SpaceX actualmente está desarrollando su gigantesco megacohete Starship, un vehículo de lanzamiento de próxima generación con potencial para revolucionar la industria de los vuelos espaciales. Esto es lo que usted Necesito saber.
SpaceX actualmente domina la industria de los vuelos espaciales con su increíblemente confiable Halcón 9 cohete. Ahora, la empresa altamente innovadora, fundada por Elon Musk en 2002, se está preparando para dar su próximo gran salto con Nave estelar.Hemos elaborado esta guía para ayudarle a comprender el megacohete totalmente reutilizable y su potencial para revolucionar los vuelos espaciales tal como lo conocemos.
¿Por qué SpaceX está construyendo Starship?
SpaceX quiere desarrollar un vehículo de lanzamiento de carga pesada totalmente reutilizable para transportar satélites, naves espaciales, carga y tripulaciones a la “órbita terrestre y la Luna”. “Marte y más allá», según la compañía. Starship está preparado para ser el cohete más grande y poderoso jamás construido, superando incluso a de la NASA Saturno V y Sistema de lanzamiento espacial (SLS).
Una vez operativo, el megacohete perturbará seriamente la industria de los vuelos espaciales comerciales debido a su reutilización (que reduce los costos de lanzamiento) y su carga útil sin precedentes. capacidad y potencia de elevación. El cohete, además de servir tanto al sector público como al privado, impulsará las ambiciones de SpaceX, como lo hizo Elon Musk. -La empresa liderada continúa construyendo su megaconstelación Starlink, vuelos chárter de turismo espacial y anticipando posibles misiones tripuladas a Marte.
¿Cuándo SpaceX voló Starship por primera vez?
El vuelo inaugural de Starship tuvo lugar el 20 de abril de 2023, con el prototipo volando desde el sitio de lanzamiento de Boca Chica a las 9:33 am ET. levantando una enorme cantidad de polvo y escombros. La misión no fue como planeada, y Starship no logró lograr la separación de etapas y entrando en una caída fatal que obligó a los controladores de tierra para emitir una orden de autodestrucción poco antes de los cuatro minutos de la misión. Starship estaba aproximadamente a 60 kilómetros (37 millas) sobre el Golfo de México cuando entró en su caída.
Es importante destacar que el cohete sobrevivió al MaxQ, el momento en el que un cohete debe soportar la mayor cantidad de estrés aerodinámico experimentado durante el lanzamiento. La misión duró Durante casi cuatro minutos, un logro sorprendente para un cohete experimental de este tipo, pero a pesar de todos los éxitos logrados durante esta misión, SpaceX encontrar algunos retrasos graves.
Sin apenas infraestructura de protección en la plataforma de lanzamiento, los motores de Starship, al acelerar a fondo, causaron daños tremendos, formando un cráter debajo del orbital. Monte de lanzamiento, rompiendo el concreto (conocido como Fondag) y dañando la granja de tanques cercana. Los videos tomados cerca de la torre de lanzamiento mostraban rocas y polvo lanzando en todas direcciones, con imágenes de drones también mostrando grandes rocas cayendo al océano cercano. Las propiedades cercas del pueblo cercano fueron cubierto en una lámina de polvo y suciedad.
En las semanas siguientes al lanzamiento, Grupos ambientalistas demandaron a la Administración Federal de Aviación para dar luz verde a la prueba experimental, diciendo que el regulador apresuró su aprobación de las operaciones de lanzamiento ampliadas de SpaceX.
Después del lanzamiento, Musk dicho La empresa “comenzó a construir una enorme placa de acero refrigerada por agua para colocarla debajo del soporte de lanzamiento, pero no estuvo lista a tiempo. para el lanzamiento inaugural. SpaceX presumiblemente terminará esta placa y reparará cualquier daño antes de la próxima prueba. El cohete puesto en tierra pendiente de su investigación.
El lanzamiento también expuso posibles problemas con los motores Raptor, ya que tres no se activaron durante el despegue y varios otros fallaron durante el vuelo. Además, la separación del escenario no salió según lo planeado, lo que potencialmente expuso un problema con el sistema de liberación. Y durante los primeros segundos de Durante el lanzamiento, Starship se desvió horizontalmente antes de corregirse para un vuelo verdadero y vertical.
