La prueba de vuelo integrada 1 de SpaceX Starship ( IFT-1 ) fue la primera prueba de vuelo integrada del vehículo de lanzamiento SpaceX Starship . SpaceX realizó la prueba de vuelo el 20 de abril de 2023. [3] El vehículo prototipo fue destruido menos de cuatro minutos después de despegar de la base estelar de SpaceX en Boca Chica , Texas . [4] El vehículo se convirtió en el cohete más potente jamás lanzado, rompiendo el récord de medio siglo que ostentaba el cohete N1 de la Unión Soviética . [5]
El lanzamiento fue parte del programa de desarrollo Starship de SpaceX , que sigue un enfoque iterativo e incremental que involucra vuelos de prueba frecuentes, y a menudo destructivos , de vehículos prototipo. [6] Antes del lanzamiento, los funcionarios de SpaceX dijeron que medirían el éxito de la misión "por cuánto podemos aprender" y que varios eventos planificados de la misión "no son necesarios para una prueba exitosa". [7] En general, se consideró que el vuelo había impulsado el desarrollo de Starship, y una variedad de funcionarios públicos felicitaron a SpaceX, incluido el administrador de la NASA , Bill Nelson , y el director general de la Agencia Espacial Europea , Josef Aschbacher . [8] [9]
Estaba previsto que la nave espacial Starship completara casi una órbita alrededor de la Tierra antes de volver a entrar en la atmósfera , realizar un aterrizaje controlado y aterrizar en el Océano Pacífico cerca de Hawaii . [10] El propulsor Super Heavy debía haber realizado un aterrizaje similar en el Golfo de México , a unas 20 millas (30 km) de la costa de Texas, unos 8 minutos después del despegue. [10]
El cohete despegó a las 08:33 CDT (13:33 UTC) desde el sitio de lanzamiento privado de SpaceX, Boca Chica, Texas. El despegue dañó la plataforma de lanzamiento [11] y su infraestructura circundante, [12] lo que, según SpaceX, fue inesperado. [13] Algunos escombros se esparcieron por el Parque Estatal Boca Chica . Tres motores no arrancaron o se abortaron antes del despegue, y varios otros fallaron durante el vuelo. [14] El vehículo pasó el q máximo y entró en vuelo supersónico, pero, debido a la falta de control del empuje o del vector de empuje, no se hizo ningún intento de separación de etapas. [14] Starship cayó y el sistema autónomo de terminación de vuelo (AFTS) se activó, pero no destruyó el vehículo inmediatamente, como estaba previsto. El vehículo se desintegró 40 segundos después, casi 4 minutos de vuelo. [15] [14]
Después de la prueba, la Administración Federal de Aviación (FAA) suspendió el programa de lanzamiento en espera de los resultados de una "investigación de percance" estándar supervisada por la agencia y realizada por SpaceX. [16] La FAA dijo que el regreso al vuelo dependería de la determinación de la agencia de que futuros lanzamientos no afectarían la seguridad pública. [17] En agosto de 2023, SpaceX presentó a la FAA las 63 "acciones correctivas" que necesitaría tomar antes de que se permitiera otro lanzamiento de Starship. [18] [19] [20] El polvo esparcido por el lanzamiento inicialmente causó algunos problemas de salud, pero luego un laboratorio descubrió que era arena de playa común y corriente, que no representaba un peligro para la salud. [16] [21]
Una segunda prueba de vuelo del vehículo Starship se produjo el 18 de noviembre de 2023. [22] El lanzamiento no repitió los problemas encontrados en el primer vuelo y el vehículo realizó con éxito la separación de etapas, pero ambos vehículos se perdieron posteriormente. [23]
