L’astronave di Musk è esplosa di nuovo, ma ci sono due buone notizie
Astronave di Musk, il secondo volo di prova è finalmente arrivato!
Dopo una breve pausa, il conto alla rovescia riprese. Tra gli applausi della folla, il booster dotato di 33 motori Raptor portò la navicella in cielo. Quando si accese emise un enorme ruggito, la fiamma era brillante e la traiettoria in salita fu dritto e magnifico.
Quando il tempo è arrivato a circa 2 minuti e 50 secondi, il primo e il secondo livello sono stati separati con successo, ma poi il primo livello è esploso in una palla di fuoco e non è riuscito ad atterrare in mare come previsto.
▲ Separazione primaria e secondaria.
▲ Esplosione di primo livello.
Dopo che il secondo stadio ha continuato a volare per un certo periodo di tempo, SpaceX ha dichiarato di non poter ricevere dati dal secondo stadio e la trasmissione in diretta è stata interrotta. Ben presto anche il secondo stadio si è autodistrutto sopra la baia.
Durante il primo volo, il 20 aprile, Musk ha affermato che la percentuale di successo era del 50% ed è stato grato che la rampa di lancio non sia stata nemmeno fatta saltare in aria.
Sette mesi dopo, Musk è più fiducioso e crede che la probabilità che il secondo volo entri con successo in orbita sia di circa il 60%, ma consiglia comunque di non avere aspettative troppo alte: anche il completamento della "separazione degli stadi" è una vittoria.
Raggiungere il traguardo è un successo, ma anche il completamento degli obiettivi graduali è degno di celebrazione. Questo volo di prova ha pienamente realizzato la visione di Musk.
SpaceX ha dichiarato nella trasmissione in diretta: "Abbiamo ottenuto così tanti dati, che ci aiuteranno a migliorare il prossimo volo".
Sulla costa del Golfo, gli applausi sono esplosi nuovamente dal sito di lancio di Boca Chica, in Texas, echeggiando sugli schermi di tutto il mondo. Come ha scritto Musk su X oggi:
ANDIAMO! Enorme per l'umanità. Andiamo! Ottimo per l'umanità.
Stare sulle spalle del primo volo, ma è anche una grande avventura
L'astronave ha superato la linea della vita e della morte.
Perché dici così? L'astronave è composta principalmente da due parti:
- La "Starship Spacecraft" dotata di 6 motori Raptor in alto, il secondo stadio del sistema missilistico;
- Il "Super Heavy Booster" equipaggiato con 33 motori Raptor nella parte inferiore è il primo stadio del sistema missilistico.
Il momento più teso del secondo volo sono stati i 2 minuti e 41 secondi dopo il decollo, quando il primo e il secondo livello di classificazione sono stati effettuati come previsto.
▲ Seconda cronologia del volo.
Durante il primo volo, l'astronave aveva già subito un guasto alla separazione degli stadi. Secondo il piano dell'epoca, il booster venne spento per circa 2 minuti e 30 secondi, quindi il primo e il secondo stadio furono separati, ma il razzo continuò a rotolare e non riuscì a separarsi entro il terzo minuto.
A differenza del primo volo, questa volta SpaceX ha riprogettato i sistemi di separazione primaria e secondaria e ha provato per la prima volta la "separazione termica": il motore è stato avviato quando la navicella spaziale non si era separata dal booster, anziché accendersi dopo la separazione.
Poiché non è mai stato testato in un combattimento reale, Musk l'ha definita la "parte più pericolosa" del secondo volo, che potrebbe causare l'esplosione del booster. Questo è il motivo per cui sono state aggiunte prese d'aria e scudi termici tra i due stadi dell'astronave per espellere i gas di scarico surriscaldati.
▲ Lo scudo termico aggiunto al secondo volo.
Vale la pena rischiare e, se questo livello viene superato, ci sono buone probabilità che l'astronave entri in orbita. Musk ha affermato che la separazione termica crea una spinta piccola ma significativa che può aumentare il carico utile di circa il 10%.
Nell'attesa senza fiato del presentatore e del pubblico, la separazione termica del secondo volo è riuscita, questa è stata la prima buona notizia oggi, ma il primo e il secondo volo non sono riusciti ad atterrare e a volare come previsto.
Oltre alla separazione degli stadi, il secondo volo presentava più di 1.000 miglioramenti, grandi e piccoli, rispetto al primo volo.
Il primo è il booster. Il fallimento del primo volo era stato preannunciato fin dall'inizio: tre motori del booster non si erano accesi, due motori si erano guastati durante il volo e un motore funzionava a intermittenza.
▲ Diversi motori hanno funzionato male durante il primo volo.
SpaceX ha poi spiegato che durante la salita, una perdita di carburante nel booster ha causato un incendio, che ha interrotto la connessione con il computer di volo principale e che la maggior parte dei motori del booster ha perso la comunicazione, facendo perdere il controllo all'attrezzatura.
