Kaikkien aikojen suurin raketti: 6 faktaa SpaceX:n tähtialuksesta

Harvat taivaalliset pyrkimykset ovat valloittaneet maailman mielikuvituksen aivan kuten SpaceX:n Starship-ohjelma. Starship edustaa planeettojen välisen liikenteen tulevaisuutta Boca Chican laukaisualustalla Teksasissa hohtavaan ruostumattomasta teräksestä valmistettuun ulkopintaan. Tässä on mitä sinun tulee tietää SpaceX:n uraauurtavasta ohjelmasta.

Mikä on SpaceX:n Starship-ohjelma?

Matkalla Kuuhun, Marsiin ja muualle

Starship on suunniteltu kaupalliseksi työhevoseksi, joka mullistaa avaruusmatkailun alentamalla hyötykuormien lähettämisen kustannuksia kiertoradalle. Olipa kyseessä satelliittien laukaisu, avaruusteleskooppien käyttö tai yhteistyö NASA:n kanssa kansainvälisen avaruusaseman täydentämiseksi, Starship tarjoaa vertaansa vailla olevan monipuolisuuden ja kohtuuhintaisuuden. Starship-ohjelma toivoo saavansa aikaan innovaatioiden renessanssin teollisuudenaloilla televiestinnästä tieteelliseen tutkimukseen. Se on kuitenkin ohjelman kunnianhimoisin tavoite, joka voi muuttaa maailmaamme perusteellisesti: ihmisten kolonisaatio Marsissa.

SpaceX Starship on erittäin raskas kantorakettijärjestelmä, joka koostuu kahdesta vaiheesta:

• Ensimmäinen vaihe: SpaceX Super Heavy -tehostin
• Toinen vaihe: Starship-avaruusalus

​​​

Täysin integroitu Starship (ensimmäinen ja toinen vaihe)
KORKEUS	397 jalkaa / 121 m
HALKAISIJA	29,5 jalkaa / 9 m
HYÖDYKAPASITEETTI	100-150 t

Kuva: SpaceX

Super Heavy Booster
KORKEUS	232 jalkaa / 71 m
HALKAISIJA	29,5 jalkaa / 9 m
AJONEUVOJEN KAPASITEETTI	7,5 Mlb / 3 400 t
TYÖNTÖ	16,7 Mlbf / 7 590 tf

Kuva: SpaceX

Massiivinen Super Heavy -tehostin on tärkeä osa Starshipin tavoitteessa kuljettaa astronauttien ja lastin lisäksi lopulta siviilejä, tiedemiehiä ja uudisasukkaita valtavan avaruuden poikki. Tätä varten Super Heavy -tehostimessa on 33 SpaceX:n kehittämää ja valmistamaa uudelleenkäytettävää metaani-happiporraspolttomoottoria, joista jokainen pystyy tuottamaan 230 tf / 507 klbf työntövoimaa. Huomaa alla olevasta kuvasta dramaattiset suunnitteluparannukset, joita SpaceX on tehnyt alkuperäisestä Raptor 1 -moottorista Raptor 3:een, mikä parantaa tehokkuutta ja suorituskykyä jokaisen innovaation myötä. Parannetut Raptor 3 -moottorit korvaavat pian Starshipissä tällä hetkellä käytetyt Raptor 2 -moottorit.

Lähellä

Tähtialuksen avaruusalus
KORKEUS	165 jalkaa / 50 m
HALKAISIJA	29,5 jalkaa / 9 m
AJONEUVOJEN KAPASITEETTI	1 200 t / 2,6 Mlb
TYÖNTÖ	1 500 tf / 3,3 Mlbf

Kuva: SpaceX

Kun vaiheet erotetaan, Starship-avaruusaluksella on pelottava tehtävä palvella "Kuuta, Marsia ja muita". Perinteisten maan avaruusoperaatioiden mullistamisen lisäksi Starshipin yleviin tavoitteisiin kuuluu mahdollistaa ihmiskunnan siirtyminen moniplaneettaiseksi lajiksi,vision, jonka sen toimitusjohtaja Elon Musk ilmaisi selkeästi.

"SpaceX kolonisoi Marsin. Peruskysymys on, pystyykö Maan sivilisaatio ylläpitämään teknologian tasoaan riittävän kauan, jotta siirtomaa kasvaisi itsestään, vaikka huoltoalukset lakkaisivatkin tulemasta. Jos kyllä, niin ihmiskunta läpäisee yhden planeetan Fermi Great Filterin." – Elon Musk

Starshipin kanssa,Elon Musk visioi tulevaisuuttajossa avaruusalus kuljettaa lukemattomia ihmisiä planeettojen välillä, mikä varmistaa lajimme pitkäaikaisen selviytymisen Marsissa pysyvien, asuttavien siirtokuntien avulla. Jos katastrofaalinen tapahtuma uhkaa tai jopa tuhoaa ihmislajin maapallolla, Mars voisi toimia ihmiskunnan toisena kotina.

