Tretí letový test Starship – ďalší krok SpaceX k Mesiacu a Marsu

Tretí letový test (IFT-3) Starship / Super Heavy bol naplánovaný z kozmodrómu Starbase v Boca Chica južnom Texase na 14. marca o 13:00 SEČ. Do poslednej chvíle sa však čakalo na schválenie regulačnými orgánmi. Štart sa napokon uskutočnil po krátkom odklade o 14:25 SEČ. S veľkým napätím štart sledovali fanúšikovia kozmonautiky z celého sveta, pretože Starship je výnimočná kozmická loď. Nielenže ide, spolu s nosičom Super Heavy, o najsilnejší kozmický dopravný prostriedok v histórii, ale vkladajú sa do nej aj nádeje na dopravenie ľudí na Mesiac a na Mars.

K misii IFT-3 sú priradené doteraz najpokročilejšie prototypy Starship S28 a Super Heavy B10, ktoré dostali množstvo úprav a vylepšení.

Druhý letový test Starship (IFT-2) sa uskutočnil 18. novembra 2023 z kozmodrómu SpaceX v Boca Chica v Texase a napriek tomu, že tak, ako pri prvom letovom teste IFT-1 opäť prišiel k slovu autodeštrukčný systém, dosiahol množstvo významných míľnikov.

Počas prvého integrovaného letu Starship v apríli 2023 zlyhalo niekoľko motorov a nepodarilo sa ani oddeliť loď od nosiča. Booster s 33 motormi Raptor 2 navyše pri štarte zdemoloval štartovaciu rampu a v betóne vyhĺbil kráter o hĺbke niekoľkých metrov. Nebolo to ani také veľké prekvapenie, keďže ide o najsilnejší kozmický nosič histórie. Starship spolu s  nosičom Super Heavy majú pri štarte celkovú hmotnosť asi 5000 ton, z čoho 4500 ton tvorí palivo (kvapalný metán) a okysličovadlo (kvapalný kyslík). Loď aj raketa majú metánovú nádrž umiestnenú v hornej časti a kyslíkovú dole. Navyše obsahujú ešte menšie nádrže s pohonnými látkami pre pristávací manéver (v budúcnosti).

Počas druhého testovacieho letu sa SpaceX dostala podstatne ďalej. Bol otestovaný nový spôsob oddelenia 1. a 2. stupňa pomocou pyrotechniky, Starship následne úspešne zapálila všetky motory a takmer doletela na cieľovú (stále suborbitálnu) dráhu. Booster Super Heavy nakoniec zlyhal krátko po oddelení a Starship zhruba o 5 minút neskôr.

Pre SpaceX však IFT-2 poskytol neoceniteľné údaje na pokračovanie rýchleho vývoja hardvéru Starship, aj Super Heavy. Každá z týchto letových skúšok je doslova stále len skúškou, no v reálnom prostredí. Neprebieha v laboratóriu alebo na testovacom stanovišti, ale umiestňuje letový hardvér do reálneho prostredia, aby sa maximalizovali poznatky raketových konštruktérov a vedcov.

33 motorov Raptor na Super Heavy

Platí to aj o treťom letovom teste Starship / Super Heavy (IFT-3). Jeho ciele sú však zároveň odlišné a ambicióznejšie ako u IFT-2. Tretí letový test stavia na skúsenostiach z prvých dvoch integrovaných letov. Cieľom je vyskúšať okrem úspešného stúpania oboch stupňov, aj  otváranie a zatváranie dverí užitočného nákladu Starship, demonštráciu prenosu paliva počas letovej fázy horného stupňa, prvé opätovné zapálenie motora Raptor vo vákuu a kontrolovaný návrat kozmickej lode na Zem. Mäkké pristátie však v pláne nebolo a oba stupne mali zámerne skončiť vo vlnách oceánov. Nová trajektória letu mala nasmerovať Starship tak, aby dopadla do Indického oceánu, Super Heavy mal podľa plánu skončiť pri simulovanom pristátí vo vodách Mexického zálivu pár desiatok kilometrov od pobrežia. (Po ukončení testu vieme, že sa tak aj stalo, aj keď nie stopercentne podľa plánu.) Táto letová dráha umožňuje SpaceX skúšať nové techniky, ako je zapálenie motorov vo vesmíre.

