Újabb küldetésre indul a világ legerősebb rakétája

Tavaly februárban megcsodálhattuk, ahogyan a Falcon Heavy rakéta első küldetésére indult, amely repülés a rakéta funkcióit kívánta demonstrálni. Ezen tesztrepülés során a szupernehéz kategóriába tartozó hordozórakéta, a SpaceX alapító- és főtervezőjének, Elon Musknak a meggybordó Tesla Roadster típusú elektromos meghajtású sportautóját (a Tesla szintén Elon Musk vállalkozása), állította heliocentrikus (napközpontú) pályára. Akkor körülbelül nyolc perccel a kilövés után, Cape Canaveralba visszatérve, szinkronban szállt le a rakéta két oldalsó gyorsítófokozata. Két perccel később, a középső fokozatnak kellett volna az Of Course I Still Love You drónhajó fedélzetén landolnia, de a Merlin 1D hajtómű begyújtására használt kétkompnensű, egymással elegyítve öngyulladó hajtóanyag (TEA-TAB azaz Trietilaluminium-Trietilborán) kifogyott, ezért a rakétafokozat közel 1000 km/h sebességgel vízbe zuhant és megsemmisült. Fontos kiemelni, hogy a leszállás csak másodlagos küldetés volt, a hiba ellenére az elsődleges célt sikerrel teljesítette a SpaceX. Előtte és utána is több mint 20 alkalommal demonstrálta az űrvállalat a sikeres propulzív landolást.

A Falcon Heavy Demonstration Mission 1 statikus tesztjére várva, az indítás előtt több mint egy héttel.

A Falcon Heavy rakéta az indítás előestéjén. Az újságírók ekkor csodálhatták meg közelről a világ jelenlegi legerősebb rakétáját.

A rakéta az indítás előtti estén. A SpaceX mérnökei a szokásosnál is tüzetesebben ellenőrizték a jármű minden komponensét az indítás előtt.

Elon Musk meggybordó Tesla Roadster sportautója, mielőtt a rakéta hasznos terhét védő borításba zárták volna.

A kilövés pillanata: a 27 db Merlin 1D hajtómű összesen 22,8 Meganewton tolóerőt fejtett ki, ezzel a Heavy világ jelenleg legerősebb rakétája.

A tesztrepülés alkalmával a tolóerő a maximális 80%-ra volt korlátozva, mivel a rakéta szerkezete még nem volt elég erős. 

Volánnál a szalmával kitömött SpaceX űrruha: Starman. Az autóban több utalás is található a Musk által kedvelt sci-fi irodalomra.

A Föld körüli parkolópályán keringő autóra szerelt kamerákon keresztül a SpaceX órákon keresztül közvetített élőben a rajongók örömére.

A szinkronban történő leszállás pillanata. A két leszállóhely a Landing Zone-1 és 2 pár kilométerre található a 39A indítóállástól.

Ha nehéz a hasznos teher és nincs elég üzemanyag a szárazföldre való visszatéréshez, a Falcon 9 drónhajóra is képes leszállni. A Falcon Heavy Demo küldetésen ez nem sikerült, a felvétel egy másik repülés alkalmával készült.

A Falcon Heavy (eredeti nevén Falcon 9 Heavy) története egészen 2004-ig datálódik vissza. Az akkor alig két éves SpaceX még messze volt attól is egyáltalán, hogy bármilyen tömeget pályára állítson a Föld körül, Elon Musk mégis már a Mars meghódításán álmodozott. Ehhez szükség volt az akkor fejlesztett alig pár száz kilogrammos terhet cipelni képes Falcon 1 rakéta továbbfejlesztésére. Ezért a SpaceX mérnökeivel kidolgozta a Falcon rakétacsalád további tagjainak koncepcióit. Három darab rakétával kívánták bővíteni a cég szolgáltatásainak kínálatát: az 5 db Merlin rakétahajtóművel szerelt közepes hordozórakétával a Falcon 5-el, a 9 db Merlinnel szerelt Falcon 9 nehézrakétával és a 3 db Falcon 9 összeépítéséből álló Falcon 9 Heavy (ma Falcon Heavy) szupernehéz rakétával. Ezek közül a Falcon 5 örökre a tervezőasztalon maradt, mint kidolgozatlan koncepció. A Falcon 9 2010-ben repült elsőként, amely azóta a SpaceX igáslova lett, a mai napig 68 sikeres és 1 sikertelen indítással büszkélkedhet (ezen kívül egy darab Falcon 9, 2016. szeptember 1-én földi tesztelés közben robbant fel), 17 Dragon űrhajót juttatott sikerrel a Nemzetközi Űrállomásra, több száz tonna ellátmányt szállítva és idén nyáron elsőként embereket is szállíthat a Föld körül keringő laboratóriumba. A Falcon Heavy eddig egy alkalommal repült, tavaly, egy tesztrepülés keretében, és holnap készül újabb repülésére.

