Copyright 2024 The Associated

Ο Starship ανεβαίνει επιτυχώς προς το Διάστημα, στην τρίτη δοκιμαστική του εκτόξευση

Ο Starship διαθέτει 33 πυραυλοκινητήρες, έχει ύψος 122 μέτρων και είναι ο μεγαλύτερος πύραυλος που έχει εκτοξευτεί ποτέ, ενώ και το διαστημόπλοιο στην κορυφή του μπορεί να μεταφέρει περισσότερους ανθρώπους από οποιοδήποτε άλλο προηγούμενο. 2 λεπτά και 45 δευτερόλεπτα μετά την εκτόξευση έγινε κανονικά ο διαχωρισμός του ύψους 50 μέτρων ανώτερου σταδίου του πυραύλου από το πρώτο στάδιο, το οποίο ξεκίνησε τη διαδικασία από μανούβρες και πυροδοτήσεις των κινητήρων του με το υπολειπόμενο καύσιμο, ώστε να επιστρέψει σώο στην επιφάνεια και συγκεκριμένα στη θάλασσα, κάπου πάνω από τον Κόλπο του Μεξικού. Ωστόσο δεν επιτεύχθηκε πυροδότηση όλων των κινητήρων, με αποτέλεσμα αυτό το τμήμα του πυραύλου να μην μπορέσει να κόψει ταχύτητα, και έτσι να καεί κατά την επανείσοδο στα πυκνότερα τμήματα της ατμόσφαιρας. Η «SpaceX» στοχεύει, όταν καταφέρει να επαναφέρει σώο στην επιφάνεια τον πύραυλο Super Heavy, να προσαρμόσει στον πύργο εκτόξευσης ειδικούς βραχίονες, που θα μπορούν να τον αρπάζουν και να τον σταθεροποιούν.

Υπέρθερμο πλάσμα αναπτύσσεται λόγω τριβής γύρω από τον πύραυλο Super Heavy καθώς αυτός κατεβαίνει με ταχύτητα, διασχίζοντας στρώματα της ατμόσφαιρας, λίγο πριν την καταστροφή του

Ο χρόνος έχει αρχίσει να γίνεται πιεστικός για τη «SpaceX», καθώς ο Starship είναι απαραίτητο στοιχείο για την αποστολή «Artemis 3», που επιδιώκει να επαναφέρει ανθρώπους στην επιφάνεια της Σελήνης, για πρώτη φορά μετά την τελευταία αποστολή «Apollo» τη δεκαετία του '70. Η «Artemis 3» προγραμματίζεται για το 2026 και μέχρι τότε - δηλαδή σε λιγότερο από δύο χρόνια - η «SpaceX» πρέπει να έχει πετύχει να περάσει ο Starship όλους τους ελέγχους που προβλέπονται για χρήση σε επανδρωμένες αποστολές. Αν ο Starship λύσει τα προβλήματά του, τότε θεωρείται πολύ πιθανό να χρησιμοποιηθεί στο μέλλον και για επανδρωμένες αποστολές στον Αρη. Μέσα στο 2024 προβλέπονται τουλάχιστον άλλες δύο δοκιμαστικές εκτοξεύσεις.

Το πρόγραμμα Εμπορικών Σεληνιακών Υπηρεσιών Φορτίου (CLPS) της αμερικανικής διαστημικής υπηρεσίας NASA αποτελεί συστατικό στοιχείο της προσπάθειας των ΗΠΑ να πραγματοποιήσουν νέες επανδρωμένες αποστολές στη Σελήνη και να εγκαταστήσουν εκεί μόνιμη βάση. Στο πλαίσιο του CLPS, αμερικανικές επιχειρήσεις αεροδιαστημικής χρηματοδοτούνται με 2,8 δισεκατομμύρια δολάρια, ώστε να αναπτύξουν τεχνολογίες ικανές για ομαλή μεταφορά φορτίων στην επιφάνεια του φυσικού δορυφόρου της Γης, προετοιμασίες που στοχεύουν να υποστηρίξουν την επανδρωμένη αποστολή «Artemis 3» της NASA στον νότιο πόλο της Σελήνης, προς το τέλος του 2026.

