Starship (rakétarendszer)

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Ugrás a navigációhoz Ugrás a kereséshez

A Starship (korábbi nevén Starship-Super Heavy vagy BFR) a SpaceX újgenerációs szupernehéz rakétarendszere, amely arra lett tervezve, hogy az emberiség a Naprendszeren belüli égitestekre könnyen eljuthasson. A felső fokozatot Starship-nek, az alsót Super Heavy-nek hívják. A rakétátrendszert összefoglaló néven - a SpaceX hivatalos weboldala szerint - Starshipnek nevezzük.[1]

A Starship 2018-as változata (Művészi elképzelés)

Az űreszköz gyökeresen megváltoztatja az űrutazást, hiszen egy újfajta űrszállítmányozási rendszer épül ki általa, mely interkontinentális és bolygóközi utazásoknak ad teret, a költségeket jelentős mértékben csökkentve. Ezzel a nagyteljesítményű rakétával - a világ legerősebb rakétja lesz - kívánják kiváltani a Falcon rakétákat és a Dragon űrhajót.[2]

A rakétarendszer teljesen újrafelhasználható módban több mint 150 tonnát tud majd alacsony Föld körüli pályára juttatni.[3] A rakéta fejlesztése a vállalat két texasi (McGregor és Boca Chica), valamint floridai (Space Coast) telephelyén történik.[1]

Története[szerkesztés]

A Starship, akkor még “MCT” (Mars Colonial Transporter) tervezése 2012-ben kezdődött el, de 2016-ig nem történt semmilyen nagyobb bejelentés.[4] Ezen év szeptemberében azonban Elon Musk egy 12 méter átmérőjű karbon-kompozit rakéta, az ITS kifejlesztéséről tartott részletes előadást, itt merült fel először a Föld körüli pályán történő újratankolás ötlete.[5][6] Két évvel a prezentációja után Musk közölte, hogy az felső fázist siklószerűre tervezték át.[7]

A radikális változtatást 2018 decemberében jelentette be a SpaceX vezérigazgatója: a karbon-kompozitot rozsdamentes acélra cserélték le,[8] mert kriogén hőmérsékletek mellett sokkal jobb tulajdonságokkal rendelkezik, mint az eredetileg tervezett építőanyag. A rakéta fejlesztése a rendkívül költséges és nehezen gyártható karbon-kompozit leváltása után felgyorsult.[9]

A Starship Mk2 nevű prototípus építés közben (2019, Florida)

A rakétarendszer fejlesztésének finanszírozása magánúton történik, Musk becslése szerint körülbelül 2-3 milliárd dollárba (600-900 milliárd forintba) fog kerülni, amelynek nagy részét egy japán üzletember, Maezava Juszaku fizette.[2][9] A befektetésével több jegyet váltott egy Hold körüli útra, amit DearMoon projektnek neveztek el (lásd SpaceX holdturista-misszió).[10]

A rakéta prototípusainak tesztelése 2019-ben elkezdődött, az első orbitális teszt 2020-ra van tervezve.[11][12][13] A további repülési dátumok erősen függenek a tesztfázistól.[9]

Felépítése[szerkesztés]

A rakéta kétlépcsős és teljesen újrafelhasználható, ebben Falcon rakétákkal szerzett tapasztalat segíti a céget. A rendszer egésze 118 méter magassággal és 9 méteres átmérővel rendelkezik. A szerkezete és üzemanyagtartályai rozsdamentes acélötvözetből készülnek. A rakéta által használt Raptor hajtóművek folyékony oxigénnel és folyékony metánnal működnek, egyenként 2 MN tolóerőt hoznak létre.[1]

Első fokozat: Super Heavy[szerkesztés]

Az első fokozat - a Super Heavy - a SpaceX következő generációs hordozórakétája, amely 68 méter magas. A tervezett tömege üzemanyaggal együtt 3680 tonna, amit 37 darab Raptor hajtómű fog elemelni a földről, 72 MN tolóerőt generálva - rakéta hajtóműveinek száma (24-37 darab) ugyanakkor repülések után könnyen változtatható lesz.[14] Úgy tervezik, hogy a hordozórakéta a kilövés után visszatér a kilövőállás mellett kiépített leszállóhelyre, majd egy daru segítségével újra a kilövőállásra kerül. A landolást hat leszállóláb segíti.[1][15]

