SpaceX describe los planes para un vuelo de prueba de una nave espacial – Spaceflight Now

El concepto artístico del Super Heavy Booster y el Starship se apilaron durante el lanzamiento. Crédito: SpaceX

SpaceX ha revelado el plan de vuelo para el primer lanzamiento de prueba orbital del enorme misil Starship de acero inoxidable de la compañía, una misión mundial de 90 minutos que se lanzará desde el sur de Texas y culminará con un reingreso y dispersión controlados en el Océano Pacífico cerca de Hawai. .

SpaceX ha incluido una exposición que muestra el plan de vuelo en A. Publica el depósito En el sitio web de la FCC el jueves.

El vuelo de prueba, sin pasajeros a bordo, despegará de las instalaciones de desarrollo Starship de SpaceX en la playa de Boca Chica en el sur de Texas, al norte de la frontera entre Estados Unidos y México. El sitio de lanzamiento de Starship, que SpaceX llama Starbase, es el mismo sitio donde los técnicos están construyendo rápidamente nuevos prototipos del cohete gigante de próxima generación.

Cuando esté completamente ensamblado, el enorme misil reutilizable alcanzará casi 400 pies (120 metros), lo que convierte al Starship en el lanzador más grande jamás construido.

La etapa de impulso, llamada Super Heavy, contendrá hasta 28 motores Raptor que queman metano en vuelos operativos y producirá alrededor de 16 millones de libras de empuje, el doble de la potencia del cohete Saturno 5 de la era Apolo de la NASA. Se instalarán seis motores Raptor en la parte inferior de la etapa superior del misil, también llamada Starship.

La nave estelar funciona como una etapa superior y un transportador recargable para transportar personas y carga a través del espacio a destinos en la órbita de la Tierra, la luna, Marte y otros lugares distantes.

SpaceX está desarrollando Starship como un sistema de transporte y lanzamiento espacial totalmente reutilizable capaz de transportar más de 100 toneladas métricas de carga a la órbita terrestre baja, más que cualquier otro misil del mundo.

Durante un intento de lanzamiento orbital, el propulsor de primera etapa superpesado reutilizable se desprendería de la nave espacial y regresaría a la Tierra para un aterrizaje vertical. En última instancia, SpaceX quiere usar brazos receptores en la torre de lanzamiento para capturar la primera etapa descendente, lo que facilita la configuración y el reabastecimiento de combustible para otra misión.

La nave continuará en órbita y desplegará sus cargas útiles o viajará a su destino en el espacio profundo, y finalmente regresará a la Tierra para volar de nuevo.

El primer vuelo de prueba orbital del Starship, aunque audaz en tamaño, tendrá como objetivo demostrar las capacidades básicas de lanzamiento del misil y regresar a él sin una prueba completa de los complejos sistemas de aterrizaje y recuperación, según el archivo SpaceX de la FCC.

Esta ilustración de la trayectoria enviada a la FCC muestra que la trayectoria de refuerzo Super Heavy de SpaceX seguirá en el primer vuelo de prueba orbital de la nave espacial. Crédito: SpaceX

El propulsor de cohete Super Heavy disparará su lote de 28 motores desde el Raptor durante aproximadamente 2 minutos y 49 segundos en una trayectoria hacia el este desde el sitio de lanzamiento de Starbase.

Después de unos dos segundos, el propulsor Super Heavy de 230 pies (70 m) sería eliminado para comenzar el descenso hacia el Golfo de México unos 8 minutos, 15 segundos después del lanzamiento. El propulsor gigante tendrá como objetivo aterrizar a unas 12 millas (20 kilómetros) de la costa, según SpaceX.

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Mientras tanto, la etapa orbital del Starship encenderá sus motores Raptor en T + más 3 minutos 56 segundos, y acelerará en órbita, dirigiéndose hacia el este sobre el Golfo de México y siguiendo un curso que corre entre el sur de Florida y Cuba. Se espera que los motores Raptor demoren alrededor de 8 minutos 41 segundos en la misión, dijo SpaceX, una vez que el misil alcance la velocidad orbital requerida de aproximadamente 17,000 mph (más de 27,000 km / h).

