Lab dobrze sobie to wykalkulował. Zamiast rozkładanych nóg, są lekko wysuwane. Jak zauważył Scott Manley, możliwe, że idące wzdłuż rakiety nogi mogą dublować również jako kanały dla części okablowania i hydrauliki pojazdu. Dwie z nóg stanowią też niewielkie dodatkowe powierzchnie aerodynamiczne, co pewnie będzie wspierać lot powrotny.

Rocket Lab generalnie jak mówi, że coś zrobi to to robi. Czasem nawet jak mówią, że czegoś nie zrobią to i tak próbują to zrobić. Dlatego ja na Neutrona czekam z wielkim zaciekawieniem.


https://www.youtube.com/watch?v=7kwAPr5G6WA - Prezentacja Rocket Lab
https://www.youtube.com/watch?v=GcZ19f-yqfs - Scott Manley i jego komentarz

Wycieczka z Elonem Muskiem po placówce SpaceX

Obolały i niewyspany Elon Musk oprowadził Tima Dodda znanego jako Everyday Astronaut po placówce w Boca Chica zwanej “Starbase”. Wycieczka odbyła się pod koniec lipca, jeszcze przed pierwszym, testowym połączeniem Boostera 4 z Shipem 20.

Troszkę głowiłem się nad tym jak podejść do tego tekstu i stwierdziłem, że najwięksi entuzjaści na pewno obejrzeli już całość, więc ten tekst ma być skrótem dla tych którzy nie są aż tak wkręceni. Krótsze pewnie nie będzie oznaczało krótkie, bo to wciąż dwu i półgodzinny materiał napakowany merytoryczną rozmową.

Jeśli zastanawiacie się czemu Elon Musk osobiście oprowadza youtubera po swojej fabryce cukierków, to już wyjaśniam. Musk jest głównym projektantem w SpaceX a Dodd jest wyśmienity merytorycznie i zawsze zadawał sensowne pytania, gdy dziennikarze pytali, jak ludzie na Marsie będą robić kupę. Cieszy mnie jednak, że choć dziennikarstwo leży, populacja nerdów rośnie, bo pierwsza część wywiadu zmierza do trzech milionów wyświetleń a druga już przebiła milion pracę nad tekstem zaczynam jeszcze przed publikacją trzeciej.


Podejście do produkcji i projektowania
W pierwszej części wywiadu Musk, nie po raz pierwszy, podkreślał jak ważne i trudne jest produkowanie rakiet w stosunku do ich projektowania. Twierdzi, że masowa produkcja, rakiet czy silników jest wielokrotnie większym wyzwaniem niż ich projektowanie.

Musk powiedział, że ma swój pięciostopniowe podejście do projektowania:
1. Make requirements less dumb (kwestionować wymagania) - niemal zawsze wymagania są nadmiarowe lub niepotrzebne. Szczególnie bacznie trzeba przyglądać się wymaganiom mądrych ludzi.
2. Delete part or process step (usuwanie niepotrzebnych części lub etapów procesu) - Musk uznaje, że to tak ważne, że jeśli w 10% przypadków nie przywracasz usuniętych wcześniej elementów, to znaczy, że za mało wycinałeś.
3. Simplify or optimise (upraszczać/optymalizować to co konieczne) - Kolejność tych punktów jest istotna. Elon twierdzi, że inteligentni inżynierowie często tracą czas optymalizując rzeczy, których w ogóle nie powinno być.
4. Accelerate - przyspieszaj cykl. Ale nie kosztem poprzednich punktów.
5. Automate - automatyzacja. Musk twierdzi, że w Tesli popełniał błąd i wykonywał te same kroki, ale w odwrotnej kolejności.


Super Heavy
Pierwszy orbitalny booster będzie mieć 29 silników, kolejne wersje mają mieć ich 33. SpaceX obecnie celuje w ostateczną wagę około 200 ton, ale to dość płynny cel. Jak się dowiedzieliśmy nawet w Falconie 9 przy lądowaniu pod koniec zostaje około tony paliwa. Kiedy jakiś czas temu przesunięto packi (grid fins - siatkowe powierzchnie do sterowania boosterem) tak, że układają się w ciaśniejszy “X” zamiast znanego z Falcona 9 równego krzyżyka, panowało przekonanie, że to krok w kierunku łapania boostera. Łapanie ważącego około 200 ton boostera to natomiast jeden z elementów ograniczania masy - pozwala m.in na usunięcie nóg do lądowania.

Tak więc domyślano się, że dolna część rakiety będzie łapana przez ramiona wieży startowej i zawiśnie na czterech packach. Tymczasem okazuje się, że całą masę mają utrzymać dwa zaczepy, które już teraz są używane przy przenoszeniu boostera dźwigiem. Biorąc pod uwagę jak obłędny wydaje się pomysł łapania 200-tonowej rakiety przez robo-wieżę fakt, że będzie łapana za dwa a nie za cztery punkty, wydaje się drobiazgiem.

Oczywiście nie ma się co kierować intuicją. Biorąc pod uwagę jak precyzyjnie lądują F9, oraz fakt, że Super Heavy będzie mieć znacznie większą kontrolę nad lotem to tak naprawdę niezła myśl. Choć pewnie czeka nas niezłe widowisko jak uchwyt rozerwie któryś z kolejnych prototypów lub jak usłyszymy jak brzmi rakieta ocierająca się o szpony wieży… Pamiętajmy, że poza silnikami, booster przy lądowaniu będzie trochę jak wielka puszka po piwie, jeśli idzie proporcje rozmiaru i wagi.

A co z tymi packami? Okazuje się, że taki układ daje lepszą kontrolę nad lotem. Co więcej, w ramach dalszego upraszczania konstrukcji packi nie będą się składać. Przy starcie ich opór jest minimalny, a złożoność mechanizmu rozkładania kosztowałaby kolejne tony. Nawet teraz każdy grid fin waży jakieś trzy tony. Elon urokliwie porównał je do sideł na dinozaura. Poza tym w boosterze jest jeszcze ogrom potencjalnych uproszczeń. Wciąż używają baterii z Tesli, które nijak nie są zoptymalizowane pod potrzeby boostera (krótka intensywna praca zamiast wielogodzinnego napędzania samochodu).

Uproszczenia idą dalej. Wygląda na to, że zamiast specjalnego mechanizmu, separacja będzie podobna do uwalniania starlinków. Rakieta zostanie wprowadzona w lekki ruch obrotowy i górny stopień powinien po prostu oddryfować. Zamiast RCS (reaction control system), czyli małych silników manewrowych, Super Heavy (a może i starship) będzie używał zaworów połączonych ze zbiornikami, upuszczając paliwo będzie zmieniał orientację pojazdu.

Ship (górny człon)
Przez rozmowę przewinął się “Księżycowy” Starship, czyli element programu Human Landing System, będący częścią programu NASA, który ma znów zanieść ludzi na Księżyc. Nie będę zbyt wiele o tym pisał, bo sporo tam bardzo mocnego gdybania. Elon hipotetyzował mocno na temat potencjalengo lądowania na głównych silnikach, a nie na tych, które na grafikach koncepcyjnych umieszczono wyżej na kadłubie. Mają one uniknąć wzbicia nadmiernych ilości regolitu. Musk gdybał na temat możliwości bezpiecznego lądowania bez nich. Nie zająknął się jednak na temat długoterminowych skutków. Księżycowy regolit jest ogromnym problemem i zagrożeniem dla astronautów oraz sprzętu, także nie przywiązywałbym zbytniej uwagi do tych rozważań.

Interesujący był fragment rozmowy poświęcony promom kosmicznym. Według Elona twórcy wiedzieli o wielu wadach i problemach, ale nie ulepszano ich. Każdy lot odbywał się z załogą na pokładzie, więc nie było możliwości na ulepszenia i eksperymenty. Na te może pozwolić sobie SpaceX, nie przejmując się zbytnio, jeśli prototyp wybuchnie. Tim, który ma obcykane systemy ucieczkowe wszedł również na ten temat. Musk powiedział, że wiele z tych systemów było/jest ograniczonych do pewnego okresu lotu, dlatego idea w przypadku Starshipa jest taka, żeby był odporny na awarie. Rakieta ma sobie poradzić nawet z awarią kilku silników. Aczkolwiek system ucieczkowy Dragona jest skuteczny aż do samej orbity…

Jeśli idzie o suchą masę to w przypadku Shipa ma to być 100 ton, czyli połowa masy boostera (Super Heavy). Przy okazji - masy paliwa to (około) 3400 i 1200 ton dla obu stopni. Pierwotnie tankowanie Shipa miało się odbywać od dołu, przez sekcję silnikową, miało to być jednym z uproszczeń. Ship byłby tankowany przez Super Heavy. Te same elementy byłyby wykorzystywane przy tankowaniu na orbicie, shipy łączyłyby się sekcjami silnikowymi i następowałby transfer paliwa. Nowa koncepcja jest jednak taka, że pojazd będzie tankowany od boku i podobnie będzie na orbicie. Ale to dość wstępne ustalenia, Musk wyraźnie powiedział, że na ten moment prace nad przedziałem towarowym, techniką tankowania i innymi celami są na dalszym planie i cały wysiłek jest obecnie skupiony na locie orbitalnym.

