ΚΑΙΡΟΣ

Το Starship της SpaceX ετοιμάζεται για την πρώτη του τροχιακή πτήση

Η κρίσιμη δοκιμή μπορεί να ανοίξει τον δρόμο για τη νέα γενιά Starlink, τις σεληνιακές αποστολές της NASA και μια ριζική ανατροπή στη διαστημική βιομηχανία

Η SpaceX επιχειρεί σήμερα το πιο κρίσιμο βήμα έως τώρα στην ανάπτυξη του Starship, με στόχο να το θέσει για πρώτη φορά σε τροχιά και να αναπτύξει τη νέα γενιά δορυφόρων Starlink. Αν η αποστολή εξελιχθεί σύμφωνα με τον σχεδιασμό, το γιγαντιαίο όχημα εκτόξευσης θα περάσει σε μια νέα φάση, φέρνοντας πιο κοντά τόσο τα σχέδια της NASA για επιστροφή στη Σελήνη όσο και τις πολύ ευρύτερες φιλοδοξίες του Ίλον Μασκ για το μέλλον των διαστημικών μεταφορών.

Η διαδρομή έως αυτό το σημείο, πάντως, ήταν κάθε άλλο παρά ομαλή. Στις ακτές του νοτιότερου Τέξας, όπου πραγματοποιούνται οι δοκιμές του Starship, οι κάτοικοι έχουν πια συνηθίσει τον εκκωφαντικό θόρυβο του ισχυρότερου πυραύλου που έχει κατασκευαστεί ποτέ. Από το 2023, 13 πρωτότυπα έχουν απογειωθεί από την περιοχή, με σχεδόν τις μισές πτήσεις να καταλήγουν σε κάποιου είδους απρόβλεπτη έκρηξη.

Αυτή τη φορά, όμως, το διακύβευμα είναι αισθητά μεγαλύτερο.

Η εκτόξευση αναμένεται να γίνει μέσα σε παράθυρο 75 λεπτών, το οποίο ανοίγει στις 8:15 π.μ. ώρα ανατολικής ακτής των ΗΠΑ (15:15 ώρα Ελλάδος). Εφόσον όλα λειτουργήσουν όπως έχει σχεδιαστεί, το Starship θα αναπτύξει την πρώτη παρτίδα νέας γενιάς δορυφόρων Starlink και θα παραμείνει στο Διάστημα για μια αποστολή πολύ πιο απαιτητική από κάθε προηγούμενη δοκιμή του.

Μια επιτυχής πτήση θα φέρει το πρόγραμμα σημαντικά πιο κοντά στην επιχειρησιακή αξιοποίηση του Starship, με συνέπειες που μπορεί να επηρεάσουν συνολικά τη διαστημική βιομηχανία.

Το Starship ...όχημα για Starlink, Σελήνη και Άρη

Το Starship προορίζεται να μεταφέρει στο Διάστημα μια νέα γενιά τεχνολογιών. Μεταξύ αυτών περιλαμβάνονται αναβαθμισμένοι δορυφόροι Starlink, σχεδιασμένοι να αυξήσουν τη χωρητικότητα του παγκόσμιου δικτύου δορυφόρων διαδικτύου της SpaceX, αλλά και τροχιακά κέντρα δεδομένων, τα οποία ο Μασκ ελπίζει ότι θα μπορούσαν στο μέλλον να υποστηρίζουν ενεργοβόρα μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης.

Οι φιλοδοξίες της εταιρείας, ωστόσο, πηγαίνουν πολύ πιο μακριά. Το Starship έχει ήδη εξασφαλίσει συμβόλαιο πολλών δισεκατομμυρίων δολαρίων για τη μεταφορά αστροναυτών της NASA στην επιφάνεια της Σελήνης -ενδεχομένως για πρώτη φορά μετά το πρόγραμμα Apollo- σε μια περίοδο κατά την οποία βρίσκεται σε εξέλιξη μια νέα διαστημική κούρσα με την Κίνα.

