stringtranslate.com

Программа восстановления обтекателя SpaceX

Программа восстановления обтекателей SpaceX была экспериментальной программой SpaceX , начатой ​​в 2017 году в попытке определить, возможно ли экономически эффективно восстановить и повторно использовать отработанные обтекатели полезной нагрузки ракеты-носителя из суборбитального пространства . Экспериментальная программа стала оперативной программой, поскольку к концу 2020 года компания регулярно восстанавливала обтекатели после многих полетов, а к 2021 году успешно восстанавливала и повторно запускала ранее запущенные обтекатели на большинстве своих спутниковых запусков.

В первые годы программы SpaceX пыталась поймать спускающиеся обтекатели полезной нагрузки на парашюте в очень большую сеть на движущемся судне в Атлантическом океане к востоку от Космического побережья Флориды. Два бывших судна снабжения платформ — Ms.  Tree , ранее известное как Mr.  Steven , [4] и его родственное судно Ms.  Chief — были зафрахтованы SpaceX и использовались в 2018–2021 годах [5] в качестве экспериментальных платформ для подъема обтекателей ракет с орбитальных траекторий запуска Falcon 9. Эти быстрые корабли были модернизированы большими сетями, предназначенными для захвата обтекателей и предотвращения контакта обтекателей с морской водой, в рамках итеративной программы разработки по созданию технологии, которая в конечном итоге позволит экономично повторно использовать и повторно запускать обтекатели полезной нагрузки ракет. Ms Tree использовалась для экспериментов по подъему обтекателей SpaceX Falcon 9 несколько раз в 2018 году и начале 2019 года, когда она была названа Mr. Steven . Г-жа Три впервые успешно поймала обтекатель 25 июня 2019 года во время запуска Falcon Heavy 3, который нёс миссию STP-2 Министерства обороны . Это был первый рейс корабля по восстановлению обтекателя после его переименования, смены владельца и модернизации сети. [4] К 2020 году программа достигла рабочего состояния, когда обтекатели с большинства запусков спутников Falcon 9 были извлечены либо «в сети», либо из воды, и впервые обе половины обтекателя одного полета были пойманы в сети двух разных кораблей. Последний обтекатель, который был успешно пойман в сеть, был в октябре 2020 года. [6] В начале 2021 года сети были сняты с двух быстрых кораблей, и SpaceX прекратила аренду кораблей, и оба корабля были возвращены их владельцу.   

SpaceX обнаружила, что подъем обтекателей, плавающих на поверхности океана, был достаточным для поддержки экономичного повторного использования обтекателей полезной нагрузки при последующих запусках Falcon 9. [5] После окончания экспериментальной программы подъема «пойманных» обтекателей SpaceX вступила в эксплуатационную фазу и по состоянию на апрель 2021 года использовала контрактные [7] корабли Shelia Bordelon и Hos Briarwood [8] для подъема спущенных на парашютах обтекателей полезной нагрузки, которые достигли поверхности моря в хорошем состоянии, с помощью установленных на судах кранов.

В мае 2021 года SpaceX приобрела и начала переоборудовать два офшорных судна снабжения под названием Ella G и Ingrid для буксировки и поддержки беспилотных кораблей , а также для операций по восстановлению обтекателей на восточном побережье. Они зарегистрированы на Falcon Landing LLC, компанию, связанную со SpaceX, которая также владеет частным самолетом Илона Маска . Эти два судна были переименованы в честь астронавтов Demo-2 Дага Херли и Боба Бенкена как Doug [9] и Bob [10] соответственно за их вклад в разработку Crew Dragon компании SpaceX. [11] В настоящее время оба судна поддержки Bob и Doug работают из Порт-Канаверал, Флорида, вместе с другими спасательными средствами SpaceX. Чтобы облегчить подъем этих обтекателей из воды, в феврале 2022 года SpaceX приобрела две небольшие быстроходные лодки, Maverick и Goose , названные в честь персонажей сериала «Лучший стрелок » Пита «Маверика» Митчелла (Том Круз) и Ника «Гуся» Брэдшоу (Энтони Эдвардс), для обоих этих многоцелевых кораблей. [12]