Kluczowym elementem lotu jest osłona termiczna, której też poświęcono trochę czasu. Ceramiczne płytki, które pokrywają większą połowę (Ha! Powiedziałem to!) Starshipa czeka wiele pracy. Czekają je wielkie ekstrema. Metal pod powierzchnią będzie czasem w temperaturze pokojowej, czasem w kriogenicznej. Odczują temperatury pracujących silników, a przy wejściu w atmosferę będą się drastycznie nagrzewać… Mocowanie musi dawać im pewną swobodę ruchu, nie mogą się obijać o siebie zbyt mocno ani mieć za dużych luzów. Większość jest dość łatwa w montażu i uniwersalna, ale te wokół noska, flap są już bardziej wyszukane. Rozwiązanie SpaceX dzieli jednak przepaść względem promów kosmicznych, gdzie praktycznie każda płytka miała unikalny wzór.

Jeśli idzie o oczekiwania Elon stara się je zaniżać. Stwierdził wprost, że ma nadzieję, że Booster 4 / SN 20 nie wysadzi platformy. Stanowisko startowe, nazywają “stopniem zerowym” i odbudowa tego stopnia byłaby zdecydowanie cięższa, dłuższa i bardziej bolesna niż utrata prototypu Starshipa. Ostatnia część wywiadu okazała się krótsza i była wycieczką po powstającym stanowisku startowym. Powiem tylko, że warto rzucić okiem, bo daje lepszą perspektywę na uwijających się tam ludzi i ogrom tego co budują.

W czasie rozmowy Tima z Elonem dowiedzieliśmy się również, że dopiero zobaczymy drugą wersję silnika Raptor o której mówi się od jakiegoś czasu. Różnice będą widoczne na pierwszy rzut oka, nowe silniki mają nie wyglądać jak metalowy węzeł gordyjski. Ciekawe czy to oznacza też, że nie będzie potrzebna dodatkowa osłona docelowych silników…

Co najlepsze - Elon sam w trakcie wywiadu powiedział, że postęp prac jest tak dynamiczny, że wszystko co mówi może być nieaktualne za dwa tygodnie. A potem na twitterze zaproponował Timowi ponowną wizytę za jakiś czas, żeby była szansa porównania co się zmieni.

Blue Origin szkaluje SpaceX

Jakiś czas temu Blue Origin puścił w socjalach grafikę porównującą loty w “kosmos” oferowane przez nich oraz te oferowane przez Virgin Galactic. Śmieszkowałem sobie z nich tutaj: [link w komentarzu]. Wówczas wiele osób zadawało pytanie - jak to się stało, że dział PR firmy Bezosa puścił takiego kasztana. Szczególnie w momencie, kiedy Branson w ostatniej chwili wyprzedził szefa Amazona w tym dość niedorzecznym wyścigu, wyglądało to jak wyjątkowo żenujące nie radzenie sobie z porażką.

Cóż, jeśli ktoś uznał to za wypadek przy pracy, to jest w błędzie. Bo Blue Origin tym razem kontynuuje ten styl, wyżalając się na SpaceX. W sumie niewiele tu nowego, ale wcześniej tą gorycz kierowano w zażaleniu/skardze na decyzję NASA o tym, że to firma Muska zapewni pojazd do HLS (Human Landing System), w ramach załogowego powrotu USA na srebrny glob. Czego tyczą się zarzuty? Głównie tego, że w przypadku Starshipa koniecznych będzie około 10 lotów by umieścić pojazd na orbicie a następnie go zatankować przed lotem na Księżyc no i wreszcie zapakować tam astronautów. W tym celu trzeba opracować nowe technologie, dokonać niebezpiecznych i precyzyjnych dokowań, transferu paliwa. A do tego w przypadku lądownika National Team (zespół, który konkurował ze SpaceX zanim upadł i sobie głupi ryj rozwalił, którego częścią jest Blue Origin) wysokość włazu nad powierzchnią Księżyca to dziewięć metrów a w Starshipie prawie czterdzieści. No i w ogóle lądownik zespołu w którym gra Bezos używa starych sprawdzonych rozwiązań. Cytując grafikę “system is entirely built on heritage systems and proven technologies that are flying today”. Chwalą się, że temat można ogarnąć trzema startami z Ziemi i po temacie.

Szczytem hipokryzji jest stwierdzenie, że system Muska, jeszcze nie przeprowadził testu orbitalnego... Wiecie kto jeszcze nie przeprowadził testu orbitalnego? Blue Origin, firma mająca dwa lata więcej niż SpaceX (które ma na koncie ponad setkę lotów orbitalnych). Wujek Bezos wspomina o rakiecie New Glenn, która nie powstała. Napędzanej silnikami, które nie działają. Podczas gdy SpaceX jest na progu orbitalnego testu kolejnej już generacji rakiet i ma na koncie tysiące ładunków na orbicie.

Pomijając powyższy komizm, najbardziej irytuje mnie ta pisanina o sprawdzonych technologiach. Wiecie do czego najlepiej nadawałby się wymyślony lądownik Bezosa? Do zatknięcia flagi na Księżycu. A nie o to ma chodzić w nowym programie kosmicznym. Cytuję: “Artemis is the name of NASA's program to return astronauts to the lunar surface. We are going forward to the Moon to stay.” Tu właśnie chodzi o nowe technologie. Tu chodzi o zrobienie czegoś, czego jeszcze nie zrobiono. Nie o ponowne wykorzystanie starych rozwiązań. Nie chodzi o odbębnienie trzech lotów rakietami, które wylądują na złomie po jednym locie.

Początek nowego rozdziału w eksploracji kosmosu można oglądać w Boca Chica, w Teksasie. Tempo jest tam absolutnie zawrotne. Niedawno pojawiła się pierwsza z trzech części wycieczki Tima Dodda (Everyday Astronaut) po placówce, którego oprowadził sam Musk. Postaram się przygotować podsumowanie po tym jak wszystkie trzy wylądują na YouTube + dodać do tego wszystkie aktualne informacje o zbliżającym się teście Boostera 4 i SN20, które mają polecieć razem jako pierwszy kompletny Starship.


Oryginał grafiki: https://www.blueorigin.com/blue-moon/national-team
List otwarty Bezosa do administratora NASA Billa Nelsona: https://www.blueorigin.com/news/open-letter-to-administrator-nelson
“Porównanie” BO z Virgin Galactic: https://www.facebook.com/photo.php?fbid=10159402308462277

Sztuka trollowania (wśród miliarderów)

Jakie to wszystko się zrobiło głupiutko groteskowe… Dawno nie pisałem (na bloga). Więc pomyślałem, że skreślę kilka słów (na bloga). Ostatnio słuchając kosmicznego podsumowania We Need More Space/To Jakiś Kosmos! dotarło do mnie, że nawet nie wiem od jak dawna śledzę poczynania SpaceX… Wyszło, że co najmniej dekadę, choć firma istnieje od 2002. A wiecie jaka firma istnieje od 2000? Blue Origin.

SpaceX ma na koncie już grubo ponad setkę udanych lotów na orbitę. Firma rozkręca się w takim tempie, że w zasadzie ścigają się tylko z ambicjami swojego ekscentrycznego miliardera. Blue Origin natomiast ma rakietę New Shepard, która wykonała 14 udanych lotów. W tym zero udanych lotów na orbitę. Umieściła teże zero ładunków na orbicie i poleciało nią zero osób. Blue Origin też ma swojego miliardera, nie jest zbyt ekscentryczny, ale jest tak astronomicznie (he he) bogaty, że tylko na tej stronie możecie choć w części pojąć jak bardzo niewyobrażalna jest jego fortuna. Jeff Bezos mimo żadnego lotu na orbitę też ma różne ambicje - np wysyłanie milionów ludzi w kosmos.

A jednak w mediach błysnęła ostatnio mocno wiadomość, że po piętnastu udanych lotach, New Shepard ma wreszcie zabrać ludzi w “kosmos”. Na pewno pomógł fakt, że bilet na lot został wystawiony na aukcji (obecnie cena osiągnęła już $3,8mln za tych kilka minut w nieważkości). No i się zaczęło… “Bezos wyprzedzi Muska” i temu podobne nagłówki. Dziecinne i naiwne dziennikarstwo. Czyli dokładnie to czego można się było spodziewać. A potem jeszcze okazało się, że Bezos sam we własnej osobie ma być na pokładzie. Narracja o rzekomym wyścigu miliarderów w kosmos nabrała na sile.

Więc o co się tak ciskam? O to, że jakby Musk chciał, to by już sobie dawno poleciał. Pewnie mógłby polecieć nawet na ISS i kilka dni tam pomieszkać. A to dlatego, że go stać i że jego Dragony latające na Falconie 9 już to robiły. Z ludźmi. Co oferuje Blue Origin? Lot w górę i kontrolowane lądowanie. To zgoła inna rzecz niż lot orbitalny. To idealna okazja, żeby przypomnieć i polecić mój cykl ze stycznia “Od Newtona Do Bransona”.

