Super Heavy tiene 71 m (233 pies) de alto, 9 m (30 pies) de ancho, [9] y está compuesto por cuatro secciones generales: los motores, el tanque de combustible, el tanque de oxígeno y la etapa intermedia. [10] Elon Musk declaró en 2021 que el diseño final tendrá una masa seca de entre 160 t (350.000 lb) y 200 t (440.000 lb), con los tanques pesando 80 t (180.000 lb) y la etapa intermedia 20 t (44.000 lb). [10]
Tanques
Los tanques de propulsor en el Super Heavy están separados por un mamparo común, similar a los utilizados en las etapas S-II y S-IVB en el cohete Saturno V [11] [12] Después de la segunda prueba de vuelo de Starship , el diseño de la cúpula común se cambió a una cúpula más elíptica, [13] lo que ha cambiado la capacidad de propulsor de ambos tanques en una cantidad desconocida, pero probablemente insignificante. [13] Ambos tanques están fuertemente reforzados, con aproximadamente 74 largueros unidos a las paredes interiores de los tanques. [14] Los tanques del propulsor contienen 3.400 t (7.500.000 lb) de propulsor, [15] que consisten en 2.700 t (6.000.000 lb) de oxígeno líquido y 700 t (1.500.000 lb) de metano líquido. [a]
El tanque de metano tiene una cámara instalada en la cúpula delantera, lo que permite obtener imágenes del interior del tanque. [16] El combustible se alimenta a los motores a través de un único tubo de bajada, que termina en un gran colector de distribución sobre los motores. [17] El diseño de este colector se modificó cuando el Super Heavy pasó de tener veintinueve motores a treinta y tres, y el diseño más moderno presenta un cárter de metano dedicado en lugar de un colector de distribución directa. [18]
El tanque de oxígeno termina con la estructura de empuje del vehículo. Mientras que los veinte motores exteriores están montados en las paredes de la bahía de popa, los trece interiores están montados directamente en el disco de empuje, que es parte de la cúpula de popa. [18] Una gran estructura de acero está montada en la parte inferior de la cúpula, reforzando el disco de empuje lo suficiente como para permitir su soporte de los trece motores interiores, al mismo tiempo que proporciona vías para que el metano y el oxígeno fluyan hacia los motores. [18] También se agregaron grandes deflectores de salpicaduras en esta región, comenzando en el Booster 10. [13] Se utiliza un tanque de cabecera para suministrar oxígeno líquido durante el encendido de aterrizaje para los trece motores interiores. [19] En el Booster 15, el tanque de cabecera tiene al menos nueve tanques adicionales adjuntos, lo que aumenta el suministro total de propulsor durante el encendido de aterrizaje. [20] [21] Estos tanques pueden haber estado presentes en los Boosters 12, 13 y 14, aunque esto no está confirmado. [22] El Booster 5 fue el único booster de veintinueve motores que recibió un tanque de cabecera, que estaba montado al costado del tanque de oxígeno. [18] Se desconoce si la parte superior de este tanque se completó o no, ya que nunca se vio una cúpula delantera. [18]
El bajante de metano está parcialmente contenido dentro del tanque de cabecera, ya que el sumidero de metano está ubicado directamente debajo de él. [19] En el Booster 7 y todos los vehículos posteriores, hay cuatro chinches ubicados a los lados del tanque de oxígeno, que protegen los COPV y los tanques de CO2 para la extinción de incendios , además de proporcionar sustentación durante el descenso. [23]
Propulsión
Super Heavy está propulsado por treinta y tres motores Raptor , que están alojados dentro de un compartimento de protección dedicado. [24] Este compartimento no está presente antes de la instalación del motor, por lo tanto, los propulsores son aproximadamente tres metros más cortos antes de la instalación del motor. [25] Los veinte motores exteriores, dispuestos en un solo anillo, están en una posición fija. [24] Para ahorrar peso, estos motores se ponen en marcha utilizando un equipo de soporte terrestre en el soporte de lanzamiento y no se pueden volver a encender para quemaduras posteriores. [26] Los trece motores interiores están unidos a un adaptador, que se apoya directamente contra el conjunto de cúpula de popa/disco de empuje. [24] Estos motores están equipados con actuadores de cardán y se vuelven a encender para las quemaduras de impulso y aterrizaje. [27] Después de la primera prueba de vuelo de Starship , este sistema de cardán se cambió de un sistema hidráulico a uno eléctrico, lo que permitió la eliminación de las unidades de potencia hidráulica. [28] Este cambio se realizó en la etapa superior después de la segunda prueba de vuelo . Durante el ascenso y el retroceso, los motores