SpaceX выполняет некоторую очистку и восстановление перед использованием ранее летавших обтекателей в следующем полете. SpaceX перелетал половины обтекателей более 300 раз, некоторые перелетали одиннадцать или более раз. [13]

История

Ms. Tree изначально была построена в 2014 году для SeaTran как судно снабжения платформы для поддержки быстрых операций по перевозке экипажей. Судно было названо Mr.  Steven в честь Стивена Мигеса, отца генерального директора SeaTran Блейка Дж. Мигеса . [14]

Впоследствии судно было зафрахтовано SpaceX в 2018 году для экспериментальной программы по обеспечению операций по «вылову и восстановлению» на поверхности моря для испытательной программы, в которой была предпринята попытка доставить большие 5,2 на 13,2 метра (17 футов × 43 фута) [15] обтекатели спутников ракеты-носителя Falcon 9, отделенные на высокой скорости и большой высоте, посредством входа в атмосферу и парашютного спуска на поверхность океана контролируемым образом, а затем поднять их для оценки и потенциального повторного использования. Поскольку обтекатели спутников традиционно сбрасываются в океан, обтекатели, используемые для этих испытаний, были несколько модифицированными тестовыми образцами . В рамках этих усилий г-н  Стивен был оснащен в июле 2018 года четырьмя большими рычагами для поддержки поднятой горизонтальной сети, похожей на гигантский батут или трапецию. [16]

В июле 2018 года г-н  Стивен был модернизирован и переоборудован гораздо большей сетью площадью 3700 м 2 (0,91 акра), что в четыре раза больше первоначального размера сети. [17] Модернизация включала замену оригинальных жестких рычагов и установку четырех новых рычагов, каждый из которых поддерживается и позиционируется двумя выдвижными амортизирующими штангами. [18] Каждый рычаг можно снять и разобрать на шесть подсекций. [19]

В июне 2019 года г-н  Стивен был переименован в г-жу  Три (игра слов «тайна») после того, как его приобрела компания Guice Offshore (GO), имеющая давние договорные отношения со SpaceX в качестве поставщика различных морских услуг. [4] [20]

25 июня 2019 года SpaceX успешно поймала первую половину обтекателя на Ms.  Tree в Атлантическом океане у побережья Флориды в рамках миссии Falcon Heavy STP-2 . [21]

6 августа 2019 года мисс  Три была использована для успешного захвата еще одной половины обтекателя от Falcon 9 , которая успешно запустила Amos-17 . [22] Теперь у SpaceX было две полные половины обтекателя, которые вернулись из космоса и были восстановлены сухими, без контакта с соленой водой. [23] Хотя сухое восстановление является предпочтительным для поддержания более чистой среды внутри обтекателя для защиты будущих полезных нагрузок, в конечном итоге SpaceX откажется от этого требования.

В августе 2019 года SpaceX зафрахтовала судно-близнец Ms.  Tree , Ms.  Chief (игра слов mischief), в качестве второго судна-ловца обтекателей, чтобы можно было извлечь обе половины одного и того же обтекателя при запуске Falcon 9. [24] [20] Этот второй корабль также эксплуатируется Guice Offshore, и поэтому  на бортах корабля указано «GO Ms. Chief». К октябрю 2019 года Ms.  Chief был оснащен соответствующим набором из четырех широких рук и ловчей сетью в рамках подготовки к двум одновременным попыткам извлечения обтекателя. [25]

11 ноября 2019 года во время миссии Starlink L1 оба корабля были отправлены в море, но были отозваны из-за сильного волнения на море, поэтому попытки их подъема не предпринимались. [26]

16 декабря 2019 года оба корабля были направлены в Атлантический океан для попытки подъема, но оба корабля едва не зацепились за половины обтекателя. [27]

29 января 2020 года оба корабля были подготовлены к попытке восстановления для запуска Starlink 3. Мисс  Три зацепила одну половину обтекателя, а мисс  Чиф едва не зацепила другую половину обтекателя. [28]