Την ίδια στιγμή, ο Μασκ εξακολουθεί να προωθεί το μακροπρόθεσμο σχέδιό του για μια αυτάρκη ανθρώπινη πόλη στον Άρη.

Από τις πρώτες σύντομες δοκιμές «άλματος» το 2019 έως τις πτήσεις πλήρους κλίμακας που ξεκίνησαν το 2023, οι στόχοι αυτοί έμοιαζαν για χρόνια μακρινοί. Η σημερινή αποστολή, αν πετύχει, μπορεί να αλλάξει ουσιαστικά αυτή την εικόνα.

Η είσοδος σε τροχιά καταργεί το δίχτυ ασφαλείας

Στις προηγούμενες 13 δοκιμαστικές πτήσεις, η SpaceX τοποθετούσε σκόπιμα το Starship σε μια «παθητικά ασφαλή υποτροχιακή τροχιά», όπως έχει αναφέρει η ίδια η εταιρεία. Με απλά λόγια, ακόμη και σε περίπτωση πλήρους απώλειας ελέγχου, το διαστημόπλοιο βρισκόταν ήδη σε πορεία επανεισόδου στην ατμόσφαιρα και προσθαλάσσωσης σε προκαθορισμένη περιοχή.

Με την είσοδο σε τροχιά, αυτό το δίχτυ ασφαλείας παύει να υπάρχει.

Το Starship θα κινείται με τέτοια ταχύτητα και σε τέτοια πορεία ώστε θα βρίσκεται ουσιαστικά σε συνεχή ελεύθερη πτώση γύρω από τη Γη. Αν χαθεί ο έλεγχός του, δεν θα μπορεί να οδηγηθεί εύκολα πίσω προς την ατμόσφαιρα.

Η επίτευξη τροχιάς θα του επιτρέψει, για πρώτη φορά, να αναπτύξει λειτουργικούς δορυφόρους και να προετοιμάσει το έδαφος για μελλοντικές αποστολές βαθύτερα στο Διάστημα. Παράλληλα, όμως, δημιουργεί και διαφορετικού τύπου κινδύνους.

Η SpaceX έχει διευκρινίσει ότι το Starship θα κινηθεί σε χαμηλότερο ύψος από τους επανδρωμένους διαστημικούς σταθμούς. Η τροχιά του θα βρίσκεται περίπου στα 275 χιλιόμετρα, ενώ ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός κινείται γύρω στα 400 χιλιόμετρα και ο κινεζικός Tiangong πάνω από τα 340.

Αν όμως το Starship χάσει τον έλεγχο ενώ βρίσκεται σε τροχιά, θα μπορούσε να συγκρουστεί με ενεργούς δορυφόρους ή άλλο πολύτιμο εξοπλισμό.

Γι’ αυτό και η εταιρεία έχει προβλέψει τη δυνατότητα να ακυρώσει την προγραμματισμένη ανάφλεξη κινητήρων που θα το οδηγήσει σε τροχιά, εφόσον παρουσιαστούν ενδείξεις δυσλειτουργίας στα πρώτα λεπτά της πτήσης.

«Υπάρχουν πάρα πολλά πράγματα που μπορούν να πάνε στραβά», δήλωσε ο Τζόζεφ Γκονζάλες, αναπληρωτής καθηγητής πρακτικής εφαρμογής στην αεροδιαστημική μηχανική στο Πανεπιστήμιο του Ιλινόι.

Όπως εξήγησε, μια διαρροή στο σύστημα προώθησης, το πάγωμα ενός εξαρτήματος ή μια αποτυχία ανάφλεξης των κινητήρων θα μπορούσαν να αφήσουν σε τροχιά ένα ανεξέλεγκτο αντικείμενο, δημιουργώντας πρόσθετους κινδύνους.

Έξι περιφορές γύρω από τη Γη και 26 νέοι Starlink

Παρότι η σημερινή πτήση αναμένεται να αναπτύξει για πρώτη φορά επιχειρησιακούς δορυφόρους, εξακολουθεί να θεωρείται δοκιμαστική.

