در حالی که IFT-4 برای پرتاب آماده می شود، آینده استارشیپ بیشتر مورد توجه قرار می گیرد

پس از پرتاب تاریخی IFT-3 در ماه مارس، برنامه Starship با برنامه هایی برای پرواز با کشتی 29 و Booster 11 در IFT-4، احتمالاً در ماه مه، ادامه می دهد، در حالی که نسخه های آینده این وسیله نقلیه در حال شکل گیری هستند.

آماده سازی پرواز 4 استارشیپ

به دنبال کمپین های شلیک آزمایشی استاتیک موفقیت آمیز کشتی و تقویت کننده، هر دو وسیله نقلیه در منطقه تولید Starbase هستند و روی آنها کار می شود تا برای چهارمین پرواز آینده خود Starship آماده شوند.

کشتی 29 هر شش موتور را برای چند ثانیه در طی آزمایش آتش ثابت در سکوی پرتاب زیرمداری B در 25 مارس به کار انداخت تا سیستم ها و موتورهای کشتی را از نظر قابلیت پرواز آزمایش کند.

این آزمایش دو روز بعد با شلیک یک رپتور تک موتوره از تانک های هدر کشتی 29 دنبال شد، احتمالاً برای آزمایش فرآیند شلیک موتور در فضا در طول IFT-4. پس از انجام این شلیک، کشتی 29 در 29 مارس برای آماده سازی پرواز خود به سایت تولید Starbase بازگشت.

بوستر 11 در 3 آوریل روی سکوی پرتاب مداری قرار گرفت و یک شبه بر روی پایه پرتاب مداری (OLM) بلند شد. پس از اینکه بوستر 11 با موفقیت آزمایش استاتیک 33 موتور را در 5 آوریل انجام داد، دو روز بعد به سایت تولید برگشت. هر دو وسیله نقلیه در حال حاضر برای پرواز آماده می شوند، اما مقداری کار باقی مانده است تا بتوانند به سکوی پرتاب بازگردند.

حلقه استیج داغ برای Booster 11 هنوز تا زمان نگارش این مقاله بر روی خودرو نصب نشده است و کشتی 29 بسیاری از کاشی‌های آن را پس از چرخاندن آن جدا کرده است. برخی از نواحی کشتی با تکه های چسبنده دیده شده اند، زیرا این مناطق نیاز به چسباندن کاشی ها دارند.

سایر قسمت های کشتی می توانند کاشی هایی را به صورت مکانیکی متصل کنند. از اواسط آوریل، مناطق قابل توجهی از کشتی 29 هنوز خالی از کاشی بود. با این حال، کاشی‌های دماغه جدیدی اضافه شده‌اند و کار برای عرضه در عرض چند هفته ادامه دارد.

هدف اصلی IFT-4، همانطور که ایلان ماسک در پستی در برنامه رسانه اجتماعی X (توئیتر سابق) اعلام کرد، این بود که کشتی 29 دوباره وارد اتمسفر شود و تمام سیستم های آن از نقطه حداکثر گرمایش عبور کنند. اسپیس ایکس می‌خواهد به کشتی 29 بهترین شانس خود را برای ورود مجدد دست نخورده به جو بدهد و کارهای بیشتری روی سپر حرارتی برای این منظور انجام می‌شود.

IFT-4 به عنوان یک کپی تقریباً از پرواز IFT-3 با مسیر پرواز مشابه و ورود مجدد بر فراز اقیانوس هند برنامه ریزی شده است. یکی از اهداف مهم IFT-3 که محقق نشد، راه اندازی مجدد موتور رپتور در فضا بود، بنابراین این چیزی است که باید در این پرواز مراقب آن بود. مورد دیگری که باید تماشا کرد این است که بازگشت تقویت کننده به نقطه ای در خلیج مکزیک در نزدیکی محل پرتاب چقدر خوب است. در IFT-3، Booster 10 قبل از اینکه در آخرین لحظات پرواز با مشکلات کنترلی مواجه شود، بیشتر مسیر را به سمت پایین طی کرد.