20 июля 2020 года обе половины обтекателя были успешно пойманы в первый раз обоими кораблями во время миссии Anasis-2. [29] Последний обтекатель полезной нагрузки, когда-либо пойманный SpaceX, был в октябре 2020 года во время миссии Starlink v1.0 L13. [6] В феврале 2021 года оба корабля были выведены из эксплуатации для снятия захватных рычагов . [6] 6 апреля 2021 года оба корабля в последний раз покинули порт Канаверал с водным салютом . [30]

SpaceX отказалась от экспериментальной программы по восстановлению обтекателей спускаемой под парашютом полезной нагрузки в сухом виде, в сетке на быстроходном корабле, к апрелю 2021 года. SpaceX решила проводить «мокрое восстановление» обтекателей на будущих полетах Falcon 9, обнаружив, что они могут очищать, восстанавливать и повторно использовать такие обтекатели более экономично, и поэтому их подчиненная компания Falcon Landing LLC приобрела два корабля для поддержки операций по мокрому восстановлению и беспилотным кораблям и назвала их Bob и Doug . [11] Одновременно с восстановлением обтекателей они также будут поддерживать миссии по буксировке и восстановлению ускорителей вместе со своими вспомогательными быстроходными катерами Maverick и Goose . [ требуется ссылка ]

Повторное использование обтекателя

Обтекатель полезной нагрузки SpaceX перед запуском TESS

В течение первых шести десятилетий космических полетов обтекатели полезной нагрузки расходовались при входе в атмосферу и падали в океан в качестве мусора.

В 2018 году компания SpaceX начала летные испытания с использованием обтекателей, спускаемых с суборбитальных траекторий над атмосферой на своих ракетах Falcon 9 .

В рамках миссии SES-10 в марте 2017 года SpaceX впервые успешно выполнила контролируемую посадку обтекателя полезной нагрузки в океан. SpaceX смогла извлечь половину обтекателя из воды после его приземления с помощью двигателей управления ориентацией и управляемого парашюта , мягко на воде. [31] [32] На пресс-конференции SES-10 компания объявила о своем намерении посадить обтекатели на сухую гибкую конструкцию, в шутку описанную Илоном Маском как «плавающий надувной замок », с целью повторного использования обтекателей. [33] [34] Стоимость обтекателя составляет около 6 миллионов долларов, что составляет 10 процентов от общей стоимости запуска Falcon 9. [16]

Идея «надувного замка» привела к тому, что SpaceX заключила контракт на быстроходное судно Mr.  Steven , которое впоследствии было модифицировано для натягивания большой сети между длинными руками, которые значительно выходят за пределы ширины судна. Mr.  Steven был оснащен системой динамического позиционирования и впервые был испытан после запуска спутника Paz с авиабазы ​​Ванденберг в феврале 2018 года. [35] [36] Испытание не было полностью успешным, поскольку обтекатель промахнулся мимо судна на несколько сотен метров, но благополучно приземлился в воде [37], прежде чем его подняли и доставили обратно в порт. [36] Все четыре попытки в первой половине 2018 года посадить обтекатель на спасательное судно потерпели неудачу, несмотря на то, что Mr.  Steven был оснащен более крупными сетями перед попыткой в ​​июле 2018 года. [38] [39]

В октябре 2018 года для отработки навыков восстановления вне миссий компания SpaceX провела испытания на падение половины обтекателя с вертолета, на котором находился г-н  Стивен . [40] Результаты испытаний не были обнародованы. [41]

В ходе миссии ArabSat-6A 11 апреля 2019 года SpaceX использовала спасательные катера GO Searcher и GO Navigator для быстрого подъема обеих половин обтекателя после их приземления в море; Маск объявил о успешном подъеме и повторно использовал обтекатели в более поздней миссии Starlink . [26] [42] SpaceX использовала тот же метод подъема в мае 2019 года при другом запуске Starlink. [43]

