Ero sivun ”SpaceX Starship” versioiden välillä

[katsottu versio][katsottu versio]
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
Aridif (keskustelu | muokkaukset)
Termien sujuvuutta parannettu, kuulaskeutujaversiosta lisätty tietoa. BFR-lyhenne yleisnimenä korostettu, Musk itse ikinä kutsunut suunnitelmaa Big Falcon Rocket -nimellä, vaan on epävirallisissa haastatteluissa nimenomaan puhunut Big Fucking Rocket -nimestä, jonka esikuva on Doom-pelin BFG.
p kh
Rivi 1:
[[Tiedosto:BFR in flight (cropped)-2018 version.png|upright|pienoiskuva|Taiteilijan näkemys Starshipin laukaisusta avaruuteen, vuoden 2018 versio.]]
 
'''SpaceX Starship''' on [[SpaceX|SpaceX:n]] kehitteillä oleva kokonaan uudelleenkäytettävä kaksivaiheinen kantoraketti. Avaruudessa tankkauksen jälkeen Starship (kakkosvaihe) toimii myös "kolmantena vaiheena". Sen ensisijainen tarkoitus on mahdollistaa Maan ja Marsin välinen suuren voluuminvolyymin rahti- ja henkilöliikenne. SpaceX:n tavoitteena on lopulta käyttää Starshipiä myös kaikkiin muihin lentoihinsa.<ref>{{Verkkoviite|osoite=https://www.spacex.com/mars|nimeke=Mars|julkaisu=spacex.com|ajankohta=2016-09-20|viitattu=2018-09-20|ietf-kielikoodi=en}}</ref> Näihin kuuluvat nykyisten [[Falcon-rakettiperhe|Falcon-rakettien]] lennot sekä tulevat Kuu- ja Mars-lennot.
 
Starship koostuu Maasta tapahtuvien laukaisujen yhteydessä kahdesta osasta. Ensimmäisenä vaiheena on kantoraketti Super Heavy. Toinen vaihe on itse Starship lasteineen. Starship on alus, jonka sisätiloista alaosan täyttävät tankit ja moottorit ja yläosan hyötykuorma. Raketin hyötykuormatavoite [[Matala Maan kiertorata|matalalle Maan kiertoradalle]] on vähintään 100 tonnia, mikä tekee Starshipistä superraskaan kantoraketin. Starshipin on tarkoitus kyetä lentämään Maasta Marsiin sekä nousemaan sieltä ja palaamaan Maahan hyödyntämällä välitankkauksia.
Rivi 10:
 
Tammikuussa 2019 julkaistun päärakennusmateriaalin vaihdon jälkeen prototyyppien rakentaminen saattoi alkaa nopeasti. Vaihto hiilikomposiitista ruostumattomaan teräkseen on mahdollistanut nopean prototyyppivaiheen iteroinnin; ensimmäisiä versioita hitsattiin kasaan suoraan taivasalla. <!-- Tässä voisi mainita viimeisimmän uuden tyyppisen koelennon ja seuraavan tavoitteen. --> 4. elokuuta 2020 SN5 suoritti 150 metrin korkuisen ensimmäisen koelennon täysikokoisella aluksen propulsio-osalla. Vuodenvaihteen 2021 aikana, ohjelma on siirtynyt suborbitaalisiin lentoihin (noin 10 kilometriä). 5. toukokuuta 2021 SN15 suoritti ensimmäisen pehmeän laskeutumisen 10 kilometristä, käyttäen ilmajarrutusta ja moottoreitaan. Koko järjestelmää on tarkoitus testata avaruudessa jo heinäkuussa 2021.
[[Tiedosto:Starship HLS Moon landing.jpg|pienoiskuva|Starshipin miehitettävä laskeutuja - Starship HLS. Sen on tarkoitus palauttaa ihmiset Kuuhun Artemis 3 -lennolla, lokakuussa 2024. Ensimmäinen laskeutuminen Kuuhun sitten [[Apollo 17]]:stan joulukuussa 1972. Alus kykenee laskeutumaan Kuuhun jopa 100 tonnin hyötykuormalla. <ref>[https://youtu.be/BN88HPUm6j0?t=1060]{{Jaksoviite|Nimi=Elon Musk and Peter Diamandis LIVE on $100M XPRIZE Carbon Removal|Kieli=fi-FI}}</ref> 17:40]]
SpaceX voisi potentiaalisesti laukaista ensimmäisiä kaupallisia hyötykuormia jo vuoden 2021 aikana.<ref>{{Verkkoviite|osoite=https://spacenews.com/spacex-targets-2021-commercial-starship-launch/|nimeke=SpaceX targets 2021 commercial Starship launch|julkaisu=SpaceNews|ajankohta=2019-06-28|viitattu=2020-10-01|ietf-kielikoodi=en-US}}</ref> Huhtikuussa 2021 NASA valitsi muokatun miehitetyn Lunar Starshipin kuulaskeutujaksi sen [[Artemis (avaruusohjelma)|Artemis]]-avaruusohjelmaanavaruusohjelmaansa. Lunar Starship poikkeaa miehitetystä versiosta pääpiirteittäin lämpökilven ja siivekkeiden puuttumisella sekä erillisten laskeutumismoottorien lisäämisellä aluksen yläosaan. Toistaiseksi kuulaskeutumisessa tähdätään vuoteen 2024.<ref>{{Verkkoviite|osoite=http://www.nasa.gov/press-release/as-artemis-moves-forward-nasa-picks-spacex-to-land-next-americans-on-moon|nimeke=NASA Picks SpaceX to Land Next Americans on Moon|tekijä=Katherine Brown|julkaisu=NASA|ajankohta=2021-04-16|viitattu=2021-05-06}}</ref>
 