extraen propulsor de los tanques principales, y el oxígeno líquido se extrae de un tanque de cabecera dedicado durante el aterrizaje. [19] Al igual que el sistema de control del vector de empuje, el blindaje del motor, que aísla los motores individuales en caso de falla, se actualizó después de la primera prueba de vuelo de Starship, junto con el sistema de extinción de incendios . [28] Este sistema utiliza tanques de CO2 para purgar los compartimentos individuales del motor durante el vuelo, así como una purga de nitrógeno mientras se está en la plataforma de lanzamiento. [29] La bahía de popa tiene dieciocho respiraderos visibles en el exterior del propulsor, que se cree que están conectados a los veinte motores externos, [29] mientras que los motores centrales se ventilan directamente debajo de la plataforma de lanzamiento. [29]
Raptor utiliza un ciclo de combustión por etapas de flujo completo , que tiene turbobombas ricas en oxígeno y metano. [30] [31] Antes de 2014, solo dos diseños de motores de cohete de combustión por etapas de flujo completo habían avanzado lo suficiente como para someterse a pruebas en bancos de pruebas: el proyecto soviético RD-270 en la década de 1960 y el Demostrador de cabezal de potencia integrado Aerojet Rocketdyne a mediados de la década de 2000. [32] Para mejorar el rendimiento, los motores queman propulsor súper enfriado. [33]
La versión actual del propulsor produce un total de 69,9 MN (15 700 000 lb f ) (más del doble que la primera etapa del Saturno V ), [34] y se espera que este total aumente a 80,8 MN (18 200 000 lb f ) para los propulsores del Bloque 2 y más tarde hasta 98,1 MN (22 100 000 lb f ) con el vehículo del Bloque 3. [34] Estas versiones posteriores pueden tener hasta treinta y cinco motores. [35] La columna combinada de los motores produce grandes diamantes de choque en el escape durante la combustión de ascenso. [36]
Durante el vuelo sin motor en la atmósfera superior, la autoridad de control es proporcionada por propulsores de gas frío alimentados con gas residual . [37] [38] Cuatro respiraderos perpendiculares están ubicados dentro de la etapa intermedia, colocados en un ángulo de cuarenta y cinco grados desde los puntos duros. [37] Además, cuatro respiraderos "de cencerro" están ubicados justo debajo de la cúpula común, que apuntan hacia los motores, aunque en un ligero ángulo. [37]
Entre etapas
La etapa intermedia también está equipada con cuatro aletas de rejilla accionadas eléctricamente hechas de acero inoxidable, cada una con una masa de 3 t (6.600 lb). [39] Estas aletas de rejilla están emparejadas, y las aletas de cada par están separadas sesenta grados entre sí, a diferencia del propulsor Falcon 9 , que tiene aletas de rejilla de titanio montadas a noventa grados entre sí. [40] [41] Esto se hace para mejorar el control en el eje de cabeceo. [41] Además, estas aletas permanecen extendidas durante el ascenso para ahorrar peso. [10] La etapa intermedia también tiene puntos duros salientes , ubicados entre las aletas de rejilla, lo que permite que el propulsor sea levantado o atrapado por la torre de lanzamiento. [42] La capacidad de levantar un propulsor desde estos puntos duros se demostró el 23 de agosto de 2022, cuando el Booster 7 fue elevado a OLM A. [43] La primera captura de un propulsor ocurrió el 13 de octubre de 2024, utilizando el Booster 12. [44]
Animación de la integración de Super Heavy al soporte de lanzamiento, utilizando brazos mecánicos.
Después del primer vuelo de prueba de Starship , todos los propulsores tienen una etapa intermedia ventilada adicional de 1,8 m [45] de altura para permitir la puesta en escena en caliente . [46] Durante la puesta en escena en caliente, Super Heavy apaga todos menos 3 de sus motores, [47] [48] mientras que la segunda etapa enciende sus motores antes de separarse, por lo que la segunda etapa "se despega" de la primera etapa dando empuje adicional. [47] La etapa intermedia ventilada contiene una cúpula para proteger la parte superior de Super Heavy de los motores de la segunda etapa. [46] [48] Elon Musk en 2023 afirmó que este cambio podría resultar en un aumento del 10% en la carga útil a la órbita terrestre baja . [48] A partir del Booster 11, la etapa intermedia se desecha después de completar la quema de refuerzo, para reducir la masa durante el descenso. [49] A partir de junio de 2024, SpaceX no tiene intención de deshacerse de la etapa intermedia cuando vuele los propulsores Block 2 y Block 3, ya que la etapa intermedia se integrará directamente en el vehículo. [49]
Fabricación
Parte inferior de un amplificador Super Heavy con motor 29 antes de la instalación del motor.
