Starship Integrated Flight Test 1

Pierwszy zintegrowany lot rakiety Starship należącej do SpaceX

Starship Integrated Flight Test 1, (często skracany do IFT-1) – pierwszy test w locie rakiety nośnej Starship wyprodukowanej przez amerykańską firmę SpaceX. Test odbył się 20 kwietnia 2023 roku[1], a Starship uległ zniszczeniu niecałe cztery minuty po wystartowaniu z placówki Starbase znajdującej się w Teksasie[2]. W momencie przeprowadzenia testu Starship stał się najpotężniejszą rakietą nośną, jaką kiedykolwiek uruchomiono, bijąc ówczesny rekord ustanowiony przez radziecką rakietę N1[3].

Starship Integrated Flight Test 1
Emblemat Starship Integrated Flight Test 1
Dane misji
Zaangażowani

SpaceX

Pojazd
Statek kosmiczny

Starship S24

Masa pojazdu

5 000 000 kg

Rakieta nośna

Starship

Start
Miejsce startu

Starbase, Teksas

Początek misji

20 kwietnia 2023, 13:33 UTC

Orbita okołoziemska
Apogeum

39 km

Perygeum

~6,340 km

Inklinacja orbity

26,4°

Lądowanie
Lądowanie

20 kwietnia 2023, 13:37 UTC

Czas trwania misji

3 minuty i 57 sekund (osiągnięte)
90 minut (planowane)

Przed startem SpaceX oświadczyło, że zmierzą sukces testu na podstawie tego "ile można się nauczyć” oraz, że różne zaplanowane wydarzenia związane z testem „nie są wymagane do pomyślnego zakończenia testu”[4]. Powszechnie uważano, że test przyczynił się do rozwoju rakiety Starship, a różni urzędnicy publiczni gratulowali SpaceX, w tym administrator NASA Bill Nelson i dyrektor generalny Europejskiej Agencji Kosmicznej Josef Aschbacher[5][6].

Planowano, że statek kosmiczny Starship S24 wykona niepełne okrążenie Ziemi, zanim ponownie wejdzie w atmosferę, wykonując kontrolowane wodowanie na Oceanie Spokojnym w pobliżu Hawajów[7]. Super Heavy używany w pierwszym stopniu rakiety Starship miał wykonać wodowanie w Zatoce Meksykańskiej około 30 kilometrów od wybrzeża Teksasu, 8 minut po starcie[8].

Starship wystartował o 13:33 UTC z prywatnego miejsca startowego SpaceX znajdującego się w Boca Chica w Teksasie. Na samym początku lotu uszkodzono platformę startową i otaczającą ją infrastrukturę, co według SpaceX było nieplanowane[9][1][10]. Trzy silniki rakietowe Raptor nie uruchomiły się przed startem, a kilka innych uległo awarii podczas lotu[11]. Starship przekroczył punkt Max Q, ale z powodu braku kontroli wektora ciągu nie podjęto próby separacji stopni[11]. Starship zaczął się obracać, po czym uruchomiono autonomiczny system przerywania lotu, który jednak nie zniszczył rakiety natychmiast. Starship rozpadł się 40 sekund później, prawie 4 minuty po rozpoczęciu lotu[12][13].

Po teście Federalna Administracja Lotnictwa wstrzymała przyszłe loty Starshipa w oczekiwaniu na wyniki dochodzenia w sprawie nieszczęśliwego wypadku nadzorowanego przez Federalną Administrację Lotnictwa i przeprowadzonego przez SpaceX[14]. Federalna Administracja Lotnictwa stwierdziła, że możliwość następnych lotów będzie zależeć od ustalenia przez agencję, że przyszłe starty nie będą miały wpływu na bezpieczeństwo publiczne[15]. W sierpniu 2023 roku Federalna Administracja Lotnictwa przedstawiła SpaceX listę 63. „działań naprawczych”, które będzie musiała podjąć, zanim pozwoli się na kolejny lot rakiety Starship[16][17][18].

Drugi test Starship Integrated Flight Test 2 rakiety nośnej Starship odbył się 18 listopada 2023 roku[19]. Podczas drugiego lotu nie powtórzyły się problemy napotkane podczas pierwszego lotu, a separacja stopni została przeprowadzona pomyślnie[20].

Rozwój

edytuj

Począwszy od 2019 roku SpaceX zbudowało kilka prototypów statków kosmicznych Starship wykorzystywanych jako drugi stopień w rakiecie nośnej Starship. Prototypy te zostały wystrzelone w sumie dziewięć razy, czego kulminacją było wystrzelenie statku kosmicznego Starship SN15 w dniu 5 maja 2021 roku, który zakończył pomyślnie sześciominutowy test w locie na wysokości 10 kilometrów[21].