== Starshipin kehityshistoria<!-- Kehityshistoriaa kokonaisuuden tasolla. Vuosittaiset pääkappaleet. --> ==
Rivi 132:
 
=== SN3 ===
SN3:lla oli tarkoitus suorittaa staattisia polttoja ja matalia lentoja. Sen ajoainetankki osaajoainetankkiosa tuhoutui kryogeenisen painetestin yhteydessä 3. huhtikuuta 2020. LOx-osa painui kasaan.
 
=== SN4 ===
SN4:llä oli tarkoitus suorittaa korkeampia lentoja. SN3:n tuhouduttua SN4:n ensitavoitteeksi vaihtui ensimmäinen lento irti maasta. Testikappale siirrettiin testialustalle 24. huhtikuuta. Se suoritti onnistuneesti joukon rasitustestejä ja painekokeita.<ref name=":2">{{Verkkoviite|osoite=https://www.nasaspaceflight.com/2020/08/starship-sn5-set-150-meter-flight-test/|nimeke=Starship SN5 conducts successful 150-meter flight test|julkaisu=NASASpaceFlight.com|ajankohta=2020-08-03|viitattu=2020-08-09|ietf-kielikoodi=en-US}}</ref> SN4 tuhoutui 29. toukokuuta 2020 sen viidennessä staattisessa polttokokeessapolttokokeessaan pian moottorin sammutuksen jälkeen.<ref name=":2" /> Syynä oli ongelma ajoainetankkausjärjestelmässä.<ref name=":2" /> Testissä testattiin muun lisäksi aluksesta juuri ennen lentoon lahtöä irroitettavien pikairroitusliitinten toimintaa.<ref name=":2" /> Testissä liitimetliittimet irroitettiin mutta niiden venttiili ei sulkeutunut vaadittavasti vaan ajoainetta pääsi valumaan alustalle.<ref name=":2" /> Se syttyi pian ja syntynyt räjähdys tuhosi aluksen.<ref name=":2" />
 
SN4 oli kuitenkin toistaiseksi menestyksekkäin ja toi paljon hyödyllistä dataa rakenteilla oleville testikappaleille. <ref>{{Verkkoviite|osoite=https://www.space.com/spacex-starship-sn4-prototype-explodes.html|nimeke=SpaceX's Starship SN4 prototype explodes after rocket engine test|tekijä=Tariq Malik 29 May 2020|julkaisu=Space.com|viitattu=2020-07-19|ietf-kielikoodi=en}}</ref>
 
=== SN5 ===
SN5 valmistui testattavaksi heinäkuussa 2020. Siinä missä SN4 ja SN7 ovat tavoitelleet rakenteen kestävyyttä, SN5:n on tarkoitus suorittaa ensimmäiset testilennot SN-sarjan testiartikkeleilla. Se suoriutui kaikista testeistä, mukaan lukien staatinenstaattinen poltto, ja saattoi näin edetä testilentoihin.
 
