El director ejecutivo de SpaceX, el Sr. Elon Musk, ha compartido la lista completa de 63 cambios que la compañía necesitaba realizar como parte de su vuelo de prueba de Starship: un proceso de mitigación de contratiempos tras dos comunicados de prensa de la Administración Federal de Aviación (FAA) y de esta última. Seis meses después de la prueba de vuelo, SpaceX parece estar preparado para volver a intentar el intento de prueba orbital. En abril de este año, el propulsor Starship Super Heavy, con la nave espacial de la etapa superior clavada en la parte superior, despegó.
Dado que SpaceX solo ha probado el propulsor Super Heavy, la parte más complicada del sistema de cohetes Starship, una vez, es difícil ponerlo en órbita en el primer intento. Debido a los estrechos vínculos de SpaceX con la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA), el programa de pruebas Starship se concentró inicialmente en volar la nave espacial de la segunda etapa. La NASA ha firmado un contrato multimillonario con SpaceX para enviar astronautas a la Luna, lo que supone una oportunidad única para cualquier negocio en el mundo.
Antes del segundo vuelo de prueba de una nave estelar, el motor Raptor de SpaceX seguía siendo el más difícil de descifrar
La arquitectura de la nave espacial depende del propulsor superpesado que se necesita para transportar combustible a un depósito orbital de propulsante. La nave espacial que se lanzará en futuras misiones, ya sea a la Luna o a Marte, se alimentará de este depósito. Sin embargo, afortunadamente para SpaceX, 57 de los 63 artículos que necesitaba la FAA para el siguiente vuelo ya están listos. Seis artículos, según Musk, no están incluidos en el segundo vuelo de prueba, pero parece que la FAA está decidida a garantizar que el cohete más grande del mundo en desarrollo sea seguro tanto para el medio ambiente como para las personas. Esto contrasta con la primera prueba, que sorprendió a muchas personas simplemente por la magnitud de su impacto en el lugar de lanzamiento.
El motor de cohete Raptor es un factor clave en los numerosos desafíos que el cohete ha presentado a SpaceX. El Raptor es un motor de cohete de flujo completo, de combustión escalonada y alimentado con metano, a diferencia del motor Merlin del cohete Falcon 9, que tiene un diseño de generador de gas de ciclo abierto. Como todos los gases que lo atraviesan se dirigen a la cámara de combustión, es considerablemente más potente que el Merlin y ofrece mejoras de eficiencia.
Un motor más engañoso y más propenso a las fugas es el precio de esta eficiencia. Según la información más reciente proporcionada por Musk, los únicos elementos que quedan en la lista de 63 elementos procesables que SpaceX debe corregir tras el primer vuelo de prueba de Starship son los relacionados con las fugas.
Congrats to SpaceX for completing & documented the 57 items required by the FAA for Flight 2 of Starship!
Worth noting that 6 of the 63 items refer to later flights. pic.twitter.com/YlPg3ywCZE
— Elon Musk (@elonmusk) September 10, 2023
Como los motores eran más sencillos de diseñar y construir, algunos de los primeros motores de SpaceX, que se construyeron en las primeras etapas del programa Falcon, utilizaban una presión de cámara ablativa. Sin embargo, la empresa cambió este diseño porque estas cámaras eventualmente deberán reemplazarse para que los motores sean más reutilizables. El propulsor superenfriado que circula actualmente por el sistema enfría la cámara de combustión, y el Raptor devuelve estos gases al interior de la cámara para mejorar el rendimiento del motor.
La elección de combustible del sistema Raptor es otra ventaja importante del sistema. El combustible utilizado por el Merlín es el queroseno, que produce hollín. Sin embargo, el Raptor utiliza metano, que se quema limpiamente y mejora el mantenimiento del motor.
Cinco de los seis elementos de la lista de Musk que aún no están verificados están directamente relacionados con el motor o sus piezas. Los seis elementos son el colector de gas caliente, la aviónica, los diseños de válvulas y sellos de oxígeno y los sellos de encendido. Tras el vuelo de prueba de abril, Musk mencionó el colector de gas como una de las primeras cosas que mencionó, y explicó que:
The engines on the last rocket were somewhat of a hotchpotch so they were, those engines were built and tested over a period of a year. . .So we have what’s called a hot gas manifold. It takes the fuel rich gas from the fuel site powerhead, transfers it to the main chamber. Or transfers it to an area above the main chamber where it then mixes it with ox rich gas and goes to the main chamber and combusts. We’ve made a number of improvements to that hot gas manifold, which is arguably the most risky, the riskiest part of the engine. It’s also something that is subject to hot gas leakage, which is sort of methane rich hot gas leaking through the bolt holes of the fuel manifold. So that’s something that gets very hot, and if it gets very hot, it can gap. So an improved design of the hot gas manifold, as well as higher torque up on the bolts of the hot gas manifold to minimize potential for hot gas fuel leakage at high pressure. That’s one of the single biggest improvements.
There are really a tremendous number of changes between the last Starship flight and this one. Well over a thousand. So I think the probability of this next flight working is, you know getting to orbit, is much higher than the last one. You know, maybe it’s like sixty percent, it depends on how well we do at stage separation.
Los sellos antigás fueron una de las principales mejoras que SpaceX introdujo en el Merlin 1D con respecto a la versión anterior, ya que eran propensos a sufrir fugas. Uno de los mayores riesgos para los cohetes, especialmente para aquellos con varios motores, es esta fuga.
Los motores Raptor han sido objeto de mejoras para el próximo vuelo del Starship, como la adición de más sensores de metano en el compartimiento del motor, el diseño de las piezas para «atrapar» las fugas en caso de que se produzcan, más sensores para la temperatura de la bomba y una mejora del sistema de bombeo. Según los requisitos, el sistema de cardán del sistema de motores de 33 cohetes no funcionó como se esperaba, lo que es otra razón por la que la prueba de abril falló porque SpaceX ahora necesita lubricar todo el conjunto del genímbal.
Por supuesto, se necesitan muchos más artículos para los 63 artículos de la línea. Por ejemplo, SpaceX necesita reemplazar los colectores, las bridas y las válvulas para realizar algunas mejoras que podrían incluirse en los próximos vuelos. Estas mejoras ya se han realizado y la empresa ha añadido más de 90 cámaras para evitar cualquier fuga en el cohete, que mide casi 120 metros de altura.
En particular, el informe de mitigación del vuelo de prueba de Starship en abril hace hincapié en la gestión de estas fugas y cualquier incendio subsiguiente que puedan provocar. Para los próximos vuelos, SpaceX rediseñó y aumentó 15 veces la potencia del sistema de extinción de incendios. Los primeros vuelos de prueba de Starship, en los que viajaba la nave espacial de la fase superior, solían provocar incendios en el compartimento del motor.
