Starship je konečně připravena na druhý start, který otestuje opravenou rampu a nový způsob oddělení stupňů

Sedm měsíců po prvním integrovaném testovacím letu je raketa Super Heavy Starship připravena na další start. První test poškodil rampu a raketa při něm doletěla jen do výšky 39 km, jelikož selhala ještě před oddělením kosmické lodi od nosiče. SpaceX přesto test považovalo za úspěch a začalo se připravovat na druhý start. Ten však zdržely opravy a vylepšení zdevastované vypouštěcí rampy a také vyřízení nového úředního povolení pro start. Teď už je ale vše konečně připraveno a raketa Starship s tisícovkami vylepšení stojí na rampě Starbase v jižním Texasu, odkud by mohla vzlétnout už v sobotu 18. listopadu. V článku se dozvíte, jak probíhaly přípravy na start a co od testovací mise můžeme očekávat. Zároveň se podíváme do budoucna, protože SpaceX už pomalu chystá také třetí testovací let.

Starship je obecné označení pro největší a nejsilnější raketu v historii lidstva, kterou SpaceX v nějaké podobě vyvíjí už minimálně od roku 2016, kdy šéf firmy Elon Musk představil koncept marsovské rakety ITS. Ta pak v průběhu let prošla zmenšením, přejmenováním a různými dalšími změnami. Aktuální podoba této rakety zahrnuje 50metrovou kosmickou loď Starship a 70metrový nosič Super Heavy, který má loď v budoucnu dopravit na oběžnou dráhu. SpaceX v posledních pár letech vyrobilo a otestovalo celou řadu stále více pokročilých prototypů lodi i nosiče na základně Starbase v jižním Texasu, přičemž některé lodě Starship dokonce absolvovaly krátké testovací lety do výšky až 10 kilometrů. Poslední takový let proběhl úspěšně v květnu 2021 a SpaceX následně upřelo své usilí k přípravám prvního zkušebního letu kompletní („integrované“) sestavy lodi Starship a nosiče Super Heavy, který nikdy předtím neletěl.

První integrovaný let Starship proběhl 20. dubna letošního roku s prototypy Starship S24 a Super Heavy B7. Šéf SpaceX Elon Musk dopředu upozorňoval, že jelikož jde o první testovací let Starship, neočekává se kompletní úspěch. To se naplnilo, neboť raketě v podstatě okamžitě selhalo několik motorů Raptor, což v kombinaci s úniky paliva a požáry v motorové sekci zkomplikovalo zbytek letu. I přesto se raketa dobelhala do výšky 39 km, načež došlo pár minut po startu ke ztrátě kontroly a zničení rakety. SpaceX nicméně získalo obrovské množství nesmírně cenných dat z provozu nové rakety v reálných podmínkách, což bylo primárním cílem testu. Start však poškodil odpalovací rampu a rozmetal beton a písek po širokém okolí. Podrobněji jsme o průběhu první mise Starship psali zde.

I když SpaceX už tehdy mělo vyrobené další prototypy Starship a Super Heavy, druhý testovací let musel počkat. Bylo totiž potřeba nejdříve opravit rampu a opatřit ji novým vodním systémem, který by ji ochránil před poškozením během startu. Federální letecký úřad zároveň spustil standardní vyšetřování nehody během prvního testovacího letu, které zabralo několik měsíců a vyplynulo z něj celkem 63 nápravných opatření, které mělo SpaceX implementovat před dalším letem Starship. Souběžně s tím bylo nutné provést také řadu testů a dalších příprav na další start.

Pro druhou misi Starship byly vybrány prototypy Starship S25 a Super Heavy B9, které jsou opět o něco pokročilejší než exempláře, které letěly na první misi. Podle Elona Muska dostaly raketa a rampa po předchozím letu doslova tisíce úprav a vylepšení. Co se týče rakety, mezi největší změny patří bytelnější okrytování motorů, úpravy kvůli omezení úniků paliva z potrubí motorů a vylepšený systém pro zabránění požárů v motorové sekci. Raptory na Super Heavy jsou navíc poprvé vybaveny elektrickým systémem naklápění trysek, který by měl být lehčí a spolehlivější než původní hydraulický. Raptory na lodi Starship však stále využívají hydrauliku a elektrický systém nejspíš bude mít až Starship S28.