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EspacioX realizó su primer intento de lanzamiento de Starship El 17 de abril, pero el cohete nunca abandonó el suelo. Cuando quedaban aproximadamente 11 minutos en el reloj de cuenta regresiva, los controladores emitieron un exfoliante. a cuenta de un válvula de presurización congelada asociado con el refuerzo Super Heavy.
SpaceX inicialmente esperaba lanzar Starship en su primer vuelo de prueba a principios de 2022, pero el viaje inaugural se retrasó varias veces debido a retrasos en el desarrollo. El momento exacto del lanzamiento dependió de la aprobación de la licencia de la FAA, que finalmente el regulador otorgada a SpaceX el 14 de abril.
¿Cuándo realizó Starship su segundo vuelo?
El día después del primer vuelo de Starship, Musk dicho “podemos estar listos para lanzar nuevamente en 1 a 2 meses”, potencialmente preparando el escenario para un segundo vuelo en algún momento tardío. Mayo o junio. El CEO se mostró demasiado optimista, como de costumbre, y Starship no realizó su segundo lanzamiento hasta el 18 de noviembre de 2023, con la La FAA finalmente dio su visto bueno el 15 de noviembre. Tanto el propulsor como la etapa superior se perdieron durante el vuelo de ocho minutos, pero la compañía logró algunos hitos clave durante el segundo. misión.
En primer lugar, SpaceX implementó una nueva técnica de puesta en escena en caliente para facilitar la separación de escenarios. En este intento, la separación de escenarios pareció ir bastante bien, pero el propulsor explotó inesperadamente poco después. En segundo lugar, la etapa superior de Starship, después de soltarse del propulsor, voló de forma independiente durante aproximadamente cuatro minutos. antes de estallar sobre el Caribe.
Watch the three center engines on Starship’s upper stage gimbaling just after separation. Right before they ignite for hot-staging, the engines angle themselves outward to direct their exhaust towards the vented interstage before re-centering for ascent. pic.twitter.com/CCSVXfLcuE
— SpaceX (@SpaceX) November 19, 2023
La etapa superior falló justo antes del SECO (segundo motor de corte), y SpaceX notó que el sistema automatizado de terminación de vuelo terminó tarde. durante la combustión de Starship. En total, Starship voló durante aproximadamente ocho minutos y medio, alcanzando 92 millas (148 kilómetros) de altura antes de perder la señal. . La misión, planeada para dar la vuelta al mundo y finalizar con un aterrizaje duro cerca de Hawai , en el Pacífico, debía durar 90 minutos.
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Además, el nuevo sistema de diluvio de agua funcionó según lo previsto, protegiendo el soporte de lanzamiento de la explosión. Además, aparecieron los 33 motores Raptor. permanecer encendido durante el curso de la misión. SpaceX declaró que el objetivo principal de su segunda prueba era probar el ascenso etapa, y cualquier resultado adicional después de esta fase se consideraría una ventaja. En general, fue una prueba mucho mejor, estableciendo el escenario para una tercera demostración y allanando el camino para nuevos logros de SpaceX.
¿Cuándo realizará Starship su tercer vuelo?
SpaceX actualmente tiene como objetivo febrero el tercer vuelo de prueba de Starship, pendiente de aprobación de la FAA. La compañía afirma que su hardware está listo para la demostración misión, pero la compañía aún está trabajando acciones correctivas derivadas del segundo vuelo.
¿Cuál es la historia de fondo de este megacohete?
El deseo de SpaceX de contar con un vehículo de lanzamiento de gran tamaño se remonta a 2005, en un momento en que SpaceX aún no había lanzado su primer cohete. incluso tenía un nombre, BFR, en el que la B significaba “grande”, la R de “cohete” y la F de “Falcón” (o (un superlativo grosero con el que probablemente esté familiarizado). Musk imaginó un cohete capaz de lanzar 100 toneladas métricas a la órbita terrestre baja, que habría puesto a la compañía “en competencia con el lanzador de carga pesada derivado del transbordador planeado por la NASA”, según un informe de 2005. artículo publicado en The Space Review. Ese cohete de la NASA, ahora conocido como SLS, finalmente se lanzó el año pasado.