Idealna okazja, bo lot Bezosa planowany jest na 20 lipca… i może być tak, że przed tą datą wyjdzie on… cały na biało. Trzeci miliarder, który też ma firmę od “latania w kosmos”, czyli Richard Branson, który być może wsiądzie w swój kosmolot Virgin Galactic i przegoni łysego na ostatniej prostej.

Z jednej strony cały ten nieogłoszony i niesformalizowany w żaden sposób “wyścig” jest głupi… a z drugiej piekielnie bawi mnie idea, że Branson mógłby wyprzedzić Bezosa. A to z kilku powodów. M.in. Bransona da się lubić. Wciąż pamiętam jak po przegranym zakładzie przebrał się za stewardessę konkurencyjnej firmy lotniczej i obsługiwał pasażerów. Branson nie ma wybujałych ambicji, Virgin Galactic od początku miał oferować suborbitalne loty zapewniające kilka minut nieważkości dla turystów. Bezos jak już wspominałem, jeszcze nic nie wysłał na orbitę, a już kilka lat temu opowiadał że marzą mu się wirujące cylindry w kosmosie zaludnione przez miliony ludzi. Żeby nie było - to fajna wizja, pewnie każdy fan SF chętnie by coś takiego zobaczył - ale na ten moment to absurdalny plan, przy którym marsjańskie miasta Muska brzmią jak racjonalny i zrównoważony rozwój cywilizacji ludzkiej. Co dalej… “VSS Unity” w maju dokonał udanego suborbitalnego lotu z załogą, więc Virgin Galactic założony w 2004 roku już osiągnął więcej niż starsza o cztery lata firma Bezosa.

Na koniec ważne info… To o Bransonie to tylko plota (choć Inverse nawet nie nazywa tego plotką). Ale spójrzcie na jego fotę w stroju stewardessy i spróbujcie mi powiedzieć, że “nieee on na pewno tego nie zrobi”. Trzymam kciuki. W tym zwariowanym świecie absurdalny nie-wyścig trzech miliarderów może nie być taki zły, jeśli tylko zwiększy zainteresowanie kosmosem, nauką i technologią.

SpaceX - update #6 (sukcesy, plany i Księżyc)

Stało się. Mamy pierwsze w pełni udane lądowanie Starshipa po którym nie doszło do eksplozji. SN15 wzbił się w powietrze, zniknął w chmurach, potem zniknął też obraz nadawany z kamery, żeby po pewnym czasie wynurzyć się i w pełnej glorii siąść na stanowisku. Zamiast wklejać wideo do notki wrzucę samego linka do oficjalnego filmiku SpaceX. Fantastycznym dodatkiem jest kamera przyczepiona do flapek.

SN15

Nie zabrakło dodatkowych emocji, bo jeszcze przez chwilę gaszono płomienie pod skirtem (ściąga terminologii tutaj) widać było kilka rozbłysków, ale ponoć to tylko wypalające się resztki metanu zgromadzonego pod wspomnianym skirtem. Lądowanie odbyło się na dwóch silnikach, było najgładszym do tej pory, choć prototyp przeszurał trochę po betonie. Mimo tego nóżki spisały się idealnie gnąc się i przejmując energię w zaplanowany sposób.

Jeszcze przed tym testem zastanawiałem się jaki będzie dalszy los SN15 jeśli nie skończy w spektakularnej eksplozji. Czy poleci raz jeszcze? Wiele jednak wskazywało na to, że nie ma takich planów. SpaceX wyciska prototypy w takim tempie, że niemal potykają się o siebie, wszędzie w Boca Chica zalegają komponenty kolejnych modeli, w tym SN20 który miałby polecieć już na orbitę… BN1 poszedł do rozbiórki bez choćby testu ciśnieniowego więc nie… odrzuciłem marzenia o drugim locie SN15. A kwadrans później Elon napisał, że może jednak poleci jeszcze raz.

W momencie gdy powstaje ten tekst SN15 jest już na padzie startowym. Co nie przesądza jeszcze niczego, ale podnosi szanse. Wpierw oględziny, sprawdzenie COPV, potem obstawiam static fire, żeby upewnić się w jakim stanie są silniki. Co do jednego są uzasadnione wątpliwości - ponoć wyłączył się wcześniej, w czasie lądowania nawet nie podjął próby zapłonu. Czy w takim razie czeka go wymiana? Co zabawne, na swój sposób można by w takim wypadku powiedzieć, że już na tym etapie Starship wykazał się niezawodnością w obliczu awarii jednego silnika.


SN16, SN17, biurokracja i boostery

Trochę zamieszania wywoływały zgody na poprzednie testy. Autoryzacja FAA, zgoda na lot itd. Jednak w przypadku SN15 nastąpił chyba wyraźny progress, bo FAA klepnęła od razu całą “nową generację” prototypów dając zielone światło SN15, SN16 i SN17. Ten ostatni niedługo się nim nacieszył. Wygląda na to, że SN15 poradził sobie tak dobrze, że poszedł do rozbiórki. Także jeśli idzie tę generację czekamy teraz na praktycznie ukończony SN16.

Przejdźmy do boosterów Super Heavy. BN1 zgodnie z przewidywaniami i zapowiedziami poszedł do rozbiórki. BN2 który miał trafić na pad przed końcem kwietnia będzie jedynie zbiornikiem testowym. Ale plany co do BN3 wciąż są w mocy. I w sumie nie mam zamiaru się z nich nabijać…


SN20 na orbitę

Otóż biorąc pod uwagę jak sprawnie poradziły sobie ze startem Starhopper, SN5 i SN6, SN8 i w sumie wszystkie kolejne, nie dziwi mnie, że pierwszy kompletny Super Heavy, BN3 ma od razu być pełnoprawnym pierwszym stopniem całego Starshipa.

Michael Baylor opublikował na Twitterze planowany profil lotu. BN3 ma działać przez niecałe trzy minuty, po separacji SN20 będzie grzał przez ponad pięć. Nie okrąży Ziemi całkowicie, z orbity zejdzie wcześniej i ma wodować na północ od Kauai, jeden z wysp Hawajskich. Oba elementy dokonają wodowania, jak nie pójdą na dno, na pewno zostaną wyłowione do ekspertyzy.

Kiedy? Jakoś nie wierzę w lipcowo-sierpniowe plany. Ale myślę, że na pewno w 2021 roku.


Ile załogowych lądowników księżycowych?

W 2024 w ramach programu Artemis NASA chce zabrać ludzi na Księżyc. W przetargu na Human Landing System (HLS) brały udział trzy zespoły SpaceX, Dynetics i "National Team" składający się z Blue Origin, Lockheed Martin, i Northrop Grumman. Po tym jak NASA postanowiła, że wybiera propozycję SpaceX jako jedyną rozgorzała burza. Protesty, oburzenie, w tym nawet krytyka, że prototypy Starshipa się rozbiły, chociaż konkurencja jest ledwie na etapie makiet, nie mówiąc o czymkolwiek funkcjonalnym. Obaj rywale SpaceX postulują też użycie rakiet, które jeszcze nigdzie nie poleciały...

Ale może z tego być jeszcze pożytek. Waszyngtońska senator (to stan w którym siedzibę ma Blue Origin) chce dość radykalnego zwiększenia budżetu HLS, tak by NASA wybrała jeszcze jednego konkurenta. Miałoby to zapewnić stymulującą konkurencję. Albo że Blue Origin przytuli bardzo dużo pieniążków.

Jeśli idzie o mniejsze pieniążki, to SpaceX otrzymał też $50 milionowy kontrakt na opracowanie technologii transferu paliwa kriogenicznego na orbicie [tweet]. Orbitalne tankowanie Starshipów planowane jest od dawna i jest kluczowym elementem planowanych lotów na Marsa.

SpaceX - update #5 (kraksa SN11 i ogłoszenia)

Lot SN11

Tekst piszę ledwie trzy godziny po teście, więc informacje są jeszcze bardzo ograniczone. Na ten moment trudno nie mieć wrażenia, że SpaceX pokpił sprawę i chciał mieć SN11 z głowy, żeby zająć się nową generacją, czyli SN15. Była mgła, rakieta poleciała i pierdyknęła w powietrzu nad lądowiskiem. Obecnie w Boca Chica jest pięknie i słonecznie.

Ale racjonalnie patrząc wygląda na to, że warunki nie miały związku z kraksą. Pierwsze przecieki mówią, że tym razem nie odpaliły aż dwa silniki. Więc mgła nie ma nic do rzeczy. Wygląda na to, że to najgorszy test Starshipa do tej pory. Rakieta bez dwóch silników nie wyprostowała, zadziałał FTS - Flight Termination System, który wysadził rakietę nad ziemią (przypominam - to wstępne informacje, mogą ulec zmianie).

Szybko po locie Elon rozbrajająco napisał, że “At least the crater is in the right place!” Żartem czy serio, moim zdaniem pokazuje stosunek do tej maszyny i pozostawia pewien niesmak. Zastanawiam się, jeśli problem tkwi w silnikach, to jak szybko poleci SN15, który ma mieć dziesiątki usprawnień. Bo co nam po usprawnieniach rakiety, jeśli silniki nie chcą odpalać. No chyba, że oczywiście usprawnienia zajmą się skutecznie kwestiami ciśnienia w zbiornikach…

Tak czy inaczej już po SN11, a SpaceX i Elon postanowili posypać różnymi newsami, co wygląda na odwracanie uwagi od nieudanego testu. Trochę dziwne, bo w tym przypadku PRem nie powinni się przejmować, ale co tam przynajmniej dowiedzieliśmy się kilku ciekawych rzeczy.