Další velkou novinkou je dodatečný prstenec v horní části Super Heavy, který obsahuje tepelný štít a průduchy pro únik spalin z motorů Starship. Ty totiž budou na rozdíl od první mise zažehnuty ještě v době, kdy je loď připojena k Super Heavy (tzv. hot staging). To má zvýšit celkovou nosnost až o 10 % díky minimalizaci tzv. gravitačních ztrát. A nakonec byl také posílen destrukční systém, který je aktivován v případě, že se raketa během letu odchýlí od plánované trajektorie, čímž dojde k jejímu rychlému zničení. Nálože byly na první misi příliš slabé, a tak došlo ke zničení Starship až několik desítek sekund poté, co byl destrukční systém aktivován následkem ztráty kontroly nad raketou.

Testování prototypů určených pro druhý integrovaný let začalo už minulý rok. Kosmická loď S25 prošla tlakovým testem s kryogenním dusíkem v listopadu 2022, následně dostala šest motorů Raptor, v červnu 2023 prošla další kryogenní zkouškou a ještě tentýž měsíc samostatné testování završil statický zážeh všech motorů.

Testování nosiče Super Heavy B9 probíhalo souběžně jen se zhruba 2měsíčním posunem. V prosinci 2022 tato 70metrová raketa absolvovala první kryogenní test a o měsíc později druhý, pak následovala instalace 33 motorů Raptor, v červenci 2023 proběhl tankovací test a nakonec byly během srpna provedeny dva statické zážehy. Při nich měly být na pár sekund zapáleny všechny motory, avšak ani jednou se to nepodařilo na 100 %. Při prvním pokusu selhaly čtyři motory, načež byly některé z nich vyměněny za jiné kusy. Druhý pokus byl o něco lepší, protože se zažehly všechny motory, avšak dva z nich se vypnuly před dokončením 6sekundového testu. Zřejmě ale nešlo o vážný problém, protože SpaceX bylo s výsledkem testu spokojeno a rozhodlo se jej neopakovat.

Statické zážehy Super Heavy zároveň posloužily jako test nově vybudovaného vodního systému na rampě. Ten je tvořen masivními ocelovými pláty, mezi kterými proudí voda, jež zároveň tryská ven pod vysokým tlakem mnoha malými otvory. Voda tlumí akustickou a tepelnou energii, která vzniká během startu po zážehu motorů, čímž je chráněn nejen beton pod rampou, ale také se minimalizuje šance poškození rakety. Dokumentace z ekologické studie prozradila, že vodní systém disponuje nádržemi o objemu 1,35 milionu litrů, přičemž při jednom startu se spotřebuje přibližně třetina tohoto objemu. Při aktivaci je voda hnána pomocí dusíku pod tlakem přes 20 MPa, přičemž 92 % veškeré vody se při startu odpaří. Zajímavostí pak je, že eroze z náporu motorů během jednoho startu může podle odhadu SpaceX způsobit ztrátu až 86 kg oceli z vodního systému.

Dostavba vodního systému vyžadovala nové posouzení ekologických dopadů na okolí, bez jehož dokončení nebylo možné udělit úřední povolení pro druhý start Starship. Tento prvek nakonec zabral nejdéle, avšak vše se podařilo vyřídit ku spokojenosti úřadů 15. listopadu. Úřady vyhodnotily, že vodní systém nebude mít výrazné negativní dopady na okolí a SpaceX má povolení jej použít až 30krát ročně. Druhý let Starship tak byl oficiálně naplánován nejdříve na 17. listopadu a poté na následující den. Odklad na 18. listopadu byl způsoben nutností vyměnit několik součástek systému pro naklápění roštových kormidel na Super Heavy B9.

