Starship flight test 4 был четвертым летным испытанием ракеты -носителя SpaceX Starship . Прототипами запущенных в полет аппаратов были верхняя ступень Starship Ship 29 и Super Heavy Booster 11. [ 4] [5] SpaceX провела летное испытание 6 июня 2024 года.
Главные испытательные цели этого полета, обе из которых были достигнуты, заключались в том, чтобы сверхтяжелый ускоритель имитировал посадку на «виртуальную башню» прямо над поверхностью Мексиканского залива , а также в том, чтобы Starship выдержал по крайней мере пиковый нагрев во время входа в атмосферу . [6]
Это был первый комплексный испытательный полет, в ходе которого и Starship, и Super Heavy успешно вернулись в атмосферу и совершили вертикальную посадку на поверхность океана.
Испытательный полет Starship 3 в марте 2024 года достиг полной продолжительности работы обеих ступеней и достиг орбитальной скорости [ требуется ссылка ] . Однако обе ступени были разрушены во время возвращения в атмосферу , что побудило SpaceX провести расследование инцидента под надзором FAA . FAA заявило, что для выдачи лицензии на запуск для этого полета, четвертого испытательного полета, требовалась завершенная модификация лицензии, включающая корректирующие действия и отвечающая другим требованиям. [7] [8]
В начале апреля SpaceX заявила, что намерена попытаться осуществить посадку ускорителя с опорами башни во время пятого испытательного полета, если виртуальная посадка ускорителя будет успешной во время четвертого испытательного полета. [9] В конце апреля представитель NASA подтвердил, что SpaceX остается на пути к четвертому испытательному полету, который должен состояться в мае 2024 года. [10]
Лицензия на связь, необходимая для полета 4, была выдана FCC 18 апреля. [11] 17 мая SpaceX обратилась в FAA с просьбой вынести определение общественной безопасности относительно третьего испытательного полета, что позволило бы SpaceX запустить испытательный полет, пока ведется расследование инцидента, если будет установлено, что никакой угрозы общественной безопасности нет. [12] FAA завершило расследование 28 мая и постановило, что третий испытательный полет не представлял угрозы общественной безопасности. [13] [14] SpaceX получила от FAA 4 июня одобрение регулирующих органов на запуск. [15]
Первоначально запуск четвертого испытательного полета Starship был запланирован на 5 июня, но был перенесен на день, на 6 июня. [16] Для этого четвертого испытательного полета FAA перечислило три конкретных результата, которые не повлекли бы за собой расследование несчастного случая: корабль сгорел во время входа в атмосферу, закрылки не имели достаточного контроля над кораблем или двигатели Raptor 2 не смогли повторно запуститься для посадки. [17]
Booster 11 и Ship 29 были впервые замечены около августа 2022 года. Обе ступени прошли несколько криогенных контрольных испытаний в конце 2023 года, а Ship 29 выполнил испытание на вращение в марте 2024 года. [18] После третьего испытательного полета Starship Ship 29 был поднят на суборбитальную площадку B для двух статических огневых испытаний в конце марта, а затем был возвращен в Хай-Бэй для предполетных модификаций. 5 апреля на Booster 11 на орбитальной пусковой установке A был проведен статический огневой запуск 33 двигателей . Кольцо горячей ступени Booster 11 было установлено в начале мая. [19] Ship 29 был поднят на Booster 11 15 мая, [20] после чего 16 мая состоялось испытание частичной загрузки топлива. [21] 20 мая была проведена генеральная репетиция в мокром состоянии (WDR). [22]
28 мая SpaceX провела вторую генеральную репетицию S29 и B11, [23] а 30 мая SpaceX установила систему прекращения полета (FTS или AFSS) на B11 и S29. [24] 5 июня S29 была установлена поверх B11 в четвертый и последний раз. [18] SpaceX намеренно исключила две плитки TPS (системы тепловой защиты) и заменила одну более тонкой плиткой, чтобы проверить, как потеря плиток повлияет на корабль. [25]