BN1 i BN2

Jeśli Elon ma czegoś więcej niż kasy, to jest to optymizm. Ponoć BN1 idzie do rozbiórki, brzmi jakby nawet nie miał być testowany ciśnieniowo. Musk zatweetował o licznych usprawnieniach które zostaną uwzględnione w BN2 dzięki temu czego nauczyli się przy pierwszym prototypie.

Oraz, że BN2 powinien znaleźć się na stanowisku startowym przed końcem kwietnia…

Oraz, że jak się poszczęści to może być gotowy do wejścia na orbitę… Tia… Już BN3 i lipiec były obłędnie optymistycznymi celami, to jest trochę groteskowe. No ale trzymamy kciuki :)

Ale przynajmniej mówiąc o SN20+ Elon jasno daje znać, że pewnie czeka ich wiele rozbitych prototypów zanim któryś przetrwa wejście w atmosferę przy mach 25 i lądowanie.

Starbase poszukuje ludzi

W kolejnym tweecie wujek Elon zachęca do przeprowadzania się do Brownsville lub South Padre. Starbase (nie kojarzę wcześniej takiej nazwy dla placówki bo Boca Chica), ma się rozrosnąć o kilka tysięcy pracowników w najbliższych dwóch latach, więc potrzebni będą nie tylko technicy, inżynierowie i budowniczy, ale też przedstawiciele innych branż. W związku z tym Elon Musk przekaże $20 milionów na lokalną szkołę i $10 milionów na rewitalizację śródmieścia.


Taras widokowy na Dragonie

… a przynajmniej okienko. Świeżutki tweet SpaceX pokazał dragona, który na nosku zamiast śluzy do ISS ma bańkę do cieszenia się widokiem kosmosu. Czyżby pierwszy załogowy lot w kosmos całkowicie obsadzony przez cywilów, czyli Inspiration4 miał się odbyć na pokładzie takiego, zmodyfikowanego Dragona?


Linki:
youtube.com/watch?v=cN7855POvJ8 - Lot SN11 (filmik)
twitter.com/elonmusk/status/1376894241792737280 - O kraksie SN11, SN15 i SN20
twitter.com/elonmusk/status/1376902791906611200 - BN1/BN2
twitter.com/elonmusk/status/1376901399867441156 - Starbase czeka na ludzi
twitter.com/SpaceX/status/1376902938635870209 - Dragon z widokiem
inspiration4.com/ - misja Inspiration4

SpaceX - update #4 (orbita w 2021?)

Nie sądziłem, że poprzednia notka przyda się tak szybko. Kiedy piszę te słowa SN11 szykuje się do static fire i niewykluczone, że poleci nawet w tym tygodniu. SN15 jest w zasadzie na ukończeniu, podobnie jak BN1. Wtedy wjeżdża artykuł od nasaspaceflight.com cały na biało… Relacjonują oni plany SpaceX, które są tak ambitne, że nawet jak się na nich mocno poślizgną, to i tak zapowiada się fascynujący rok.

SN11 poleci jako przestarzały model. Ma jednak szansę usiąść lepiej niż poprzednik. Jednak to SN15 ma być nową pierwszym z nowej generacji starshipów. Nie znamy jednak zbyt wielu detali. Wiemy, że znacznej zmianie uległ projekt thrust pucka. Tak czy inaczej oczekiwania wokół finalizowanego właśnie prototypu będą spore. A to między innymi dlatego, że według doniesień SpaceX chciałby, żeby SN20 poleciał na orbitę jako drugi człon kompletnego Starshipa (czasem określanego mianem full stack czyli pełny stos) gdzie pierwszym członem miałby być BN3. Miałoby do tego dojść przed 1 lipca 2021.

Zakładając, że firma nie zgubi po drodze numerków, tak jak w przypadku SN12-SN14, to SN20 byłby dziesiątym lotem wyżej niż na kilkaset metrów. Warto jednak pamiętać, że istnieje ogromna różnica między lotem na 10km czy 15km a lotem na orbitę. Pisałem o tym w cyklu [Od Newtona do Bransona]. Nie wierzę za bardzo w lipcowe ambicje, ale pozwala to uznać, że realny jest orbitalny lot jeszcze w tym roku!

Co zaskakujące BN1 ma nawet nie wykonać skoku. Według doniesień może przejść test static fire, jeszcze przed lotem SN15. Polecieć miałby dopiero BN2. Podobno przy prototypach SN15-SN17 i BN1-BN2 firma koncentruje się nie tylko na ulepszeniach pojazdów ale w znacznej mierze na samym procesie produkcji. Elon od samego początku wydaje się nie mieć wątpliwości co do Starshipa, zamiast tego powtarza, że wyzwaniem jest masowa produkcja rakiet, a ta jest konieczna do kolonizacji Marsa.

Co do gubienia numerków, NASAspaceflight zwraca uwagę, że nigdzie nie wspomina się o SN18 i SN19, więc kto wie, może też zostaną przeskoczone. Światło dzienne ujrzały też plany rozbudowy kompleksu. Nieźle komponują się z parciem na szybką i masową produkcję i testy. Zawierają między innymi drugie sub-orbitalne stanowisko startowe, drugie lądowisko, drugie stanowisko orbitalne, drugą farmę paliwową… pierwsze stanowisko dopiero wystaje nad ziemię a obok niego powstają fundamenty pod wieżę do integracji boosterów ze starshipami…

Pozostaje wiele pytań. Wieże integrujące mają mieć możliwość łapania boosterów, zgodnie z planami Elona. Tyle, że praktycznie nie ma szans, żeby taka infrastruktura powstała do lipca. Czy BNy jednak dorobią się nóżek? Czy może będą spisywane na straty dopóki firma nie opracuje metody łapania ich za lotki?


Tekst powstał głównie w oparciu o tekst NASAspaceflight
Autorzy natomiast przypisują swoje informacje głównie Mary (BocaChicaGal)
Plany rozbudowy kompleksu nałożone na fotki RGV Aerial Photography:
https://www.easyzoom.com/imageaccess/3604b6fc2dd948a48065d44e4f2a8e3f

Wprowadzenie do Starshipa (ściąga)

Powtórzę to po raz kolejny - zachwyca mnie, że wokół nowej rakiety Elona Muska powstał cały ekosystem. I nie mówię tu jedynie o tym, że malutka wioska w teksasie zmieniła się w wielki kompleks rozwojowo-testowy dla rakiety nowej generacji. Mówię tu o tym, że poza jego granicami pojawiły się kamery, które 24/7 relacjonują postępy prac. Nie są rozstawione przez CNN z BBC, ale przez entuzjastów podboju kosmosu. Powstały kanały na YT, które zajmują się w całości lub w sporej mierze tylko rozwojem Starshipa.

Wspomniany ekosystem ma już nawet swój żargon, masę aspektów uznaje za oczywiste. SpaceX pozostaje niezwykle otwarte i może nie informuje o wszystkim, ale pracownicy mają świadomość, że są obserwowani przez fanów i czasem nawet umieszczają zabawne napisy na elementach prototypów, dość duże by zdalne kamery były w stanie zobaczyć. Dzięki temu historia dzieje się na naszych oczach.

Dlatego przyszło mi do głowy, żeby przygotować niewielką ściągę / wprowadzenie dla tych z Was, którzy mają swoje życie i niby się interesują, ale nie aż tak, żeby wiedzieć o czym mówią zapaleńcy mówiący o “hederach, loksach i flapsach”. Liczę że dzięki temu może łatwiej będzie Wam zrozumieć przyczyny niepowodzeń poszczególnych testów lub informacje o zmianach w kolejnych prototypach. No to jedziemy.

Nosecone - Czubek rakiety, nosek. Według ostatniego wywiadu Muska z Joe Roganem jest bardziej spiczasty, żeby było śmieszniej, bo aerodynamicznie nie ma to wielkiego znaczenia, potencjalnie rakieta jest przez taki kształt minimalnie gorsza.

LOX header tank - czołowy zbiornik z tlenem (Liquid OXygen). To dodatkowy zbiornik, który używany jest przy lądowaniu. Kiedy ciekłego tlenu jest już mało uzyskanie odpowiedniego ciśnienia i ułożenia w ogromnych zbiornikach głównych szczególnie, kiedy pojazd wykonuje ostry manewr, byłoby ciężkie, stąd header tanki. Niestety rozwiązanie okazało się i tak niewystarczające. Jeden z silników SN8 otrzymał za mało paliwa, co doprowadziło do kraksy. W związku z tym SpaceX wprowadził system regulowania ciśnienia za pomocą helu.

Flaps / fins - górne i dolne (a raczej dziobowe i rufowe) “skrzydełka”. Nie są skrzydłami. To raczej lotki, bo mają pomagać o kontrolowaniu pozycji i opadania maszyny. Sterowane elektrycznie, nie pneumatycznie ani hydraulicznie.