Druhý integrovaný let Starship je momentálně naplánován na sobotu 18. listopadu mezi 14:00 a 14:20 SEČ a má probíhat úplně stejně jako v případě první testovací mise. Plán je tedy takový, že v ideálním případě loď Starship připojená k nosiči Super Heavy odstartuje z rampy v Boca Chica (Starbase) v Texasu a vydá se směrem na východ. Raketa Super Heavy by se měla oddělit necelé tři minuty po startu a provést částečný návrat směrem k pevnině, ale pak proběhne pouze simulované přistání do vod Mexického zálivu. Starship by mezitím měla dosáhnout orbitální rychlosti, ale jelikož nedojde k zakulacení oběžné dráhy, před návratem do atmosféry loď nestihne dokončit ani jeden oblet Země. Starship tak dosáhne maximální výšky 235 km a přibližně 77 minut po startu by měla volným pádem vstoupit do atmosféry. Avšak i pokud tuto fázi letu přečká bez úhony, nepokusí se o motorické přistání a bude zničena při dopadu do Tichého oceánu v oblasti severozápadně od pobřeží havajského ostrova Kauai. Loď by tedy obletěla Zemi jen ze zhruba tří čtvrtin.

Pro SpaceX však nejspíš bude úspěch, když se raketa dostane alespoň do fáze oddělení stupňů, aby bylo možné poprvé prověřit již zmíněný hot staging. Při něm Super Heavy zhruba dvě a půl minuty po startu vypne většinu svých motorů, ale pár jich zůstane zažehnutých. Následně loď Starship, která v té době bude stále připojena k raketě, zažehne svoje Raptory a oddělí se, přičemž spaliny z jejích motorů ožehnou horní část Super Heavy (která je kvůli tomu opatřena novým prstencem s průduchy a tepelnou ochranou). Jak by to mohlo vypadat v přímém přenosu, ukazuje toto neoficiální video. Celkově jde o poměrně riskantní manévr, a tak SpaceX jistě doufá, že dostane možnost jej otestovat v praxi. Elon Musk k druhému letu dodal: „Pokud se motory zažehnou a loď se nezničí při oddělení stupňů, máme podle mě slušnou šanci dostat se až na oběžnou dráhu.“

Pokud se v sobotu z nějakého důvodu nepoletí, záložní termíny jsou k dispozici v neděli a v pondělí opět od 14:00 SEČ. Avšak pokud během sobotního pokusu dojde k přerušení odpočtu v pozdní fázi tankování rakety nebo třeba po zážehu motorů, nový pokus nejspíš bude možný až o několik dní později. SpaceX totiž bude potřebovat nejdříve doplnit zásoby dusíku a pohonných látek, což v případě prvního startu zabralo přibližně 3 dny. Dále situaci komplikuje období svátků v USA v souvislosti s Dnem díkůvzdání, takže pokud se nepodaří odstartovat do pondělí, další záložní termíny jsou k dispozici až od 27. listopadu. Aktuální informace o druhém testovacím letu, přípravách na start či odkladech najdete jako vždy na průběžně aktualizovaném profilu mise.

Pokud se druhý start obejde bez větších selhání, třetí testovací mise by na sebe teoreticky nemusela nechat dlouho čekat. SpaceX sice bude potřebovat nové povolení od Federálního leteckého úřadu, ale pokud bude dobře fungovat vylepšená rampa a také destrukční systém na raketě, získání povolení by mělo být o dost rychlejší než posledně. SpaceX se už na takovou možnost zřejmě začíná připravovat, neboť nová dokumentace pro komunikační úřad FCC indikuje, že SpaceX plánuje provést třetí start Starship nejdříve v únoru 2024. Rozdílem oproti předchozím misím bude motorické přistání lodi v Indickém oceánu místo volného pádu u Havaje. Neoficiálně se předpokládá, že na třetí misi by mohly letět prototypy Starship S28 a Super Heavy B10, které opět obsahují řadu vylepšení oproti současným exemplářům.

Přispějte prosím na provoz webu ElonX, aby mohl nadále zůstat bez reklam. Podpořte nás pomocí služby Patreon či jinak a zařaďte se tak po bok ostatních dobrodinců, kteří už finančně přispěli. Děkujeme!