4. elokuuta 2020 SN5 suoritti 150 metrin korkuisen koelennon.<ref name=":2" /> Lento on ohjelman toinen tämän tyylinen lento (nousu ja sivusiirtymä; viimeinen lento Starhopperilla oli ensimmäinen) ja ensimmäinen tässä kokoluokassa eli täysikokoisella propulsio-osalla. Koelentoa varten SN5:een kiinnitettiin yksi [[Raptor (rakettimoottori)|Raptor]]-rakettimoottori, Raptor SN27, ja nokkaan vastapaino.<ref name=":2" /> Moottori on kiinni epäsymmetrisesti, koska lentoa varten ei tehty omaa moottoriripustusta vaan käytettiin useammalle moottorille tarkoitettua versiota. Lennolla ei ole tarvetta useammalle moottorille. Yhden Raptorin työntövoima on noin 2000 kN ja sitä voidaan säätää noin 50 prosenttiin, joten aluksen massa oli 100 ja 200 tonnin välillä. Verrattuna aiempaan Starhopper -lentoon moottori toimi koko lennon ajan paremmin. StrahopperinStarhopperin lennon loppuvaiheessa suihku muuttui keltaiseksi normaalista sinisestä osoittaen jonkin vian moottorissa. SN5-lennon loppuvaiheessa moottorin kyljessä oli pieni tulipalo, mutta se ei näytä vaikuttavan moottorin toimintaan ja sammuu aluksen laskeutuessa. Oletettavasti kyseessä ei ollut ajoaineen vuoto vaan jotain muuta palavaa. Alus laskeutui hivenen vinoon.
 
=== SN6 ===
Rivi 148:
 
=== SN7/SN7.1 ===
SN4:n tuhoutumisen jälkeen SN7 valmisteltiin jatkamaan siitä. Testikappale vietiin äärimmilleen 23. kesäkuuta, jolloin se saavutti 7,6 baarin paineen (tavoite yli 8,4 baaria). Se ei kuitenkaan tuhoutunut vaan ainoastaan vuoti, joten se voitiin korjata. <ref>{{Verkkoviite|osoite=https://www.space.com/spacex-starship-sn7-test-tank-destroyed-videos.html|nimeke=Boom! SpaceX pops huge Starship SN7 test tank on purpose in pressure test (videos)|tekijä=Tariq Malik 23 June 2020|julkaisu=Space.com|viitattu=2020-07-19|ietf-kielikoodi=en}}</ref> SN7:n uusiokäytettiin koodinimellä SN7.1. TavoitteenTavoitteena tällä kappaleella on parantaa valmistustekniikoita ja yltää edeltävän kokeen päätavoitteeseen. <ref>{{Verkkoviite|osoite=https://www.teslarati.com/spacex-starship-nose-section-stacked/|nimeke=sn6 ja sn7 lähde|tekijä=|julkaisu=|ajankohta=|julkaisija=|viitattu=}}</ref> SN7.1 paineistettiin tarkoituksella niin pitkälle, että se lopulta tuhoutui painetestissä 24. syyskuuta 2020. <ref>{{Verkkoviite|osoite=https://www.space.com/spacex-destroys-starship-prototype-tank|nimeke=SpaceX pops Starship tank on purpose in explosive pressure test|tekijä=Mike Wall 24 September 2020|julkaisu=Space.com|viitattu=2020-09-25|ietf-kielikoodi=en}}</ref>
 
=== SN8 ===
SN8 on korkeille lennolle tarkoitettu testikappale. SN8 on rakennettu ruostumattoman teräksen seoksesta 304L aiemmin käytetyn 301:n sijaan.<ref name="trersn8" /> SN8 on ensimmäinen SN-sarjan testiartikkeli, joka on edennyt aerodynaamisten osien lisäämiseen. Näihin kuuluvat [[nokkakartio]], ohjaussiivekkeet ja lämpökilven koepaloja. Ensimmäinen 3:n Raptor-rakettimoottorin alus on tarkoitettu suborbitaalisia kokeita (noin 15-2015–20 kilometriä) varten. <ref>{{Verkkoviite|osoite=https://www.nasaspaceflight.com/2020/07/starship-sn5-static-fire-150-meter-hop/|nimeke=Starship SN5 set for a static fire followed shortly by a 150-meter hop attempt|julkaisu=NASASpaceFlight.com|ajankohta=2020-07-15|viitattu=2020-07-20|ietf-kielikoodi=en-US}}</ref>
 