Во время третьего испытательного полета Starship, ускоритель был разрушен непосредственно перед приводнением из-за отказов двигателей, вызванных блокировкой фильтров жидкого кислорода для двигателей. Корабль был разрушен во время входа в атмосферу из-за чрезмерной скорости крена, вызванной засорением клапанов управления креном. В результате были внесены изменения в кислородные баки Booster 11 для улучшения возможности фильтрации топлива, в то время как были внедрены изменения в аппаратное и программное обеспечение для повышения надежности запуска Raptor . Дополнительные двигатели управления креном были добавлены к кораблю для улучшения избыточности управления ориентацией. [26] [27]
На корабле 29 было замечено несколько изменений, включая обновления клея для плитки TPS и компоновки. B11 получил обновления, такие как усиление баков и дополнения для повышения жесткости и долговечности. [28] Самые большие горизонтальные баки в орбитальном резервуарном парке были введены в эксплуатацию, дополняя старые вертикальные баки, которые выводились из эксплуатации. Суборбитальная площадка B была выведена из эксплуатации в мае 2024 года, а операции по испытанию транспортных средств были перенесены на испытательный полигон Мэсси , чтобы освободить место для строительства орбитальной пусковой установки B. [ 29]
Профиль миссии для испытательного полета Starship 4 был очень похож на третий испытательный полет, с демонстрацией передачи топлива, демонстрацией двери грузового отсека и демонстрацией повторного запуска двигателя Raptor, которые были исключены. Также был добавлен сброс горячего ступенчатого кольца Super Heavy через две секунды после выключения импульса обратного ускорителя, и Starship должен был попытаться выполнить переворот при посадке и импульс при посадке. [30] [31]
Один из 33 двигателей Raptor на Booster 11 не смог загореться во время первоначального запуска, а один из тринадцати, используемых для запуска при посадке, не загорелся. Ни один из отказов двигателей не повлиял на результат полета из-за избыточности в конструкции с несколькими двигателями. Чтобы уменьшить массу во время спуска, временное изменение конструкции в этом испытательном полете использовалось для сброса кольца горячей ступени ускорителя. [32] [ необходим неосновной источник ] В долгосрочной перспективе кольцо горячей ступени должно быть перепроектировано для уменьшения веса и тесной интеграции с ускорителем и не будет сбрасываться.
B11 успешно совершил вертикальную посадку над Мексиканским заливом, приводнившись в океан. [33] Ракета-носитель была разрушена после опрокидывания, и часть секции двигателя была восстановлена в сентябре 2024 года. [34] Билл Герстенмайер заявил, что ракета-носитель приземлилась «с точностью до полусантиметра». [35]
После завершения работы двигателя на орбитальной энергетической траектории [ требуется ссылка ] корабль 29 успешно вернулся в атмосферу, сохранив контроль ориентации, несмотря на значительные видимые повреждения конструкции и потерю некоторого количества теплозащитных плиток. После спуска на гиперзвуковой скорости через атмосферу, S29 выполнил управляемую вертикальную посадку над океаном, прежде чем приводниться в Индийском океане. [36] Илон Маск сказал, что корабль сохранил дозвуковое управление, но приземлился примерно в 6 километрах (3,7 мили) от целевого места приводнения. [37]
Полет был воспринят как успешный и ознаменовал собой первый случай, когда сверхтяжелый ускоритель и корабль достигли контролируемого приводнения. Пункт FAA для Flight 4, который позволял SpaceX продолжать дополнительные полеты того же профиля без расследования несчастного случая, пока не возникнет проблем с общественной безопасностью, был поддержан, поскольку полет не столкнулся с несчастным случаем за пределами трех исключений. [39] [40] 12 июня FAA объявило, что они не будут требовать расследования несчастного случая для Flight 4, поскольку все события полета произошли в рамках запланированных и разрешенных мероприятий. [41] Это был первый летный тест Starship, не потребовавший расследования.