Η SpaceX θα χρησιμοποιήσει την αποστολή και για να αξιολογήσει μια σειρά αλλαγών που έχει κάνει στο όχημα μετά την προηγούμενη δοκιμή.

Τον Ιούλιο, ο ενισχυτής Super Heavy -που δίνει στο Starship την αρχική ώθηση κατά την απογείωση- κατάφερε να επανεκκινήσει μόνο οκτώ από τους 13 κινητήρες του λίγο πριν από τη δοκιμαστική κατακόρυφη προσθαλάσσωση στον Κόλπο.

Το πρόβλημα δεν επηρέασε τη συνολική επιτυχία της αποστολής, όμως η δυνατότητα ελεγχόμενης επιστροφής παραμένει κρίσιμη για το μέλλον του προγράμματος.

Η SpaceX θέλει να μπορεί να ανακτά τον Super Heavy στον πύργο εκτόξευσης και να τον χρησιμοποιεί ξανά, μειώνοντας δραστικά το κόστος κάθε αποστολής.

Για να αντιμετωπίσει τα προβλήματα στους κινητήρες, η εταιρεία προχώρησε σε τροποποιήσεις υλικού για καλύτερο φιλτράρισμα προς τους κινητήρες και σε αλλαγές λογισμικού για μεγαλύτερη αξιοπιστία κατά την επανεκκίνηση.

Παρά τις αλλαγές, ο Super Heavy δεν θα επιστρέψει στη στεριά στη συγκεκριμένη πτήση, αλλά θα επιχειρήσει ξανά δοκιμαστική προσθαλάσσωση πάνω από τον ωκεανό.

Οι έλεγχοι που θα κρίνουν αν το Starship θα μπει σε τροχιά

Μετά τον διαχωρισμό από τον Super Heavy, το ανώτερο τμήμα του Starship θα ενεργοποιήσει τους δικούς του κινητήρες και θα συνεχίσει αρχικά σε υποτροχιακή πορεία.

Για περίπου 20 λεπτά, η SpaceX θα ελέγχει τα συστήματα του διαστημοπλοίου πριν δώσει εντολή για την τελική ανάφλεξη που θα το οδηγήσει σε τροχιά. 

Συγκεκριμένα, οι μηχανικοί θα επιβεβαιώσουν ότι λειτουργούν τόσο τα βασικά συστήματα που θα καθοδηγήσουν το σκάφος κατά την επιστροφή όσο και τα εφεδρικά. Μόνο τότε θα επιχειρηθεί η είσοδος σε γήινη τροχιά.

Οι περισσότερες προηγούμενες δοκιμαστικές πτήσεις του Starship διαρκούσαν λίγο περισσότερο από μία ώρα. Αυτή τη φορά, όμως, το διαστημόπλοιο μπορεί να παραμείνει στο Διάστημα σχεδόν 10 ώρες.

Στο διάστημα αυτό αναμένεται να αναπτύξει 26 δορυφόρους Starlink και να ολοκληρώσει έξι περιφορές γύρω από τη Γη.

Επιστροφή, το πιο απαιτητικό τεστ

Μετά την ολοκλήρωση των περιφορών του, το Starship θα επιχειρήσει να επιστρέψει στην ατμόσφαιρα και να πραγματοποιήσει ελεγχόμενη κατακόρυφη προσθαλάσσωση στον Ειρηνικό, στα ανοικτά των ακτών της Χιλής.

Η ασφαλής κάθοδος είναι εξίσου κρίσιμη με την είσοδο σε τροχιά, καθώς αποτελεί προϋπόθεση για τον απώτερο στόχο της SpaceX: την ανάκτηση του Starship στους βραχίονες του πύργου εκτόξευσης, ώστε να μπορεί να χρησιμοποιείται ξανά. Η εταιρεία δεν έχει επιχειρήσει ποτέ μέχρι σήμερα την ανάκτηση του ανώτερου τμήματος με αυτόν τον τρόπο.

Ο Μασκ είχε αφήσει να εννοηθεί ότι κάτι τέτοιο θα μπορούσε να δοκιμαστεί στη σημερινή πτήση, όμως η SpaceX τελικά αποφάσισε να μην το επιχειρήσει.