A partir de noviembre de 2024, todos los componentes Super Heavy se fabricarán en Starbase , Texas. [50]
El proceso de fabricación comienza con rollos de acero inoxidable , que se desenrollan, cortan y sueldan a lo largo de un borde para crear un cilindro de 9 m (30 pies) de diámetro, 1,83 m (6,00 pies) de alto y 3,97 mm (0,156 pulgadas) de espesor, [45] y aproximadamente 1600 kg (3600 libras) de masa. [b] Treinta y tres de estos anillos se utilizan en el Super Heavy Booster, [51] mientras que cuatro anillos tienen 1,4 m (4 pies 7 pulgadas) de alto. [51] Estos anillos más cortos se utilizan exclusivamente en la sección de popa. [51] Un anillo de 1 m (3 pies 3 pulgadas) y otro de 1,7 m (5 pies 7 pulgadas) de alto se utilizan para construir el tanque de cabecera de oxígeno líquido. Estos anillos tienen un diámetro significativamente menor que los anillos principales. [51]
La cúpula delantera está construida a partir de dos segmentos: el "nudillo de la cúpula" y el "truco de la cúpula". [51] [18] La cúpula trasera tiene un tercer componente: el "disco de empuje", que soporta los trece motores interiores, [18] mientras que la cúpula común está formada por un solo tipo de pieza y es más elíptica que las cúpulas delantera y trasera. [51]
Estos anillos se apilan y se sueldan robóticamente a lo largo de sus bordes para formar pilas de tres a cuatro anillos en la Starfactory. [51] Luego se agregan largueros a las pilas de anillos, mejorando la resistencia estructural del propulsor. [51] Para la sección delantera, se hacen cortes para las aletas de la rejilla y los puntos duros. [51] Después de esto, se instalan las cúpulas dentro de las pilas de anillos delantera, trasera y común. [51] La pila de anillos delantera consta de tres anillos, y la pila de anillos común consta de cuatro. [51] La sección de popa se construye únicamente a partir de los cuatro anillos de 1,4 m (4 pies 7 pulgadas). [51] Los respiraderos del tanque y las tuberías externas se agregan en esta etapa, seguidos por los COPV y el tanque de cabecera. [51]
Una vez finalizado cada uno de los apilamientos de anillos, se inicia el apilado de estas secciones, comenzando con el montaje del tanque de metano. [51] Este proceso ocurre en Mega Bay 1. Una vez completado el tanque de metano, se ensambla el tanque de oxígeno, ya integrado a la cúpula común. [51] Antes de terminar el montaje del tanque de oxígeno, se agrega el bajante de metano, junto con los largueros finales a las líneas de soldadura. [51] Cuando ambos tanques están completos, el tanque de metano se apila sobre el tanque de oxígeno, completando el montaje del tanque primario. [51] Luego de esta etapa se agregan los chines. [52]
Luego, el vehículo se traslada al sitio de pruebas de Massey y se prueba criogénicamente dos o tres veces. [53] Estas pruebas llenan ambos tanques con nitrógeno líquido, que no es inflamable, aunque también se puede cargar oxígeno líquido. [51] Después de regresar al sitio de producción, se instalan los motores, junto con su blindaje, que forma el compartimento de popa. [24] A esto le sigue una prueba de fuego estático en el sitio de lanzamiento. [51] Una vez que se completa esta prueba, se agrega la etapa intermedia ventilada al vehículo. [14]
Historia
Conceptos tempranos
Transportador colonial de Marte
En octubre de 2012, la compañía hizo la primera articulación pública de planes para desarrollar un sistema de cohetes completamente reutilizable con capacidades sustancialmente mayores que el Falcon 9 existente de SpaceX. [54] Más tarde en 2012, [7] la compañía mencionó por primera vez el concepto de cohete Mars Colonial Transporter en público. Debía poder transportar 100 personas o 100 t (220.000 lb) de carga a Marte y estaría propulsado por motores Raptor alimentados con metano. [11] Musk se refirió a este nuevo vehículo de lanzamiento bajo el acrónimo no especificado "MCT", [54] que se reveló que significaba "Mars Colonial Transporter" en 2013, [13] que serviría a la arquitectura del sistema de Marte de la compañía . [55] La directora de operaciones de SpaceX, Gwynne Shotwell, dio un rango de carga útil potencial entre 150 y 200 toneladas a la órbita terrestre baja para el cohete planeado. [54] Según el jefe de desarrollo de motores de SpaceX , Tom Mueller , SpaceX podría utilizar nueve motores Raptor en un solo propulsor o nave espacial MCT. [56] [13] El diseño preliminar tendría al menos 10 metros (33 pies) de diámetro y se esperaba que tuviera hasta tres núcleos con un total de al menos 27 motores de refuerzo. [55]