Cargo bay - Ładownia. Starship ma być rakietą w kategorii “super heavy”. To kategoria w której znajdują się głównie planowane pojazdy oraz nie latające już sowiecka Energia i Saturn V. Starship ma przebić je wszystkie i móc wynieść na orbitę ponad 100 ton lub ładunek o objętości blisko 800 metrów sześciennych. Nie przywiązujcie się do tych liczb - rozrzut w różnych źródłach jest ogromny.

Forward dome - przegroda dziobowa (przednia). Oddziela ładownię od zbiornika z paliwem.

CH4 tank / Fuel tank - Starship używa metanu jako paliwa. Od dawna planuję tekst wyjaśniający dlaczego to dobry pomysł. I co zmieniło moje zdanie po tym jak faworyzowałem wodór.

CH4 header tank - czołowy zbiornik wodoru jest wtulony w dno głównego zbiornika paliwa. Po wspomnianej modyfikacji, gdzie sprężony hel miał zwiększyć ciśnienie, doszło do innej problematycznej sytuacji. Do silników tym razem dostało się trochę helu zamiast metanu, co zdusiło ciąg, przez co SN10 grzmotnął w stanowisko szybciej niż powinien.

Common dome - wspólna przegroda oddzielająca zbiorniki paliwa od głównego zbiornika z tlenem. Metan na górze przy -180°C jest na granicy zamarzania, natomiast ciekły tlen poniżej przy -180°C jest na granicy wrzenia. [To tak naprawdę gigantyczne uproszczenie, gdyż nie chciałem rozciągać nadmiernie notki ale... Metan krzepnie bliżej -182°C, natomiast dla tlenu pod ciśnieniem panującym w zbiorniku temperatura wrzenia jest bliższa -160°C, ponadto pod kopułą z reguły znajduje się warstewka gazowego tlenu, która dodatkowo izoluje ten ciekły poniżej, więc z reguły sytuacja jest pod kontrolą.]

LOX tank / Oxygen Tank - główny zbiornik z ciekłym tlenem.

Aft dome / thrust puck - przegroda rufowa i stożek napędowy. Tu zaczyna się robić ciekawie i skomplikowanie. Doprowadzenie paliwa i utleniacza do trzech silników w odpowiednim tempie i proporcjach to nie lada sztuczka. Docelowo Starship będzie mieć sześć silników - trzy przystosowane do pracy w atmosferze i trzy przeznaczone do działania w próżni. Prawdziwa zabawa jednak się zacznie przy budowie docelowych boosterów (pierwszy stopień rakiety), które będzie napędzać 28 silników (chyba że znów zmienią ich liczbę).

Skirt - “spódniczka”, czyli wystający poniżej zbiornika z tlenem, “okrywający” silniki pierścień stali.

Landing legs - nóżki do lądowania. Obecny design okazał się dalece niedoskonały. Podczas lądowania SN10 połowa nie zatrzasnęła się po rozłożeniu. Aczkolwiek warto podkreślić, że to nie one przypieczętowały los prototypu, ale jego zbyt wysoka prędkość opadania.

Silniki raptor - to temat na osobny wpis. Potencjalnie ten sam w którym wyjaśnię zalety metanu. W skrócie - jest to szalenie skomplikowany silnik o wysokiej wydajności spalania zarówno paliwa jak i utleniacza. Jest zdecydowanie najbardziej złożonym elementem rakiety i wciąż trwa jego udoskonalanie.

Mam nadzieję, że ten krótki przegląd konstrukcji będzie dla Was przydatny. Dla uzupełnienia jeszcze kilka haseł:

SNx - prototypy drugiego stopnia rakiety oznaczane są zwyczajowo jako Serial Number 1, 2, 3 itd. Obecnie szykujemy się do lotu SN11. Postęp w pracach jest tak szybki, że SN12-SN14 straciły rację bytu i jako kolejny poleci SN15, który ma mieć sporo ulepszeń wobec generacji SN8-SN11.

BNx - prototypy boostera (pierwszego stopnia) Starshipa zwanego SuperHeavy będa nosić nazwy Booster Number … pierwszy BN1 jest już prawie skompletowany, gdzie “prawie” oznacza, że brak mu najbardziej skomplikowanej części - thrust pucka (już wiecie co to jest). Choć w tym i tak będa tylko cztery silniki. Zaobserwowano też pierwsze elementy BN2.

COPV - Composite overwrapped pressure vessel - kompozytowe zbiorniki pod wysokim ciśnieniem, które czasami wylatują sobie radośnie, jak mordercze pociski zagłady, z kuli ognia wybuchającego prototypu. Mogą zawierać na przykład hel.

Heat tiles - heksagonalne płytki ceramiczne, których coraz większe ilości pokrywają kolejne prototypy. To też temat na osobną notkę bo ich właściwości są interesujące. SpaceX niejako powtarza drogę promu kosmicznego, ale koniecznie chce to zrobić lepiej, taniej i prościej.

301 / 304L / 30X - to różne stopy stali nierdzewnej. Materiał nieporównywalnie tańszy i łatwiejszy w obróbce od kompozytów z których konstruowane są niektóre rakiety. Różne odmiany to różna podatność na spawanie, różna wytrzymałość w kriogenicznych temperaturach itd. SpaceX wpierw stosował 301, teraz co najmniej częściowo przeszli na 304L, ale docelowo Elon zapowiada przejście na 30X, czyli ich własny stop o którym nie wiadomo zbyt wiele. Ma być lepszy. No i Cybertrucki też mają robić z 30X.
Static Fire - test silników bez lotu. To krótkie, próbne odpalenie, które pozwala wykryć wady silnika lub problemy z jego połączeniem ze zbiornikami i hydrauliką maszyny. Obecnie SpaceX czasem wykonuje więcej niż jeden w ciągu dnia, kiedy prototyp jest szykowany do lotu.



Źródła: Brendan Lewis regularnie prezentuje stan prac nad poszczególnymi prototypami
Klasyfikacja stali
Elonx "Starship Compendium"

Od Newtona do Bransona - Samolotem w kosmos

To już koniec trylogii o umieszczaniu ładunków na orbicie. Część pierwszą możesz przeczytać tutaj: Jak dostać się na orbitę. Część drugą tutaj: Tyrania wzoru Ciołkowskiego. Wiemy, że osiągnięcie orbity wiąże się z uzyskaniem bardzo wysokiej prędkości, wiemy też, że zbawienne okazało się zastosowanie rakiet wielostopniowych. Dziś skupimy się na interesującym podejściu i nowej krwi w biznesie pod postacią Virgin Orbit.

Nasze rozważania zaczęliśmy od kul wystrzeliwanych z armaty i zwodniczości tego, że mamy zakorzeniony obraz rakiet, które startują pionowo. Dzieje się tak dlatego, że w przypadku prędkości o których mówimy opór powietrza na kolosalne znaczenie. Żeby wejść na orbitę okołoziemską na wysokości powiedzmy 400 km musimy rozpędzić naszą rakietę do około 28 000 km/h to jest ponad dwudziestokrotność prędkości dźwięku.

Concorde latał z dwukrotną prędkością dźwięku. Opór powietrza rozgrzewał go na tyle, że robił się 30 centymetrów dłuższy w czasie lotu. Wojskowe Blackbirdy wciąż są najszybszymi samolotami na świecie. Ich maksymalna prędkość to niecałe 3,5 macha. By to umożliwić konstruowano je ze stopów tytanu i materiałów kompozytowych.

Dlatego rakiety startują pionowo - by wznieść się ponad stawiające opór powietrze. W miarę wznoszenia się stopniowo odchylają kurs tak, żeby zacząć nabierać prędkości poprzecznej, która pozwoli ich ładunkowi utrzymać się na orbicie. Mam ogromną sympatię do fotki, gdzie internauta dopasował długą ekspozycję startu Falcona 9 do logo SpaceX.

Na przestrzeni dekad pojawiło się wiele konceptów obchodzenia ograniczeń rakiet. Choć SpaceX zrewolucjonizował (a raczej wciąż rewolucjonizuje) kwestię wielokrotnego użycia, to przewinęło się wiele pomysłów na “samoloty kosmiczne”. Jakimś wariantem były promy kosmiczne. Drogie i w zasadzie wynoszone na orbitę przez potężne boostery jednokrotnego użytku, wracające na ziemię jak klasyczny samolot. Jednym z ciekawszych pomysłów, któremu może kiedyś poświęcę osobny tekst jest Skylon. Ma być prawdziwym kosmicznym samolotem - startującym z pasa startowego i na nim lądujący. Jego silniki mają używać atmosferycznego tlenu a dopiero na pewnej wysokości działać już jak silniki rakietowe.

Virgin Orbit ostatnio skutecznie zaprezentował jeszcze inne podejście. Użyli w tym celu “Cosmic girl”, nieznacznie zmodyfikowanej wersji Boeinga 747, która na wysokości 10700 metrów wystrzeliła rakietę Launcher One, która następnie umieściła na orbicie okołoziemskiej dziesięć CubeSatów. To niewiele bo poniżej 20kg. Docelowo Launcher One ma mieć możliwość wynoszenia kilkuset kilogramów na orbitę (wciąż nie jest to zawrotna ilość, ale chętnych raczej nie zabraknie).