در طول بازگشت تقویت کننده Super Heavy به زمین، 13 موتور در ابتدا برای کاهش سرعت خودرو آتش می زنند. تنها سه موتور در هنگام فرود و فرود نهایی شلیک می کنند. برای IFT-4، Booster 11 برنامه ریزی شده است تا بازگشتی را به یک «برج مجازی» در خلیج مکزیک انجام دهد و کل روند پرواز در دسترس برج پرتاب و بازوهای «چاپستیک» آن را بدون خطر کردن برج یا پرتاب واقعی آزمایش کند. زیرساخت در Starbase اگر این آزمایش به اندازه کافی خوب کار کند، ممکن است در طی پنجمین پرواز آزمایشی Starship در تابستان امسال، یک تلاش واقعی در برج پرتاب مداری Starbase انجام شود.

جنبه دیگری از آماده سازی IFT-4 در برج پرتاب مداری و OLM در حال انجام است. کار برای آماده سازی OLM، برج پرتاب و بازوهای “چاپستیک” Mechazilla برای IFT-4 و پروازهای فراتر از آن در حال انجام است. به ویژه Mechazilla کارهای زیادی روی آن انجام داده است، از جمله در مورد محرک هیدرولیکی آن، که اخیراً با یک محرک ارتقا یافته جایگزین شده است.

احتمالاً این ارتقاء برای آماده کردن بازوهای “چاپستیک” برای گرفتن بوستر با فعال کردن آنها برای بسته شدن سریعتر در هنگام گرفتن بوستر است.

بازوی قطع سریع (QD) برای تقویت کننده در حال کار است و برخی از قطعات در حال تعویض هستند، در حالی که گیره های نگهدارنده روی OLM برای کارهای اضافی حذف شده اند. بازوی QD کشتی نیز اکنون مقداری کار روی آن انجام شده است و لوله کشی مزرعه مخزن نیز شستشو شده است.

برم بتنی کار تعمیر و نگهداری و نوسازی داشته است. علاوه بر این، بتن بیشتری در مزرعه مخزن برای ساخت دیوار جدید ریخته می شود. این دیوار باعث کاهش دید در سایت می شود. مزرعه مخزن همچنین ممکن است مخازن عمودی خود را در ماه های آینده حذف کند زیرا مخازن افقی مناسب تر برای ذخیره متان باید در محل خود نصب شوند.

کامیون های تانکر اخیراً مواد مصرفی مانند نیتروژن مایع، اکسیژن مایع و متان مایع را برای آماده سازی برای IFT-4 به سایت تحویل داده اند. مخزن اضافی قبل از IFT-3 در محل پرتاب نصب شد تا انعطاف بیشتری در عملیات ایجاد شود.

پرتاب های پیش رو

اگر همه چیز در IFT-4 خوب پیش برود، پنجمین پرتاب Starship ممکن است در تابستان امسال اتفاق بیفتد. IFT-5 ممکن است اولین تلاش برای گرفتن یک تقویت کننده در برج پرتاب را داشته باشد، اما SpaceX هنوز آماده انجام این کار با کشتی نیست. این شرکت قبل از تلاش برای گرفتن کشتی با برج پرتاب به دو فرود نرم موفق روی آب نیاز دارد، بنابراین بعید است که این اتفاق در سال جاری رخ دهد.

تقویت‌کننده‌ها و کشتی‌های پروازهای بعد از IFT-4 در محل تولید در حال کار هستند، و کشتی 30 در Mega Bay 2 با تمام شش موتور آن در حال حاضر نصب شده است، در حالی که Booster 12 اکنون در Mega Bay 1 در حال نصب موتور است. . انتظار می رود که ترکیب کشتی 30 و بوستر 12 با IFT-5 یا هر نام دیگری که در نهایت نامیده می شود، پرواز کند.

کشتی 31 در داخل خلیج های بزرگ انباشته شده است و در انتظار آزمایشات بعدی در سایت آزمایش Masseys است. Booster 13 در پشت Mega Bay 1 قرار دارد و به طور کامل روی هم قرار گرفته است. این ترکیب می تواند در ششمین پرواز آزمایشی Starship پرواز کند، در حالی که انتظار می رود بوستر 14 در هفتمین پرواز آزمایشی پرواز کند. این پرواز آزمایشی ممکن است با کشتی 32 در بالا انجام شود. این کشتی، آخرین Starship قبل از معرفی نسخه 2 سیستم، در “باغ موشک” است در حالی که Booster 14 در Mega Bay 1 انباشته شده است.