Második fokozat, az űrhajó: Starship[szerkesztés]

A Starship a rakétarendszer második fokozata, amely 50 méter magas és körülbelül 1500 tonnát nyom.[1][3] Hat Raptor hajtóművel van felszerelve, amelyek közül három vákuum optimalizált.[3] Az űrhajó egy nagy, hosszú időtartamú missziókra tervezett űreszközként szolgál, amely képes rakományt és utasokat szállítani Föld körüli pályára, valamint más bolygókra. Emellett földi utazásra is használható, a számítások szerint a rakéta a Föld két legtávolabbi pontja közötti utat mintegy másfél óra alatt tenné meg. Legalább három változata épül meg:[1]

Starship SN8
  • Ürhajó: nagy űrjármű, amely képes utasokat vagy rakományt alacsony Föld körüli pályára szállítani. Az űreszközt interkontinentális utazásra is lehet használni. A bolygóközi utazások csak az utántöltő űrhajó segítségével valósíthatók meg.[3]
  • Utántöltő űrhajó: nem-emberes űreszköz, amely csak arra szakosodott, hogy más űrjárművek üzemanyagtartályait feltöltse Föld körüli pályán. Ez a jármű fogja biztosítani azt, hogy egy nehéz űrhajót bolygóközi pályára tudjanak állítani.
  • Teherszállító űrjármű: olyan űreszköz, amely egy körülbelül 1100 m3-es rakományrekeszt foglal magában.[1] A rekesz felnyitható az űrben, megkönnyítve a hasznos teher (pl. műholdak) pályára állítását és a jármű újrafelhasználhatóságát. A SpaceX a Nemzetközi Űrállomással kapcsolatos missziókat is tervez vele végrehajtani.[1] Gyors földi szállításra is alkalmas az interkontinentális Föld-Föld pályán.
  • Személyszállító űrjármű: akár 100 utas szállítására alkalmas űreszköz, amely képes a Föld körüli pályára, a Holdra és a Marsra szállítani az űrutazókat. Az interkontinentális Föld-Föld repüléssel a bolygó legtávolabbi pontjai között 30 perc alatti elérést tesz majd lehetővé.[16][17]

Az űrhajó visszatérése az űrből kozmikus sebességgel fog történni. A légkörtől egy könnyen karbantartható és gyorsan cserélhető keramikus hőpajzs védi meg, eközben négy vezérszárny irányítja mozgását, lefékezését és leszállását a Raptor hajtóművek segítik.[1][3]

A fejlesztés lépcsői, prototípusok[szerkesztés]

A Starship fejlesztése nagy nyilvánosságot élvez, részben a fanatikus követőknek köszönhetően. Fejlesztés két helyszínen indult el: Floridában a Cocoa Beach-i és a Texasban lévő Boca Chica település melletti Boca Chica-i kísérleti telepen.

Hajtómű fejlesztés[szerkesztés]

A SpaceX Mars kolonizálás terveihez is felhasználható metánnal működő rakétamotorok fejlesztését Musk 2012 novemberében jelentette be a SpaceX meghajtó részlege számára. A Raptor névre keresztelt rakétahajtómű két, tengerszinti és vákuumra optimalizált változatban fejlesztették ki 2019-ig.

A Starship űrhajó fejlesztése[szerkesztés]

A Starhopper[szerkesztés]

A Starhopper a Starship űrhajó legelső prototípus példánya, amelyet a SpaceX Falcon 9 rakétájának fejlesztése során használt Grasshopper kísérleti rakéta mintájára neveztek el. Építése 2018. december elején kezdődött a Boca Chica melletti telephelyen.

A Starhopper eredetileg 9 méter átmérőjű és 39 méter magas volt, ám orrkúpja egy szélvihar során megsérült, így a tesztrepülésre annak (tulajdonképpen csak az üzemanyagtartályokat és 3 szárnyat/lábat tartalmazó) csonka verzióját készítették el, amelybe 1 darab Raptor rakétahajtóművet szereltek be.

