SpaceX realiza o primeiro pouso suave da Starship, Super Heavy Booster na missão do vôo 4

  

Pela quarta vez na história do programa, a SpaceX lança seu foguete Starship a partir de suas instalações Starbase no sul do Texas. Imagem: Adam Bernstein/Voo espacial agora

Atualização 14h32 EDT: Adicionados detalhes da missão.

Pela quarta vez em pouco mais de um ano, a SpaceX lançou uma missão de teste de seu enorme foguete Starship a partir de sua instalação de desenvolvimento no sul do Texas, chamada Starbase. O lançamento, apelidado de Voo 4, impulsiona o veículo de lançamento em direção ao seu objetivo de ser um foguete principalmente reutilizável.

Da mesma forma que os três lançamentos anteriores, o Voo 4 não incluiu carga útil e voou em uma trajetória suborbital. Ao contrário das missões anteriores, o Voo 4 viu uma queda suave do Super Heavy Booster (Booster 11) e do estágio superior da Starship (Ship 29). A decolagem ocorreu às 7h50 CDT (8h50 EDT, 1250 UTC), próximo à abertura de uma janela de 120 minutos.


Na quarta-feira, a SpaceX empilhou a nave 29 em cima do Booster 11 para criar o foguete Starship de 121 m (397 pés). Em uma postagem no X (antigo Twitter) em 1º de junho, o fundador da SpaceX, Elon Musk, afirmou que “o principal objetivo desta missão é ir muito mais fundo na atmosfera durante a reentrada, de preferência através do aquecimento máximo”. No rescaldo da missão, ele comemorou a reentrada da Starship “apesar da perda de muitas peças e de uma aba danificada”.

Durante o vôo 3, o estágio superior começou a rolar incontrolavelmente, impedindo o veículo de reacender um de seus seis motores Raptor. No entanto, graças à sua capacidade de se conectar à rede de internet via satélite Starlink, outra parte dos negócios da SpaceX, o foguete foi capaz de transmitir imagens de câmeras de alta definição mostrando sua reentrada através de uma manta de plasma.

“A falta de controle de atitude resultou em uma entrada fora do nominal, com a nave vendo um aquecimento muito maior do que o previsto em áreas protegidas e desprotegidas”, disse a SpaceX em um blog pós-lançamento. “A causa mais provável do rolo não planejado foi o entupimento das válvulas responsáveis ​​pelo controle do rolo. Desde então, a SpaceX adicionou propulsores de controle de rotação adicionais nas próximas naves estelares para melhorar a redundância de controle de atitude e atualizou o hardware para melhorar a resiliência ao bloqueio.”

Câmeras a bordo no estágio superior da Starship voado durante o vôo 3 (Starship IFT-3) mostram o veículo cercado por plasma ao reentrar na atmosfera em 14 de março de 2024. Imagem: SpaceX

Enquanto isso, o Super Heavy Booster do último vôo também desligou prematuramente seis dos 13 motores Raptor usados ​​durante a queima do boostback, que permaneceram desligados quando tentou realizar uma queima de pouso.

“O impulsionador teve um impulso de queima de pouso menor do que o esperado quando o contato foi perdido a aproximadamente 462 metros de altitude sobre o Golfo do México e pouco menos de sete minutos de missão”, afirmou a SpaceX. “A causa mais provável para o desligamento precoce da queima do boostback foi determinada como sendo o bloqueio contínuo do filtro onde o oxigênio líquido é fornecido aos motores, levando a uma perda de pressão de entrada nas turbobombas de oxigênio do motor.”

“Os boosters Super Heavy para o voo 4 e posteriores receberão hardware adicional dentro dos tanques de oxigênio para melhorar ainda mais as capacidades de filtragem do propulsor.”

Agora, com o sucesso do voo 4, Musk avançou para um marco ambicioso para o voo 5: capturar o Super Heavy Booster usando os chamados “pauzinhos” da torre de lançamento.

Olhos na Lua

O voo 4 foi uma missão importante não só para a SpaceX, mas também para a NASA. O foguete estará no centro das atenções quando a agência embarcar na missão Artemis 3, que está prevista para setembro de 2026.

Lisa Watson-Morgan, gerente do programa Human Landing System, e sua equipe continuam a trabalhar ao lado da SpaceX para entender o desenvolvimento do foguete que servirá como pousador lunar para os astronautas da Artemis 3, ainda a serem nomeados. e missões Artemis 4. Ela falou com o Spaceflight Now antes do lançamento do vôo 4.

“Foi ótimo ver as lições que surgiram [dos voos] um e dois e ver como isso foi empregado na fabricação, na produção e nas operações de como o voo 3 foi conduzido”, disse Watson-Morgan. “Não houve nenhum problema em torno do Raptor. Sem incêndios e com muita consistência, francamente, em torno dos motores. Quando você acendeu todos esses motores, para nós foi uma vitória significativa.”