20. lokakuuta 2020 SN8:lla suoritettiin ensimmäinen kolmen moottorin staattinen poltto. Sitten siihen lisättiin nokkakartio. 12. marraskuuta 2020 toisiosäiliöistä syötetyssä staattisessa polttokokeessa yksi moottoreista rikkoutui siten, että aluksen pneumatiikkajärjestelmä lakkasi toimimasta. Tämän vuoksi aluksen venttiilejä ei voitu ohjata, joten nestehapen lämmetessä ja kiehuessa paine pääsi nousemaan toisio-happisäiliössä. Lopulta rikkoutuva ylipainesuoja (burst disk) laukesi ja alus välttyi suuremmalta vahingolta. Aluksen lentovalmistelua voitiin jatkaa.
Rivi 160:
 
=== SN9, SN10 & SN11 ===
Testiartikkeli kaatui aiemmin joulukuussa High Bay&nbsp;-hallin sisällä jalustan petettyä, mutta ei kärsinyt vakavia vaurioita. SN9 suoritti testilentonsa 2. helmikuuta 2021. Laskeutumisvaiheessa vain yksi kolmesta Raptor-moottorista käynnistyi, vaikka kahden moottorin oli tarkoitus suorittaa laskeutumispoltto. Kappale osui laskeutumisalueelle yli 200 kilometrin tuntinopeudella. <ref>{{Verkkoviite|osoite=https://www.space.com/spacex-starship-sn9-test-flight-launch-explosion|nimeke=SpaceX's Starship SN9 prototype launches to 10 km, crashes during landing|tekijä=Mike Wall 02 February 2021|julkaisu=Space.com|viitattu=2021-03-03|ietf-kielikoodi=en}}</ref>
 
SN10 valmistui helmikuussa 2021 "High Bay"&nbsp;-nimellä kulkevassa rakennushallissa, jossa SpaceX kasaa prototyyppinsä loppuun. Se kävi vastaavat valmistelukamppanjatvalmistelukampanjat läpi kuten kaksi edeltävää. SN10 suoritti testilentonsa 4. maaliskuuta 2021. SN10 suoritti SpaceX:n sanoin pehmeän laskeutumisen, mutta laskeutumisjalkojen toimimattomuuden vuoksi alus tuhoutui hetken aikaa laskeutumisen jälkeen.
 
Maaliskuussa 2021, SN11:sta ollaan viimeistelemässäviimeisteltiin High Bayssa. SN11 suoritti testilentonsa kovassa sumussa 30. maaliskuuta 2021. Elon Muskin mukaan moottorilla 2 oli ongelmia prototyypin noustessa, sekä moottori 2 ei saavuttanut käyttökammion painetta laskeutumisen aikana. Yhteys prototyyppiin menetettiin 5 minuuttia ja 49 sekuntia laukaisun jälkeen. Elon Musk totesi, että moottoreiden uudelleenkäynnistyksen yhteydessä moottorissa 2 havaittiin pieni metaanivuoto, joka johti tulipaloon ja prototyypin tuhoutumiseen. <ref>{{Verkkoviite|osoite=https://www.teslarati.com/spacex-starship-sn11-explosion-raptor-leak-elon-musk/|nimeke=Musk blames SpaceX’s latest Starship explosion on Raptor engine leak|tekijä=Eric Ralph|julkaisu=TESLARATI|ajankohta=5.4.2021|viitattu=10.4.2021}}</ref>
 
=== SN12/SN7.2 ===
Kuten 7.1 syyskuussa 2020., SN7.2 on rakennettu paineistusdemoksi. 26. tammikuuta se läpäisi painetestinsä. <ref>{{Verkkoviite|osoite=https://www.teslarati.com/spacex-starship-test-tank-thin-skin-first-trial/|nimeke=SpaceX's thin-skinned Starship 'test tank' passes first trial|tekijä=Eric Ralph|julkaisu=TESLARATI|ajankohta=2021-01-27|viitattu=2021-03-03|ietf-kielikoodi=en-US}}</ref>
 