A hajtóműtesztelések után az első, mindössze 18 m magas, 22 másodperces tesztrepülésre 2019. július 25-én került sor, majd 2019. augusztus 27-én megtörtént a Starhopper 150 m magasságú 57 másodperc időtartamú repülési tesztje, amelynek végén a Starhopper a körülbelül 100 méter távol lévő, kijelölt leszállási ponton ért földet. A Starhopper ezzel sikeresen teljesítette feladatát, ösztönzést adva a további fejlesztésekhez. Rozsdamentes acél teste a három lábon azóta is az indítóállványok közelében található, a Raptor rakétahajtóművet és egyéb segédberendezéseket leszerelték róla a további fejlesztésekhez.[18]

Mk1, Mk2, Mk4[szerkesztés]

Az Mk1 2019. november 20-án, az üzemanyagtartály nyomásának tesztelése alatt felrobbant. Az Mk2 - amelyet a Cocoa Beach-i telepen kezdtek fejleszteni - sosem készült el.[19] Az Mk4 feltételezhetően nem lett befejezve, csak néhány alkatrész készült el hozzá.

SN1, SN2[szerkesztés]

Az SN1 a nyomástesztek alatt, 2020. február 28-án megsemmisült. Az SN2-t sikeresen tesztelték (2020. március 8.).

SN3, SN4, SN5[szerkesztés]

Az SN3 2020. április 3-án, az üzemanyagtartály tesztelése közben megsemmisült. Az SN4 többszöri sikeres hajtóműtesztelés után, 2020. május 29-én felrobbant. Az SN5 2020. július. 30-án hajtóműtesztelésen esett át, majd 2020. augusztus 4-én a 150 méteres tesztrepülését sikeresen elvégezte.

SN6[szerkesztés]

Az SN6 Raptor SN29 hajtóművét 2020. augusztus 23-án sikeresen tesztelték, majd 2020. szeptember 3-án a 150 méteres tesztrepülése is eredményesen zárult.

SN7, SN7.1[szerkesztés]

Az SN7 egy kisebb üzemanyagtartály volt, ami a 2020. június 15-én történő teszteket sikertelenül zárta. Az SN7.1 a második nyomásteszten is sikeresen átment.

SN8[szerkesztés]

Az SN8 prototípust jelenleg is építik. Az alsó részéhez tartozó 3 Raptor rakétahajtóművet október 20.-án tesztelték először sikeresen, majd 2 nappal később felkerült rá az orrkúp a 2 fenti szárnnyal, illetve a hajtóműveket is kicserélték. A prototípus azóta több hajtómű teszten is átesett (legtöbbször sikeresen), a 15km-es tesztrepülését pedig december elején fogja megtenni.

SN9, SN10, SN11, SN12[szerkesztés]

Az SN9 prototípus már szinte teljesen készen áll, hogy a kilövőállomásra szállítsák át. Az SN10, SN11, SN12 prototípusok jelenleg építés alatt állnak.[20]

A hordozórakéta fejlesztése[szerkesztés]

Super Heavy SN1[szerkesztés]

Az első Super Heavy prototípus. Az építésének elkezdését 2020 szeptemberének végén jelentették be. A tervek szerint 2 darab Raptor hajtóművet fog tartalmazni, és az előző szériákhoz hasonlóan ez is tesztrepüléseket fog végezni. Az alkatrészei folyamatosan érkeznek a kísérleti telepre.[21]

Fel- és leszállóhelyek, kilövőállások[szerkesztés]

A SpaceX gyakorlatias szemléletére jellemzően már publikált felhasználói útmutatója[22] szerint két felszállóhelyen történik a szállítmányok integrálása (beszerelése) az űrhajóba:

  • Kennedy Space Center LC-39A | 28.6082° N, 80.6041° W
  • Boca Chica (SpaceX) | 25.9971° N, 97.1554° W

Boca Chica[szerkesztés]

A Boca Chica (SpaceX) telephely fel-leszálló területén 2020-ban két ideiglenes kilövőállvány ("A" és "B") szolgálja a nyomás- és hajtóműteszteket, valamint a próba-felszállásokat. Ugyanezen a területen elkezdődött az "orbitális kilövőállás" vasbetonszerkezetű lábazatának építése, a vasbetonszerelés után az alap és a hat fő tartóláb betonozása is elkészült.