«Αυτό που μας ανησυχεί περισσότερο είναι το ενδεχόμενο το διαστημόπλοιο να διαλυθεί πάνω από την ξηρά και συντρίμμια να πέσουν πάνω σε ανθρώπους», είπε ο Μασκ σε εμφάνισή του αυτόν τον μήνα στο All-In Summit. «Η δημοτικότητά μας θα μειωνόταν πολύ γρήγορα».

Ο φόβος αυτός δεν είναι θεωρητικός.

Το 2025, δύο διαδοχικές δοκιμαστικές πτήσεις του Starship κατέληξαν σε αιφνίδιες εκρήξεις, με συντρίμμια να πέφτουν πάνω και κοντά σε κατοικημένες περιοχές στα Τερκς και Κέικος και στις Μπαχάμες αντίστοιχα. Οι αντιδράσεις ορισμένων κατοίκων ήταν έντονες.

Το στοίχημα της θερμικής ασπίδας 

Κατά την επανείσοδο, το διαστημόπλοιο θα πρέπει να αντέξει θερμοκρασίες που μπορεί να ξεπεράσουν τους 2.500 βαθμούς Φαρενάιτ, δηλαδή περίπου 1.370 βαθμούς Κελσίου.

Η SpaceX εξακολουθεί να βελτιώνει τη θερμική ασπίδα στο εξωτερικό του σκάφους, η οποία έχει σχεδιαστεί για να το προστατεύει στις ακραίες συνθήκες της επανεισόδου.

«Όταν μπαίνεις σε τροχιά, η θερμική ασπίδα εκτίθεται σε ελαφρώς υψηλότερες θερμοκρασίες σε σχέση με τις υποτροχιακές δοκιμές», τόνισε ο Γκονζάλες. «Αυτή η πτήση θα μας πει πολλά».

Όπως σημείωσε, εικόνες από προηγούμενες αποστολές είχαν δείξει ανησυχητικά σημάδια απανθράκωσης στη θερμική ασπίδα. Η SpaceX θα πρέπει να περιορίσει το φαινόμενο αν θέλει το Starship να αντέχει επανειλημμένες επανεισόδους με τροχιακές ταχύτητες.

Ο μεγάλος στόχος: ένας πλήρως επαναχρησιμοποιούμενος πύραυλος

Η ασφαλής προσγείωση και επαναχρησιμοποίηση τόσο του Super Heavy όσο και του Starship βρίσκεται στον πυρήνα του σχεδίου της SpaceX.

Οι μηχανικοί της εταιρείας χαρακτηρίζουν αυτή τη δυνατότητα ως το «Άγιο Δισκοπότηρο» της πυραυλικής τεχνολογίας.

Σήμερα, ολόκληροι πύραυλοι ή μεγάλα τμήματά τους απορρίπτονται μετά από κάθε πτήση. Η δυνατότητα επαναχρησιμοποίησης μπορεί να μειώσει δραστικά το κόστος ανά αποστολή.

Ποτέ μέχρι σήμερα δεν έχει επαναχρησιμοποιηθεί ολόκληρο όχημα εκτόξευσης, από το ανώτερο έως το κατώτερο τμήμα του. Η SpaceX εκτιμά ότι, αν το καταφέρει, το κόστος μεταφοράς φορτίων σε τροχιά θα μπορούσε να μειωθεί κατά τάξεις μεγέθους.

Μόνο ένα τέτοιο σύστημα, σύμφωνα με το όραμα του Μασκ και άλλων υποστηρικτών της ανθρώπινης παρουσίας στο Διάστημα, θα μπορούσε να επιτρέψει τη δημιουργία κοινοτήτων ανθρώπων που θα ζουν και θα εργάζονται μακριά από τη Γη.

Από το BFR στο Starship V3

Ο Μασκ άρχισε να διαμορφώνει την ιδέα του Starship στα μέσα της δεκαετίας του 2010.