W 2021 roku SpaceX złożyło wniosek do Federalnej Komisji Łączności, w którym opisano planowany pierwszy test rakiety Starship[22].

W czerwcu 2022 roku zakończył się przegląd środowiskowy placówki Starbase i platformy startowej. Ostatecznie stwierdzono brak znaczącego wpływu placówki na środowisko naturalne oraz nałożono na SpaceX obowiązek wdrożenia różnych środków łagodzących w stosunku do lokalnej dzikiej przyrody i miejsc historycznych, ale poza tym zezwolono na wydanie pozwolenia na lot.[23]

Federalna Administracja Lotnicza wydała licencję na pierwszy testowy lot Starshipa 14 kwietnia 2023 roku[24].

Opinie przed lotem

edytuj

Przed lotem 27 organizacji, w tym Sierra Club, South Texas Environmental Justice Network, Another Gulf is Could, Voces Unidas i Carrizo/Comecrudo Tribe, podpisało list otwarty wyrażający swoje obawy i sprzeciw wobec lotu rakiety Starship. Jako argumenty podali między innymi gentryfikację i nadmierną kontrolę obszaru, zakłócenia siedlisk dzikich zwierząt i rodzimych ceremonii oraz ryzyko wypadków związanych z emisją metanu[25].

Przebieg lotu

edytuj

Profil lotu

edytuj

Plan lotu Starshipa zakładał wystartowanie ze stanowiska startowego znajdującego się w Starbase, a następnie wykonanie lotu aż do osiągnięcia pożądanej transatmosferycznej orbity okołoziemskiej, szacowanej na około 250 × 50 km, co spowodowałoby, że statek kosmiczny Starship wszedłby ponownie w atmosferę po około 1 godzinie i 17 minutach lotu, po niemal pełnym okrążeniu[4]. Przewidywany tor lotu byłby suborbitalny[26].

Chociaż ostatecznie oba stopnie rakiety Starship mają nadawać się do ponownego użycia, SpaceX nie planowało podejmować próby ich ponownego wykorzystania w tym locie[27].

Planowany harmonogram misji[4]
Czas Zdarzenie 17 kwietnia 20 kwietnia
−02:00:00 Dyrektor lotu SpaceX przeprowadza ankietę i weryfikuje gotowość do załadunku paliwa Sukces Sukces
−01:39:00 Tankowanie paliwa (ciekły tlen i ciekły metan) do Super Heavy w toku Sukces Sukces
−01:22:00 Tankowanie paliwa (ciekły metan) do statku kosmicznego Starship w toku Sukces Sukces
−01:17:00 Tankowanie utleniacza (ciekłego tlenu) do statku kosmicznego Starship w toku Sukces Sukces
−00:16:40 Chłodzenie silników Super Heavy Sukces Sukces
−00:00:40 Interfejsy przepływu rozpoczynają procedurę odpowietrzania Nie zaliczono Wznowiono po wstrzymaniu
−00:00:08 Rozpoczyna się sekwencja zapłonu Super Heavy Sukces
−00:00:06 Zapłon silników Super Heavy Zapłon trzech silników został przerwany przez oprogramowanie
00:00:00 Odlot Udany start, ale spodowował znaczne uszkodzenia stanowiska startowego i pobliskich obiektów.
00:00:55 Max q (moment największego naprężenia mechanicznego rakiety) Znacznie późniejsze max q niż planowano
00:02:49 Wyłączenie silnika głównego (MECO) Pożar w tylnej części Super Heavy doprowadził do utraty komunikacji między komputerem pokładowym, a większością silników
00:02:52 Separacja stopni Nie podjęto próby
00:02:57 Zapłon silników w statku kosmicznym Starship
00:03:11 Uruchamianie spalania zwrotnego Super Heavy
00:04:06 Wyłączenie spalania zwrotnego Super Heavy
00:07:32 Super Heavy jest transoniczny
00:07:40 Uruchamianie silników Super Heavy do lądowania
00:08:03 Wodowanie Super Heavy
00:09:20 Wyłączenie silników w statku kosmicznym Starship (SECO)
01:17:21 Ponowne wejście w atmosferę statku kosmicznego Starship
01:28:43 Statek kosmiczny Starship jest transoniczny
01:30:00 Uderzenie statku kosmicznego Starship w wodę Oceanu Spokojnego

Próba z 17 kwietnia 2023 roku

edytuj

Statek kosmiczny Starship oraz Super Heavy został załadowany paliwem w placówce Starbase i miał wystartować o godzinie 13:20 UTC. Jednak start został przerwany osiem minut przed startem z powodu zamrożenia się zaworu ciśnieniowego w stopniu Super Heavy. Przed przerwaniem kontrola startów SpaceX pracowała nad rozwiązaniem problemu, mając na celu kontynuację startu tego samego dnia. Jednak zawór wykazywał niską reakcję, dlatego też SpaceX stwierdziło, że przygotuje się do drugiej próby co zajmie co najmniej 48 godzin[28][29].