طبق گفته کلوین کلمن، مدیر حمل و نقل فضایی تجاری FAA، اسپیس ایکس امسال برای 9 پرواز استارشیپ برنامه ریزی کرده است. IFT-4 دومین پرواز استارشیپ در سال 2024 خواهد بود، در حالی که در حال حاضر پنج پرواز استارشیپ در سال از بوکا چیکا پس از تصویب نهایی ارزیابی محیطی برنامه‌ای برای این سایت در اواسط سال 2022 مجاز است. این شرکت برای معافیت از FAA درخواست داده است.

زمان بین پرتاب استارشیپ از نزدیک به هفت ماه بین IFT-1 و IFT-2 به کمتر از چهار ماه بین IFT-2 تا IFT-3 کاهش یافته است، در حالی که شلیک آزمایشی استاتیک Booster 11 تنها 22 روز پس از پرتاب بوستر 10 انجام شد. OLM در 14 مارس. IFT-4 برای مدتی در ماه مه مورد هدف قرار می گیرد و می تواند تنها دو ماه پس از IFT-3 پرواز کند.

یک آهنگ پرتاب یک Starship هر دو ماه برای بقیه سال می تواند شاهد انجام IFT-7 – یا هر نام دیگری باشد – در نوامبر برای پنجمین پرواز Starship در سال 2024 انجام می شود، بنابراین پیشرفت های بیشتری در پردازش – به علاوه FAA معافیت – برای انجام 9 پرواز Starship در سال جاری مورد نیاز است.

زیرساخت STARBASE

علاوه بر کار روی کشتی‌ها و تقویت‌کننده‌ها، خود Starbase نیز در حال ارتقا است. Starbase که چند سال پیش یک سایت کوچک با چادرهای تولید موقت بود، اکنون یک مرکز بسیار مهم برای SpaceX است. بخش مهمی از برنامه‌های آینده این شرکت برای Starship، یک کارخانه غول‌پیکر به نام Starfactory است که در Starbase در حال ساخت است، اما قبلاً تولید عناصر Starship را آغاز کرده است.

یک ساختمان اداری توسط Starfactory در حال ساخت است، در حالی که یک گاراژ پارکینگ در نزدیکی “باغ موشک” که در آن چندین کشتی ذخیره می شود ساخته می شود. هنوز مشخص نیست که کدام گروه های کاری اسپیس ایکس از ساختمان اداری جدید استفاده خواهند کرد.

در حالی که خط افق سایت تولید در حال تغییر است، بخش‌هایی از یک برج پرتاب جدید برای مونتاژ در سایت سانچز منتظر هستند. این برج جدید که قرار است در جایی ساخته شود که اکنون بالشتک زیرمدار B قرار دارد، همچنین تغییر چشمگیری در خط افق خواهد داشت.

سایت Masseys، یک محدوده اسلحه سابق خریداری شده توسط SpaceX، نیز در حال ارتقا است. Masseys که قبلاً قادر به انجام آزمایش‌های ضد برودتی روی تقویت‌کننده‌ها و کشتی‌ها است، برای کنترل شلیک آزمایشی استاتیک کشتی‌ها مجهز شده است. یک ترانشه شعله در حال نصب است تا به Masseys اجازه دهد تا احتمالاً تا پایان امسال جایگزین پد زیر مداری B به عنوان منطقه آزمایش موتور برای کشتی‌های جدید شود.

قابلیت فعلی STARSHIP

خود استارشیپ – و موتور رپتور که آن را نیرو می دهد – نیز در حال ارتقاء هستند و نسخه های 2 و 3 این سیستم در حال کار است. سیستم پرتاب استارشیپ، با همه اندازه و قدرتش، هنوز در حال پیشرفت است. اگرچه Starship برای پرتاب حداقل 100 تن به مدار طراحی شده است و هنوز کاملاً قابل استفاده مجدد است، Booster 10 و Ship 28 با هم فقط قادر به حمل 50 تن به مدار IFT-3 بودند – مشابه توانایی Falcon Heavy – اگر محموله ای وجود داشته باشد.