Priebeh štartu si môžete pozrieť v česky komentovanom videu z kanálu kosmonautix.cz:

Na lodi aj rakete boli inštalované aj 4 antény pre komunikáciu so satelitnou sieťou Starlink. To by malo umožniť prenos telemetrie aj počas návratu do atmosféry, kedy vznikajúca plazma obvykle spôsobuje výpadky prenosu. Napriek tomu sme videli výpadky videostreamu ešte v čase, keď sa Starship nachádzala na suborbitálnej dráhe okolo 227 km.

Štart sa podaril na prvý pokus a pohľad na všetkých 33 motorov Raptor na Super Heavy chrliacich plazmu bol epický, ako by povedal Elon Musk. Ani jeden z motorov počas letu nezlyhal. Vo výške zhruba 70 km v čase T+2:47 došlo pred oddelením kozmickej lode k plánovanému vypnutiu 30 motorov na Super Heavy a pracovať zostali len tri stredové. Následne v čase T+2:50 sa uskutočnilo „horúce“ oddelenie 1. a 2. stupňa, Super Heavy zapálil ďalších 10 motorov v prostrednom prstenci (takže pracovalo celkom 13 z 33 motorov Raptor 2) a otočil sa na spätnú dráhu, smerujúcu na simulované pristátie v Mexickom zálive. Celý manéver prebiehal bez problémov, videli sme, ako prvý stupeň pracoval s riadiacimi klapkami, ale určité detaily ešte bude musieť SpaceX doladiť.

Tentoraz síce nedošlo k aktivácii autodeštrukčného systému ako v prípade prvých dvoch letových testov, ale stupeň sa nepodarilo pred pristátím dostatočne spomaliť posledným zážehom motorov a podľa telemetrie „pristál“ do oceánu takmer rýchlosťou zvuku (1112 km). Takže simulované pristátie sa nepodarilo.

Kozmická loď sa úspešne vrátila do atmosféry a mohli sme vidieť aj plazmový oblak, ktorý vznikol trením o molekuly plynov vzduchu pri takmer 1. kozmickej rýchlosti. Manéver prebiehal nádejne, ale počas zostupu došlo k strate údajov z telemetrie. Dôvod je momentálne neznámy. Moderátorka prenosu z letu to komentovala slovami: „Stratili sme Starship, čo sa ale tak nejako predpokladalo.“

Plazmu okolo Starship pri návrate do atmosféry sme mohli naživo vidieť prvýkrát.

Hoci SpaceX pripúšťala s vysokou pravdepodobnosťou, že aj najnovší Starship skončí rovnako ako prvé dva lety, teda riadenou deštrukciou ešte pred splnením väčšiny úloh, nestalo sa tak. Nakoniec sa podarilo, až na menšie problémy, v podstate splniť všetko, čo sa od testu očakávalo.

Postup vývoja pokus-omyl, ktorý praktizuje SpaceX nie je lacná záležitosť, ale výrazne urýchľuje celý proces. A v konečnom dôsledku vyniesol SpaceX na piedestál najúspešnejšej a technologicky najvyspelejšej kozmickej spoločnosti. Podľa slov samotnej firmy tento rýchly iteračný vývojový prístup bol základom pre všetky hlavné inovatívne pokroky SpaceX, vrátane nosičov Falcon 9, kozmických lodí Dragon a telekomunikačných satelitov Starlink.

„Rekurzívne vylepšovanie je nevyhnutné, pretože pracujeme na vybudovaní plne znovu použiteľného dopravného systému schopného prepraviť posádku aj náklad na obežnú dráhu Zeme, pomôcť ľudstvu vrátiť sa na Mesiac a nakoniec cestovať na Mars a ďalej“, uvádza na svojich stránkach SpaceX.

(Pozn.: Rekurzívny proces je proces, ktorý opakuje sám seba, s menšími, alebo väčšími obmenami).

SpaceX z misie opäť získa množstvo cenných dát, takže verme, že ďalší integrovaný letový test bude opäť dokonalejší a snáď aj orbitálny.