9 Minuty
Przegląd: Lot 10 i ścieżka odbudowy
SpaceX przyspiesza przygotowania do dziesiątego pełnoskalowego testu Starship, po tym jak Federalna Administracja Lotnictwa (FAA) zakończyła analizę ostatniej awarii pojazdu w trakcie lotu, umożliwiając firmie wznowienie startów na obowiązującej licencji. Firma odbyła końcową weryfikację układu napędowego, tzw. test „spin prime”, w ośrodku Starbase w południowym Teksasie, po czym zwróciła pojazd do hangaru w celu finalnych inspekcji, poprawek na osłonie termicznej oraz innych prac przedstartowych. SpaceX zaplanował najwcześniejszy możliwy start na niedzielę, 24 sierpnia o 18:30 czasu lokalnego w Teksasie (23:30 UTC).
Do testu zostanie użyty cały zestaw Starship: dolny człon Super Heavy z 33 silnikami Raptor na metan oraz stopień górny Starship napędzany sześcioma silnikami Raptor. Cały pojazd mierzy około 123 metrów (403 stopy), stanowiąc kluczową architekturę SpaceX do wielokrotnego użycia, wynoszenia ciężkich ładunków i przyszłych misji na Księżyc, Marsa oraz budowy dużej infrastruktury orbitalnej, jak konstelacje Starlink.
Lot ten będzie przedmiotem szczególnej uwagi ze strony regulatorów, NASA i szerokiej społeczności astronautycznej, gdyż następuje po okresie licznych wyzwań i niepowodzeń. Rok 2024 przyniósł Starshipowi szereg spektakularnych osiągnięć – m.in. kilka udanych lotów i pierwsze lądowanie boostera Super Heavy na stanowisku. Jednak początek 2025 roku zdominowały anomalie w locie i poważna awaria podczas testu naziemnego. Lot 10 ma na celu zamknięcie otwartych problemów technicznych oraz zebranie kluczowych danych w zakresie wejścia w atmosferę i rozkładania ładunków, niezbędnych do przyszłych kamieni milowych, takich jak tankowanie na orbicie, odzysk górnego stopnia czy certyfikacja załogowego lądownika księżycowego.
Zamknięcie śledztwa FAA i ustalenia
FAA poinformowała, że „nadzorowała i zaakceptowała ustalenia dochodzenia prowadzonego przez SpaceX” dotyczącego majowej utraty pojazdu podczas lotu. Końcowy raport wskazał prawdopodobną przyczynę jako „awarię komponentu paliwowego”, a po przeglądzie działań naprawczych agencja dała zielone światło na rozpoczęcie przygotowań do Lotu 10 w oparciu o aktualną licencję.
SpaceX publicznie zidentyfikował wadliwy dyfuzor ciśnieniowy na górnej kopule głównego zbiornika metanu jako najbardziej prawdopodobne źródło awarii z maja. Czujniki zarejestrowały spadek ciśnienia w głównym zbiorniku metanu i wzrost ciśnienia w nosie pojazdu chwilę po starcie. Pojazd kontynuował pracę głównych silników, kompensując utracone ciśnienie, lecz odprowadzanie gazu z nosa statku i powiększający się wyciek paliwa w końcu przeciążyły system kontroli orientacji. Oprogramowanie bezpieczeństwa nakazało następnie odpowietrzenie pozostałego paliwa ze stopnia górnego i „pasywację” – aktywne wyłączenie pojazdu – zanim niekontrolowane wejście w atmosferę nad Oceanem Indyjskim przedwcześnie zakończyło misję.
Inżynierowie zdołali odtworzyć awarię dyfuzora podczas testów naziemnych, co pozwoliło na przeprojektowanie, lepiej kierujące gaz do zbiornika głównego i znacząco zmniejszające naprężenia strukturalne. FAA uznała działania SpaceX za wystarczające do powrotu do lotów.