Первый успешный вылов обтекателя был осуществлен в рамках миссии STP-2 25 июня 2019 года. [21] Последний обтекатель полезной нагрузки, когда-либо пойманный в сеть, был в октябре 2020 года в ходе миссии Starlink v1.0 L13, и обтекатели стали чаще вылавливать из океана. [6]

К январю 2021 года SpaceX изменила конструкцию обтекателя, чтобы лучше приспособиться к восстановлению воды. Отверстия для подъема на половинах обтекателя были перемещены ближе к шву между двумя половинами обтекателя, «чтобы вода с меньшей вероятностью попадала в обтекатель через отверстия, когда половины плавают в океане». [6] К апрелю 2021 года компания публично отказалась от чистого восстановления и перешла на восстановление воды в качестве обычной эксплуатационной практики. [5]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Mr. Steven". www.seatranmarine.com . Архивировано из оригинала 4 октября 2018 г. Получено 3 октября 2018 г.
  2. ^ "Mr. Steven". MarineTraffic . Архивировано из оригинала 4 октября 2018 . Получено 3 октября 2018 .
  3. ^ "Vessel Documentation Query". www.st.nmfs.noaa.gov . Архивировано из оригинала 4 октября 2018 г. Получено 3 октября 2018 г.
  4. ^ abc Ральф, Эрик (30 июня 2019 г.). "SpaceX успешно ловит первый обтекатель Falcon Heavy в сеть мистера Стивена/мисс Три". Teslarati . Архивировано из оригинала 26 июня 2019 г. . Получено 25 июня 2019 г. .
  5. ^ abc Эрик Бергер (9 апреля 2021 г.). "Rocket Report: SpaceX отказывается от ловушек обтекателей". Архивировано из оригинала 20 апреля 2021 г. Получено 12 апреля 2021 г.
  6. ^ abcde Флетчер, Колин; Бургхардт, Томас (9 марта 2021 г.). «SpaceX развивает планы восстановления обтекателя, используя Octagrabber в погоне за быстрой повторной возможностью использования». NASASpaceFlight.com . Архивировано из оригинала 22 апреля 2021 г. . Получено 26 апреля 2021 г. .
  7. ↑ Веб-трансляция SpaceX Starlink Архивировано 29 апреля 2021 г. на Wayback Machine , 29 апреля 2021 г., в T-10:30
  8. ^ "Shelia Bordelon". Архивировано из оригинала 9 мая 2021 г. Получено 9 мая 2021 г.
  9. ^ "DOUG (Offshore Supply Ship) Registered in USA - Vessel Details, Current Position and Voyage Information - IMO 9529889, MMSI 368485000, Call Sign WDF2598". www.marinetraffic.com . Архивировано из оригинала 25 августа 2021 г. . Получено 25 августа 2021 г. .
  10. ^ "Судно BOB (Offshore Supply Ship) зарегистрировано в США - данные о судне, текущее местоположение и информация о рейсе - IMO 9529695, MMSI 368456000, позывной WDE9523". www.marinetraffic.com . Архивировано из оригинала 2 января 2022 г. . Получено 2 января 2022 г. .
  11. ^ ab "[ОБНОВЛЕНИЕ: Новые фотографии] Scoop: SpaceX приобретает и оснащает два корабля, потенциально для восстановления обтекателя". Space Explored . 12 августа 2021 г. Архивировано из оригинала 2 января 2022 г. Получено 2 января 2022 г.
  12. ^ @SpaceOffshore (7 марта 2022 г.). «У одной из этих новых скоростных лодок SpaceX включен трекер, и у этих лодок есть имена! Представляем... Mav…» ( Твит ) – через Twitter .