No fue hasta septiembre de 2016 que SpaceX anunció oficialmente su intención de construir un cohete de carga pesada, un anuncio que coincidió con la primera prueba exitosa de un motor de metano y oxígeno conocido como Raptor. Starship ha pasado por múltiples cambios de nombre, incluido el Transporte colonial de Marte, el Sistema de transporte interplanetario (ITS)y una reversión al Big Falcon original. Ahora oficialmente conocido como Starship, el cohete ha experimentado algunos cambios de diseño a lo largo del años, pero varios elementos clave siguen siendo los mismos, a saber, su diseño de dos etapas y sus motores alimentados con metano.
¿Cuánto cuesta construir Starship?
almizcle anteriormente estimado que el costo total de desarrollo de Starship se ubicará en algún lugar entre $ 2 mil millones y $ 10 mil millones. Refinó esta cifra en septiembre de 2019, diciendo está “probablemente más cerca de dos o tres [mil millones] que esta a 10 [mil millones]», como él dijo CNN Negocios.
Es importante destacar que SpaceX no está pagando toda la factura. El multimillonario japonés Yusaku Maezawa, que ha alquiló un futuro vuelo a la Luna a bordo de Starship, pagó una cantidad no revelada por el viaje. En el momento del anuncio, Musk dijo que Maezawa está “pagando mucho dinero que ayudaría con la nave y su propulsor” y que “en última instancia está pagando para que el ciudadano promedio viaje a otros planetas”. NASA También está subsidiando a Starship. La agencia espacial tiene dos contratos separados con SpaceX por un valor de más de 4 mil millones de dólares, en los cuales la empresa modificará Starship para que sirva como dos sistemas distintos de aterrizaje humano para Artemisa 3 y Artemisa 4.
¿Starship será rentable para SpaceX?
Sólo el tiempo lo dirá. En febrero de 2022, Musk reclamado que cada lanzamiento de Starship podría costar tan sólo 1 millón de dólares por vuelo, lo que se traduciría en 10 dólares por 2,2 libras (1 kilogramo). ) a una órbita terrestre baja. Esa es una cifra sorprendentemente baja, especialmente cuando consideramos SLS, con su precio estimado por lanzamiento de 4.100 millones de dólares, que asciende a $60,000 por 2,2 libras, de acuerdo a a Science News. Dicho esto, SpaceX requerirá una cadencia de lanzamiento rápida y un flujo constante de clientes para que Starship sea rentable.
Que Starship sea totalmente reutilizable es otra razón para argumentar a favor de la rentabilidad. En lugar de tener que construir el vehículo desde cero cada vez , como La NASA actualmente tiene que ver con el Artemis 2 SLS, SpaceX puede simplemente reabastecer de combustible una nave espacial recientemente devuelta, empacar una nueva carga útil y despegar en otra misión.
Testing Starship heatshield hex tiles pic.twitter.com/PycE9VthxQ
— Elon Musk (@elonmusk) March 17, 2019
Por supuesto, SpaceX todavía necesita demostrar que un cohete de este tamaño se puede volver a volar. Para ello, la empresa está desarrollando un “ sistema de protección térmica”, una serie de placas de protección térmica hexagonales para proteger la panza del cohete durante la reentrada a la atmósfera. Y durante su descenso, el El vehículo realizará una maniobra de “panza flop” para “reducir su velocidad vertical antes de usar los motores y las aletas para girar y aterrizar. vehículo en orientación vertical”, de acuerdo a a NASAVuelos Espaciales.
¿Qué tan poderosa es Starship?
En el despegue, la Starship de 121 metros (397 pies) de altura ejercerá un impresionante empuje de 16,5 millones de libras, resultado de todo 33 motores Raptor encendiendo al mismo tiempo. Tal potencia permitirá que el vehículo de lanzamiento entregue 150 toneladas métricas (330 000 libras) a baja Órbita terrestre. Una vez operativo, será el cohete más poderoso de la historia de la humanidad. En comparación, el SLS ejerce 8,8 millones de libras de empuje. , mientras que el viejo Saturno V de la NASA ejerció 7,8 millones de libras de empuje.