Eksplozja podczas testów naziemnych i naprawa sprzętu
Przed zaplanowaniem Lotu 10, 18 czerwca doszło do osobnego incydentu, w którym statek Ship 36 został zniszczony w trakcie ładowania kriogenicznego paliwa. Pojazd uległ rozdarciu na stanowisku testowym Starbase, uszkadzając infrastrukturę i inicjując szeroką kontrolę zbiorników ciśnieniowych oraz procedur naziemnych. SpaceX przypisał tę awarię pęknięciu kompozytowego zbiornika COPV (Composite Overwrapped Pressure Vessel) – wysokociśnieniowego zbiornika azotu trzymanego wewnątrz ładowni, który eksplodował z dużą siłą.
W odpowiedzi firma wprowadziła szereg działań ograniczających ryzyko: obniżenie ciśnień roboczych COPV w kolejnych lotach, dodatkowe inspekcje i testy szczelności, zaostrzenie kryteriów akceptacji i wdrożenie zmiany sprzętowej mającej wyeliminować przyczynę awarii. Dodatkowo dostosowano aktywne stanowisko startowe do obsługi następnego pojazdu – Ship 37 – i przeprowadzono krótki test odpalenia wszystkich sześciu górnych Raptorów 1 sierpnia jako element weryfikacji przed startem.
Diagnoza techniczna: dyfuzor, COPV i podatność układów transferu paliwa
Dwie wyraźne usterki wyłoniły się z ostatnich incydentów: awaria dyfuzora ciśnieniowego obsługującego główny zbiornik metanu oraz podatność strukturalna COPV używanego do utrzymania ciśnienia. Zrozumienie działania tych podzespołów jest kluczowe, gdyż stanowią one fundament zarządzania paliwem i stabilności lotu.
- Dyfuzor ciśnieniowy: W rakietach na ciekłe paliwo zbiorniki muszą utrzymywać dodatnie ciśnienie, by paliwo płynęło do silników. Systemy ciśnieniowe wykorzystują gazy obojętne (najczęściej azot) do kontroli ciśnienia w zbiorniku. Dyfuzor rozprasza dopływający gaz, chroniąc zbiornik przed lokalnymi przeciążeniami. Awaria dyfuzora w górnej kopule zbiornika metanu doprowadziła do niezrównoważonego ciśnienia, co skutkowało nietypowym odpowietrzaniem i stopniowym wyciekiem paliwa, podważającym zdolność pojazdu do kontroli orientacji.
- Niezawodność COPV: COPV to lekkie zbiorniki na gazy pod wysokim ciśnieniem, wykonane z kompozytu z owijką. Są powszechnie używane w lotnictwie i astronautyce, jednak wymagają rygorystycznej kontroli jakości, gdyż defekty materiałowe lub uszkodzenia mogą prowadzić do katastroficznego rozerwania. Śledztwo SpaceX wykazało, że COPV w Ship 36 prawdopodobnie doznał uszkodzenia podczas ładowania paliwa. Obniżenie ciśnień i zaostrzone testy mają wyeliminować to ryzyko w najbliższych lotach.
Kumulacja tych problemów – zarówno awarie ciśnienia, jak i integralność zbiorników – pokazuje, że gospodarka gazami i hydraulika są równie krytyczne dla misji, co silniki czy osłony termiczne. Ulepszenia w tych obszarach stanowią fundament dla bezpiecznego, powtarzalnego testowania.
Założenia misji dla Lotu 10
SpaceX ogłosił, że Lot 10 będzie kontynuował poszerzanie zakresu operacyjnego boostera Super Heavy, przeprowadzając wiele zaplanowanych testów lądowania z odpaleniem silników. Główne cele tej misji to:
- Eksperymenty z osłonami termicznymi i wejściem w atmosferę: Lot pozwoli zebrać dane dotyczące różnych rodzajów płytek termicznych (ceramicznych i metalowych) zamontowanych na stalowej powłoce Starshipa. Poprawność działania osłon jest kluczowa, by uczynić górny stopień wielokrotnego użytku – powrót z orbity oznacza bowiem wyższe obciążenia cieplne niż ponowne wejście boostera. Inżynierowie będą oceniać, które typy płytek i metody montażu wytrzymują wejście, a które prowadzą do niebezpiecznych hot-spotów.
- Próba symulacji rozkładania ładunku: Planuje się próbą rozłożenia symulatorów satelitów przypominających swoimi wymiarami przyszłe satelity Starlink nowej generacji. Wcześniejsze loty również zakładały podobne testy, jednak awarie uniemożliwiały ich realizację.