=== SN15, SN16, SN17, SN18 & SN19 ===
SN15 kuljetettiin laukaisupaikalle 8. huhtikuuta. SN15 eroaa oleellisesti edeltävistä prototyypeistä. Se omaa satoja muutoksia SN8SN8–SN11-SN11 prototyyppeihin verrattuna. 5. toukokuuta 2021, SN15:sta tuli ensimmäinen Starship-prototyyppi, mikäjoka onnistui laskeutumaan pehmeästi maankamaralle ilmajarrutuksen jälkeen, käyttäen kahta kolmesta Raptor-moottoristaan manööverissä. Laskeutumisjalat toimivat riittävästi. Laskeutumisen jälkeen havaittiin aluksen pohjassa pieni tulipalo, mutta sen kerrottiin olleen odotettu eikä uhkaa alusta. <ref>{{Verkkoviite|osoite=https://yle.fi/uutiset/3-11917617|nimeke=SpaceX:n Starship-avaruusraketti laskeutui ensimmäistä kertaa onnistuneesti koelennon jälkeen|julkaisu=Yle Uutiset|viitattu=2021-05-06|ietf-kielikoodi=fi}}</ref>
 
=== SN20+ ===
Ensimmäisen matalan kiertoradan lennon tavoitteajankohtatavoiteajankohta on heinäkuu 2021 BN3:n eli "boosteri numero 3:n" kanssa. <ref>{{Verkkoviite|osoite=https://www.teslarati.com/spacex-upgraded-starship-sn15-first-big-tests/|nimeke=12. huhtikuuta 2021. Teslaratin blogi/artikkeli ajankohtaisista muutoksista koskien SN15:sta jne.}}</ref>
 
=== Nimetyt prototyypit<!-- Taulukkomuodossa prototyypit ja tiivistelmät pääkohdista. -->===
Rivi 218:
| Valmistus jäi kesken.
|- <td style="background:#FFFBE6; color:black; text-align:center;">#FFFBE6</td>
| {{abbr|SN1|Serial Number One}}{{efn|Alun perin nimettiin Mk3:si ennen kunkuin nimeämisjärjestelmä nollattiin Mk1:n epäonnistumisen jälkeen.<ref>Elon Musk on Twitter: [https://twitter.com/elonmusk/status/1210756057791729665 We’re now building flight design of Starship SN1, but each SN will have at least minor improvements, at least through SN20 or so of Starship V1.0.]</ref>}}
| data-sort-value="2019-10c" | n. Lokakuu 2019
| data-sort-value="2020-03" | Maaliskuu 2020
Rivi 337:
|Rakenteilla
|
|Lähes identtisiä SN15:stan kanssa.
|- <td style="background:#0080FF; color:white; text-align:center;">Hue: 210</td>
|SN20+
Rivi 354:
Protojen testiohjelmaan kuuluu propulsio-osan kasaaminen tankkien osalta. Sitten se siirretään tehtaalta viereiseen laukaisukeskukseen. Ensin suoritetaan painekokeita nestetypellä. Sitten edetään ajoaineen tankkaukseen ja staattisiin polttoihin. Näiden jälkeen on vuorossa mahdollinen lento aluksella.
 
4. elokuuta tapahtui ensimmäinen testilento sitten elokuun 2019 Starhopperin, kun SN5 lensi alueella 150 metrin korkuisen hyppäyksen käyttäen myös kokeellisia laskeutumisjalkoja ensikertaaensi kertaa.
 
Testiohjelma suborbitaalisille 15-2015–20 kilometrin lennoille nokkakartion ja siivekkeiden kera on tavoitteena aloittaa lokakuussa 2020. Protot joita aiotaan käyttää ovat muun muassa SN8, SN9 ja SN10. <ref>{{Verkkoviite|osoite=https://www.teslarati.com/spacex-first-high-altitude-starship-flaps-installed/|nimeke=SpaceX’s first high-altitude Starship fitted with flaps and rolled to the launch pad.|tekijä=|julkaisu=|ajankohta=|julkaisija=|viitattu=}}</ref>
 
== Rakenne<!-- Toteutunut rakennettu rakenne. Vakiintuneet ominaisuudet. --> ==
Rivi 395:
Super Heavyn ulkohalkaisija on 9 metriä ja korkeus 70 metriä. <ref name=":1" /> Sen yläosassa on verkkosiivekkeet. Alaosassa on laskeutumisjalat.
 