El Raptor de 10 pies de altura es la pajita que agita la bebida y cada uno de ellos genera 500 000 libras de empuje. SpaceX presentó una nueva versión del motor a principios del año pasado, denominado Raptor 2, que presenta un diseño aerodinámico y un mayor empuje.
Aproximadamente seis minutos después del lanzamiento, el propulsor súper pesado de 230 pies (69 metros) de altura se separará y regresará a la Tierra. La etapa superior Starship, que también funciona como nave espacial, se hará cargo de las tareas de elevación, lo que hará con los 3,2 millones de libras de empuje. proporcionada por sus seis motores Raptor.
El escenario superior en sí mide 50 metros (164 pies) de alto y cuenta con un carenado gigantesco que mide 18 metros (59 pies) de alto y 30 metros (59 pies) de alto. pies (9 metros) de ancho. El volumen de carga útil resultante, de 38,800 pies cúbicos, será el más grande de la industria. SpaceX dice El área de carga útil se puede configurar para carga o tripulaciones. Al igual que el propulsor, la etapa superior realizará aterrizajes verticales para su reutilización.
¿Qué es “Mechazilla” y cómo aterrizará el refuerzo?
Starship es totalmente reutilizable, pero mientras la etapa superior está construida para realizar aterrizajes verticales sin asistencia, el propulsor súper pesado recibirá algo de ayuda. en forma de una torre de lanzamiento y captura de 469 pies de altura (142 metros). Después de la separación de etapas, SuperHeavy regresará de donde Llegó y aterrizó directamente en la plataforma de lanzamiento con la ayuda de dos brazos mecánicos, conocidos entre los empleados de SpaceX como “palillos chinos”. diseño, el propulsor no requerirá patas de aterrizaje, lo que habría añadido peso extra y complejidad tecnológica (eso es mucho peso para piernas para soportar).
Ship 24 stacked on Super Heavy Booster 7 at Starbase in Texas pic.twitter.com/hLcghfq349
— SpaceX (@SpaceX) January 10, 2023
La torre y sus brazos, conocidos colectivamente como “Mechazilla”, también se utilizan durante el apilamiento. En un expediente de la Administración Federal de Aviación presentado en 2021 , SpaceX dijo que la torre de lanzamiento está destinada a “levantar su nuevo cohete y su propulsor en el soporte de lanzamiento, y atrapar el super- refuerzo pesado al regresar del lanzamiento”. La torre de lanzamiento y captura “se construirá con vigas de acero estructural para permitir que los brazos mecánicos para levantar vehículos», agregó SpaceX.
El método preciso para atrapar el propulsor descendente no está del todo claro, pero los dos brazos probablemente ayudarán a guiar, equilibrar y atrapar. el cohete cuando se asienta de vuelta en la plataforma. Usando este método, SpaceX espera finalmente lanzar la misma nave estelar tres veces por día . SpaceX actualmente tiene dos torres de lanzamiento de Starship , uno en sus instalaciones en Boca Chica, Texas y uno en construcción en el Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida.
¿Qué pruebas previas al vuelo de Starship realizó SpaceX?
Starship voló por primera vez el 20 de abril de 2023, un vuelo que fue posible gracias a varias pruebas previas, ambas en tierra y en el aire.
SpaceX realizó varias pruebas suborbitales de la etapa superior de Starship desde diciembre de 2020 hasta mayo de 2021. eventos hecho para debe ver transmisión en vivo, ya que algunos de los intentos de aterrizaje resultaron en explosiones lo suficientemente grandes como para hacer sonrojar incluso a Michael Bay. Estas pruebas incluso provocó una investigación de la FAALa última de estas pruebas suborbitales, realizada con el prototipo SN15 el 5 de mayo de 2021, finalmente resultó en un aterrizaje vertical seguro.