A Falcon Heavy alapját képező Falcon 9 rakéta tavaly esett át nagyobb ráncfelvarráson, többek között a NASA kérésére, kapcsolódóan az emebres ürrepüléshez. Ezen új verzió a Falcon 9 Block 5 nevet kapta, és többek között, új fekete hőálló festékkel borított öszecsukható lábakkal szerelték fel, fejlesztett szénszál merevítésű túlnyomáson üzemelő hélium tartályt kapott (angol szakszóval: composite overwrapped pressure vessel), amelynek köszönhetően rövidebb idő alatt lehet a túlhűtött üzemanyaggal feltölteni a rakéta üzemanyagtartályait, így több mint 10% teljesítménynövekedést sikerült elérni a SpaceX mérnökeinek. A két fokozat közötti borítás is megkapta a fekete hőálló festést. A legnagyobb újítást mégsem ezek jelentették, hanem a Falcon 9 alsó, nyolcszögletes felépítésű elem, amelyre a rakéta felépül, és a hajtóműveket is felszerelik (angolul octaweb a neve) ezentúl nem hegesztéssel, hanem csavarozással készül, amely sokkal ellenállóbb, sokkal gyorsabb a gyártása és olcsóbb is. Ezeket a fejlesztéseket, és a fokozatok közötti erősebb tartóelemeket, most megkapta a Falcon Heavy is a második űrrepülésére, így azonban Elon Musk szerint 5-10% közötti rizikófaktort hozzáadva a mai repüléshez.

A Falcon 9 Block 5 fejlesztett típus Bangabandhu küldetésen debütált tavaly májusban.

Közelről látható a fekete hőálló festékkel bevont interstage. A Block 5 titánból készült szárnyacskákat is kapott, amelyek újrahasználhatóak.

A Block 5 fejlesztés másik célja az emberes ürrepülésre alkalmassá tétel mellett a gyors újrafelhasználhatóság. Ez a kulcsa a költségek hatékony csökkentésének, amely által elérhető közelségbe kerül a Naprendszer ember általi kolonizálása.

Az új, csavarozott octaweb struktúra. Az oktawebre van csavarokkal erősítve a külső nyolc rakétahajtómű. A fejlesztésnek köszönhetően határozottan gyorsabban készülnek el a rakétafokozatok és két újrafelhasználás között is kevesebb idő telik el.

A Falcon Heavy második repülése, egyben az első kereskedelmi célú indítás is, a szaúd-arábiai Arabsat cég számára a Lockheed Martin által gyártott hat tonnás Arabsat-6A műholdat fogja geostacionárius transzfer pályára állítani. A repülés eredetileg tegnap késő estére volt időzítve, de az indítóállás közelében a magasabb légköri szél túlságosan erős volt, amely mindig veszélyt jelenthet a rakétára, ezért a SpaceX a starthalasztás mellett döntött. Holnap magyar idő szerint 0 óra 35 perckor nyílik az indítási ablak, jelenlegi állás szerint ez jelenti majd a kilövés pontos időpontját is (lehetőség van körülbelül két órát csúsztatni a kilövést, az indítási ablak 2 óra 31 perckor zárul). Ezen küldetés alkalmával is a két oldalsó gyorsítófokozat az indítóállás (Kennedy Űrközpont LC-39A) közelében található leszálló zónába (Landing Zone 1 és 2) száll le, a középső fokozat pedig az indítóállástól több mint ezer kilométerre az Atlanti-óceánon úszó drónhajóra kíséreli meg a leszállást. Ez ígérkezik eddig a SpaceX történetének legnehezebb leszállásának: az eddigi legmesszebb leszálló Falcon 9 kb. 500 kilométerre landolt a kilövés helyétől, a nagyobb távolság a nagyobb sebesség következménye, amely exponenciálisan nagyobb erő- és hőhatásokat jelent a rakéta szerkezetére.

Az új fekete lábakkal szerelt Block 5 Falcon Heavy, az Arabsat-6A műholddal a tetején az indításra várva.

A SpaceX rakétáit a kis áramvonalas homlokfelület és a nagy magasság jellemzi, ennek köszönhetően sokkal nagyobb forgatónyomatékok ébrednek az aerodinamikai erőknek köszönhetően. A Falcon Heavy továbbá az egyik irányban nagy felülettel rendelkezik ezért bizonyos irányból érkező szélnyírás komoly irányítási problémékat idézhet elő, ezért könnyen megérthető a SpaceX fokozott óvatossága.

Ha már időjárással foglalkozó oldal vagyunk: 12 km magasságban az ECMWF modell által előrejelzett szélsebesség a tegnapi indítási ablakban: sok helyen a szél sebessége meghaladta az 50 csomót vagy 25m/s-t, amely egy széllel és szélnyírással toleránsabb rakéta esetében is komoly akadályozó tényező lehet. Szó sem lehetett a tegnapi kilövésről, ez hamar egyértelművé vált a SpaceX mérnökeinek.

A szélsebességek a holnap hajnali indítási ablakban: bőven biztonságos keretek között fog alakulni, így a szél nem lehet akadályozó tényező.

Ha a mai küldetés sikerrel zárul, júniusban újabb Falcon Heavy indítás várható: az STP-2 küldetés során az USA Légiereje számára végez tesztrepülést a SpaceX. Ezen repülés során a ma visszanyert két oldalsó gyorsítófokozatot tervezik újrahasználni egy új középső fokozattal.

Cikk szerzője: Kovács Krisztián, képek forrása: SpaceX, térkép forrása: Windy.com.