La nave espacial en órbita continuará volando entre el Estrecho de Florida. SpaceX dijo que alcanzaría la órbita hasta que haga que un objetivo propulsado aterrice a unos 100 kilómetros (unas 62 millas) de la costa noroeste de Kauai en un aterrizaje suave en el océano.

El viaje completo, desde el despegue en Texas hasta las salpicaduras cerca de Hawái, tomará unos 90 minutos.

“SpaceX tiene la intención de recopilar la mayor cantidad de datos posible durante el vuelo para estimar la dinámica de entrada y comprender mejor a qué está expuesto el vehículo en un sistema de vuelo que es extremadamente difícil de predecir con precisión o reproducir matemáticamente”, dijo SpaceX. “Estos datos demostrarán cualquier cambio en el diseño del vehículo o CONOP (concepto de operaciones) después del primer vuelo y construirán mejores modelos para que los usemos en nuestras simulaciones internas”.

Esta ilustración de la trayectoria proporcionada a la FCC muestra el camino que seguirá la etapa orbital de SpaceX en el vuelo de prueba orbital inaugural de la nave espacial. Crédito: SpaceX

La compañía no ha fijado una fecha para el lanzamiento de la primera prueba orbital de Starship, pero el CEO de SpaceX, Elon Musk, dijo que el primer disparo de Starship en el espacio podría ocurrir antes de fin de año.

La solicitud de SpaceX de autorización de la FCC para operar equipos de comunicaciones en el vuelo de prueba de la nave espacial en órbita indica que la compañía espera que la misión de demostración ocurra en algún momento entre el 20 de junio y el 20 de diciembre.

El primer vuelo de prueba de la nave espacial, que Musk sugirió a principios de este año que podría realizarse en julio, será seguido por una serie de vuelos continuos destinados a verificar el rendimiento del misil a altitudes relativamente bajas.

Los cinco modelos de naves espaciales lanzados desde diciembre utilizaron tres motores Raptor para impulsar cohetes de prueba de 16 pisos a altitudes de más de 30.000 pies (unos 10 kilómetros) sobre el sur de Texas. Cuatro cohetes de prueba detonaron durante o poco después del aterrizaje, pero el último prototipo de Starship, la Serie # 15, restauró el aterrizaje vertical propulsor en las instalaciones de Starbase.

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La etapa Starship, como el propulsor Super Heavy y el misil Falcon 9 parcialmente reutilizable que está actualmente en funcionamiento, utilizará el empuje variable de sus motores principales para ralentizar el descenso.

Este diagrama de trayectoria proporcionado a la FCC muestra la ruta que seguirá la etapa orbital de SpaceX durante el reingreso para completar el primer vuelo de prueba orbital de la nave espacial. Crédito: SpaceX

SpaceX está planeando más vuelos de prueba atmosféricos de los prototipos de Starship para ajustar el despegue y aterrizaje del cohete. La compañía también planea realizar su primera prueba de “salto” de un motor súper pesado de tamaño completo, presumiblemente antes de proceder con el intento de lanzamiento orbital.

Los ingenieros probaron muestras de deslizamiento del material Heat Shield en la piel de acero inoxidable del Starship, pero el misil en órbita requeriría una barrera térmica más completa para resistir las temperaturas extremas del retorno atmosférico.

El prototipo SN15 que se lanzó y aterrizó con éxito el 5 de mayo presentó varias actualizaciones al misil Starship. SpaceX dijo que los cambios “permitirán una mayor velocidad y eficiencia durante la producción y el vuelo”.

Las actualizaciones del SN15 incluyen “una nueva suite de aviónica mejorada, una arquitectura propulsora actualizada en el faldón trasero y un nuevo diseño y configuración para el motor Raptor”, dijo SpaceX.

El próximo salto vendrá en la capacidad de misiles Starship con el SN20, que estará equipado para un vuelo de prueba orbital.

Musk tuiteó a principios de este año que la combinación Super Heavy / Starship inicialmente tendría una alta probabilidad de lograr un lanzamiento exitoso en órbita, pero probablemente se necesitarían varios intentos antes de que SpaceX dominara las maniobras de Starship para volver a entrar y aterrizar desde la órbita.