Próba z 20 kwietnia 2023 roku

edytuj
Nagranie NASA ze startu Starshipa

62-minutowe okno startowe otworzyło się o godzinie 13:28 UTC w dniu 20 kwietnia 2023 roku[30]. O godzinie 13:33 UTC, Starship pomyślnie wzbił się w powietrze, powodując uszkodzenie platformy startowej. Podczas wznoszenia Starship zsunął się w bok, ponieważ trzy silniki Raptor nie uruchomiły się po starcie[31].

Podczas lotu wiele silników Raptor uległo awarii[32][1]. Transmisja internetowa SpaceX pokazuje rozbieżność między liczbą silników, które nie działają na wideo, a liczbą wyłączonych silników na nałożonej grafice[33].

Po osiemdziesięciu pięciu sekundach od startu Starshipa, SpaceX utraciło kontrolę nad wektorem ciągu w trzynastu silnikach, a tym samym utracono możliwość sterowania rakietą[31]. Starship wzniósł się na wysokość około 39 kilometrów przed wejściem w korkociąg po czym został aktywowany autonomiczny system przerywania lotu[31]. Celem owego systemu było natychmiastowe zniszczenie Starshipa, ale rakieta nie uległa eksplozji, a silniki nadal pracowały aż 40 sekund po uruchomieniu systemu przerywania lotu[31]. Po locie Federalna Administracja Lotnicza nie zgłosiła żadnych obrażeń ani szkód materialnych[34].

Następstwa

edytuj

Stanowisko startowe

edytuj

Platforma startowa została zbudowana bez odwracaczy płomieni, systemów zalania wodą i systemów tłumienia dźwięku oraz innych systemów powszechnie stosowanych w celu zapobiegania uszkodzeniom podczas startu[35]. Dyrektor generalny SpaceX Elon Musk, napisał na Twitterze w 2020 roku: „Chcę nie mieć w Boca odwracacza płomienia, ale może się to okazać błędem”[36].

Tuż po starcie ukazały się zdjęcia, które pokazały uszkodzenia betonu znajdującego się pod platformą startową[37]. Film SpaceX ze startu pokazał, że pewne szczątki betonu wpadają także do oceanu[38]. Elon Musk powiedział, że duże kawałki betonu uderzyły w wieżę startową, ale nie spowodowały znaczących uszkodzeń[31].

Wpływ na środowisko

edytuj
 
Zdjęcie satelitarne południowego Teksasu wykonane podczas lotu Starshipa

Wkrótce po wystrzeleniu mieszkańcy Port Isabel w Teksasie zgłosili tajemnicze cząstki spadające z nieba[39]. Rzecznik Port Isabel nazwał spadające cząstki „grubym ziarnem piasku, które po prostu opada na wszystko”, dodał, że gruz nie stwarza bezpośredniego zagrożenia dla zdrowia mieszkańców[35]. Kilku mieszkańców Port Isabel zgłosiło drżenie i rozbicie okien[35][40].

Teksański oddział US Fish and Wildlife Service poinformował, że lot Starshipa rozrzucił gruz na obszarze 1,22km2 na terenie placówki Starbase i parku stanowym w Boca Chica[41].

Późniejsze analizy chemiczne przeprowadzone na Uniwersytecie Centralnej Florydy oraz na Uniwersytecie Rice wykazały, że materiał przypominający pył to nieszkodliwy piasek plażowy[41]. Chociaż duże ilości pyłu o wielkości od 1 do 10 mikronów mogą być szkodliwe dla oddychania, naukowcy nie znaleźli ich w wystarczającej ilości i doszli do wniosku, że piasek nie stanowi zagrożenia dla zdrowia[41].

1 maja 2023 roku, dziesięć dni po pierwszym locie Starshipa, cztery grupy ekologiczne: Center for Biological Diversity, Sufrider Foundation, American Bird Conservancy, Save Rio Grande Valley oraz Carrizo Comeceudo Nation of Texas wspólnie pozwały Federalną Administrację Lotnictwa za udzielenie SpaceX licencji na start[42][43]. SpaceX zwróciło się z wnioskiem o zezwolenie na przyłączenie się do Federalnej Administracji Lotnictwa w charakterze pozwanego, na co udzielono zgody w czerwcu[44][45].