Obviamente, SuperHeavy no ha volado, pero pasó por una serie de pruebas de disparo limitadas (una de las cuales provocó un tremenda explosión debajo del refuerzo el 11 de julio de 2022), pruebas de tanque, y una ensayo vestido mojado El 24 de enero de 2023, en el que el propulsor se llenó con aproximadamente 5.000 toneladas de oxígeno líquido y metano líquido. finalmente pasó por un prueba de fuego estática a gran escala El 9 de febrero, durante el cual se encendieron 31 de sus 33 motores. Musk no pareció inmutarse por el hecho de que los dos motores no participaran, diciendo que El cohete todavía tendría suficiente potencia para alcanzar la órbita.
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La plataforma de lanzamiento orbital Starbase “no tenía sistema de diluvio de agua, zanja de llamas o desviador de empuje” para reducir o disipar la energía producida durante la prueba, pero a pesar de esto, el “hormigón plano directamente debajo de la plataforma pareció sobrevivir a casi ocho millones de libras de empuje y calor brutal. con sólo [fragmentación]y daños menores”. de acuerdo a a Teslarati. “Los motores estaban sólo a medio empuje para la prueba de fuego estático , Musk tuiteó después del lanzamiento inaugural de Starship.
Durante el fallido intento de lanzar Starship el 17 de abril, SpaceX rápidamente giró, convirtiendo el ejercicio en un ensayo general mojado con el La cuenta regresiva se detiene en T-menos 40 segundos.
¿Cómo se desarrollará la primera misión exitosa de Starship?
Ninguno de los dos primeros vuelos de Starship terminó en un éxito total de la misión, pero así es como se supone que debe realizarse la misión inaugural.
Después del lanzamiento desde la base estelar en Boca Chica, el propulsor se separará, realizará un retorno parcial y caerá en el Golfo de México ( no es probable que regrese a la torre de captura durante el primer vuelo espacial). El propulsor intentará realizar un descenso controlado antes de aterrizar en el agua.
La etapa superior de Starship continuará en su intento de volar en una trayectoria similar a una orbital, elevándose a una altitud objetivo de aproximadamente 155 millas (250 kilómetros). Starship no intentará una órbita completa de la Tierra, sino que volverá a entrar y caerá aproximadamente 62 millas ( 100 km) al noroeste de Kauai, Hawaii. No se espera que la etapa superior sobreviva al aterrizaje en el agua, ya que chocará contra el océano. a alta velocidad.
¿Qué tipo de obstáculos regulatorios necesita abordar SpaceX?
Las instalaciones de Boca Chica de SpaceX albergan vida silvestre amenazada, incluyendo aves playeras en riesgo. Un evaluación ambiental completado por la Administración Federal de Aviación en junio de 2022 listado 75 acciones de mitigación ambiental que SpaceX necesitaba completar para calificar para una licencia de lanzamiento de Starship. Estas mitigaciones incluían medidas para garantizar una buena calidad del aire y reducir la contaminación acústica , prevenir incendios forestales y proteger los recursos culturales, la calidad del agua y la vida silvestre.
La FAA concluyó que su decisión de otorgar una licencia de lanzamiento de Starship “se ajusta a la documentación ambiental previa” y que “no existen Los cambios ambientales y todas las condiciones y requisitos pertinentes de la aprobación previa se han cumplido o se cumplirán en la acción actual”.
En 2022, el Sierra Club y un grupo de pueblos indígenas del sur de Texas demandado sin éxito la Oficina de Tierras Generales de Texas, siendo la queja la afirmación de que los cierres repetidos de playas, un resultado de las pruebas de SpaceX Starship , eran inconstitucionales.
¿Por qué Starship no tiene un sistema de aborto?
Uno de los aspectos más controvertidos de Starship es la ausencia total de un sistema de aborto de lanzamiento de emergencia. Muchos sistemas de lanzamiento, tanto del pasado como Actualmente, cuentan con sistemas de aborto, que rápidamente alejan las cápsulas de la tripulación de los cohetes fallidos. Orion de la NASA, Soyuz de Rusia, Crew Dragon de SpaceX, Blue Origin New Shepard y Starliner de Boeing cuentan con sistemas de aborto, pero Starship no los tiene ni los tendrá.