Ela observou que, embora o reacendimento do Raptor no estágio superior durante o vôo 3 não tenha sido realizado, ainda há muito tempo para atingir esse marco. Watson-Morgan disse que precisaria ver isso demonstrado na segunda metade de 2024 ou no início de 2025.

“À medida que a SpaceX continua a amadurecer seus Raptors, porque eles estão trabalhando em seu design e desenvolvimento, enquanto fazem isso, eles estão fazendo modificações, ajustes e mudanças”, disse Watson-Morgan. “E tudo isso está sendo incorporado a uma sequência de construção atualizada.”

Ilustração artística do sistema de pouso da nave estelar na lua. Crédito: SpaceX

Um dos sucessos que Watson-Morgan e a NASA observaram foi a transferência do propelente, que transferiu o oxigênio líquido (LOX) do tanque principal do navio para o tanque LOX principal do estágio superior. Isso foi projetado para cumprir um contrato Tipping Point de US$ 53,2 milhões com a Diretoria de Missão de Tecnologia Espacial (STMD) da NASA, que tinha a exigência de demonstrar a transferência de 10 toneladas métricas de propelente.

Watson-Morgan disse que embora o escritório HLS não estivesse diretamente envolvido nisso, representantes da STMD ecoaram a opinião da SpaceX de que foi uma demonstração bem-sucedida. É o primeiro passo para poder realizar uma transferência de propelente entre navios, um dos principais componentes da missão da SpaceX para pousos na Lua Artemis.

O conceito da SpaceX é lançar uma versão tanque do estágio superior da nave na órbita baixa da Terra. Eles então lançariam uma série de naves para atracar com o navio-tanque e transfeririam o propelente para ele, o que, por sua vez, transferiria isso para a versão HLS da Starship antes de partir para a Lua.

“A transferência de objetos é realmente a chave do portal para o resto do universo. Realmente é. É a chave para Marte, é a chave para o Pólo Sul e, realmente, esse é o nosso longo pólo e estamos fazendo tudo o que podemos para nos preparar para isso, para ajudar a SpaceX com isso”, disse Watson-Morgan. “Além disso, estamos fazendo tudo o que podemos para ajudar a Blue Origin com isso, porque eles também têm isso em seu conceito.”

O número de voos de abastecimento até o navio-tanque não tem um número exato neste momento, disse Watson-Morgan, porque não está totalmente claro quanto propelente precisa ser transferido.

“Depende dos seis tanques. Depende de quanto queremos transferir. Depende de quais são os outros objetivos que queremos provar e por quanto tempo queremos fazer a demonstração do teste de voo?” disse Watson-Morgan. “E então, pode ser apenas um casal e pode ser mais do que um casal. E então, tudo depende dos nossos objetivos.”

“Uma coisa que aprecio muito na SpaceX é que eles estão dispostos a ser abertos e fluidos com objetivos e abertos a mais objetivos, se a NASA acreditar que precisamos deles, dependendo do momento.”

Duas naves estelares interligadas no espaço para reabastecimento em órbita. Crédito: SpaceX

Embora ela estivesse limitada no que poderia dizer sobre isso, Watson-Morgan também mencionou que a SpaceX está desenvolvendo um motor menor do tipo propulsor para ajudar na demonstração de transferência de hélice. Ela disse que um marco de desenvolvimento acontecerá ainda este ano.

“Nossa equipe ficou muito impressionada. Eles desenvolveram este motor em menos de meio ano e, até agora, tem apresentado um bom desempenho”, disse ela.

Expansão da nave estelar

Parte do tempo para a transferência do propulsor dependerá da capacidade de lançar múltiplas missões da Starship a partir de mais do que a torre de lançamento que a SpaceX possui atualmente. A empresa está em processo de construção de uma segunda torre na Starbase.

Para esse fim, eles fabricaram segmentos e componentes adicionais em suas instalações no Centro Espacial Kennedy da NASA, na Flórida, e os transportaram para o Texas. Uma coleção de quatro segmentos de torre foi enviada no início deste ano e nesta semana eles carregaram mais dois segmentos na barcaça, junto com os chamados “pauzinhos” da torre e seus suportes do sistema de elevador.

Watson-Morgan disse que a missão de transferência de propulsor poderia ser conduzida a partir de duas torres na Starbase, mas a NASA está muito interessada em garantir que as capacidades de lançamento da nave estelar também estejam online no KSC. Na próxima semana, a Administração Federal de Aviação (FAA) sediará reuniões públicas de escopo para coletar informações sobre como permitir cerca de 44 lançamentos de naves estelares por ano a partir do histórico Complexo de Lançamento 39A.