Quindi, prima del secondo volo, SpaceX ha aggiunto maggiore protezione ai componenti del booster, incluso un sistema antincendio ampliato.
La seconda buona notizia di oggi è che tutti i motori del secondo volo si sono accesi normalmente.
▲ Il motore ha funzionato stabilmente durante il secondo volo.
Inoltre, per rendere il motore più affidabile, SpaceX ha anche progettato un nuovo sistema elettronico di controllo vettoriale della spinta per il motore booster, che utilizza un motore completamente elettrico con meno potenziali punti di guasto ed è più efficiente dal punto di vista energetico rispetto a un sistema idraulico tradizionale. .
Il secondo è il sistema di autodistruzione. Durante il primo volo, l'astronave rotolò in modo incontrollabile per un po' prima di esplodere. Si diceva che il sistema di autodistruzione "AFSS" dell'astronave non fosse riuscito a funzionare in tempo. Questa volta SpaceX ha anche migliorato l'AFSS per prepararsi all'inaspettata necessità di "un uomo forte che si rompe il polso".
Poi c'è la rampa di lancio. Durante il suo primo volo, la Starship ha fatto esplodere un enorme cratere sulla rampa di lancio, spargendo cemento e altri detriti su un'area di circa 1,56 milioni di metri quadrati e provocando anche un incendio in un parco statale, facendo arrabbiare i gruppi ambientalisti locali.
▲La rampa di lancio dopo il primo volo.
Il problema risiede nella mancanza di un deflettore di fiamma, che solitamente viene montato sotto la rampa di lancio e dirige la fiamma a centinaia di metri di distanza.
▲ Il sistema di raffreddamento ad acqua aggiunto al secondo volo.
Quindi, prima del secondo volo, SpaceX ha rinforzato la piattaforma di lancio con cemento e ha aggiunto un sistema di raffreddamento ad acqua sulla piattaforma di lancio, chiamato vividamente da Musk "soffione gigante invertito", che spruzzava acqua verso l'alto per compensare la grande quantità d'acqua. generato dal booster.calore.
Dalla differenza tra il primo volo e il secondo volo si può vedere che il volo di prova dell'astronave è un processo di "innovazione incrementale".
I motori sono più affidabili? È possibile ottenere la separazione termica? La rampa di lancio non può far esplodere un grande cratere? Sarebbe fantastico se potessi correre fino al traguardo tutto d'un fiato, ma prima di ripartire SpaceX ha provato a correggere le domande sbagliate e ha risposto abbastanza bene.
Il razzo più potente della storia dell'umanità, il lungo viaggio tra le stelle e il mare
Starship, che ha attirato l'attenzione di tutto il mondo, è il veicolo di lancio per carichi pesanti di prossima generazione completamente riutilizzabile su cui SpaceX ha scommesso: è molto radicale nel concetto di design e trasuda l'arco tecnologico di Musk.
Starship è il veicolo di lancio più grande e potente della storia umana, con un'altezza di circa 120 metri e la sua spinta attuale è circa il doppio di quella del razzo Saturn V della NASA. Quest'ultimo inviò gli astronauti del programma Apollo sulla Luna negli anni '60 e '70 ed è considerato uno dei razzi di maggior successo nella storia umana.
Allo stesso tempo, Starship è anche il primo razzo progettato per essere completamente riutilizzabile al fine di ridurre i costi di ingresso nello spazio e, in definitiva, realizzare la commercializzazione del volo spaziale. Musk ritiene che questa sia una svolta tecnologica fondamentale necessaria per raggiungere l'immigrazione su Marte.
Come riciclare è una chiave se vuoi che sia riutilizzabile. Tuttavia, il secondo volo non prevedeva di recuperare il corpo del razzo nel luogo di lancio e sia il primo che il secondo stadio finirono in mare.
Possiamo ancora vedere solo nella schermata di simulazione come le "bacchette" della torre di lancio catturano dolcemente il booster che cade dal cielo.
▲ Filmati simulati del recupero dal sito di lancio.
Il primo e il secondo volo servono principalmente a dimostrare la capacità dell'astronave di volare in orbita e a misurarne le prestazioni e l'affidabilità. Il piano per il secondo volo è sostanzialmente lo stesso del primo volo e non richiede un volo orbitale completo.
Secondo il piano originale per il secondo volo, il primo e il secondo stadio dell'astronave sarebbero stati separati termicamente circa 2 minuti e 41 secondi dopo il decollo. Circa sette minuti dopo il decollo, il booster cadde nel Golfo del Messico.
La navicella spaziale ha poi continuato verso l'alto e verso est, raggiungendo una velocità massima vicina alla velocità orbitale, quasi girando intorno alla Terra prima di schiantarsi nell'Oceano Pacifico vicino alle Hawaii, un viaggio che è durato circa 90 minuti.