Υποτίθεται ότι η χρηματοδότηση που δίνει η NASA απευθείας στον ιδιωτικό τομέα, θα αποδώσει πολλαπλάσια και σε οικονομικό επίπεδο, θέτοντας τις βάσεις για μόνιμη ανθρώπινη παρουσία στο φεγγάρι και παράλληλα εκκινώντας εκεί μια οικονομική δραστηριότητα. Τα μέχρι τώρα αποτελέσματα του προγράμματος CLPS κάθε άλλο παρά ιδανικά είναι, ανεξάρτητα από τις δηλώσεις ικανοποίησης των εταιρειών που συμμετέχουν σε αυτό.

Η πρώτη αποστολή CLPS στις 8 Γενάρη, κόστους 108 εκατ. δολαρίων, η «Peregrine» της «Astrobotic», οδηγήθηκε σε καταστροφή στην ατμόσφαιρα της Γης, αφού εξαιτίας απώλειας καυσίμου λίγα λεπτά μετά την τοποθέτηση του σκάφους σε τροχιά προς τη Σελήνη, διαπιστώθηκε πως ήταν αδύνατη η πραγματοποίηση προσελήνωσης. Μαζί με το «Peregrine» καταστράφηκαν και τα 20 επιστημονικά φορτία από 7 συμμετέχουσες χώρες και τα φορτία από 16 εμπορικούς πελάτες, που μετέφερε. Λόγω του μικρού προϋπολογισμού των αποστολών CLPS, συγκριτικά με προηγούμενες ανάλογες αποστολές από την ίδια τη NASA, οι εταιρείες προσπαθούν να περικόψουν απ' όπου μπορούν, ώστε να βγάλουν κέρδος... Η επόμενη αποστολή της «Astrobotic», αφορά την άκατο Griffin, που θα μεταφέρει φορτίο πενταπλάσιας μάζας συγκριτικά με το «Peregrine» και περιλαμβάνει το ρόβερ VIPER της NASA, για την αναζήτηση νερού σε κρατήρα του νότιου πόλου της Σελήνης. Οι υπεύθυνοι της εταιρείας ευελπιστούν ότι «αυτήν τη φορά όλα θα πάνε καλά».

Και η δεύτερη αποστολή CLPS, η IM-1 της «Intuitive Machines», κόστους 118 εκατ. δολαρίων, δεν πήγε ακριβώς όπως προβλεπόταν. Αν και η άκατος «Οδυσσέας» της αποστολής κατάφερε να προσεληνωθεί στον κρατήρα Μάλαπερτ-Α του νότιου πόλου, το πρωτοποριακό κρυογονικό σύστημα προώθησής της εμφάνισε προβλήματα, όπως και τα λέιζερ προσδιορισμού θέσης, εξαιτίας ...αβλεψίας της «Intuitive Machines» λίγο πριν από την εκτόξευση. Ετσι, η επαφή της ακάτου με το έδαφος της Σελήνης έγινε με μεγαλύτερη ταχύτητα απ' ό,τι προβλεπόταν, ένα από τα έξι πόδια της έσπασε και η διαστημοσυσκευή έγειρε κατά 30 μοίρες, με αποτέλεσμα τα φωτοβολταϊκά της να μην μπορούν να παράγουν επαρκή ποσότητα Ενέργειας και η επικοινωνία με τη Γη να είναι πολύ δύσκολη.

Η ανώμαλη προσελήνωση δεν επέτρεψε σε ειδικό επιστημονικό όργανο της NASA πάνω στον «Οδυσσέα» να κάνει τις παρατηρήσεις, που θα βοηθούσαν επόμενες αποστολές να προστατευθούν από τα υλικά που εκτοξεύονται εξαιτίας των αερίων των προωθητήρων των ακάτων. Τώρα αυτά τα στοιχεία επιδιώκεται να συλλεχθούν από την αποστολή «Blue Ghost Mission 1» της «Firefly Aerospace», που έχει χρηματοδοτηθεί με 230 εκατ. δολ. για αυτή και μία ακόμη αποστολή, η δεύτερη στη μη ορατή από τη Γη πλευρά της Σελήνης.