Το σχέδιο έλαβε αρκετές ονομασίες, μεταξύ των οποίων «Interplanetary Transport System» και BFR, από το «Big F—ing Rocket».

Ο ίδιος είχε παραδεχθεί το 2021 ότι το εγχείρημα ήταν τόσο δύσκολο, ώστε υπήρχαν στιγμές που αναρωτιόταν αν ήταν πράγματι εφικτό.

Η ιδέα εξελίχθηκε σταδιακά και πήρε τη σημερινή, γιγαντιαία χαλύβδινη μορφή της όταν η SpaceX άρχισε τις δοκιμαστικές πτήσεις πλήρους κλίμακας το 2023. Και στη συνέχεια, όμως, η εταιρεία ανέπτυξε αρκετές διαφορετικές εκδοχές του οχήματος.

Μόνο τώρα, με την έκδοση Starship Version 3, ή V3, ο Μασκ θεωρεί ότι η SpaceX έχει καταλήξει στη σωστή σχεδιαστική λύση. «Ο σχεδιασμός επιτρέπει πλήρη επαναχρησιμοποίηση», δήλωσε αυτόν τον μήνα. «Γι’ αυτό είμαι απολύτως βέβαιος».

Παρά τη βεβαιότητά του, σημαντικές τεχνικές προκλήσεις παραμένουν ανοιχτές.

Αν και ο Μασκ έχει δηλώσει ικανοποιημένος από την απόδοση της θερμικής ασπίδας της νεότερης έκδοσης, η SpaceX συνεχίζει να συλλέγει δεδομένα.

Ορισμένοι από τους Starlink που θα μεταφέρει η σημερινή πτήση θα είναι εξοπλισμένοι με κάμερες.

Κατά την ανάπτυξή τους, οι κάμερες θα στραφούν προς το Starship, δίνοντας στους μηχανικούς τη δυνατότητα να παρακολουθήσουν το εξωτερικό του σκάφους και να αξιολογήσουν την κατάσταση των θερμοανθεκτικών πλακιδίων.

Το πρωτόγνωρο εγχείρημα του ανεφοδιασμού στο Διάστημα

Πέρα από την επαναχρησιμοποίηση, η SpaceX έχει μπροστά της και άλλες μηχανικές προκλήσεις χωρίς προηγούμενο.

Για να πραγματοποιήσει προσσελήνωση για λογαριασμό της NASA, το Starship θα πρέπει πρώτα να ανεφοδιαστεί ενώ βρίσκεται σε τροχιά κοντά στη Γη και στη συνέχεια να συνεχίσει προς τη Σελήνη.

Αυτό απαιτεί τη μεταφορά εξαιρετικά ψυχρών προωθητικών υλικών από το ένα Starship στο άλλο, ενώ τα διαστημόπλοια βρίσκονται σε τροχιά.

Τα προωθητικά αυτά πρέπει να διατηρούνται σε θερμοκρασίες χαμηλότερες από -260 βαθμούς Φαρενάιτ, δηλαδή περίπου -162 βαθμούς Κελσίου. Μια τέτοια διαδικασία δεν έχει επιχειρηθεί ποτέ στην ιστορία των διαστημικών πτήσεων.

Για μία μόνο αποστολή στη Σελήνη, η SpaceX μπορεί να χρειαστεί να επαναλάβει τη μεταφορά προωθητικών υλικών 10 ή και περισσότερες φορές.

Οι εκτοξεύσεις δοκιμάζουν ήδη τις αντοχές των κατοίκων στο Τέξας

Αν το Starship περάσει σταδιακά σε επιχειρησιακή λειτουργία, οι επιπτώσεις δεν θα περιοριστούν στο Διάστημα. Οι κάτοικοι κοντά στη Starbase της SpaceX στο νότιο Τέξας βιώνουν ήδη τις συνέπειες των εκτοξεύσεων του μεγαλύτερου πυραύλου που έχει κατασκευαστεί ποτέ.

Οι ηχητικές εκρήξεις μπορεί να είναι τόσο δυνατές όσο πυροβολισμοί, ενώ οι δονήσεις είναι αρκετές ώστε να καταγράφονται σαν μικροί σεισμοί.