Sistema de transporte interplanetario
El 27 de septiembre de 2016, en el 67.º Congreso Astronáutico Internacional , el director ejecutivo de SpaceX, Elon Musk, anunció que SpaceX estaba desarrollando un nuevo cohete con motores Raptor llamado Sistema de Transporte Interplanetario. Tendría dos etapas, un propulsor reutilizable y una nave espacial. Los tanques de las etapas se fabricarían con un compuesto de carbono , que almacenaría metano líquido y oxígeno líquido. A pesar de la capacidad de lanzamiento de 300 t (660 000 lb) del cohete a la órbita baja de la Tierra, se esperaba que tuviera un precio de lanzamiento bajo. La nave espacial presentaba tres variantes: tripulación, carga y cisterna; la variante cisterna se utiliza para transferir propulsor a la nave espacial en órbita. [57] El concepto, especialmente las hazañas tecnológicas necesarias para hacer posible un sistema de este tipo y los fondos necesarios, generó un escepticismo sustancial. [58] Ambas etapas utilizarían presurización autógena de los tanques de propulsor, eliminando el problemático sistema de presurización de helio a alta presión del Falcon 9 . [59] [60] [61]
Concepto artístico de 2016 del cohete ITS que regresa a la plataforma de lanzamiento
El propulsor ITS debía ser una primera etapa reutilizable de 12 m de diámetro (39 pies) y 77,5 m de altura (254 pies) propulsada por 42 motores, cada uno de los cuales produciría 3024 kilonewtons (680 000 lbf) de empuje . El empuje total del propulsor habría sido de 128 MN (29 000 000 lbf) en el despegue, aumentando a 138 MN (31 000 000 lbf) en el vacío, [4] varias veces el empuje de 36 MN (8 000 000 lbf) del Saturno V. [ 59] Pesaba 275 toneladas (606 000 lb) cuando estaba vacío y 6700 toneladas (14 800 000 lb) cuando estaba completamente lleno de propulsor. Habría utilizado aletas de rejilla para ayudar a guiar el propulsor a través de la atmósfera para un aterrizaje preciso. [4] La configuración del motor incluía 21 motores en un anillo exterior y 14 en un anillo interior. El grupo central de siete motores podría ser articulado para el control direccional, aunque parte del control direccional se lograría mediante empuje diferencial con los motores fijos. Cada motor sería capaz de regular entre el 20 y el 100 por ciento del empuje nominal. [60]
El objetivo del diseño era alcanzar una velocidad de separación de aproximadamente 8.650 km/h (5.370 mph) mientras se retenía aproximadamente el 7% del propulsor inicial para lograr un aterrizaje vertical en la plataforma de lanzamiento. [60] [62] El diseño requería aletas de rejilla para guiar al propulsor durante la reentrada atmosférica . [60] Se esperaba que los vuelos de regreso del propulsor encontraran cargas menores que el Falcon 9, principalmente porque el ITS tendría una relación de masa menor y una densidad menor. [63] El propulsor debía diseñarse para cargas nominales de 20 g , y posiblemente hasta 30–40 g . [63]
A diferencia del enfoque de aterrizaje utilizado en el Falcon 9 de SpaceX (ya sea una plataforma de hormigón grande y plana o una plataforma de aterrizaje flotante) , el propulsor ITS debía diseñarse para aterrizar en el propio soporte de lanzamiento, para reabastecimiento de combustible y relanzamiento inmediato. [60]
Gran cohete Falcon
En septiembre de 2017, en la 68.ª reunión anual del Congreso Astronáutico Internacional , Musk anunció un nuevo vehículo de lanzamiento al que llamó BFR, cambiando nuevamente el nombre, aunque afirmó que el nombre era temporal. [64] El acrónimo se declaró alternativamente como Big Falcon Rocket o Big Fucking Rocket, una referencia irónica al BFG de la serie de videojuegos Doom . [65] El vehículo fue diseñado para tener 106 metros (348 pies) de alto, 9 metros (30 pies) de diámetro y estar hecho de compuestos de carbono . [66] [5]