Δοκιμή λειτουργίας RDE επί 4 λεπτά στο Διαστημικό Κέντρο Πτήσεων Μάρσαλ της NASA

Μια νέα εκδοχή πυραυλοκινητήρα υγρών καυσίμων δοκιμάζεται τώρα και αν αποδειχθεί ασφαλής και σταθερή, θα αποτελέσει ριζοσπαστική εξέλιξη στην Αεροδιαστημική. Ονομάζεται Κινητήρας Περιστροφικών Εκρήξεων (RDE, από τα αρχικά του ονόματος στα Αγγλικά) και είναι ακριβώς οι εκρήξεις εκείνες που τον κάνουν τόσο διαφορετικό. Το καύσιμο στους συμβατικούς πυραυλοκινητήρες δεν εκρήγνυται, αλλά εκτονώνεται, δημιουργώντας ένα μέτωπο έναυσης που απλώνεται σε υποηχητικές ταχύτητες. Αντίθετα, στους κινητήρες RDE το καύσιμο περισσότερο εκρήγνυται παρά καίγεται, ως αποτέλεσμα της μεγάλης συμπίεσης και θέρμανσης από ένα υπερηχητικό κύμα, με αποτέλεσμα τη σχεδόν ακαριαία κατανάλωση όλης της ποσότητας που μπήκε στον θάλαμο, και την παραγωγή μεγαλύτερης ώσης. Ετσι, οι κινητήρες RDE μπορούν να αξιοποιήσουν μεγαλύτερο μέρος της Ενέργειας που μπορεί να προσφέρει το καύσιμο και να προωθήσουν τον πύραυλο πιο μακριά και πιο γρήγορα, μεταφέροντας μεγαλύτερα φορτία. Η παραγόμενη ισχύς δεκαπλασιάζεται!

Τα οφέλη από τέτοιου είδους κινητήρες είναι από καιρό γνωστά, από τη θερμοδυναμική της καύσης, αλλά επί δεκαετίες οι ειδικοί θεωρούσαν σχεδόν αδύνατο τον έλεγχο τέτοιων κινητήρων ώστε να επιτευχθεί ομαλή λειτουργία τους. Η αστάθεια της καύσης ακόμα και στους συμβατικούς πυραυλοκινητήρες ήταν σοβαρό πρόβλημα από την αρχή, αλλά οι RDE αποτελούν μια προσέγγιση που αποδέχεται την αστάθεια και προσπαθεί να ελέγξει τον τρόπο που η καύση είναι ασταθής. Στην καρδιά κάθε RDE υπάρχει ένα άσβεστο δαχτυλίδι φωτιάς, με ωστικά κύματα εκρήξεων να περιστρέφονται συντονισμένα μέσα σε έναν δακτυλιοειδή θάλαμο καύσης, με ταχύτητες 3 έως 6 Mach (ταχύτητα του ήχου). Η περιδίνηση αρχίζει όταν γίνει έναυση του καυσίμου που ψεκάζεται από τρύπες στη βάση του θαλάμου. Οι κινητήρες RDE δεν έχουν κινητά στοιχεία και σε αντίθεση με τους συμβατικούς πυραυλοκινητήρες δεν χρειάζονται εισαγωγείς καυσίμου υψηλής ταχύτητας, καθώς η υψηλή πίεση των υπερηχητικών ωστικών κυμάτων στο - με ακρίβεια κατασκευασμένο - εσωτερικό τους κλείνει και ανοίγει έγκαιρα τις τρύπες εισαγωγής καυσίμου, ώστε να τροφοδοτηθεί το επόμενο κύμα που δημιουργείται στο πίσω μέρος.

Σύμφωνα με τη NASA, κινητήρες RDE θα χρησιμοποιηθούν σε διαστημικές πτήσεις και προσεδαφίσεις πιθανώς πριν το 2030. Ενα πλεονέκτημα ειδικά για τις ακάτους προσεδάφισης είναι ότι οι σημερινοί συμβατικοί προωθητήρες τους έχουν μήκος 30 έως 50 εκατοστών, ενώ οι αντίστοιχοι RDE θα μπορούν να είναι μόλις 5 εκατοστών! Βεβαίως, το υπουργείο Αμυνας των ΗΠΑ σκοπεύει να τους χρησιμοποιήσει για την κατασκευή υπερηχητικών πυραύλων 5 Mach και υπερηχητικών στρατιωτικών αεροσκαφών. Οι RDE δεν αποκλείεται να χρησιμοποιηθούν και για την κατασκευή υπερηχητικών αεροπλάνων της Πολιτικής Αεροπορίας, σε μια σύγχρονη εκδοχή του «Concord».