“Los cohetes que transportan personas deberían tener sistemas de aborto”, Tory Bruno, director ejecutivo de United Launch Alliance tuiteó en diciembre de 2019 en respuesta a esta omisión. Vale la pena señalar que el transbordador espacial de la NASA no contaba con un sistema de aborto, lo que resultó mortal durante el 1986 Desafiador desastre. Y, por supuesto, los aviones de pasajeros tampoco cuentan con sistemas de aborto, y eso no impide que (la mayoría de) nosotros volemos .
Tim Dodd de Everyday Astronaut proporcionó un detallado explicación En un artículo de 2019 se dice que Starship no tiene un sistema de aborto debido a la confiabilidad del motor de Starship (un motor Raptor defectuoso no afectar el rendimiento de los motores vecinos) y que la etapa superior posiblemente podría servir como vehículo de escape en caso de que el propulsor fallara. cuestionó la necesidad de un sistema de aborto, afirmando que, hasta la fecha, “un sistema de aborto mecánico solo ha salvado vidas dos veces, evitó una tragedia y en un caso causó una muerte». dicho que las reentradas a la atmósfera son más peligrosas que los lanzamientos. Dicho esto, queda abierta la pregunta de si la NASA o la FAA importa, aceptará todo esto al considerar a Starship como un vehículo de lanzamiento apto para humanos.
¿Cómo planea SpaceX usar Starship?
El megacohete servirá, ante todo, como mecanismo de lanzamiento de satélites. SpaceX utilizará Starship para desplegar sus satélites Starklink de gran tamaño de próxima generación , y también satélites pertenecientes a clientes de pago, ya sean privados o públicos. Debido a su inmensa capacidad de elevación y su carenado de gran tamaño, Starship debería permitir posibilidades completamente nuevas para futuras naves espaciales, incluidas naves espaciales más grandes que el recientemente implementado Telescopio Espacial Webb. Starship también podría entregar carga y tripulación a la Estación Espacial Internacional, ya que será capaz de acoplarse a la estación.
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El cohete también brindará oportunidades increíbles para el turismo espacial, como viajes alrededor de la Luna, de los cuales dos están planeados actualmente, incluyendo la misión “dearMoon” cartada por Maezawa y segunda misión Eso incluirá al multimillonario Dennis Tito.
¿Cómo utilizará Elon Musk Starship para colonizar Marte?
Starship es clave para la larga ambición de Musk de colonizar Marte. El CEO ha articulado un plan en el que 100 Starships están construido cada año durante un período de 10 años. Después de repostar combustible en órbita, las 1000 Starships salir para el Planeta Rojo en lotes a lo largo de 30 días que se abren una cada 26 meses. Sin embargo, antes de embarcar hacia Marte, Las naves estelares tendrán que repostar en órbita terrestre baja. Suponiendo que estos vuelos puedan comenzar dentro de cinco años, Musk calcula que su nave estelar podría llevar un millón de habitantes a Marte para 2050.
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Eso puede sonar genial en el papel, pero la colonización de Marte no es simple y existen muchos obstáculos, ya sean de desarrollo, sociales o logísticos. están obligados a interponerse en el camino.
¿Cómo planea la NASA usar Starship?
La NASA necesita Starship para llevar humanos de forma segura a la Luna durante su programa Artemis. Después de alcanzar la órbita lunar en la nave espacial Orion de la NASA, la Los astronautas se transportarán a la nave estelar que los espera y luego descenderán a la superficie lunar. Una vez completada su misión, los astronautas utilizarán Starship para regresar a Orión y regresar a casa.
En virtud de sus dos contratos con la NASA, SpaceX debe construir dos naves estelares con sistema de aterrizaje humano, una para Artemis 3 y otra para Artemis 4. cuyos lanzamientos están programados para 2025 y 2027, respectivamente. El segundo Starship HLS tendrá un conjunto de características ampliado en comparación con el primero .
Aunque aún no se ha formalizado, la NASA también podría utilizar Starship para entregar carga y otros suministros al entorno lunar, como el equipo necesario para construir la próxima estación espacial lunar Gateway. Y para futuras misiones a la superficie lunar, Starship podría acoplarse con Gateway, ofreciéndoles un lugar para quedarse antes de su descenso lunar.
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