Desarrollado por SpaceX, Starship es un vehículo de lanzamiento súper pesado , [24] el más grande y potente jamás desarrollado. Con una altura de 121 m (397 pies), se prevé que pueda transportar 150 t (330 000 lb) de carga útil en una configuración totalmente reutilizable. Sus 33 motores Raptor de primera etapa generan nominalmente más de 16.000.000 lbf (71 MN) de empuje. Esto es aproximadamente el doble que el Saturno V de la NASA (7.750.000 lbf (34,5 MN) [25] ) que voló entre 1967 y 1973; más que el SLS de la NASA , que produjo 8.800.000 lbf (39 MN) de empuje en el despegue en 2022; y muy por encima de los 10.000.000 lbf (44 MN) de empuje de los 30 motores que impulsaron el cohete N1 de la Unión Soviética entre 1969 y 1972. [5]
En su primer vuelo de prueba orbital, Starship rompió el récord de medio siglo de antigüedad del N1 como la etapa de cohete más potente jamás lanzada. [5]
Ambas etapas de Starship están diseñadas para realizar aterrizajes controlados en el sitio de lanzamiento para que puedan volar varias veces. SpaceX planea utilizar el vehículo de lanzamiento para el lanzamiento de satélites, turismo espacial y vuelos espaciales interplanetarios . [26] [27]
A partir de 2019, SpaceX construyó varios prototipos para la etapa superior y los lanzó un total de nueve veces, culminando con el lanzamiento de Starship SN15 el 5 de mayo de 2021, que completó con éxito una prueba de vuelo a gran altitud de seis minutos. [28] SpaceX continuó construyendo nuevas etapas superiores, completó varias primeras etapas y realizó pruebas en tierra mientras esperaba las autorizaciones gubernamentales para el lanzamiento.
En 2021, SpaceX presentó una solicitud ante la Comisión Federal de Comunicaciones en la que describía la primera prueba de vuelo planificada de la pila de propulsores Starship-Super Heavy. La solicitud decía que, después del despegue de Starbase , el propulsor se separaría y aterrizaría a unas 20 millas (30 km) de la costa, mientras que Starship continuaría volando hacia el este y aterrizaría a unas 62 millas (100 km) de la isla hawaiana de Kauai . [29]
En junio de 2022, la revisión ambiental del sitio de lanzamiento concluyó con un fallo " FONSI mitigado " (hallazgo de impacto no significativo), que exige a la empresa implementar varias mitigaciones para la vida silvestre local y los sitios históricos, pero permite que se emita una licencia de lanzamiento. [24]
El 9 de febrero de 2023, SpaceX realizó un disparo estático final del propulsor Super Heavy. [30] Se completó una revisión de la preparación del vuelo el 8 de abril de 2023. [26] Se canceló un ensayo de lanzamiento del 11 de abril. [31] La Administración Federal de Aviación (FAA) emitió una licencia de lanzamiento orbital para el vehículo el 14 de abril de 2023. [32]
Antes del lanzamiento, 27 organizaciones, entre ellas el Sierra Club , la Red de Justicia Ambiental del Sur de Texas, Otro Golfo es Posible, Voces Unidas y la Tribu Carrizo/Comecrudo firmaron una carta expresando sus preocupaciones y oposición al mismo. Citaron la gentrificación y la vigilancia excesiva del área, el hábitat de la vida silvestre y la interrupción de las ceremonias nativas, y el riesgo de accidentes con emisiones de metano, entre otros. [33]
SpaceX dijo que mediría el éxito de la misión "por cuánto puede aprender [SpaceX]" y que completar los hitos de la misión "no era necesario para una prueba exitosa". [7] Antes del lanzamiento del 20 de abril, el CEO de SpaceX, Elon Musk, estimó un 50% de posibilidades de una prueba exitosa, diciendo que si el cohete se aleja "lo suficiente de la plataforma de lanzamiento antes de que algo salga mal, entonces creo que consideraría que eso es "Un éxito. Simplemente no explotes la plataforma de lanzamiento". [34]