Śledztwo FAA

edytuj

Po pierwszym locie Starshipa Federalna Administracja Lotnictwa zażądała od SpaceX przeprowadzenia dochodzenia w sprawie źle przeprowadzonego lotu, w wyniku czego Federalna Administracja Lotnictwa uziemiła Starshipa do czasu uzyskania wyniku dochodzenia[16][14]. Federalna Administracja Lotnictwa ogłosiła również, że będzie monitorować sprzątanie gruzu z terenu placówki Starbase[46].

W następstwie raportu końcowego Federalna Administracja Lotnictwa zamknęła dochodzenie 8 września 2023 roku[17][47]. W tym samym oświadczeniu urzędnicy Federalnej Administracji Lotnictwa podkreślili, że „zamknięcie śledztwa nie oznacza natychmiastowego wznowienia startów rakiet Starship z Boca Chica[17][48]. Oraz że SpaceX musiała najpierw „wdrożyć wszystkie działania naprawcze, które mają wpływ na bezpieczeństwo publiczne"[17][49]. Federalna Administracja Lotnictwa ogłosiła również, że pełny raport z dochodzenia nie zostanie opublikowany ze względu na poufną treść, w tym informacje dotyczące kontroli eksportu[50].

Zobacz też

edytuj

Przypisy

edytuj
  1. a b c Jeff Foust, Starship lifts off on first integrated test flight, breaks apart minutes later [online], SpaceNews, 20 kwietnia 2023 [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  2. SpaceX’s gigantic Starship rocket blasts off and then explodes in its first test flight [online], NBC News, 20 kwietnia 2023 [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  3. Clive Simpson, How SpaceX's Starship stacks up to other rockets [online], Spaceflight Now, 17 kwietnia 2023 [dostęp 2023-04-20] [zarchiwizowane z adresu 2023-04-17] (ang.).
  4. a b c Starship Flight Test [online], SpaceX, 20 kwietnia 2023 [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  5. Emily Olson, Ayana Archie, SpaceX's massive rocket Starship explodes 4 minutes after liftoff [online], npr.org, 20 kwietnia 2023 [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  6. SpaceX Starship live: SpaceX Starship finally launches but blows up after take-off [online], BBC News, 20 kwietnia 2023 [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  7. Andrew Jones, SpaceX's 1st Starship and Super Heavy launch: How it will work [online], Space.com, 15 kwietnia 2023 [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  8. Andrew Jones, SpaceX's 1st Starship and Super Heavy launch: How it will work [online], Space.com, 15 kwietnia 2023 [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  9. Mike Wall, Why did SpaceX Starship's debut launch cause so much damage to the pad? [online], Space.com, 24 kwietnia 2023 [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  10. Jeff Foust, Musk predicts next Starship launch in a “couple months” [online], SpaceNews, 30 kwietnia 2023 [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  11. a b Chris Bergin, Elon Musk pushes for orbital goal following data gathering objectives during Starship debut [online], NASASpaceFlight.com, 3 maja 2023 [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  12. News | SpaceX Starship Experiences Anomaly In Flight [online], tlpnetwork.com [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  13. Chris Bergin: Elon Musk pushes for orbital goal following data gathering objectives during Starship debut. NASASpaceFlight.com, 2023-05-03. [dostęp 2023-05-05]. [zarchiwizowane z tego adresu (May 5, 2023-05-03)]. (ang.).
  14. a b Lora Kolodny: SpaceX Starship explosion spread particulate matter for miles. CNBC, April 24, 2023. [dostęp 2023-04-27]. [zarchiwizowane z tego adresu (April 25, 2023)]. (ang.).
  15. FAA Statements on Recent Aviation Accidents and Incidents | Federal Aviation Administration. 2023-04-23. [dostęp 2023-04-26]. [zarchiwizowane z tego adresu (April 23, 2023)].
  16. a b Marcus Ward, Letter to SpaceX [online], faa.gov, 7 września 2023 [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  17. a b c d FAA Closes SpaceX Starship Mishap Investigation [online], faa.gov, 8 września 2023 [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  18. Lora Kolodny, FAA orders Musk's SpaceX to take 63 corrective actions on Starship, keeps rocket grounded [online], CNBC, 8 września 2023 [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  19. Joey Roulette, US FAA okays SpaceX license for second launch of Starship Super Heavy [online], Reuters, 16 listopada 2023 [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  20. Ryan Weber, After upgrades, Starship achieves numerous successes during second test flight [online], NASASpaceFlight.com, 17 listopada 2023 [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  21. John Timmer, SpaceX successfully lands a Starship test flight [online], Ars Technica, 5 maja 2021 [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  22. Starship Orbital- First Flight FCC Exhibit [online], fcc.gov, 2021 [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  23. SpaceX [online], SpaceX [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  