- Eksperymenty podejścia boostera: Zamiast podejmować próbę lądowania na stanowisku w Starbase, Super Heavy ma wykonać kontrolowane wodowanie w Zatoce Meksykańskiej. Umożliwi to SpaceX testowanie różnych kombinacji silników i strategii ciągu podczas końcowego podejścia, również w razie awarii podstawowych silników lądujących.
- Poszerzanie zakresu lotu: Inżynierowie będą testować dla boostera zmienne warunki lotu w granicach nowych marginesów bezpieczeństwa, by poznać limity wytrzymałości i zachowanie płynów w trakcie zejścia. Wcześniej loty wykonywano pod bardziej stromymi kątami, co stresowało hydraulikę i mogło współprzyczynić się do awarii konstrukcji – parametry te zostały skorygowane.
Zgromadzone dane posłużą do rozwoju nowej konfiguracji Starshipa – tzw. Wersji 3 (Block 3), która będzie wyższa i wyposażona w unowocześnione silniki Raptor oraz ulepszone systemy.
Osłona termiczna, wielokrotność użycia i droga do operacji orbitalnych
Największym inżynierskim wyzwaniem programu pozostaje opracowanie osłony termicznej zdolnej przetrwać powrót z prędkości orbitalnych. Zwrot górnego stopnia w stanie nienaruszonym i próba lądowania napędowego lub chwytu na stanowisku wymagają takiej kombinacji materiałów i metod mocowania płytek, które wytrzymają ekstremalne obciążenia cieplne i mechaniczne przy hipersonicznym zejściu.
W 2024 roku Starship zdołał wykonać kilka kontrolowanych wodowań i odzyskać booster Super Heavy na stanowisku – potwierdzając potencjał szybkiej wielokrotności użycia. Jednak w 2025 kilka testów zakończyło się fiaskiem zanim górny stopień przeszedł wejście w atmosferę, pozostawiając luki w wiedzy nt. trwałości osłon termicznych. Sensory z wcześniejszych lotów wykryły punktowe przegrzania spowodowane brakiem lub uszkodzeniem płytek – te obserwacje mają kluczowe znaczenie w eksperymencie Lotu 10.
Wielokrotny górny stopień byłby rewolucją: pozwoliłby zmniejszyć koszt marginalny wynoszenia ładunków i otworzyłby ścieżkę do ambitniejszych architektur misji, jak tankowanie na orbicie – kluczowe dla dużych misji międzyplanetarnych oraz realizacji zamówienia NASA na załogowy lądownik księżycowy Artemis. Dopiero opanowanie rutynowego odzysku górnego stopnia uczyni te wizje rzeczywistością.
Kontekst programu: Starlink, Artemis i wizja Marsa
Starship jest kluczowy dla wielu planów. NASA wybrała Starship jako pojazd załogowy (HLS) programu Artemis, który ma przywrócić ludzi na powierzchnię Księżyca. Wersja załogowa wymaga jednak rygorystycznych norm bezpieczeństwa – każda udana próba i potwierdzone modyfikacje są niezbędne do certyfikacji.
Odrębnie, Starship ma być trzonem rozwoju konstelacji Starlink; jego ogromne możliwości ładunkowe pozwolą na szybkie wynoszenie tysięcy satelitów, znacząco skracając czas i redukując koszt budowy infrastruktury orbitalnej. Założyciel SpaceX Elon Musk od lat wiąże Starshipa z długofalową wizją zasiedlenia Marsa – plan ten zależy od potwierdzonej wielokrotności użycia, tankowania na orbicie i produkcji na dużą skalę.
Opóźnienia w opanowaniu odzysku górnego stopnia czy tankowania przesuwają te marzenia w czasie. SpaceX liczył na testy tych technologii już w 2025 roku; po ostatnich perturbacjach są one bardziej prawdopodobne dopiero rok później. Każdy kolejny test i wyciągnięte z niego wnioski tworzą mapę drogową rozwoju Block 3 i dalszych wersji.
Co oznaczałby sukces Lotu 10?