Nave espacial
En diciembre de 2018, el material estructural se cambió de compuestos de carbono [60] [59] a acero inoxidable, [67] [68] marcando la transición de los conceptos de diseño iniciales de Starship. [67] [69] [70] Musk citó numerosas razones para el cambio de diseño; bajo costo y facilidad de fabricación, mayor resistencia del acero inoxidable a temperaturas criogénicas , así como su capacidad para soportar altas temperaturas. [71] [69] En 2019, SpaceX comenzó a referirse a todo el vehículo como Starship, y la segunda etapa se llamó Starship y el refuerzo Super Heavy . [72] [73] [74] [75] En septiembre de 2019, Musk celebró un evento sobre el desarrollo de Starship durante el cual detalló aún más el refuerzo. [76] [77] [78]
Pruebas en tierra
En marzo de 2021, SpaceX ensambló el primer prototipo Super Heavy, BN1, un pionero de la producción para futuros vehículos. [79] Fue desechado el 30 de marzo. [80] El siguiente propulsor, BN3, se completó el 29 de junio de 2021. [81] Realizó la primera prueba criogénica de un Super Heavy el 13 de julio, seguida del único disparo estático de un propulsor Super Heavy en el Sitio de Lanzamiento Suborbital el 19 de julio. [82] Fue desechado parcialmente en agosto, [83] y el proceso concluyó en enero de 2022. [84]
El Booster 4 fue el primer vehículo destinado a volar en la prueba de vuelo 1 de Starship . Fue el primer Super Heavy en ser apilado con Starship, [85] y realizó múltiples pruebas criogénicas antes de ser retirado a favor del Booster 7 y Ship 24. [86]
El Booster 7 se prueba en la plataforma de lanzamiento orbital de Starbase, Boca Chica, Texas, en febrero de 2023.
Pruebas de vuelo
El Booster 7 y la Nave 24 realizaron varias pruebas de fuego estático y de giro principal antes del lanzamiento, [87] : 20 [88] y la primera prueba de este tipo provocó daños significativos al Booster 7 el 11 de julio de 2022. [89] Después de un intento de lanzamiento abortado el 17 de abril de 2023, [90] el Booster 7 y la Nave 24 despegaron el 20 de abril a las 13:33 UTC en la primera prueba de vuelo orbital. [7] Tres motores se desactivaron durante la secuencia de lanzamiento y varios más fallaron durante el vuelo. [91] El vuelo concluyó cuando el booster perdió el control de vectorización de empuje de los motores Raptor, lo que provocó que el cohete girara fuera de control. [91] El sistema de terminación de vuelo (FTS) se activó, aunque el vehículo dio vueltas durante otros 40 segundos antes de desintegrarse. [92] [93] [94]
Después del primer vuelo de prueba, SpaceX comenzó a trabajar en el soporte de lanzamiento para reparar el daño que sufrió durante la prueba y evitar problemas futuros. Se reforzó la base de la torre de lanzamiento y se construyó un deflector de llama impulsado por agua debajo del soporte de lanzamiento. [95] Ship 25 y Booster 9 fueron trasladados a los sitios de lanzamiento suborbital y orbital en mayo para someterse a múltiples pruebas. [96] [97]
El 18 de noviembre de 2023, el Booster 9 y la Ship 25 despegaron de la plataforma. [98] Los 33 motores continuaron funcionando hasta la puesta en escena, donde la segunda etapa se separó empujándose lejos de la primera etapa usando una técnica de puesta en escena en caliente . [99] Después de la separación, el booster Super Heavy completó su maniobra de giro e inició la combustión de retroceso antes de explotar después de múltiples fallas sucesivas del motor. [99] [100] [101] A los tres minutos y medio de vuelo a una altitud de ~90 km sobre el Golfo de México, el bloqueo en un filtro de oxígeno líquido provocó que uno de los motores fallara de una manera que resultó en la destrucción del booster. [102]
La cuarta prueba de vuelo integrada de la configuración completa de Starship se lanzó el 6 de junio de 2024 a las 7:50 a. m. CDT. [107] Los objetivos del vuelo de prueba eran que el cohete Super Heavy aterrizara en una "torre virtual" en el océano. [108] Super Heavy logró un suave amerizaje, [109] antes de ser destruido después de volcarse. [110] [111]