Um segmento da torre da nave estelar junto com o sistema de elevador pauzinho rola para a bacia de giro perto do local de imprensa no Centro Espacial Kennedy da NASA no sábado, 1º de junho de 2024. Os componentes eram parte da carga com destino à Starbase no sul do Texas para erguer um segundo lançamento torre. Imagem: Will Robinson-Smith/Voo espacial agora

Simultaneamente, o Departamento da Força Aérea também está fazendo uma avaliação semelhante para lançamentos de naves estelares do Complexo de Lançamento Espacial 37, que é o antigo local de lançamento do foguete Delta 4 Heavy da United Launch Alliance (ULA), ou de uma nova plataforma de lançamento proposta chamada SLC-50.

“Definitivamente queremos ver isso. Temos que ver isso pela demonstração sem parafusos com certeza e clareza, gostaríamos de ver isso antes para ter certeza de que tudo está correto”, disse Watson-Morgan. “Iremos em frente e faremos verificações de blocos e tudo isso, além de análises de prontidão operacional antes disso.”

Parte do acordo HLS da SpaceX com a NASA é que ela realizará um pouso não tripulado da nave estelar na Lua antes da missão Artemis 3.

Humanos em loop

Enquanto desenvolvem a versão humana da Starship, eles também coletam informações do Astronaut Office, localizado no Johnson Space Center da NASA. Watson-Morgan, referindo-se a eles como “a tripulação” para abreviar, disse que o escritório oferece insights e opiniões sobre a funcionalidade de certas partes do veículo, como interface, sistema de controle e localização das alças.

Ela disse que o escritório do HLS trabalha principalmente com os astronautas Raja Chari e Randy Bresnik, este último faz parte do processo “desde o início”. Watson-Morgan disse que eles também têm membros do escritório dos astronautas em seu conselho de controle.

“Temos um conselho de controle do Sistema de Pouso Humano, onde quaisquer alterações ou atualizações de requisitos ou como as coisas são implementadas passam por suas ações formais do conselho e a tripulação é um membro votante”, disse ela.

Em 30 de abril, na sede da SpaceX em Hawthorne, Califórnia, o astronauta da NASA Doug “Wheels” Wheelock e a astronauta da Axiom Space Peggy Whitson realizaram o primeiro teste integrado dos trajes espaciais pressurizados da Axiom ao lado de maquetes de um elevador de nave estelar e da câmara de descompressão.

“No geral, fiquei satisfeito com a operação do painel de controle dos astronautas e com sua capacidade de realizar as difíceis tarefas que terão que realizar antes de pisar na Lua”, disse Logan Kennedy, líder de atividades de superfície no Programa HLS da NASA, em uma afirmação. “O teste também confirmou que a quantidade de espaço disponível na câmara de descompressão, no convés e no elevador é suficiente para o trabalho que os nossos astronautas planeiam realizar.”

Os astronautas estavam totalmente preparados para conduzir manobras semelhantes a missões na construção em escala real da câmara de descompressão do sistema de pouso humano da nave estelar, que estará localizada dentro da nave estelar, sob a cabine da tripulação. Imagem: SpaceX

Prazo de entrega mais curto?

Através da campanha de testes da Starship, a SpaceX consegue tempos de resposta cada vez mais curtos entre os lançamentos. Isso se deve em parte ao fato de conseguirmos cada vez mais de uma forma menos destrutiva, mas também graças ao trabalho realizado pela FAA.

O voo 2 ocorreu apenas 212 dias após o voo 1, o voo 3 ocorreu 117 dias após o voo 2 e o voo 4 ocorreu apenas 84 dias após o voo 3. Watson-Morgan disse que seu entendimento é que a SpaceX gostaria de atingir uma cadência de lançamento mensal na Starbase, mas sabe que desejarão infundir o aprendizado de voos anteriores em voos sucessivos, o que pode levar mais tempo.

“Mesmo que seja a cada dois ou três meses, ainda é uma grande conquista para uma campanha de testes e cada um desses testes reduzirá riscos diferentes”, disse Watson-Morgan. “Do ponto de vista da NASA, vendo cada um desses lançamentos, teremos uma visão um pouco mais profunda de como todos os motores agem, como estão seu desempenho, em relação ao ISP (impulso específico) e assim, teremos que .”

O foguete Starship da SpaceX está totalmente preparado antes do voo 4, com lançamento previsto para 6 de junho de 2024. Imagem: Michael Cain/Spaceflight Now

Ao aprovar a modificação da licença de lançamento que permite o voo 4, a FAA disse que a SpaceX lhe deu três cenários para a entrada da nave estelar no final da missão “que não exigiriam uma investigação em caso de perda do veículo”.

“A FAA aprovou os cenários como exceções de danos induzidos por testes depois de avaliá-los como parte das análises de segurança e risco de voo e confirmar que atendiam aos requisitos de segurança pública”, disse a agência em comunicado. “Se ocorrer uma anomalia diferente com o veículo Starship, uma investigação pode ser justificada, bem como se ocorrer uma anomalia com o foguete auxiliar Super Heavy.”

Essa linguagem, aliada a um bom desempenho do Voo 4, poderia abrir a porta para um anúncio muito mais rápido de uma missão do Voo 5.

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