El plan de vuelo de la nave espacial era despegar de las instalaciones Starbase de SpaceX a lo largo de la costa sur de Texas, luego realizar un vuelo motorizado hasta alcanzar la órbita terrestre transatmosférica deseada , estimada en alrededor de 250 × 50 km (155 × 31 millas), lo que habría causado Starship volverá a entrar en la atmósfera después de aproximadamente 1 hora y 17 minutos de vuelo, casi completando una órbita completa. [35] La trayectoria de vuelo proyectada habría sido suborbital . [36]
Aunque se pretende que ambas etapas del cohete de Starship sean reutilizables, SpaceX planeó descartar ambas etapas al final de este vuelo. [37]
El vuelo de prueba estuvo compuesto por los vehículos prototipo Ship 24 y Booster 7 . Tanto el propulsor como la nave espacial habrían realizado aterrizajes controlados en la superficie del océano. [35] Según documentos presentados ante la FCC , el propulsor habría realizado una combustión de refuerzo y habría intentado aterrizar a unas 20 millas (32 km) de la costa en el Golfo de México , mientras que la nave espacial Starship habría intentado aterrizar en el Océano Pacífico a unas 20 millas (32 km) de la costa en el Golfo de México. 100 km (62 millas) al noroeste de Kauai . [38]
La pila Starship y Super Heavy se cargó con propulsor en Starbase y estaba programado para lanzarse a las 13:20 UTC (8:20 am CDT ). Sin embargo, el lanzamiento fue abortado a las 8:05 T-8:05 debido a una válvula de presurización congelada en el Booster 7. Antes del aborto, el control de lanzamiento de SpaceX trabajó para solucionar el problema, con el objetivo de continuar con el lanzamiento el mismo día. Pero la válvula mostró una baja capacidad de respuesta, por lo que SpaceX cambió el vuelo programado a un ensayo general húmedo que terminó en T-40 segundos. SpaceX dijo que necesitaría al menos 48 horas para prepararse para un segundo intento. [45] [46]
Se abrió una ventana de lanzamiento de 62 minutos a las 8:28 am CDT (13:28 UTC) el 20 de abril de 2023. [47] A las 08:33 CDT (13:33 UTC), el vehículo despegó con éxito, aunque causó daños. a la plataforma de lanzamiento. Starship se deslizó lateralmente fuera de la plataforma de lanzamiento, ya que tres motores no lograron encenderse durante el despegue. [48]
Varios motores Raptor fallaron durante el vuelo. [49] [3] Aproximadamente a los 27 segundos de vuelo, SpaceX perdió la comunicación con otro motor debido a "algún tipo de evento energético". [48] SpaceX muestra una discrepancia en su transmisión web, entre la cantidad de motores que no funcionan en el video en vivo y la cantidad de motores apagados en los gráficos superpuestos. [50]
Se ha sugerido que una pequeña explosión visible alrededor de T+0:30 fue el fallo de una unidad de energía hidráulica, pero esto aún no se ha confirmado. [51]
Ochenta y cinco segundos después del lanzamiento, SpaceX perdió el control del vector de empuje de los 13 motores centrales y, por tanto, la capacidad de dirigir el cohete. [48] El vehículo se elevó a unos 39 km (24 millas) antes de perder altitud y entrar en un giro, [52] después de lo cual se activó su AFTS ( sistema autónomo de terminación de vuelo ). [48] El AFTS tenía la intención de destruir inmediatamente el vehículo, [14] pero el Starship no se desintegró, y los motores propulsores continuaron encendiendo, hasta 40 segundos después de que se activó el AFTS, [48] aproximadamente cuatro minutos después del vuelo [ 9] a una altura de 29 km (18 millas). [15] La Administración Federal de Aviación no informó heridos ni daños a la propiedad pública. [34]
En general, el lanzamiento se consideró como un paso importante en el progreso de desarrollo iterativo e incremental de Starship . [8] [53] [54] Una variedad de funcionarios públicos y figuras felicitaron a SpaceX por el resultado del vuelo de prueba, incluido el administrador de la NASA Bill Nelson , [8] el director general de la Agencia Espacial Europea , Josef Aschbacher , [9] el astronauta canadiense retirado Chris Hadfield , [43] y el director ejecutivo del Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica (AIAA), Dan Dumbacher . [3]