24. Michael Sheetz, SpaceX cleared by FAA to launch first orbital Starship flight [online], CNBC, 14 kwietnia 2023 [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  25. Emma Guevara i inni, Rio Grande Valley Community React Ahead of SpaceX Rocket Launch Blast on the South Texas Coastline [online], www.sierraclub.org, 19 kwietnia 2023 [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  26. SpaceX - Starship | Integrated Flight Test Rocket Launch [online], Space Launch Schedule, 20 kwietnia 2023 [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  27. Eric Berger, SpaceX’s Starship vehicle is ready to fly, just waiting for a launch license [online], Ars Technica, 10 kwietnia 2023 [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  28. Mike Wall, SpaceX scrubs 1st space launch of giant Starship rocket due to fueling issue [online], Space.com, 17 kwietnia 2023 [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  29. Kenneth Chang, SpaceX Starship Test Launch: Highlights From SpaceX’s Scrubbed Starship Rocket Launch Attempt, „The New York Times”, 17 kwietnia 2023, ISSN 0362-4331 [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  30. SpaceX’s Starship test flight delayed until Thursday after valve problem – Spaceflight Now [online] [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  31. a b c d e Michael Sheetz, SpaceX to spend about $2 billion on Starship this year, as Elon Musk pushes to reach orbit [online], CNBC, 30 kwietnia 2023 [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  32. Eric Berger, So what was that? Was Starship’s launch a failure or a success? [online], Ars Technica, 20 kwietnia 2023 [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  33. Starship Flight Test. SpaceX 2023-04-20. 46 minuta. [dostęp 2024-06-01].
  34. Unmanned Starship explodes over gulf after liftoff [online], Washington Post, 20 kwietnia 2023 [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  35. a b c Livia Albeck-Ripka, SpaceX’s Starship Kicked Up a Dust Cloud, Leaving Texans With a Mess, „The New York Times”, 21 kwietnia 2023, ISSN 0362-4331 [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  36. Elon Musk, x.com [online], X (formerly Twitter) [dostęp 2024-06-01], Cytat: Aspiring to have no flame diverter in Boca, but this could turn out to be a mistake (ang.).
  37. Richard Angle, Starship delivers excitement, but launch pad damage comes into question [online], TESLARATI, 20 kwietnia 2023 [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  38. Christian Davenport, SpaceX didn’t want to blow up its launchpad. It may have done just that. [online], washingtonpost.com, 22 kwietnia 2023 [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  39. SpaceX Explosion Sparks Environmental Concerns After Coating Texas Community in Ash | Common Dreams [online], www.commondreams.org [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  40. Michael Karlis, FAA grounds Elon Musk's SpaceX pending investigation into potential environmental damage [online], San Antonio Current [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  41. a b c Andrea Leinfelder, SpaceX Starship sprinkled South Texas with mystery material. Here’s what it was. [online], houstonchronicle.com, 2 września 2023 [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  42. FAA sued over SpaceX Starship launch program after April explosion [online], NBC News, 1 maja 2023 [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  43. Steve Gorman, Environmental groups sue US over SpaceX launch license for Texas [online], Reuters, 1 maja 2023 [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  44. Michael Sheetz, Lora Kolodny, SpaceX set to join FAA to fight environmental lawsuit that could delay Starship work [online], CNBC, 22 maja 2023 [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  45. Michael Sheetz, Lora Kolodny, SpaceX set to join FAA to fight environmental lawsuit that could delay Starship work [online], CNBC, 22 maja 2023 [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  46. FAA Monitoring SpaceX’s Clean-Up After Starship Launch [online] [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  47. Kristin Fisher, Jackie Wattles, FAA won’t issue license for SpaceX mega-rocket test launch until ‘corrective actions’ implemented [online], CNN, 8 września 2023 [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  48. Mike Wall, FAA closes investigation of SpaceX's Starship rocket launch mishap, 63 fixes needed [online], Space.com, 8 września 2023 [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  49. Lora Kolodny, FAA orders Musk's SpaceX to take 63 corrective actions on Starship, keeps rocket grounded [online], CNBC, 8 września 2023 [dostęp 2024-06-01] (ang.).
  50. Lora Kolodny, FAA orders Musk's SpaceX to take 63 corrective actions on Starship, keeps rocket grounded [online], CNBC, 8 września 2023 [dostęp 2024-06-01] (ang.).