Jeśli jednak pomyślicie, że te dziesięć kilometrów wysokości i około 900 km/h prędkości początkowej to dość by Launcher One był rakietą jednostopniową, będziecie w błędzie. By sięgnąć kosmosu tu również zastosowano dwa stopnie. Koszt jednego lotu wyceniany jest na $12 milionów. Można powiedzieć, że technologicznie nie jest to rewolucja (ani rewelacja). To kolejna rakieta orbitalna jednorazowego użytku. Ma jednak wiele ciekawych zalet o których warto powiedzieć.

Zastosowanie Boeinga 747 jest ogromnym atutem. Samoloty te mają za sobą już pewnie miliony godzin. Pomijam fakt, że Virgin Orbit jako część Virgin Group ma łatwy dostęp do tych maszyn. Świat jest pełen ludzi, którzy potrafią nimi latać i którzy potrafią je naprawiać.

Samolot ten nie wymaga nawet szczególnie wielkich modyfikacji, bo zaprojektowano je w taki sposób, by mogły transportować dodatkowy silnik, więc na dzień dobry były gotowe na podczepienie dużego ciężaru pod skrzydłem.

Większość rakiet orbitalnych musi startować z ściśle określonych stanowisk. Integracja ładunku, jego dostarczenie na miejsce lub wraz z rakietą to często trudny i kosztowny proces. Teraz platforma startowa może przylecieć do klienta. Może też dobrać odpowiedni punkt w którym samolot wypuści rakietę, ułatwiając osiągnięcie odpowiedniej orbity.

Innymi słowy, Virgin Orbit ma szanse by stać się interesującą cenowo opcją dla określonego wycinka kosmicznego rynku. Przy okazji warto wspomnieć, że jak przystało na rakietę orbitalną Launcher One jest duży. Naprawdę duży. Electrony, które wystrzeliwuje nowozelandzki Rocket Lab mają wysokość 17 metrów. LauncherOne ma ponad 21 metrów. Mogą być małe w porównaniu z 70-metrowym Falconem 9, ale to i tak wysokość ~7 pięter.

To by było na tyle. Mam nadzieję, że miło się Wam czytało. Jeśli chcielibyście poczytać na Węglowym o jakimś innym rakietowym albo kosmicznym temacie to śmiało podsuwajcie pomysły pod tym wpisem lub na fanpage!


Źródła:
Virgin Orbit reaches orbit for the first time
Cosmic_Girl_(aircraft)
LauncherOne
Air-launch-to-orbit

Od Newtona do Bransona - Tyrania wzoru Ciołkowskiego

Jeśli jesteś tu przypadkiem, to wiedz, że to druga część cyklu, który w możliwie najprostszej formie przybliża podstawowe kwestie związane z umieszczaniem ładunków na orbicie. Część pierwszą możesz przeczytać tutaj: Jak dostać się na orbitę.

Wiemy już, że kluczową kwestią w osiąganiu orbity jest prędkość. Teraz zajmijmy się czysto fizycznymi ograniczeniami, którym trzeba stawić czoła, by wysłać coś w kosmos co doprowadzi nas do jednego z rozwiązań jakim są rakiety wielostopniowe.

Z określeniem “The Tyranny of the Rocket Equation” po raz pierwszy spotkałem się w tekście Dona Pettita, amerykańskiego astronauty, który przed lotem w kosmos zdobył doktorat z inżynierii chemicznej. Zatem jak mało kto rozumiał to co działo się, gdy siedział zapięty pasami na pokładzie promu kosmicznego. W swoim artykule wyjaśnia, że wzór Ciołkowskiego (po angielsku określany mianem rocket equation) przekłada działanie zasad dynamiki Newtona na rakiety.

Silniki rakietowe korzystają z energii wyzwalanej przy spalaniu paliwa. Energia wiązań chemicznych w paliwie zostaje gwałtownie uwolniona, ciśnienie gazów w komorze spalania rośnie, kierowane są one w kierunku przeciwnym do pożądanego ruchu rakiety. Spalone paliwo stanowi tak zwaną masę reakcyjną. Gazy i rakieta odpychają się wzajemnie, a przy okazji masa rakiety maleje.

Wzór Ciołkowskiego wiąże ze sobą trzy kluczowe wartości. Pierwsza to pożądana idealna prędkość jaką osiągnie rakieta po zużyciu całego paliwa. Często określa się ją mianem delta V (ΔV) bo informuje o ile może zmienić prędkość rakiety (ułatwia to obliczanie gdzie można polecieć - na orbitę, Księżyc, Marsa itd, ale to temat na inną notkę). Mówimy “idealna” bo pomijamy tu takie drobnostki jak siła ciążenia czy opory powietrza. Druga zmienna w równaniu to prędkość gazów wylotowych, można ją też traktować jako miarę energii zgromadzonej w paliwie, często nazywanej impulsem właściwym). Trzecia to stosunek masy całej rakiety do masy paliwa. Wyrażona jako logarytm naturalny.

ΔV = v_e ln (m_całości/m_{bez_paliwa})

Może wyglądać groźnie, ale nie jest. Przynajmniej z matematycznego punktu widzenia. Z inżynierskiego jest cholernie groźnie. Matematycznie mamy tu dość proste mnożenie. Im większą prędkość osiąga spalane paliwo które wyrzucamy z dyszy, tym lepiej (szybciej) polecimy, prawda? Podobnie im więcej paliwa w ten sposób spalimy tym bardziej będziemy się mogli rozpędzić, prawda?

Haczyk tkwi w logarytmie. Macie prawo nie pamiętać jaki wykres tworzy logarytm, dlatego zamieściłem go obok. Jak widać nie wartości nie rosną liniowo ale… no cóż, logarytmicznie. Czyli bardzo powolutku. Innymi słowy jeśli dorzucimy do naszej rakiety drugie tyle paliwa wcale nie oznacza, że polecimy dwa razy szybciej. W końcu rakieta musi podnieść całe to dodatkowe paliwo, więc jest znacznie cięższa. A to jeszcze zanim uświadomimy sobie, że więcej paliwa to większy i cięższy zbiornik… Podwojenie paliwa zwiększy naszą deltę-V zaledwie o jakiś ułamek.

Żeby wejść na orbitę okołoziemską na wysokości powiedzmy 400 km musimy rozpędzić naszą rakietę do około 28 000 km/h to jest ponad dwudziestokrotność prędkości dźwięku. Fizyka ogranicza energię, którą można wycisnąć z paliw chemicznych. Najbardziej energetycznym jest mieszanka tlenu i wodoru. W idealnych warunkach 83% masy rakiety napędzanej w ten sposób musiałaby stanowić jedynie masa reakcyjna. W pozostałych 17% trzeba by zawrzeć silniki, zbiorniki, całą elektronikę, no i ładunek... Ale przecież warunki nigdy nie są idealne. Paliwo nie spala się idealnie, z dysz silników wylatuje stożek gazu, więc część ciągu się marnuje (więcej o tym w tekście Silnik wywrócony na lewą stronę), rakietę hamuje opór powietrza… Co za tym idzie stosunek paliwa do masy może zbliżyć się do 100%. A wtedy na orbitę możemy wysłać najwyżej paczuszkę orzeszków albo solidnie zestresowanego dziobaka. A to bez sensu.

Na szczęście na Ziemi mamy sprytnych inżynierów, którzy wymyślili rakiety wielostopniowe. Zamiast tylko dodawać paliwa w walce o ułamki prędkości końcowej, czemu nie zatknąć na czubku rakiety drugiej rakiety? W ten sposób, po spaleniu części paliwa możemy odrzucić zbędną masę w postaci zbiorników oraz silników, przystosowanych do pracy na niskich wysokościach i uruchomić silniki dopasowane do pracy w minimalnym ciśnieniu atmosferycznym lub w próżni.

Wspominałem w poprzedniej części, że nasza intuicja w kwestii lotów w kosmos bywa zawodna. Nic dziwnego, gdy niemal wszystkie słynne pojazdy kosmiczne w fantastyce są typu single-stage-to-orbit (SSTO). Startują z powierzchni i lecą sobie w kosmos. W rzeczywistości jednak wszystkie czynne rakiety, zarówno te prywatne jak i te budowane przez narodowe agencje kosmiczne są rakietami wielostopniowymi. Wszystkie podejścia do SSTO albo porzucono albo są w fazie rozwojowej.

Nawet z tymi wszystkimi sztuczkami rakiety kosmiczne z trudem toczą walkę z grawitacją Ziemi. Ładunek dostarczany na niską orbitę okołoziemską z reguły stanowi mniej niż 5% masy zatankowanej rakiety. Gdyby nasza planeta była trochę większa, jak dziesiątki już odkrytych planet pozasłonecznych, nie dałoby się skonstruować rakiety zdolnej do lotów w kosmos. A przynajmniej rakiety napędzanej paliwem chemicznym.