El historiador espacial de la Universidad de Chicago, Jordan Brimm, dijo que "se quedó en algún lugar entre un pequeño paso y el esperado salto gigante, pero aún representa un progreso significativo hacia un cohete de elevación súper pesado reutilizable". [53] El reportero espacial de Bloomberg News, Loren Grush, dijo que la explosión "destaca los desafíos que enfrenta el grandioso plan de Musk para que Starship abra el espacio a los viajes humanos", y que más allá del trabajo de ingeniería requerido para que Starship aterrice con éxito, SpaceX aún necesitará trabajar en los sistemas de soporte vital de Starship y su capacidad para repostar combustible en el espacio exterior. Grush también describió el primer despegue del propulsor como una "victoria" y señaló que los primeros lanzamientos de cohetes comerciales rara vez tienen éxito. [54] El editor de Ars Technica, Eric Berger , informó que los funcionarios de la industria de lanzamiento creían que "sacar el cohete Super Heavy y la etapa superior Starship de la plataforma de lanzamiento fue un gran éxito". [49]
Según Elon Musk, la recalificación del sistema de terminación de vuelo será el principal retraso para el próximo lanzamiento, ya que a pesar de que el sistema activó y detonó los explosivos, "tomó demasiado tiempo para romper los tanques". [14]
El 8 de septiembre de 2023, SpaceX resumió la causa fundamental de la pérdida de control del vehículo en una publicación del blog de la compañía: "Durante el ascenso, el vehículo sufrió incendios debido a una fuga de propulsor en el extremo trasero del propulsor Super Heavy, que finalmente cortó la conexión con el computadora de vuelo principal del vehículo. Esto provocó una pérdida de comunicaciones con la mayoría de los motores propulsores y, en última instancia, del control del vehículo". [44]
La plataforma de lanzamiento se construyó sin desviadores de llamas , sistemas de diluvio de agua o sistemas de supresión de sonido , [55] sistemas comúnmente utilizados para evitar daños durante el despegue. El director ejecutivo de SpaceX, Elon Musk, tuiteó en 2020: "Aspiramos a no tener un desviador de llama en Boca, pero esto podría resultar un error". [56]
Después del lanzamiento, las fotografías mostraron daños al concreto debajo de la plataforma de lanzamiento y a la infraestructura en el sitio de lanzamiento. [57] El vídeo de SpaceX del lanzamiento mostró escombros disparados hacia el océano a casi media milla de distancia. [58] El escape del cohete esparció escombros a lo largo de cientos de metros, dejando un cráter debajo de su soporte de lanzamiento y abolló los tanques de almacenamiento inertes cerca de la plataforma de lanzamiento. [58] Musk dijo que grandes trozos de hormigón golpearon la torre de lanzamiento pero no causaron daños significativos. [48]
El 21 de abril de 2023, el día después del lanzamiento, Musk tuiteó que los trabajadores de SpaceX habían planeado tres meses antes agregar una "placa de acero masiva refrigerada por agua" a la plataforma, pero que el equipo había "pensado erróneamente, basándose en datos estáticos del fuego". , que [el hormigón utilizado en la plataforma] sobreviviría al lanzamiento". [59]
SpaceX le dijo al administrador de la NASA, Bill Nelson , en abril que se necesitarían al menos dos meses para reconstruir la plataforma de lanzamiento. [60] Para el próximo lanzamiento, la compañía planeó colocar placas de acero refrigeradas por agua debajo del soporte de lanzamiento. [48] La instalación comenzó el 5 de julio de 2023, [61] y finalizó el 17 de julio. La primera prueba de presión total del sistema se realizó el 28 de julio.