El mes pasado, SpaceX ganó un contrato de $ 2.9 mil millones de la NASA para desarrollar un derivado de la nave espacial Starship para llevar astronautas a la luna a través del programa Artemis de la agencia espacial. SpaceX ha ganado ofertas de Blue Origin y Dynetics para ganar el contrato para la próxima nave espacial lunar clasificada por la NASA.

Según los planes de la NASA, los astronautas dejarán la Tierra a bordo del cohete del Sistema de Lanzamiento Espacial del gobierno y la cápsula Orion de la agencia, y luego se encontrarán con la nave espacial Starship que ya se encuentra en órbita lunar. La nave espacial se lanzará desde la Tierra sin nadie a bordo.

Después de aterrizar en la luna, los astronautas saldrán de la nave espacial y viajarán en ascensor hasta la superficie. Una vez que su trabajo esté completo, los miembros de la tripulación lanzarán la nave espacial nuevamente a la órbita lunar, se encontrarán con la cápsula Orion y regresarán a la Tierra.

El mes pasado, SpaceX ganó un contrato de $ 2.9 mil millones de la NASA para desarrollar un derivado de la nave espacial Starship para llevar astronautas a la luna a través del programa Artemis de la agencia espacial. SpaceX ha ganado ofertas de Blue Origin y Dynetics para ganar el contrato para la próxima nave espacial lunar clasificada por la NASA.

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Según los planes de la NASA, los astronautas dejarán la Tierra a bordo del cohete del Sistema de Lanzamiento Espacial del gobierno y la cápsula Orion de la agencia, y luego se encontrarán con la nave espacial Starship que ya se encuentra en órbita lunar. La nave espacial se lanzará desde la Tierra sin nadie a bordo.

Después de aterrizar en la luna, los astronautas saldrán de la nave espacial y viajarán en ascensor hasta la superficie. Una vez que su trabajo esté completo, los miembros de la tripulación lanzarán la nave espacial nuevamente a la órbita lunar, se encontrarán con la cápsula Orion y regresarán a la Tierra.

SpaceX ha reducido los costos de lanzamiento con su cohete Falcon 9, que cuenta con una primera etapa reutilizable y una cubierta de carga útil. Pero ninguna parte se puede reutilizar rápidamente, y la segunda etapa de Falcon 9 es nueva para cada misión.

“Con Starship, esperamos reutilizar todo”, dijo Musk el mes pasado. Este es un problema difícil para los misiles, eso es seguro. Nos tomó, ahora tenemos 19 años. Creo que el diseño de Starship puede funcionar. Es algo difícil de resolver y el apoyo de la NASA es muy apreciado en ese sentido. Creo que funcionará. “

En última instancia, Musk quiere poseer una flota de transatlánticos para recuperar y relanzar los propulsores Super Heavy y los misiles Starship.

“Se supone que el refuerzo debe usarse, no sé, docenas de veces al día, básicamente cada dos horas”, dijo Musk en un webcast X PRIZE el mes pasado. Esto se relaciona principalmente con el transporte de combustible y el montaje de barcos. Y luego el barco podría usarse, en teoría, cada tres horas … pero ciertamente cada seis a nueve horas, por ejemplo. Lo llamaremos dos veces al día para realizar el envío. Construiremos más barcos que refuerzos “.

Los funcionarios de SpaceX han sugerido que las naves espaciales podrían tener la tarea de viajar a través de continentes a alta velocidad de un punto a otro en la Tierra.

“Una vez que tenemos las plataformas espaciales flotantes, podemos colocarlas de modo que la nave pueda regresar en una órbita”, dijo Musk. “Entonces podría ser el caso, digamos que tenemos tres barcos lanzados todos los días, eso es 1,000 vuelos al año, cada uno con 100 a 150 toneladas de carga útil en órbita”.

“Yo diría que es solo recientemente, aunque creo que se puede lograr una reutilización completa y rápida”, dijo Musk. “No estuve seguro durante mucho tiempo, pero ahora estoy seguro”.

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