  13. ^ «В 2023 году SpaceX выполнила 96 успешных миссий, благополучно доставила на орбиту еще 12 астронавтов, провела два летных испытания Starship и более чем удвоила количество людей по всему миру, подключенных к @Starlink. Посмотрите, как @elonmusk представляет обновление компании:». X (ранее Twitter) . Архивировано из оригинала 13 января 2024 года . Получено 14 января 2024 года .
  14. ^ Уоттлз, Джеки (31 марта 2018 г.). «Последняя попытка запуска и восстановления SpaceX: мы все объясняем». CNNMoney . Архивировано из оригинала 4 октября 2018 г. Получено 3 октября 2018 г.
  15. ^ "Falcon 9 Launch Vehicle Payload User's Guide, Rev 2" (PDF) . 21 октября 2015 г. Архивировано из оригинала (PDF) 14 марта 2017 г. Получено 24 июня 2017 г.
  16. ^ ab Clark, Stephen (1 июня 2018 г.). «Новые фотографии иллюстрируют прогресс в попытках SpaceX восстановить обтекатель». Spaceflight Now . Архивировано из оригинала 16 июня 2018 г. Получено 7 августа 2018 г.
  17. ^ Майли, Джессика (18 июля 2018 г.). "Космический корабль-реаниматор 'Мистер Стивен' компании SpaceX получил масштабную сетевую модернизацию". Interesting Engineering . Архивировано из оригинала 3 октября 2018 г. . Получено 3 октября 2018 г. .
  18. ^ "SpaceX fairing catcher Mr Steven armless once again for maintenance and upgrades". www.teslarati.com . 27 августа 2018 г. Архивировано из оригинала 3 октября 2018 г. Получено 3 октября 2018 г.
  19. ^ Ральф, Эрик (1 октября 2018 г.). «SpaceX's Falcon 9 fairing catcher Mr Steven preps for October recovery attempt» (Мистер Стивен, обтекатель ракеты-носителя Falcon 9 от SpaceX готовится к попытке восстановления в октябре). www.teslarati.com . Архивировано из оригинала 3 октября 2018 г. . Получено 3 октября 2018 г.
  20. ^ ab Ральф, Эрик (14 октября 2019 г.). "SpaceX поймает два обтекателя Falcon 9 одновременно с помощью двух сетей". TESLARATI . Архивировано из оригинала 14 октября 2019 г. . Получено 11 ноября 2019 г. .
  21. ^ Этерингтон, Даррелл (25 июня 2019 г.). «SpaceX снова впервые использует многоразовую ракетную технику, захватив обтекатель Falcon Heavy с помощью лодки». TechCrunch . Получено 26 июня 2019 г. .
  22. ^ Этерингтон, Даррелл (6 августа 2019 г.). «SpaceX успешно запускает дважды летавший Falcon 9, ловит обтекатель в море». TechCrunch . Архивировано из оригинала 9 декабря 2020 г. Получено 6 августа 2019 г.
  23. ^ "Смотрите, как дрон SpaceX ловит часть ракеты, упавшую из космоса: SpaceX преуспевает в этом". CNET . 6 августа 2019 г. Архивировано из оригинала 7 августа 2019 г. Получено 7 августа 2019 г.
  24. ^ Ральф, Эрик (13 августа 2019 г.). «SpaceX добавляет новый корабль в флот после того, как обтекатель Ms. Tree приземлился второй раз подряд». Teslarati . Архивировано из оригинала 13 августа 2019 г. . Получено 17 августа 2019 г. .
  25. ^ @realChefJared (10 октября 2019 г.). «Большая четверка восточного побережья #SpaceX. @GOmsChief, GO MS. TREE, GO NAVIGATOR и @OCISLYDroneship» ( твит ) – через Twitter .
  26. ^ ab "Успешный запуск продолжает развертывание сети Starlink компании SpaceX". 11 ноября 2019 г. Архивировано из оригинала 17 ноября 2020 г. Получено 11 ноября 2019 г.
  27. ^ "SpaceX запускает спутники на орбиту, но не успевает зацепиться за носовой обтекатель". 18 декабря 2019 г. Архивировано из оригинала 18 декабря 2019 г. Получено 18 декабря 2019 г.