Los residentes e investigadores estaban "luchando" después del lanzamiento para evaluar sus efectos en la salud y la vida silvestre de las comunidades locales. [62] Poco después del lanzamiento, los residentes de Port Isabel, Texas , una ciudad aproximadamente a 6,5 millas (10,5 km) del sitio de lanzamiento, informaron que cayeron partículas del cielo. [63] Un portavoz de Port Isabel llamó a los escombros un "grano de arena grueso y granular que simplemente cayó sobre todo", y agregó que los escombros no representaban una "preocupación inmediata" para la salud de los residentes. [55] Varios residentes de Port Isabel informaron que las ventanas estaban temblando y rotas. [55] [64] Representantes de Otro Golfo es Posible, [65] el Sierra Club y el Centro para la Diversidad Biológica expresaron su preocupación de que las partículas pudieran dañar a los residentes de Port Isabel y a las especies en peligro de extinción cercanas. Los representantes de los dos últimos grupos también dijeron que Los daños causados por la explosión en las carreteras habían impedido que los biólogos de vida silvestre investigaran el lugar de lanzamiento hasta el 22 de abril, dos días después del lanzamiento. [62]
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La División de Texas del Servicio de Pesca y Vida Silvestre de EE. UU. informó que el lanzamiento esparció escombros en 385 acres (156 ha) en la propiedad de SpaceX y el Parque Estatal Boca Chica . Depositó un material pulverizado, que se cree que es polvo de hormigón, hasta 10,5 km (6,5 millas) al noroeste. [66] [21]
Se inició un incendio forestal que quemó 3,5 acres (1,4 ha) de parques estatales al sur de la plataforma. [66] Olivier de Weck , editor en jefe del Journal of Spacecraft and Rockets y profesor del MIT , dijo que gran parte del polvo y los escombros podrían haberse contenido mejor mediante zanjas de llamas que desviaran la explosión del motor bajo tierra o mediante una "tubería". ..traer[ing] agua de mar" al sitio de lanzamiento. [67] (Sin embargo, de Weck calificó el evento como "más un éxito que un fracaso". [11] )
De manera similar, Eric Roesch, experto en cumplimiento ambiental y evaluación de riesgos, criticó a SpaceX por no revelar los riesgos del lanzamiento y por no utilizar una zanja o un sistema de agua para amortiguar el impacto del lanzamiento. [55] Roesch dijo que sería necesario un análisis químico para determinar si el polvo y los escombros serían perjudiciales para la salud. [55] Un análisis químico posterior realizado por la Universidad de Florida Central y otro por la Universidad Rice identificaron el material parecido al polvo como arena de playa inofensiva debajo de la plataforma de lanzamiento. [21] El calor y la presión atravesaron nuevas grietas en la plataforma de lanzamiento, provocando una erupción que impulsó arena a seis millas hasta Port Isabel. Aunque grandes cantidades de polvo que miden entre 1 y 10 micrones pueden ser perjudiciales para la respiración, los investigadores no las encontraron en cantidad suficiente y concluyeron que la arena no era un peligro para la salud. [21]
Una evaluación de la FAA previa al lanzamiento había indicado que "no habría ningún impacto significativo" en la región. [55] Después del lanzamiento, SpaceX activó el "plan de respuesta a anomalías" requerido por la FAA, pero por lo demás se negó a comentar sobre la situación. [68] [55] La división de Texas del Servicio de Pesca y Vida Silvestre de EE. UU. dijo que no había encontrado evidencia de aves o vida silvestre muertas, [66] aunque la Radio Pública de Texas informó haber encontrado un nido de codorniz carbonizado . [69] El biólogo David Newstead sugirió que el retraso en la realización de una encuesta puede haber sesgado el resultado, señalando, por ejemplo, que los depredadores probablemente consumirían un "pájaro muerto en las llanuras" en una hora. [70] Justin LeClaire, un biólogo a quien se le permitió ingresar al área 54 horas después del lanzamiento, dijo que SpaceX ha "alterado un hábitat en un refugio de vida silvestre" y que tomaría tiempo comprender los efectos. [70]