اطلاعات جدید نشان داده شده در اسلاید در طول سخنرانی ایلان ماسک در Starbase نشان می دهد که مرحله تقویت کننده Super Heavy پشته IFT-3 فقط 7130 تن نیروی رانش تولید می کند – 216 تن رانش به ازای هر رپتور – به جای 7590 تنی که اگر هر یک تولید می شد. رپتور 230 تن نیروی رانش خود را برای رپتورهای سطح دریا مورد استفاده در سوپر هوی تولید می کرد.

برای IFT-3، موتورها در هنگام بلند شدن به 94 درصد کاهش می‌یافتند که احتمالاً باعث کاهش فرسودگی موتور و افزایش شانس پرواز موفقیت‌آمیز می‌شود.

کشتی 28 همچنین در مقایسه با قابلیت رتبه بندی شده خود، عملکرد کمتری در IFT-3 نشان داد. وب‌سایت SpaceX رتبه‌بندی ۲۵۸ تن رانش را برای موتورهای رپتور بهینه‌سازی شده با خلاء و همچنین ۲۳۰ تن رانش را برای رپتورهای سطح دریا فهرست می‌کند. از آنجایی که کشتی 28 – و همه کشتی‌های دیگر تا کشتی 32 و از جمله کشتی 32 – دارای سه رپتور در سطح دریا و سه رپتور بهینه‌سازی شده در خلاء هستند، کل نیروی رانش باید بیش از 1450 تن باشد.

با این حال، کل نیروی رانش کشتی 28 در یک لغزش فقط 1250 تن ذکر شد. این بدان معناست که به طور متوسط تنها 208 تن نیروی رانش در هر موتور رپتور وجود دارد که موتورهای سطح دریا حتی کمتر از این رقم تولید می کنند. اگر این ارقام روی اسلاید درست بود، به این معنی است که موتورهای کشتی 28 نیز در مقایسه با آنچه که قادر به انجام آن هستند، ضعیف می‌شدند.

به روزسانی استارشیپ

در حالی که استارشیپ در حال حاضر قادر به پرواز محموله ای مشابه با فالکون هوی است – و تا 100 تن برای مدار در حالت مصرفی با یک مرحله فوقانی مشابه کشتی بدون باله و بدون کاشی 26 پرواز کند – این هدف این نیست. سیستم.

بنابراین، نسخه 2 Starship در اواخر امسال یا اوایل سال آینده پرواز خود را آغاز می کند و نسخه 3 این سیستم برای آینده در حال توسعه است. کشتی استارشیپ نسخه 2، با موتورهای ارتقا یافته و ظرفیت پیشرانه افزایش یافته و احتمالاً باله های اصلاح شده، احتمالاً با هشتمین پرواز استارشیپ آغاز به کار خواهد کرد. این پرواز ممکن است اواخر امسال یا اوایل سال آینده اتفاق بیفتد، اگر تقویت کننده فرضی و جفت کشتی برای پروازهای آینده درست باشد.

نسخه‌های بعدی کشتی و تقویت‌کننده هر دو دارای کشش‌های متوسطی هستند، اما احتمالاً گنبدهای مخزن را نیز بازطراحی کرده‌اند تا به آنها کمک کند پیشران بیشتری حمل کنند. نسخه بعدی تقویت کننده ممکن است همزمان با نسخه بعدی کشتی اولین کار خود را انجام ندهد.

وسیله نقلیه نسخه 2 کامل در نظر گرفته شده است تا قابلیت حمل بار Starship را در حالت کاملاً قابل استفاده مجدد به بیش از 100 تن بازگرداند. برای دستیابی به عملکرد مورد نیاز، تقویت کننده این نسخه – کمی بیش از یک متر بلندتر از تقویت کننده فعلی – در نظر گرفته شده است تا 3650 تن پیشرانه را در مقایسه با 3300 تن در نسخه فعلی Starship حمل کند. علاوه بر این، رانش تقویت کننده از 7130 تن برای نسخه فعلی به 8240 تن افزایش می یابد. این بدان معناست که موتورهای رپتور تقویت کننده هر کدام 250 تن نیروی رانش تولید می کنند.

کشتی نسخه 2 که کمی کمتر از 2 متر از کشتی فعلی بلندتر است، در حال حاضر برای حمل 1500 تن سوخت در مقابل 1200 تن در کشتی 28 در نظر گرفته شده است.