Dopo che il volo di prova orbitale ha avuto successo, SpaceX può iniziare a testare missioni di astronavi più complesse, incluso il rifornimento in orbita, il lancio di satelliti Starlink, ecc., per prepararsi a missioni nello spazio profondo più distanti e complesse.
▲ Durante il viaggio verso Marte è necessario il rifornimento in orbita.
Nel 2021, SpaceX ha sconfitto concorrenti come Blue Origin e ha vinto un contratto multimiliardario per la missione "Artemis" della NASA, responsabile della costruzione di un modulo lunare con equipaggio basato su un'astronave. È in gioco la vita umana, quindi dobbiamo essere cauti. Recentemente, la NASA ha dichiarato che la missione del modulo lunare con equipaggio Starship richiederà quasi 20 lanci.
▲ Mappa concettuale del modulo lunare con equipaggio della SpaceX Starship.
In definitiva, SpaceX spera di trasformare Starship in un’astronave di prossima generazione completamente riutilizzabile.
In altre parole, le astronavi possono essere riutilizzate in modo economico, sicuro e rapido per trasportare persone e merci nell’orbita terrestre, aiutare gli esseri umani a tornare sulla Luna ed eventualmente viaggiare su Marte e oltre.
Le difficoltà e i pericoli di prove e iterazioni ripetute possono essere difficili da spiegare agli estranei, e non esiste una cosa come "tutti i risultati si ottengono in una battaglia".
La pratica porta la vera conoscenza e fa esplodere il futuro
Musk ha fondato SpaceX nel 2002. Innovazione, alto profilo, velocità, sostenibilità… Lo stile imprenditoriale di Musk influenza profondamente i valori di SpaceX.
La pratica porta vera conoscenza e fa esplodere il futuro. Questo è l’approccio innovativo di cui SpaceX è orgogliosa:
Il rapido sviluppo iterativo è la base di tutte le principali innovazioni e progressi di SpaceX, tra cui Falcon, Crew Dragon e Starlink.
▲ Lanci di razzi Falcon Heavy.
Come tutti sappiamo, SpaceX è abituata a ripetute sconfitte e sconfitte, non ha paura di esporre problemi e scappatoie tecniche al mondo esterno e ha fatto esplodere molti "grandi fuochi d'artificio" con armi vere.
Da dicembre 2020 a maggio 2021, il prototipo del secondo stadio della Starship ha condotto una serie di voli di prova suborbitali ad alta quota, con 5 colpi e 4 bombe.
▲ L'astronave SN8 è atterrata troppo velocemente ed è esplosa.
Fu solo quando l'astronave SN15 atterrò dolcemente dopo il "Drago che oscilla la coda": anche se si accese una piccola fiamma, questa si spense rapidamente e il prototipo dell'astronave di livello 2 riuscì con successo ad un atterraggio morbido.
Durante il primo volo in orbita, il 20 aprile di quest'anno, il "corpo completo" del primo e del secondo stadio dell'astronave è stato installato e infine è decollato dalla rampa di lancio a livello orbitale. Ciò ha suscitato applausi e ha ottenuto il " piccolo obiettivo" di non far saltare in aria la rampa di lancio. Tuttavia, si disintegrò ed esplose 4 minuti dopo il decollo.
▲ L'astronave si alzò nel cielo sopra il Texas meridionale durante il suo primo volo.
C'è da dire che Musk ha un cuore grande:
Se guardi ogni volta i nostri video di lancio, vedrai che abbiamo fatto esplodere diversi prototipi.
Oltre alla "perdita di truppe" causata dalle esplosioni, SpaceX spesso ha anche ribaltato i precedenti progetti di razzi e innumerevoli prototipi sono stati direttamente abbandonati e demoliti.
Allo stesso tempo, SpaceX attribuisce grande importanza al controllo dei costi, utilizzando l’acciaio inossidabile come materiale strutturale principale e adottando un modello di produzione di massa: anche la seconda astronave non può entrare in orbita e altri veicoli spaziali sono in attesa.
▲ Possono essere tutte astronavi.
SpaceX sostiene che gli incidenti nel mondo reale sono il modo più rapido ed efficiente per raccogliere dati. Progetta, fai esplodere e aggiorna i prototipi rapidamente, meglio delle simulazioni e dei test a terra. La NASA, al contrario, preferisce test lenti e metodici.
Il secondo volo ha verificato completamente la teoria di SpaceX.
La fine sembra essere arrivata, ma nessuno sa quando verrà superata. L'esplorazione prima che la polvere si depositi spesso non è né un completo successo né un completo fallimento: è più probabile che si trovi a metà strada, ma è un po' più vicina all'obiettivo.
Sebbene la strada da percorrere sia ancora difficile, potrebbe essere sulla strada giusta.
Il sogno dell'umanità di viaggiare tra le stelle non si fermerà mai.
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