Starship-avaruusaluksen propulsiojärjestelmässä on kolme Raptor-moottoria, kuten Super Heavyssä, sekä kolme Raptor-tyhjiömoottoria (RVac), jotka on optimoitu toimimaan avaruudessa suuremman pakoosan ja suuremman laajennussuuttimen ansiosta. Kukin RVac-moottori pystyy tuottamaan 258 tf / 568 klbf työntövoimaa.

Kuva: SpaceX

Kuinka monta SpaceX Starshipiä on?

Starship-tuotannon lisääminen

SpaceX:llä on useita Starship-prototyyppejä eri kehitys- ja testausvaiheissa. Tähtilaivojen tarkka määrä voi muuttua, kun uusia prototyyppejä rakennetaan ja vanhemmat poistetaan käytöstä tai niitä käytetään testeissä. Tätä kirjoittaessa SpaceX:llä on kaksi toimivaa Starship-avaruusalusta ja kolme rakenteilla:

• Laiva 31 (lohko 1): Toiminnassa, odottaa käynnistystä
• Laiva 33 (lohko 2): Toiminnassa, odottaa kryogeenistä testausta
• Toimitukset 34, 35, 36 (lohko 2): Rakenteilla

Tätä kirjoitettaessa SpaceX:llä on neljä toiminnassa olevaa Super Heavy -vahvistinta ja kaksi rakenteilla:

• B12: Toiminnassa, lennon jälkeisessä tarkastuksessa ympäri maailmaa nähdyn ikonisen saaliin jälkeen. (Siitä lisää myöhemmin)
• B13: Toiminnassa, odottaa staattista palotestausta
• B14: Toiminnassa, odottaa staattista palotestausta
• B15: Toiminnassa, odottaa kryogeenistä testausta
• B16, B17: Rakenteilla

Kuva: SpaceX

SpaceX:llä on erittäin kunnianhimoisia suunnitelmia Starshipin tuotantomittakaavassa.Robbin raportin mukaanMusk suunnittelee ottavansa käyttöön yhden uuden Starship-aluksen joka päivä, kun SpaceX:n uusi Starfactory-tuotantolaitos Boca Chicassa, Texasissa on valmis.

"Tämä antaa meille mahdollisuuden lisätä tuotantoamme merkittävästi, kun rakennamme kohti pitkän aikavälin tavoitettamme tuottaa yksi laiva päivässä." – Kate Tice, SpaceX Quality Systems Engineering Manager

Kuinka paljon Starship maksaa?

Taksin rakentaminen Marsiin

Starshipin rakentamisen hinta on monimutkainen laskelma, johon vaikuttavat materiaalit, työ, tutkimus ja kehitystekijät.Payload Researchin The Starship Reportin mukaanVuonna 2024 täysin integroidun Starshipin rakentamisen arvioidut kustannukset ovat 90 miljoonaa dollaria. Raportissa arvioidaan, että Super Heavy -vahvistimen osuus näistä kustannuksista on 70 prosenttia, kun taas Starship-avaruusaluksen osuus loput 30 prosenttia, ja se jakautuu seuraavasti:

Täysin integroitu Starship kustannusten jakautuminen
39 Raptor-moottoria	39 miljoonaa dollaria
Rakennemateriaalit	13 miljoonaa dollaria
Avioniikka	3 miljoonaa dollaria
Työvoimaa	35 miljoonaa dollaria

Kun SpaceX:n Starfactory virtaviivaistaa prosessejaan, tuotantokustannusten odotetaan laskevan erityisesti työvoiman osalta.

Kuva: SpaceX

Miksi SpaceX Starship on niin halpa?

Avaruusmatkailun uusi aika uudelleenkäytettävällä tekniikalla

Vuosikymmenien ajan avaruustutkimus on ollut pitkälti yksittäinen asia. Raketit suunniteltiin kertakäyttöiseksi, mikä teki avaruusmatkailusta kohtuuttoman kalliin yrityksen. SpaceX:n vallankumouksellinen visio kuitenkin puolustaa kestävää mallia, jossa avaruusalukset ja raketit tekevät useita matkoja avaruuteen, mikä vähentää merkittävästi kustannuksia. Starship-avaruusalus ja Super Heavy -tehostin on suunniteltu uudelleenkäytettävyyttä ajatellen, ja ne voivat palata Maahan ja laskeutua turvallisesti tehtävänsä suorittamisen jälkeen. Tämä ominaisuus merkitsee valtavaa harppausta avaruusmatkailun tekemisessä taloudellisesti kannattavammaksi ja helpommin saavutettavaksi.

Toimitettuaan hyötykuorman Super Heavy -tehostimesta ei tule avaruusromua eikä se kohtaa tulista loppua, vaan palaa kotiin valmistautumaan seuraavaan tehtäväänsä. Sama pätee Starship-avaruusalukseen. Tämä uudelleenkäytettävyystekijä leikkaa dramaattisesti tuotantokustannuksia ja siirtää paradigman kohti kestävämpiä avaruustehtäviä.

Lokakuun 13. päivänä 2004 paljastui suureen fanfaariin tapahtuma, joka osoitti SpaceX:n sitoutumista innovaatioiden rajojen työntämiseen. SpaceX:n jättiläismäinen laukaisutorni, jota kutsuttiin hellästi "Mechazillaksi", sai Super Heavy -boosterin palattuaan Maahan käyttämällä mekaanisia "syömäpuikoilla" kutsuttuja aseita.