El 1 de mayo de 2023, diez días después del lanzamiento, cuatro grupos ambientalistas (el Centro para la Diversidad Biológica , la Fundación Surfrider , American Bird Conservancy y Save Rio Grande Valley (Save RGV)) y la Nación Carrizo Comecrudo de Texas demandaron conjuntamente a la FAA. por haber concedido a SpaceX una licencia de lanzamiento. [71] [72] SpaceX solicitó que se le permitiera unirse a la FAA como demandado, lo cual fue concedido en junio. [73] [74] [75]
Tras el primer fallo de vuelo de Starship, la Administración Federal de Aviación (FAA) exigió a SpaceX que llevara a cabo una investigación sobre el percance, dejando a Starship en tierra en espera del resultado de su investigación. [76] [62] La FAA supervisaría la investigación, una práctica estándar cuando un vehículo se pierde en vuelo. [77] La agencia suspendió los vuelos de Starship durante la investigación, también una práctica estándar, [62] [78] y dijo que "el regreso al vuelo del vehículo Starship/Super Heavy se basa en que la FAA determine que cualquier sistema, proceso o procedimiento relacionado con el percance no afecta la seguridad pública" y que no hubo reportes de heridos o daños a la propiedad pública. [34] [17] La FAA también anunció que supervisaría la limpieza, que incluía la eliminación estándar de los restos del lanzamiento de "hábitats sensibles". [79] El 15 de mayo, SpaceX presentó una solicitud de aprobación de la FCC para un segundo vuelo entre el 15 de junio y el 15 de diciembre, utilizando el Booster 9 y el Ship 25. [80] En agosto, SpaceX presentó un informe inicial de percance a la FAA para su revisión y aprobación. [81] [82]
La FAA declaró en septiembre de 2023 [76] [83]
Después del lanzamiento, la FAA [...] exigió a SpaceX que llevara a cabo una investigación de percances de acuerdo con su plan de percances aprobado bajo la supervisión de la FAA. La FAA realizó una revisión final del informe de percance, con fecha del 21 de agosto de 2023. El enfoque principal de esta revisión fue asegurar [...] la identificación de la(s) causa(s) raíz y la implementación de acciones correctivas para evitar que el evento se repita. La FAA ha recibido suficiente información y acepta las causas fundamentales y las acciones correctivas descritas en el informe de percance. En consecuencia, la FAA considera concluida la investigación del percance que SpaceX debía completar. El informe final de investigación de percances [presentado por SpaceX en agosto, [81] como parte de la investigación realizada por SpaceX y requerida por la FAA [76] ] citó un total de sesenta y tres (63) acciones correctivas que SpaceX debe implementar. Estas incluyeron acciones para abordar rediseños del hardware de los vehículos para evitar fugas e incendios, rediseño de la plataforma de lanzamiento para aumentar su robustez, incorporación de revisiones adicionales en el proceso de diseño, análisis adicionales y pruebas de seguridad críticas. [76]
Tras el informe final de SpaceX, la FAA cerró la investigación el 8 de septiembre de 2023. [83] [84] En la misma declaración, los funcionarios de la FAA enfatizaron que "El cierre de la investigación del percance no indica una reanudación inmediata de los lanzamientos de Starship en Boca Chica". ". [83] [85] Y que SpaceX primero tuvo que "implementar todas las acciones correctivas que impacten la seguridad pública" y solicitó una "modificación de licencia de la FAA" que aborda los "requisitos regulatorios ambientales y de seguridad de la FAA". [83] [20] La FAA también anunció que el informe de investigación completo no se publicaría debido a contenidos confidenciales que incluyen información de control de exportaciones. [20]
Los daños en la plataforma de lanzamiento superaron con creces las expectativas de los expertos.
Y los residentes cercanos tienen que lidiar con las consecuencias ambientales.
Cuando el polvo se disipó en Starbase después del despegue, surgió una escena de escombros: los 33 motores Raptor de primera etapa de Starship abrieron un cráter debajo del soporte de lanzamiento orbital, golpeando la infraestructura cercana con trozos de cemento y otros escombros voladores.
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