En abril de 2024, Musk declaró que uno de los objetivos era intentar un aterrizaje en la torre de refuerzo basándose en el desempeño exitoso del refuerzo en el vuelo 4. Las pruebas del vehículo comenzaron en mayo de 2024. [112] SpaceX afirmó que B12 y S30 estaban listos para lanzarse a principios de agosto, antes de la aprobación regulatoria. [113] SpaceX voló S30 y B12 el 13 de octubre de 2024, y B12 regresó al sitio de lanzamiento para una captura. [6]
Perfil de la misión planificada
Super Heavy y Starship se apilan en su soporte de lanzamiento y se cargan con combustible a través del brazo de desconexión rápida del propulsor (BQD) y del brazo de desconexión rápida de la nave (SQD). En la marca T - 19:40, el enfriamiento del motor comienza en el propulsor. [114] Esto es para proteger las turbobombas del motor del choque térmico. Tres segundos antes del lanzamiento, comienza la secuencia de arranque de los treinta y tres motores. [114]
Después del despegue, los motores arden durante aproximadamente 159 segundos [115] antes de que Super Heavy apague todos menos tres de sus motores de cohete de cardán central a una altitud de aproximadamente 64 km (40 mi). [116] : 58 Reduce la velocidad de los motores restantes, antes de que Starship encienda sus motores mientras aún está conectado al propulsor, y se separa. [47] Luego, el propulsor gira, antes de encender diez motores adicionales para una "quema de refuerzo" [99] que detiene toda velocidad hacia adelante. Después de la quema de refuerzo, los motores del propulsor se apagan con Super Heavy en una trayectoria para un descenso controlado al sitio de lanzamiento usando sus aletas de rejilla para correcciones menores del curso. Después de seis minutos, poco antes de aterrizar, [117] enciende sus 13 motores internos, luego apaga todos menos los 3 internos, [106] para realizar una quema de aterrizaje que lo desacelera lo suficiente para ser atrapado por un par de brazos de accionamiento hidráulico unidos a la torre de lanzamiento. [118] [119]
Desarrollo
Pruebas en tierra (BN1–B6)
BN1
El BN1 fue el primer prototipo de cohete superpesado, un explorador que no estaba destinado a pruebas de vuelo. [79] Secciones del artículo de prueba de ~66 m (217 pies) de altura se fabricaron durante el otoño de 2020. El apilamiento de secciones comenzó en diciembre de 2020. [121] El BN1 se apiló completamente dentro de High Bay el 18 de marzo de 2021, [122] y se desguazó el 30 de marzo de 2021.
B3
El Booster 3 terminó de apilarse en la bahía alta el 29 de junio de 2021, [123] y se trasladó al banco de pruebas. [124] Se completó una prueba criogénica el 13 de julio, [125] [126] seguida de una prueba de fuego estático el 19 de julio. El BN3/Booster 3 se desechó parcialmente el 15 de agosto, mientras que el tanque de oxígeno líquido (LOX) permaneció soldado al banco de pruebas hasta el 13 de enero de 2022. [127]
B4–B5
Booster 4 en la bahía alta
El B4 se instaló por completo el 1 de agosto y los 29 motores se instalaron el 2 de agosto de 2021. [128] Se añadieron aletas de rejilla para facilitar las pruebas de reentrada atmosférica . El SN20 se colocó encima del Booster 4 el 6 de agosto de 2021 para una prueba de ajuste, lo que lo convirtió, durante dos años, en el cohete más alto jamás integrado por completo. [85] El B4 completó su primera prueba de prueba criogénica el 17 de diciembre de 2021, [129] seguida de una prueba de prueba neumática, otra prueba de prueba criogénica y una prueba de prueba criogénica a plena carga. Luego, el B4 y el Ship 20 fueron retirados. [126] El 6 de marzo de 2024, se quitaron las aletas de rejilla del B4, [130] se trasladó a Mega Bay el 21 de marzo, donde se desguazó al día siguiente. [131] [132]
Se observaron piezas para el B5 el 19 de julio de 2021. El apilamiento del B5 se completó en noviembre, aunque el 8 de diciembre, el B5 fue retirado junto con el SN15 y el SN16 . Posteriormente fue desguazado.