Nawet szeroko pojęty sukces Lotu 10 nie zapewni od razu zdolności operacyjnych, ale stanowiłby wyraźny postęp w trzech newralgicznych obszarach: niezawodność systemów ciśnienia i hydrauliki, integralność zbiorników COPV oraz trwałość osłon termicznych. Zrealizowanie symulacji rozkładania ładunku i zebranie szerokiego zestawu danych z wyjścia w atmosferę pozwoli inżynierom zweryfikować materiały i techniki mocowania płytek. Udowodnienie opanowania różnych trybów zejścia boostera poszerzy zestaw narzędzi odzysku dla tej konstrukcji.
Zatwierdzenie przez FAA i przejrzystość raportowania przyczyn awarii mają także znaczenie dla zaufania publicznego i tempa programu. NASA i inni kluczowi klienci oczekują dowodów skutecznych działań naprawczych zanim powierzą Starshipowi misje załogowe i cenne ładunki.
Bliska perspektywa sprzętowa i dalsza ścieżka konfiguracji
SpaceX aktualnie użytkuje dwa pozostałe pojazdy Wersji 2 (Block 2) przed przejściem do Wersji 3, która wprowadzi nowe rozwiązania strukturalne i silnikowe – przede wszystkim ulepszone silniki Raptor. Firma stawia na model iteracyjny: każdy lot i test naziemny natychmiast przekłada się na poprawki w następnych konstrukcjach. Według zapowiedzi, SpaceX zamierza wykonać co najmniej dwa kolejne loty na obecnej generacji, z których każdy został zaprojektowany tak, by poszerzać zakres możliwych operacji rakiety wielokrotnego użytku.
Krótkoterminowe ulepszenia obejmują rygorystyczniejsze testy COPV, niższe ciśnienia robocze, przeprojektowane dyfuzory ciśnieniowe i usprawnione profile zejścia Super Heavy. Wszystkie te zmiany mają służyć minimalizacji pojedynczych punktów awarii i zwiększeniu marginesu bezpieczeństwa w obliczu nieoczekiwanych obciążeń.
Ryzyka i kwestie bezpieczeństwa publicznego
Wielkoskalowe prototypy rakiet wiążą się z ryzykiem. Trajektorie testów Starshipa prowadzą nad zaludnionymi rejonami i międzynarodową przestrzenią powietrzną, co udowodniły fragmenty spadające w pobliżu Bahamów czy Turks i Caicos podczas wcześniejszych lotów. Nad wszystkim czuwa FAA poprzez licencjonowanie, ocenę środowiskową i dochodzenia powypadkowe. Zatwierdzenie przez agencję ostatnich działań SpaceX to krok konieczny w powrocie do lotów w sposób świadomie zarządzający ryzykiem, ale tylko dalsza transparentność i kolejne bezpieczne loty zapewnią trwałe zaufanie regulatora i społeczeństwa.
Podsumowanie
SpaceX przygotowuje Lot 10, by przezwyciężyć serię ostatnich przeszkód inżynierskich poprzez modyfikacje sprzętu i procedur. FAA zamknęła dochodzenie w sprawie majowej awarii i dała zielone światło na kontynuowanie programu po wskazaniu wadliwego dyfuzora i wdrożeniu działań naprawczych. Dalsze środki ograniczające ryzyko dotyczyły czerwcowego rozerwania COPV podczas testów, które doprowadziło do utraty Ship 36.
Lot 10 skoncentruje się na decydującym zebraniu danych o materiałach osłony termicznej, testach symulowanego rozkładania ładunków i nowych trybach kontroli zejścia boostera. Te eksperymenty są nieodzownym etapem na drodze do wielokrotnego użycia, demonstracji tankowania na orbicie i realizacji misji załogowych Artemis. Choć jeden test nie rozstrzygnie o przyszłości Starshipa, powodzenie Lotu 10 byłoby przełomem – zarówno dla SpaceX, jak i dla wszystkich dążących do budowy dużych, wielorazowych systemów wynoszenia i eksploracji głębokiego kosmosu.
Słowa kluczowe: Starship, Super Heavy, silniki Raptor, śledztwo FAA, COPV, osłona termiczna, wielokrotność użycia, Starbase, Starlink, Artemis, tankowanie orbitalne, dyfuzor ciśnieniowy, paliwo kriogeniczne, testy lotne,
Źródło: arstechnica
Komentarze