Úszó platformok[szerkesztés]

Elon Musktól és a SpaceXtől származó információk szerint elkezdődött egy úszó platform fejlesztése, amellyel lehetővé válik a nemzetközi vizeken, valamint a világ nagyvárosainak közelében - de a zaj- és környezeti hatások miatt elegendően távol - történő fel-leszálló infrastruktúra telepítése. Ezt elsősorban, de nem kizárólag a Starship rendszerrel létrehozandó Föld-Föld űrszállítási rendszer megvalósítása érdekében tervezi Elon Musk.[23]

Jegyzetek[szerkesztés]

  1. a b c d e f g h i spacexcmsadmin: Starship (angol nyelven). SpaceX, 2019. szeptember 27. [2019. szeptember 30-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2019. október 9.)
  2. a b spacexcmsadmin: Mars (angol nyelven). SpaceX, 2016. szeptember 20. (Hozzáférés: 2019. október 9.)
  3. a b c d e Starship Update”.  
  4. Huge Mars Colony Eyed by SpaceX Founder : Discovery News. web.archive.org, 2014. november 15. (Hozzáférés: 2019. október 9.)
  5. The Evolution of the Big Falcon Rocket (amerikai angol nyelven). NASASpaceFlight.com, 2018. augusztus 9. (Hozzáférés: 2019. október 9.)
  6. SpaceX reveals ITS Mars game changer via colonization plan (amerikai angol nyelven). NASASpaceFlight.com, 2016. szeptember 27. (Hozzáférés: 2019. október 9.)
  7. First Private Passenger on Lunar Starship Mission”.  
  8. Musk, Elon: The new design is metal (angol nyelven). @elonmusk, 2018. december 8. (Hozzáférés: 2019. október 9.)
  9. a b c Elon Musk unveils Mars rocket plans”.  
  10. Űrvilág.hu - Japán milliárdos fizet be a Hold megkerülésére. www.urvilag.hu. (Hozzáférés: 2019. október 9.)
  11. 150 Meter Starhopper Test”.  
  12. Starhopper conducts Raptor Static Fire tests (amerikai angol nyelven). NASASpaceFlight.com, 2019. április 4. (Hozzáférés: 2019. október 9.)
  13. Grush, Loren: SpaceX’s new test rocket briefly hovers during first free flight (angol nyelven). The Verge, 2019. július 26. (Hozzáférés: 2019. október 9.)
  14. Groh, Jamie: SpaceX debuts Starship's new Super Heavy booster design (amerikai angol nyelven). TESLARATI, 2019. szeptember 29. (Hozzáférés: 2019. október 9.)
  15. Starship Launch Animation | South Texas”.  
  16. https://www.spacex.com/media/starship_users_guide_v1.pdf
  17. https://www.spacex.com/human-spaceflight/earth/index.html
  18. https://spacejunkie.hu/2020/03/03/urtortenelem-spacex-7-resz-starhopper-starship-super-heavy-mk1-mk2-sn1-prototipusok/
  19. https://spaceflightnow.com/2019/12/05/spacex-pausing-some-starship-work-in-florida/
  20. https://twitter.com/brendan2908/status/1320079017320431616 (magyar nyelven). Twitter. (Hozzáférés: 2020. október 28.)
  21. https://twitter.com/elonmusk/status/1313948554784800768 (magyar nyelven). Twitter. (Hozzáférés: 2020. október 28.)
  22. https://www.spacex.com/media/starship_users_guide_v1.pdf
  23. https://index.hu/techtud/2020/06/17/uszo_urkikotok_epiteset_tervezi_a_spacex/

Források[szerkesztés]

További információk[szerkesztés]

Kapcsolódó szócikkek[szerkesztés]