28 moottorin versiossa moottoreista 20 olisi suuren suorituskyvyn ei -säädettäviä moottoreita. Loput 8 olisiolisivat teholtaan ja suuntaukseltaan säädettäviä.
 
=== Starship ===
Starshipin ulkohalkaisija on 9 metriä. Aluksen lieriömäisen propulsio-osan rakentaminen alkaa 9 metrin halkaisijaiseksi renkaaksi hitsattavasta terässuikaleesta. Näitä renkaita hitsataan päällekkäin muutama kappale ja näin saadaan osakokoonpanoja. Moottoriripustus/ensiöhappisäiliön pohja, ensiösäiliöiden yhteinen väliseinä ja ensiömetaanisäiliön laipio hitsataan lieriöiden sisään. Lopuksi nämä lieriöt kasataan päällekkäin ja hitsataan toisiinsa.
 
Ensiönestehappisäiliö on alinna ja sen päällä on ensiönestemetaanisäiliö. Aluksessa on lisäksi toisioajoainesäiliöt (header tanks), joissa on laskeutumisajoaine. Toisio-metaanisäiliöToisiometaanisäiliö on ensiäiliöidenensisäiliöiden väliseinässä. Toisiohappisäiliö on nokkakartion nokassa, jotta aluksen massakeskipistettä saadaan edemmäs.
 
Aluksen kärkeen tulee rahtiosa ja muut tilat ts. nokkakartio. Nokkakartion kartiomainen osa hitsataan lukuisista paloista suoraan yhdeksi kappaleeksi. Nokkakartioon kuuluvaksi lasketaan myös suora osa aluksesta tankkiin asti.
Rivi 415:
Starshipin muokattu versio valittiin yhdeksi kolmesta kuulaskeutuja-ehdokkaaksi NASAn [[Artemis (avaruusohjelma)|Artemis]]-kuuohjelmaan. Toiset ehdokkaat ovat [[Dynetics]]-yhtiön laskeutuja ja [[Blue Origin|Blue Originin]] vetämän tiimin laskeutuja.
Nasa myönsi vain SpaceX:lle sopimuksen kehittää, testata ja lentää kaksi tehtävää Kuun pinnalle.<ref name="arsstarshipspaceflight">{{Verkkoviite | osoite = https://arstechnica.com/science/2021/04/five-reasons-why-nasas-starship-award-is-a-watershed-moment-in-spaceflight/ | nimeke = NASA’s bold bet on Starship for the Moon may change spaceflight forever | ajankohta = 23.4.2021 | viitattu = 17.5.2021 | kieli = {{en}} }}</ref>
Nasa myönsi 2,89 miljardia dollaria kahteen tehtävään, mutta määrä voi kasvaa, jos Nasa valitsee SpaceX:n myöhemmille lennoille.<ref name="arsstarshipspaceflight" /> Kolme kilpailevaa ehdokasta toimivat Nasan kanssa 10 kuukauden ajan muokaten ehdotustaan Nasan tarpeisiin: Blue Originin ja Dyneticsin ehdotukset koskivat muutaman astronautin viemistä Kuun pinnalle, kun taas SpaceX ehdotti Mars-lentoon tarkoitettua vaihtoehtoa, joka voi viedä tusinoittain ihmisiä kerralla kuuden kuukauden lennolla.<ref name="arsstarshipspaceflight" /> SpaceX:n ratkaisu on ylimitoitettu muutaman henkilön viemiseksi Kuuhun, mutta kolmesta vaihtoehdosta se on ainoa, jolla on suora polku täyteen uudelleen käytettävyyteen.<ref name="arsstarshipspaceflight" /> Arvion mukaan Starship-arkkitehtuuri mahdollistaa hyvin raskaat laukaisut, ajoaineen säilömisen avaruudessa, tankkaamisen avaruudessa sekä suuret massat ylös ja alas planeettojen pinnoilta.<ref name="arsstarshipspaceflight" />
 
== Lähteet ==