  28. ^ "SpaceX запускает 60 спутников Starlink, ловит обтекатель". 29 января 2020 г. Архивировано из оригинала 25 февраля 2021 г. Получено 29 января 2020 г.
  29. ^ "SpaceX успешно поймала обе половины обтекателя Anasis-2". SpaceFlight Insider . 21 июля 2020 г. Архивировано из оригинала 22 июля 2020 г. Получено 22 июля 2020 г.
  30. ^ Томпсон, Эми (27 июля 2021 г.). «SpaceX прекращает выпуск гигантских сетчатых лодок, ловивших носовые обтекатели ракет». Space.com . Архивировано из оригинала 6 октября 2021 г. Получено 6 октября 2021 г.
  31. ^ Генри, Кейлеб (30 марта 2017 г.). «SpaceX демонстрирует возможность повторного использования». SpaceNews . Архивировано из оригинала 6 сентября 2021 г. . Получено 13 сентября 2017 г. .
  32. ^ Лопатто, Элизабет (30 марта 2017 г.). «SpaceX даже приземлила носовой обтекатель с исторического использованного запуска ракеты Falcon 9». The Verge . Архивировано из оригинала 30 июня 2017 г. . Получено 31 марта 2017 г. .
  33. ^ ДеАрмонд, Крис (24 апреля 2017 г.). "Полная стенограмма: 3/30/17 SpaceX SES-10 Press Conference". Ускоренные стенограммы . Архивировано из оригинала 24 июня 2019 г. Получено 24 июня 2019 г.
  34. ^ Келли, Эмре (31 марта 2017 г.). «Чему мы научились после исторического перезапуска и посадки Falcon 9 компании SpaceX». Florida Today . Архивировано из оригинала 9 марта 2019 г. Получено 1 апреля 2017 г.
  35. ^ Этерингтон, Даррелл (18 февраля 2018 г.). «SpaceX использует сетевую лодку под названием «Мистер Стивен» для восстановления следующего ракетного обтекателя». TechCrunch . Архивировано из оригинала 20 февраля 2018 г. Получено 20 февраля 2018 г.
  36. ^ ab Baylor, Michael (25 февраля 2018 г.). «SpaceX’s Mr. Steven, the FSV fairing catcher – NASASpaceFlight.com». NASASpaceFlight.com . Архивировано из оригинала 25 февраля 2018 г. . Получено 26 февраля 2018 г. .
  37. ^ @elonmusk (22 февраля 2018 г.). «Промахнулся на несколько сотен метров, но обтекатель приземлился в воде целым. Думаю, его удастся поймать с помощью немного больших парашютов, чтобы замедлить падение» ( Твит ) – через Twitter .
  38. ^ Бартельс, Меган (25 июля 2018 г.). «SpaceX Lands Rocket in Hardest Conditions to Date and Attempts to Catch Fairing». Space.com . Архивировано из оригинала 26 января 2021 г. . Получено 7 августа 2018 г. .
  39. ^ Уолл, Майк (13 июля 2018 г.). «SpaceX Gives Nose-Cone-Catching Boat „Mr. Steven“ a Bigger Net». Space.com . Архивировано из оригинала 8 августа 2018 г. . Получено 7 августа 2018 г. .
  40. ^ Ральф, Эрик (11 октября 2018 г.). «SpaceX’s Mr. Steven returns with Falcon fairing half in net after drop test practice». Teslarati . Архивировано из оригинала 13 октября 2018 г. . Получено 12 октября 2018 г. .
  41. ^ Ральф, Эрик (19 октября 2018 г.). «Г-н Стивен из SpaceX подчеркивает неоднозначность зацепов обтекателя Falcon с возвратом порта». Teslarati . Архивировано из оригинала 30 октября 2018 г. . Получено 30 октября 2018 г. .
  42. ^ "SpaceX впервые запускает повторно летающий обтекатель и побивает рекорд повторного использования ускорителя Falcon 9". TechCrunch . Получено 24 декабря 2019 г. .
  43. ^ @elonmusk (23 мая 2019 г.). "@SpaceX Fairing halves recruited" ( твит ) . Получено 16 июня 2019 г. – через Twitter .

Внешние ссылки