To wszystko na dziś. Po Newtonie i Ciołkowskim w trzeciej części cyklu przyjrzymy się temu co w ramach kombinowania ze stopniami wymyślił Virgin Orbit, część konglomeratu Richarda Bransona, oraz jak kombinowali i kombinują inni gracze.


Źródła:
The Tyranny of the Rocket Equation
Od Newtona do Bransona - Jak dostać się na orbitę
Silnik wywrócony na lewą stronę
Silnik z krążącą detonacją
Why Single Stage to Orbit rockets SUCK.

Fobos i Deimos na morzu

Przerywamy cykl o wysyłaniu rakiet w kosmos, żeby dostarczyć Wam newsa o przyszłości wysyłania rakiet w kosmos. Myszkujący i czujni internauci dostarczyli wczoraj czystego złota…

Jak część z Was wie, SuperHeavy, czyli pierwszy stopień (booster) Starshipa jest tak potężną rakietą, że SpaceX planuje umieścić platformy startowe na oceanie. Biorąc pod uwagę ile hałasu generuje nawet jeden raptor, można tylko sobie wyobrazić ryk trzydziestu. Od razu przyszło mi do głowy, że może dałoby się w tym celu wykorzystać którąś z istniejących już platform wiertniczych. To fascynujące, monstrualne konstrukcje, wyposażone w dźwigi, mobilne potwory, na których niecałe pięć milionów kilogramów zatankowanego Starshipa nie zrobi wielkiego wrażenia.

No i się potwierdziło. W zeszłym roku wiadomo było, że SpaceX rekrutuje między innymi na stanowisko “offshore crane operator”, czyli operatora dźwigu morskiego. Wczoraj natomiast odkryto zakup dwóch bliźniaczych platform ENSCO 8500 i ENSCO 8501, przez Lone Star Mineral Development LLC. Jest to firma zarejestrowana tuż przed tym zakupem, można domniemywać, że to spółka córka SpaceX (bezzałogowe barki na których lądują boostery Falconów również nie należą do bezpośrednio do SpaceX).

Kolejną poszlaką była fakt, że dźwigi na obu platformach to modele Seatrax S90. Ogłoszenie o pracę wymieniało w wymaganiach umiejętność obsługi Seatrax Series 90. Niemal wszystkie wątpliwości rozwiało wygrzebane przez internautów informacje o zmianie nazw ważących po 120 000 ton potworków - we wrześniu minionego roku przechrzczono je na “Phobos” i “Deimos”. Mamy już nawet fotki literek, które pojawiły się na “Deimosie”.

Niby nic, a jednak nerdowi cieszy się japa :)

PS. Dla ciekawskich - zakup kosztował po $3,5 mln od sztuki.


Więcej o ENCO series 8500:
ENSCO 8500 Series Brochure
ENSCO 8501 Datachart

Jack Beyer (@thejackbeyer) - Jack Beyer w porcie Brownsville znalazł platformę "Deimos"
Jack Beyer (@thejackbeyer) - Zdjęcia wykonane w odstępie kilku miesięcy
Michael Baylor (@nextspaceflight) - potwierdzenie zmian nazw
Elon Musk (@elonmusk) - zapowiedź pływających portów kosmicznych

https://boards.greenhouse.io/spacex/jobs/4999444002 - rekrutacja SpaceX

Od Newtona do Bransona - Jak dostać się na orbitę

Firma Virgin Orbit dołączyła do wąskiego grona prywatnych firm oferujących dostarczanie ładunków na orbitę okołoziemską. 17 stycznia 2021 rakieta LauncherOne umieściła kilka niewielkich satelitów NASA na orbicie. Stwierdziłem, że to dobra okazja by popełnić tekst cykl o dość fundamentalnych kwestiach związanych z lotami w kosmos. Możliwe, że dla wielu z Was to kwestie oczywiste. Myślę jednak, że warto uporządkować kilka kwestii, bo nasza intuicja potrafi być myląca.

Dlaczego Księżyc nie spada nam na głowę? Czemu wisi sobie nieruchomo nad naszymi głowami? Czy jest tak daleko, że nie dosięga do niego siła grawitacji, która trzyma nas na Ziemi? Nic z tych rzeczy. Geniusz Newtona, polegał między innymi na tym, że zrozumiał, że te same prawa rządzą zarówno jabłkiem spadającym z drzewa jak i planetami krążącymi w kosmosie.

Księżyc spada nam na głowę cały czas. To co ratuje nas przed kolizją, to jego prędkość orbitalna. Wspominałem o zawodnej intuicji. Rakiety startują pionowo, wahadłowce startowały pionowo. Filmy raczą nas tymi pierwszymi chwilami lotu a następnie ukazują nam jak w pewnym momencie astronauci na pokładzie zaczynają odczuwać nieważkość. To buduje pewne skojarzenia, szczególnie u młodszej widowni, że jak polecimy odpowiednio wysoko to w pewnym momencie jesteśmy na orbicie, nagle zaczyna panować nieważkość i możemy sobie krążyć wokół Ziemi.

Żeby zrozumieć wejście na orbitę najlepiej prześledzić eksperyment myślowy, który Newton przeprowadził w 1687 na stronach Matematycznych pryncypiów filozofii naturalnej. Z doświadczenia wiem, że trafia on do każdego. Wyobraźmy sobie armatę skierowaną poziomo w bok. Jeśli wystrzelimy z niej, kula przeleci jakiś dystans i spadnie na ziemię. Jeśli chcemy by poleciała dalej mamy co najmniej dwie opcje - załadować więcej prochu i wystrzelić ją z większą prędkością, albo umieścić armatę wyżej. Pociągnijmy ten tok myślenia dalej i wyobrazimy sobie nierealistycznie wysoką górę z naszą armatą na szczycie.

Jeśli prędkość wylotowa kuli nie będzie odpowiednio duża, kula po prostu spadnie na ziemię. Jest jednak odpowiednia graniczna prędkość (zakładamy brak oporu powietrza lub innych zakłóceń), która sprawi, że kula znajdzie się na stabilnej orbicie okołoziemskiej. Wtedy po odpaleniu za jakiś czas okrąży naszą planetę i będzie trzeba odsunąć siebie i armatę by nie oberwać z tyłu.

Odpowiednio wysoka prędkość pozioma w połączeniu z siłą grawitacji Ziemi w teorii sprawi, że Newtonowska kula będzie bez końca krążyć na swojej orbicie. W rzeczywistości oczywiście nie tylko nie ma takiej góry i takiej armaty, ale przede wszystkim nawet setki kilometrów od Ziemi jest jeszcze szczątkowa atmosfera, pole grawitacyjne nie jest idealnie proste, sama Ziemia miejscami przyciąga silniej, do tego dochodzą wpływy Księżyca i innych ciał niebieskich. Dlatego satelity najczęściej dokonują licznych korekt by utrzymywać się na swoich orbitach.

Prędkość orbitalna ma ten urok, że jest związana jedynie z odległością od Ziemi - im wyżej tym mniejsza prędkość wystarczy by utrzymać się na orbicie (aczkolwiek trzeba się tam wpierw znaleźć). Nie ważne co na niej umieścimy, ważne jaką prędkość nadamy temu czemuś. Wartym wspomnienia przypadkiem jest orbita geostacjonarna. Na wysokości 35 786 km nad równikiem prędkość orbitalna wynosi ciut ponad trzy kilometry na sekundę. Jej wyjątkowość polega na tym, że na tej orbicie okrążenie naszej planety trwa 23 godziny, 56 minut i 4 sekundy. Czyli dokładnie tyle, ile trwa jeden obrót Ziemi. Dlatego satelity na tej orbicie wydają się tkwić nieruchomo w miejscu.

Nie będziemy wchodzić w dalsze szczegóły. Pierwszą część cyklu zakończymy na następującym podsumowaniu - wejście na orbitę nie polega na wzbiciu się odpowiednio wysoko. Kluczowe jest nadanie naszemu pojazdowi odpowiedniej prędkości horyzontalnej. Uczucie nieważkości porównywane jest ze spadaniem, bo to właśnie jest spadanie! W następnej części przyjrzymy się tyranii wzoru Ciołkowskiego.

Ostatni lot SN8

“Mars, here we come!!” zatweetował Elon Musk tuż po spektakularnym locie SN8. I słusznie. To nie był sukces - to było całe pasmo sukcesów. Warto było czatować przez dwa dni na ten lot. Emocji była cała masa, były niespodzianki, było widowisko.

Starship jest ogromny, jak ~dwunastopiętrowy budynek. Więc gdy wznosił się, gdy opadał wydało się, że jego cielsko porusza się powoli choć tak nie było. Ale po kolei. Już w we wtorek było ciekawie, gdy start odwołał komputer pokładowy dokładnie na sekundę przed startem, ale mieliśmy próbkę jak będzie wyglądać stream SpaceX - trzy kamery, jedna ustawiona na silniki, jedna na powierzchni, skierowana w dół i jedna skierowana na sam prototyp SN8. To była zapowiedź, że jak już poleci, to będzie to ładnie zaprezentowane.

