La prueba de vuelo 4 de Starship fue la cuarta prueba de vuelo del vehículo de lanzamiento Starship de SpaceX . Los vehículos prototipo que volaron fueron la etapa superior de Starship Ship 29 y el Super Heavy Booster 11. [ 5] [6] SpaceX realizó la prueba de vuelo el 6 de junio de 2024.
Los principales objetivos de prueba de este vuelo, ambos cumplidos, eran que el cohete Super Heavy simulara un aterrizaje en una "torre virtual" justo encima de la superficie del Golfo de México , y que Starship sobreviviera al menos al calentamiento máximo durante el reingreso atmosférico . [7]
Este fue el primer vuelo de prueba integrado en el que tanto Starship como Super Heavy reingresaron con éxito y realizaron un aterrizaje vertical motorizado sobre la superficie del océano.
La tercera prueba de vuelo de Starship en marzo de 2024 logró que ambas etapas se quemaran por completo y alcanzaran la velocidad orbital. Sin embargo, ambas etapas se destruyeron durante el regreso a la atmósfera , lo que provocó una investigación del accidente dirigida por SpaceX y supervisada por la FAA . La FAA declaró que se requería una modificación de la licencia completa, que incorporara acciones correctivas y cumpliera con otros requisitos, para que se otorgara una licencia de lanzamiento para este vuelo, la cuarta prueba de vuelo. [8] [9]
SpaceX declaró a principios de abril que intentaría un aterrizaje de refuerzo con los brazos de la torre en la quinta prueba de vuelo si el aterrizaje virtual del refuerzo tiene éxito durante la cuarta prueba de vuelo. [10] A fines de abril, un funcionario de la NASA confirmó que SpaceX seguía en camino para el cuarto vuelo de prueba que se realizaría en mayo de 2024. [11]
La licencia de comunicaciones necesaria para el vuelo 4 fue otorgada por la FCC el 18 de abril. [12] El 17 de mayo, SpaceX solicitó a la FAA que tomara una determinación de seguridad pública con respecto a la tercera prueba de vuelo, lo que permitiría a SpaceX lanzar el vuelo de prueba mientras la investigación del accidente está en curso si se determina que no había peligro para la seguridad pública. [13] La FAA concluyó la investigación el 28 de mayo y determinó que la tercera prueba de vuelo no había amenazado la seguridad pública. [14] [15] SpaceX recibió la aprobación regulatoria para el lanzamiento de parte de la FAA el 4 de junio. [16]
La cuarta prueba de vuelo de Starship estaba inicialmente programada para lanzarse el 5 de junio, pero se retrasó un día hasta el 6 de junio. [17] Para esta cuarta prueba de vuelo, la FAA enumeró tres resultados específicos que no desencadenarían una investigación de accidente: que la nave se incendiara durante el reingreso, que los flaps no tuvieran suficiente control de la nave o que los motores del Raptor 2 no se volvieran a encender para el aterrizaje. [18]
El Booster 11 y la Ship 29 fueron vistos por primera vez alrededor de agosto de 2022. Ambas etapas se sometieron a múltiples pruebas criogénicas a fines de 2023, y la Ship 29 realizó una prueba de giro principal en marzo de 2024. [19] Después del tercer vuelo de prueba de Starship, Ship 29 fue elevado a la plataforma suborbital B para dos pruebas de fuego estático a fines de marzo, y luego fue devuelto a High Bay para modificaciones previas al vuelo. Se realizó un fuego estático de 33 motores en Booster 11 en el soporte de lanzamiento orbital A el 5 de abril . El anillo de puesta en escena en caliente de Booster 11 se instaló a principios de mayo. [20] Ship 29 fue elevado a Booster 11 el 15 de mayo, [21] seguido de una prueba de carga parcial de propulsor el 16 de mayo. [22] Se realizó un ensayo general húmedo (WDR) el 20 de mayo . [23]
El 28 de mayo, SpaceX realizó un segundo ensayo general húmedo de S29 y B11, [24] y el 30 de mayo, SpaceX instaló el sistema de terminación de vuelo (FTS o AFSS) en B11 y S29. [25] El 5 de junio, S29 se apiló sobre B11 por cuarta y última vez. [19] SpaceX omitió intencionalmente dos mosaicos TPS (sistema de protección térmica) y reemplazó uno con un mosaico más delgado para probar cómo la pérdida de mosaicos afectaría a la nave. [26]