Yhtiö aikoo laajentaa tätä konseptia edelleentarttumalla kahden vaiheen avaruusalukseen samalla tavalla varmistaen, että se laskeutuu turvallisesti ja voidaan valmistautua nopeasti seuraavaan matkaansa.

"Toivottavasti ensi vuoden alussa saamme myös laivan kiinni." – Elon Musk

Uudelleenkäytettävyys on enemmän kuin pelkkä tekninen edistysaskel; se on taloudellinen pelin muuttaja. Alentamalla huomattavasti uusien rakettien rakentamiskustannuksia jokaista tehtävää varten SpaceX luo alustan uudelle avaruustutkimuksen aikakaudelle, jossa kustannukset eivät enää ole esteenä. Tämä taloudellinen vapautuminen mahdollistaa useammin tehtävät tehtävät, edistää lisääntynyttä innovaatiota ja alleviivauksiaSpaceX:n tehtävänä on muuttaa avaruusmatkat harvinaisesta tapahtumasta tavalliseksi tapahtumaksi.

"SpaceX loi ensimmäisen täysin uudelleen käytettävän rakettivaiheen ja, mikä vielä tärkeämpää, teki uudelleenkäytöstä taloudellisesti kannattavaa. Elämän tekeminen moniplaneettaiseksi on pohjimmiltaan kustannustonnia kohti Marsille. Se maksaa tällä hetkellä noin miljardi dollaria per tonni hyödyllistä hyötykuormaa Marsin pinnalle. Sitä on parannettava 100 000 dollariin/tonni, jotta voidaan rakentaa omavarainen kaupunki, 00 kertaa parempi teknologia. Erittäin vaikeaa, mutta ei mahdotonta." – Elon Musk

Onko SpaceX Starship kaikkien aikojen suurin raketti?

Ei vain suurin, vaan myös tehokkain

SpaceX:n Starship on suurin koskaan rakennettu raketti. Kun se on täysin pinottu Super Heavy -vahvistimella, se on noin 394 jalkaa (120 m) korkea, mikä tekee siitä korkeimman koskaan rakennetun raketin.Muskin mukaan, tulevat mallit ovat vieläkin korkeampia.

Kuva: SpaceX

Starship ei ole vain suurin koskaan rakennettu raketti, vaan Starshipin ja Super Heavy -tehostimen Raptor-moottoreiden yhdistetty työntövoima on yli 16 miljoonaa lbf, mikä tekee siitä tehokkaimman koskaan rakennetun raketin.

Kuinka monta kertaa Starship on laukaissut?

Kolmas kerta on hurmaa

Tätä kirjoittaessa Starship on laukaissut viisi kertaa. Kaksi ensimmäistä laukaisua, huhti- ja marraskuussa 2023, eivät onnistuneet suorittamaan suunnitelmiaan. Kuitenkin opittiin arvokkaita opetuksia, jotka vaikuttivat onnistuneeseen kolmeen laukaisuun maaliskuussa, kesäkuussa ja viimeksi historialliseen "Mechazilla" -saaliin 13. lokakuuta 2024.

SpaceX laukaisee Starshipin kuudennen kerran vuonna 2024. Alla Super Heavy -tehostin kuljetetaan Boca Chican laukaisualustalle 23. lokakuuta 2004, mikä osoittaa, että kuudes laukaisu saattaa tapahtua suhteellisen pian.

Kuva: SpaceX

SpaceX:llä on tällä hetkellä laukaisuselvitys FAA:lta, vaikka laukaisu tällä luvalla vaatisi saman tehtäväprofiilin kuin laukaisu viisi. Jokaisella seuraavalla Starship-laukaisulla astumme askeleen lähemmäksi ymmärtämistäMuskin unelma Marsin kolonisoimisesta.

"Ensimmäiset Marsiin suuntautuvat tähtialukset lähtevät liikkeelle kahden vuoden kuluttua, kun seuraava Maan ja Marsin välinen siirtoikkuna aukeaa. Ne poistetaan miehistöimättä, jotta testataan Marsiin laskeutumisen luotettavuutta. Jos laskeutumiset menevät hyvin, ensimmäiset miehistölliset lennot Marsiin tapahtuvat neljän vuoden kuluttua. Lentonopeus kasvaa räjähdysmäisesti sieltä, ja tavoitteena on rakentaa valtavasti itseään rakentava kaupunki noin 20 vuoden kuluessa. pidentää tietoisuuden todennäköistä elinikää, koska meillä ei enää ole kaikkia munia, kirjaimellisesti ja metabolisesti, yhdellä planeetalla." – Elon Musk

Katso alta lyhyt video, joka esittelee Starshipin toimintaa SpaceX:n Starbase-laitoksessa Texasissa.

AIHEUTTAA:Yhdysvaltain avaruusvoimat ja SpaceX laukaisevat kolmannen Falcon 9 -raketin, joka kuljettaa vakoojasatelliitteja kansalliselle tiedustelutoimistolle