Kolejne wrażenia zapewniła jakaś awionetka, która naruszyła przestrzeń powietrzną testu i opóźniła go o godzinę. Ze względu na ograniczone okno czasowe było wiadomo, że albo teraz albo innego dnia. I poleciał. Wznoszenie trwało cztery i pół minuty, Falcon 9, osiąga podobny pułap w minutę, grzejąc z pełną mocą dziewięciu silników. Tu jednak mieliśmy do czynienia z prototypem, który nie miał osiągać dużej prędkości, zamiast tego wyłączał kolejne silniki i pięknie radził sobie z balansowaniem tym cielskiem przy niesymetrycznym układzie silników.

Kolejnym sukcesem były niemal dwie minuty opadania, gdy Starship ułożył się poziomo i manewrował za pomocą “skrzydełek” sterowanych elektryką i bateriami Tesli. Wreszcie nastąpił etap, gdy najmocniej spodziewałem się widowiskowej kraksy - “belly flop”. Gwałtowny manewr poderwania SN8 do pionu. Ponowny zapłon silników, zmiana orientacji poszła sprawnie, ale ciśnienie w “header tanks” było za niskie. Wspomniane “dziobowe zbiorniki” to niewielkie, kuliste zbiorniki, które mają umożliwić ponowny zapłon silników. To dzięki temu, że gdy w ogromnych głównych zbiornikach resztki paliwa mogą się rozchlapywać, w tych mniejszych paliwo i utleniacz powinny być łatwo dostępne.

Tu niestety nie wszystko było idealnie, dlatego choć odpaliły dwa silniki, to jeden szybko zgasł, drugi natomiast zaczął emitować piękny, zielony płomień. Wynika to z nadmiaru tlenu, który zaczął topić miedź wewnątrz silnika. Za niskie ciśnienie w header tanku z paliwem sprawiło, że mieszanka była zbyt bogata w tlen, więc ten piękny ogień był oznaką, że silnik właśnie ulega zniszczeniu. Ale trzy sekundy później, pozbawiony odpowiedniego ciągu SN8 grzmotnął gwałtownie w stanowisko lądowe.

Lot zakończyła widowiskowa eksplozja, dokładnie tam gdzie wycelowali. Na betonowej płycie został w zasadzie sam nosek. Brawa dla SpaceX, czekamy na kolejne testy, ale ten przejdzie do historii jako wielki sukces.

Oficjalny stream SpaceX
Wycięty sam moment lotu

Dobre wieści o Starshipie

W minionym tygodniu Elon powiedział, co było przyczyną problemów z SN8. Dla tych z Was, którzy mają życie, zacznę od kilku słów wstępu. SN8 to prototyp Starshipa, który jako pierwszy ma polecieć na wysokość kilkunastu kilometrów. Następnie ma ustawić się poziomo by opadać w kontrolowany sposób. Tuż przed lądowaniem ma wyprostować się gwałtownym szarpnięciem i wykonać miękkie lądowanie w pionie.

Ósmy prototyp posiada trzy silniki, przeszedł pomyślnie szereg testów i można było sądzić, że ten kolejny to tylko formalność, kolejne odpalenie silników po którym można by oczekiwać lotu. A jednak krótkie odpalenie silników w piątek 13. listopada zaowocowało fontanną “iskier” a raczej jakichś rozżarzonych fragmentów, które poszybowały na kilkadziesiąt metrów w powietrze. Chwilę później można było zaobserwować strumień rozżarzonego metalu cieknącego z dolnej części prototypu.

Nastąpiła chwila grozy. SpaceX utracił kontrolę nad pneumatyką, przez co nie mogli zapanować nad rosnącym ciśnieniem wewnątrz (w miarę jak ciekły tlen i paliwo ogrzewają się zwiększają objętość). Na szczęście zadziałał “burst disc”, czyli swojego rodzaju plomba, zamontowana właśnie po to, by ulec przerwaniu wcześniej niż cały Starship.

Informacje, jak to często z SpaceX bywa, napłynęły z tweetera Elona Muska. Jak się okazuje problem tkwił poza samym prototypem. Martyte, materiał epoksydowy z wypełniaczem ceramicznym, którym pokryty jest beton pod pojazdem został strzaskany przez ogień i jeden z ostrych odłamków trafił w silnik powodując poważne szkody.

To w sumie dobrze, bo oznacza, że nie mamy do czynienia z jakąś fundamentalną wadą rakiety. Jednocześnie można by powiedzieć, że to pech. W maju tego roku SN4 eksplodował przez problem z infrastrukturą naziemną. Nie wiadomo ile jeszcze poczekamy na lot. W SN8 już wymieniono uszkodzony silnik, ale z pewnością czeka go kolejny szereg testów. Pozostaje jednak pytanie, co ze stanowiskiem startowym/testowym. Ile zajmie jego naprawa lub przeróbki? Wiadomo, że Elon bardzo chce uniknąć budowy rowu odprowadzającego płomienie z silników.

Z innych wieści na terenie Boca Chica pojawiły się już segmenty SN15, czyli piętnastego prototypu. Powolutku trwa też montaż pierwszego prototypu Super Heavy, czyli boostera, który już nie jest oznaczany jako SH SN1 tylko BN1. To by było na tyle.

SpaceX - update #3

Niedługo miną dwa miesiące od pierwszego lotu prototypu Starshipa na 150 metrów Dokonał go egzemplarz SN5. 3 września odbył się analogiczny lot SN6. SpaceX uznał, że może już przejść na kolejny poziom testów, dlatego zanim dojdzie do Bardzo Widowiskowej Rzeczy uznałem, że warto przygotować krótką notkę o ostatnich postępach firmy.

Pewnie można różnie liczyć. Ale aktualnie w Boca Chica pracują nad siedmioma prototypami na różnym poziomie zaawansowania. SN5 i SN6 są poddawane przeglądom po swoich lotach. Ciężko powiedzieć czy jeszcze polecą. Tuż po locie SN5 były takie plany, ale troszkę przeczuwam, że nie będzie już dla nie zastosowania.

SN7 i SN7.1 zostały wysadzone w testach ciśnieniowych. SN7 zbudowany ze stopu stali nierdzewnej 301 wpierw uległ pod ciśnieniem 7.6 bar (1 bar to mniej więcej jedna atmosfera) i zaczął przeciekać. Po naprawach udało się doprowadzić do całkowitego rozerwania. Prototyp SN7.1 był pierwszym wykonanym z innego stopu stali - 304L i również udało się doprowadzić do widowiskowego rozerwania.

Z wczorajszych tweetów Elona wynika, że SN7.1 był zrobiony głównie z 304L ale miał też elementy z 301 i część pęknięcia przebiegała przez łączenie obu stopów. W styczniu Musk tweetował, że wytrzymałość na ciśnienie rzędu sześciu atmosfer powinno wystarczyć do lotów orbitalnych (czyli już osiągnięte). Natomiast margines bezpieczeństwa, który sobie postawili dla lotów załogowych to aż 8,5 bar. Jak czytamy zbiornik uległ przy ciśnieniu 8 bar na górze i 9 bar przy podstawie zbiornika (pod ciężarem ciekłego azotu). Główny inżynier SpaceX mówi, że już pracują nad ulepszeniami.

Najwięcej uwagi zwraca obecnie SN8. Będzie pierwszym w pełni funkcjonalnym prototypem. Dostanie nosek i dwie pary działających skrzydełek i (prawdopodobnie) trzy silniki. Ma polecieć na wysokość 15 kilometrów, następnie runąć w dół na płasko z prędkością dochodzącą do 300km/h. Szybowanie będzie kontrolowane przez skrzydełka, gdy prototyp zbliży się do strefy lądowania, dolne mają się złożyć, górne rozłożyć tak by z pomocą silnika maszyna szarpnęła do pionu i w ten sposób osiadła na lądowisku. A przynajmniej taki jest plan.

Tak wiele może pójść źle, że trochę boli głowa. Na pewno będzie widowiskowo. A gdy większość oczu jest skupiona na SN8, trwa konstrukcja SN9 9 (jako pierwszy będzie w pełni wykonany z 304L), SN10, SN11, oraz zauważono pierwsze pierścienie, które zidentyfikowano jako pierwszy prototyp SuperHeavy. SuperHeavy to 70 metrowy booster, który ma wynosić Starshipy na orbitę. Można powiedzieć, że będzie on prostszy w konstrukcji od Starshipa, ponadto będzie korzystać z doświadczeń wyniesionych z wcześniejszych prototypów.

SpaceX dokonał również testu próżniowego silnika Raptor, oczywiście na ziemi. Mimo, że dostosowany do pracy w próżni poradził sobie bardzo dobrze. Starlinków wciąż przybywa i jest ich już ponad 700 (a nie minął rok od misji L1). Firma robi przymiarki do tego, by autonomiczne platformy łapiące boostery używały ich do łączności.

Październik zapowiada się ciekawie. Oczywiście nie wykluczone, że np. SN8 wybuchnie w czasie testu statycznego jeszcze na platformie. Mniej widowiskowe opóźnienia też mają tendencję do pojawiania się przed tymi widowiskowymi testami. Pewniakiem wydaje się natomiast to, że Elon Musk zorganizuje prezentację, gdzie podsumuje rok prac nad rakietą nowej generacji.