Lanzamientos orbitales (B7 y posteriores)
B7–B8
El B7 fue colocado en el soporte de lanzamiento orbital el 31 de marzo de 2022 y completó dos pruebas criogénicas en abril, lo que resultó en la ruptura del bajante. [133] Después de ser reparado, fue devuelto a OLM y completó dos pruebas criogénicas. Luego fue trasladado a Mega Bay 1 para la instalación del motor y las aletas de la rejilla. [134] El 11 de julio, después de regresar a OLM A para las pruebas de motor, B7 experimentó una detonación debajo de los motores durante un intento de prueba de centrifugado de 33 motores. [135] Regresó a OLM A el 4 de agosto con solo los 20 motores Raptor externos, [136] y completó su primera prueba de fuego estático de un solo motor el 9 de agosto, seguida de una segunda dos días después. [137] Después de recibir sus trece motores internos, [138] B7 realizó una serie de pruebas de encendido estático y de giro principal durante agosto y septiembre, [139] [140] [141] [142] antes de regresar nuevamente a Mega Bay el 21 de septiembre. [143] Después de recibir actualizaciones adicionales, fue elevado a la plataforma de lanzamiento el 8 de octubre. [144] La nave 24 se apiló sobre B7 el 12 de octubre, [145] y se retiró después de completar múltiples pruebas de carga criogénica. [146] [147] [148] Luego, el B7 completó una prueba de centrifugado de múltiples motores el 12 de noviembre, [149] una prueba de fuego estático de 14 motores el 14 de noviembre, [150] y finalmente un fuego estático de 11 motores en una prueba de presurización autógena el 29 de noviembre. [151] En enero de 2023, el Booster 7 y el Ship 24 realizaron un ensayo general húmedo, [152] antes de intentar un fuego estático de 33 motores el 9 de febrero. [153] El 20 de abril de 2023, el Booster 7 se lanzó en la Prueba de Vuelo Integrada 1 , siendo destruido antes de la separación de la etapa después de que un incendio en la sección de popa cortara las conexiones entre sus motores y las computadoras de vuelo, lo que resultó en una pérdida de control de actitud y activación del FTS. [154]
El B8 se cargó por completo el 8 de julio de 2022. [155] Se trasladó al sitio de lanzamiento el 19 de septiembre de 2022, aunque no se probó allí. [156] El Booster 8 se descartó en enero de 2023 a favor del Booster 9. Las unidades de potencia hidráulica del Booster 8 se utilizaron para reemplazar a los Booster 7, junto con varias otras partes, incluido el blindaje del motor. [157] [158]
B9–B12
El B9 terminó de apilarse a fines de 2022 y presentó actualizaciones, incluido el sistema de cardán de control vectorial de empuje eléctrico (ETVC) de los motores Raptor, que reemplazó las unidades de potencia hidráulica anteriores que se usaron hasta el Booster 8. Se trasladó a la estación criogénica OLS el 15 de diciembre. [159] Se realizaron dos pruebas de prueba criogénicas el 21 y el 29 de diciembre, ambas exitosas. [159] Después de la instalación del motor, el Booster 9 se trasladó a OLM A el 20 de julio, [160] realizando una prueba criogénica en OLM A, [159] seguida de una prueba de centrifugado principal el 4 de agosto. [159] El 6 de agosto, el Booster 9 encendió 29 motores durante 2,7 segundos, en lugar de los 33 motores planificados durante 5 segundos. Luego fue movido fuera de OLM A y devuelto a Mega Bay 1, donde se agregó su etapa intermedia ventilada el 16 de agosto . [159] B9 fue movido de regreso a OLM A el 22 de agosto y se sometió a otra prueba de giro principal al día siguiente. [159] El 25 de agosto, Booster 9 se sometió a un incendio estático de los 33 motores, con dos motores apagándose temprano, lo que duró alrededor de 6 segundos. [159] Ship 25 (S25) fue elevado a B9 por primera vez el 5 de septiembre, y fue desapilado varias veces durante el resto del mes y mediados de octubre. [159] El 22 de octubre, B9 se sometió a dos pruebas criogénicas parciales, mientras que S25 no fue probado, [159] seguido de un ensayo general húmedo completo (WDR) dos días después. [159] El 18 de noviembre, Booster 9 y Ship 25 despegaron con los 33 motores encendidos a las 7:02 am CST. [161] Después de la exitosa separación de S25, B9 fue destruido después de varias fallas de motor durante la combustión de retorno. [161]
Aletas de rejilla y corrugación en el tanque de metano del Booster 10 (derecha, en primer plano), 12 de marzo de 2023