کشش به تنهایی برای محاسبه کل افزایش پیشران کافی نیست، بنابراین مخازن باید تا جایی گسترش یابند که به فضایی که در حال حاضر محفظه بار است نفوذ کنند. در واقع، یک بخش توسعه با درب محفظه محموله در مقایسه با طرح فعلی به سمت جلو حرکت کرده است، همراه با گنبد مخزن مسطح تر.

کشتی نسخه 2 دارای سه رپتور در سطح دریا و سه رپتور بهینه شده با خلاء خواهد بود، مانند کشتی 28 و برادرانش. با این حال، کل نیروی رانش کشتی از 1250 تن در کشتی 28 به 1600 تن افزایش می یابد، با میانگین 266 تن رانش در هر موتور. برای دستیابی به اهداف عملکرد نسخه 2، هم یک نسخه ارتقا یافته از موتور رپتور 2 فعلی یا یک موتور رپتور 3 کاهش یافته برای کشتی و تقویت کننده مورد نیاز است.

نسخه 3

Starship نسخه 2 توسعه نهایی برای برنامه Starship نیست. نسخه 3، طراحی شده برای حدود 200 تن برای گردش در حالت کاملاً قابل استفاده مجدد، در تابلوی طراحی قرار دارد، اگرچه هنوز هیچ جدول زمانی برای معرفی آن در خدمت شناخته نشده است.

نسخه 3 استارشیپ، برای دستیابی به اهداف عملکرد عالی خود، از موتورهای رپتور ارتقا یافته نیرو می گیرد و به طور قابل توجهی از نسخه های قبلی استارشیپ بلندتر خواهد بود. زیرساخت‌های راه‌اندازی و آزمایش در Starbase و فلوریدا برای مدیریت این نسخه – و احتمالاً نسخه 2 آینده – نیز نیاز به ارتقا دارند که نیاز به یک سنگر شعله در Masseys را توضیح می‌دهد.

بوستر نسخه 3 که بیش از هفت متر از Booster 11 و برادرانش بلندتر است، دارای ظرفیت سوخت 4300 تنی است. علاوه بر این، کل رانش ایجاد شده توسط تقویت کننده 10000 تن خواهد بود که به معنای حدود 300 تن نیروی رانش در هر موتور است. برای درک این موضوع، Saturn V از اولین مرحله خود کمتر از 3450 تن نیروی رانش ایجاد کرد.

رپتور 3 در حال حاضر اعلام کرده است که 280 تن نیروی رانش برای نسخه سطح دریا یا 306 تن رانش برای موتور بهینه شده با خلاء تولید می کند، بنابراین ارتقای رپتور 3 یا نسخه جدیدی از رپتور پس از رپتور 3 برای برآورده شدن نیاز است. عملکرد مورد نیاز برای این سطح از رانش کل از تقویت کننده. علاوه بر افزایش نیروی رانش رپتور 3، این نسخه همچنین دارای طراحی ساده‌تر و جمع‌وجورتر است که به بوسترهایی اجازه می‌دهد تا از سپر موتور استفاده کنند.

کشتی نسخه 3 قرار است بیش از 18 متر کشیده شود و دارای 9 موتور – شش رپتور بهینه شده با خلاء و همچنین سه نسخه سطح دریا خواهد بود. این نسخه قرار است تا 2300 تن پیشرانه را حمل کند و به عنوان قابلیت تولید تا 2700 تن رانش ذکر شده است. برای درک این موضوع، کشتی نسخه 3 – فقط کشتی – 16 درصد نیروی رانش بیشتری نسبت به فالکون هوی در هنگام بلند شدن ایجاد می کند.

پشته کامل نسخه 3 استارشیپ 150 متر ارتفاع خواهد داشت، بسیار بلندتر از هر موشکی که قبل از آن آمده است. باید دید که چه ارتقای زیرساختی برای جا دادن این وسیله نقلیه مورد نیاز است. از آنجایی که اسپیس ایکس در تلاش است تا حیات را چند سیاره ای کند، نسخه هایی از Starship با کاربردهای مختلف در حال توسعه هستند و احتمالاً دارای اعداد عملکرد بهینه شده برای مأموریت های خود خواهند بود.

منبع