Durante el tercer vuelo de prueba de Starship, el propulsor fue destruido justo antes del amerizaje debido a fallas en los motores causadas por el bloqueo del filtro de oxígeno líquido de los motores. La nave fue destruida durante el reingreso, debido a velocidades de balanceo excesivas causadas por válvulas de control de balanceo obstruidas. Como resultado, se realizaron modificaciones a los tanques de oxígeno del Booster 11 para mejorar la capacidad de filtración del propulsor, mientras que se implementaron cambios de hardware y software para mejorar la confiabilidad del arranque del Raptor . Se agregaron propulsores de control de balanceo adicionales a la nave para mejorar la redundancia del control de actitud. [27] [28]
Se detectaron varios cambios en la nave 29, incluidas actualizaciones en el adhesivo y el diseño de las baldosas del TPS . B11 recibió mejoras como refuerzos de tanques y adiciones para mejorar la rigidez y la durabilidad. [29] Los tanques horizontales más grandes en el parque de tanques orbitales se pusieron en funcionamiento, complementando los tanques verticales más antiguos que se estaban retirando. La plataforma suborbital B se desmanteló en mayo de 2024 y las operaciones de prueba de vehículos se trasladaron al sitio de pruebas de Massey para dejar espacio para la construcción del soporte de lanzamiento orbital B. [ 30]
El perfil de la misión para la prueba de vuelo 4 de Starship fue muy similar al de la tercera prueba de vuelo, omitiendo la demostración de transferencia de propulsor, la demostración de la puerta del compartimento de carga y la demostración de encendido del motor Raptor. También se agregó la eliminación del anillo de preparación caliente del Super Heavy dos segundos después de la detención de la combustión de refuerzo, y Starship debía intentar un giro de aterrizaje y una combustión de aterrizaje. [31] [32]
Uno de los 33 motores Raptor del Booster 11 no se mantuvo encendido durante la combustión inicial, y uno de los trece utilizados para la combustión de aterrizaje no se encendió. Ninguna falla del motor afectó el resultado del vuelo debido a la redundancia en el diseño de múltiples motores. Para reducir la masa durante el descenso, se utilizó un cambio de diseño temporal en este vuelo de prueba para desechar el anillo de preparación en caliente del booster. [33] [ fuente no primaria necesaria ] A largo plazo, se pretende rediseñar el anillo de preparación en caliente para que sea más liviano y se integre estrechamente con el booster y no se desechará.
El B11 realizó con éxito un aterrizaje vertical propulsado sobre el Golfo de México, cayendo al océano. [34]
Después de completar la combustión del motor hasta una trayectoria de energía orbital, la nave 29 reingresó con éxito a la atmósfera, manteniendo el control de actitud a pesar de un daño visible significativo en la estructura y la pérdida de algunas placas del escudo térmico. Después del descenso a velocidad hipersónica a través de la atmósfera, S29 realizó un aterrizaje vertical propulsado sobre el océano antes de amerizar en el océano Índico. [35] Elon Musk dijo que la nave mantuvo el control subsónico pero aterrizó aproximadamente a 6 km de la ubicación del amerizaje previsto. [36]
El vuelo fue aclamado como un éxito y marcó la primera vez que el cohete Super Heavy y la nave lograron amerizajes controlados. Una cláusula de la FAA para el Vuelo 4, que permitiría a SpaceX continuar con vuelos adicionales del mismo perfil sin una investigación de accidentes siempre que no ocurrieran problemas de seguridad pública, se mantuvo ya que el vuelo no encontró un accidente fuera de las tres excepciones. [38] [39] El 12 de junio, la FAA anunció que no requerirían una investigación de accidentes para el Vuelo 4 porque todos los eventos de vuelo ocurrieron dentro del alcance de las actividades planificadas y autorizadas. [40] Esta fue la primera prueba de vuelo de Starship que no requirió una investigación.