Παρότι ορισμένοι κάτοικοι βλέπουν θετικά την παρουσία της SpaceX, μια ομάδα προσέφυγε στη Δικαιοσύνη τον Απρίλιο, υποστηρίζοντας ότι οι πτήσεις του Starship προκαλούν ζημιές σε περιουσίες.

Η εταιρεία έχει απαντήσει ότι, ακόμη και αν αποδειχθεί σύνδεση με το Starship, οι ζημιές δεν ήταν σκόπιμες.

«Έχω συγγενείς που ζουν στο Μπράουνσβιλ του Τέξας και μου λένε: “Οι τοίχοι μας τρέμουν κάθε φορά που γίνεται μια εκτόξευση”», ανέφερε ο Γκονζάλες. «Εμένα μου αρέσει», πρόσθεσε για τις εκτοξεύσεις, «αλλά εκείνοι δεν είναι και τόσο ενθουσιασμένοι».

Από μία-δύο πτήσεις τον μήνα έως μία την ώρα

Ο Μασκ θέλει να αυξήσει δραστικά τον ρυθμό εκτοξεύσεων του Starship. Στόχος του είναι το όχημα να αρχίσει σύντομα να πετά μία ή δύο φορές τον μήνα και, μακροπρόθεσμα, ακόμη και μία φορά την ώρα.

Για να γίνει αυτό εφικτό, η SpaceX επεκτείνει τις δραστηριότητές της σε δύο ακόμη περιοχές. Η πρώτη είναι η Διαστημική Ακτή της Φλόριντα, όπου βρίσκονται ήδη μερικά από τα πιο πολυσύχναστα διαστημικά κέντρα του κόσμου, στο Διαστημικό Κέντρο Κένεντι της NASA και στο Cape Canaveral Space Force Station.

Στη συνέχεια, η εταιρεία σχεδιάζει να κατασκευάσει συγκρότημα εκτοξεύσεων ύψους 100 δισ. δολαρίων στη νότια Λουιζιάνα, μια πολιτεία όπου δεν έχει πραγματοποιηθεί ποτέ τροχιακή εκτόξευση πυραύλου.

«Η Starbase Louisiana θα διαθέτει τελικά περισσότερους από δώδεκα πύργους εκτόξευσης, επιτρέποντας πάνω από 30 πτήσεις Starship την ημέρα και καθιστώντας την τη μεγαλύτερη βάση εκτοξεύσεων στη Γη!», έγραψε ο Μασκ στο X μετά την ανακοίνωση του σχεδίου τον Αύγουστο.

Ο Falcon 9 τροφοδοτεί τις προσδοκίες για το Starship

Οι στόχοι αυτοί μπορεί να μοιάζουν υπερβολικά φιλόδοξοι, ενώ ο Μασκ έχει επανειλημμένως υποτιμήσει τον χρόνο που απαιτείται για την επίτευξη σημαντικών οροσήμων.

Ωστόσο, ειδικοί στη μηχανική επισημαίνουν το υψηλό επίπεδο τεχνογνωσίας της SpaceX και το ιστορικό της στην επίλυση εξαιρετικά δύσκολων τεχνικών προβλημάτων.

Πριν από μία δεκαετία, αρκετοί ειδικοί αμφισβητούσαν αν η εταιρεία θα κατάφερνε να επαναχρησιμοποιεί τμήματα του Falcon 9. Σήμερα, ο Falcon 9 είναι μακράν ο συχνότερα εκτοξευόμενος πύραυλος στον κόσμο και έχει αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο άλλες εταιρείες σχεδιάζουν και αναπτύσσουν πυραύλους.

«Η SpaceX έχει πραγματικά αλλάξει τον τρόπο λειτουργίας της διαστημικής βιομηχανίας και πολλές εταιρείες έχουν αναπτυχθεί και έχουν ξεπηδήσει μέσα από αυτή την αλλαγή», δήλωσε ο Γκονζάλες.
 

Πηγή: skai.gr