El B10 se apiló completamente en marzo de 2023. [53] El B10 se trasladó al sitio de pruebas de Massey para pruebas criogénicas el 7 de julio, y se sometió a una prueba criogénica el 18 de julio . [53] Se realizaron tres pruebas criogénicas adicionales a mediados de septiembre. [53] El B10 se trasladó de nuevo a Mega Bay 1 el 19 de septiembre para la instalación del motor y la etapa intermedia. [53] El 18 de diciembre, el B10 se trasladó al sitio de lanzamiento orbital, [53] seguido de un ascenso a OLM A al día siguiente. [53] Abortó una prueba de fuego estático el 21 de diciembre, antes de completar una prueba de fuego estático de 33 motores el 29 de diciembre, seguida de su retirada de OLM A el 30 de diciembre. [53] El 2 de enero de 2024, el B10 se trasladó de nuevo al sitio de producción, [53] y se transportó al sitio de lanzamiento orbital para un WDR. [ 53] El 9 de febrero, el B10 fue elevado a OLM A, [53] y el 10 de febrero, el barco 28 (S28) fue elevado a B10, [53] con el vehículo combinado abortando dos intentos de ensayo general en húmedo. [53] El ensayo general en húmedo se completó el 3 de marzo . [53] Los vehículos fueron desapilados para el armado del FTS el 5 de marzo, [53] lo que ocurrió el 8 de marzo, [53] seguido por el re-apilado del S28 el 10 de marzo. [53] El 14 de marzo, el B10 fue lanzado con el S28 en IFT-3, completando el ascenso sin fallas de motor. Seis motores fallaron durante el arranque de refuerzo. [162] Durante su aterrizaje, solo tres motores arrancaron y dos fallaron poco después. [163]
El B11 se completó en junio de 2023. [164] El 12 de octubre, el B11 se trasladó al sitio de pruebas de Massey, donde se sometió a pruebas criogénicas el 14 y el 18 de octubre. [165] El 19 de noviembre, el B11 se trasladó de nuevo a Mega Bay 1 para la instalación del motor y la etapa intermedia. [165] El B11 se trasladó a OLM A para pruebas de fuego estático el 4 de abril, [165] donde realizó un fuego estático de 33 motores el 5 de abril. [166] El 7 de abril, se retiró de OLM A, [165] y se devolvió a Mega Bay 1 para modificaciones previas al vuelo. [165] El 10 de mayo, el B11 salió de Mega Bay 1, [165] y se trasladó al sitio de lanzamiento orbital. [167] Fue elevado al OLM el 11 de mayo. [168] El 15 de mayo, el Barco 29 (S29) fue elevado al B11, y el vehículo combinado completó una prueba criogénica parcial el 16 de mayo, [169] y un ensayo general húmedo completo el 20 de mayo, [170] Se completó un segundo ensayo general húmedo el 28 de mayo. [171] El 29 de mayo, el S29 fue desapilado para el trabajo final de las baldosas y la instalación del Sistema de Terminación de Vuelo (FTS), [165] y la instalación del FTS ocurrió el 30 de mayo. [165] El S29 fue apilado en el B11 por última vez el 5 de junio. [165] El 6 de junio, el B11 y el S29 se lanzaron en el IFT-4, y se produjo una falla de un solo motor poco después del despegue. [172] La quema de refuerzo no tuvo fallas de motor, aunque un segundo motor falló durante la quema de aterrizaje. [172] El B11 quedó destruido tras volcarse, y varios de sus componentes se recuperaron a finales de septiembre. [173] [174] El 9 de octubre, el vicepresidente de construcción y confiabilidad de vuelo de SpaceX, Bill Gerstenmaier , afirmó que el B11 aterrizó a "medio centímetro" del objetivo. [175]
El Booster 12 regresa al sitio de lanzamiento después de separarse de la Nave 30 durante IFT-5
El B12 comenzó a ensamblarse en junio de 2023. [164] El 28 de diciembre de 2023, el B12 se trasladó a Massey para pruebas criogénicas, donde realizó dos pruebas criogénicas el 10 y el 12 de enero. [176] El B12 se trasladó al sitio de producción a mediados de enero para la instalación del motor. [177] B12 fue trasladado a OLM A el 9 de julio para pruebas de fuego estático, [178] donde realizó una prueba de presurización el 11 de julio, [176] seguida de un cebador de giro de 33 motores el 12 de julio y un fuego estático de 33 motores el 15 de julio. [179] [180] B12 fue devuelto al sitio de producción el 16 de julio de 2024. [181] SpaceX afirmó que B12 y S30 estaban listos para volar el 8 de agosto. [182] El 20 de septiembre, B12 fue trasladado al sitio de lanzamiento, y S30 fue elevado a B12 al día siguiente. [183] Se realizó un ensayo general húmedo parcial el 23 de septiembre . [184] Un segundo ensayo general húmedo parcial ocurrió el 7 de octubre, [185] seguido por el desapilado de S30 para la instalación de FTS. [186] El FTS se instaló en ambos vehículos el 9 de octubre, [187] y el S30 se apiló en el B12 para el vuelo 5 el 11 de octubre. [176] El B12 y el S30 se lanzaron el 13 de octubre, y el B12 realizó con éxito las quemas de ascenso, retroceso y aterrizaje sin fallas de motor, antes de ser atrapado por los palillos del pórtico, [6] y bajado al OLM A. [188] Musk afirmó que el B12 sufrió daños que podrían "resolverse fácilmente", incluida la deformación de las toberas externas del motor. [189] El FTS del B12 se retiró el 14 de octubre, [190] seguido de ser devuelto a Mega Bay 1 para inspecciones posteriores al vuelo. [191] El 22 de octubre, se recuperó la etapa intermedia ventilada del B12. [192] El B12 se retiró al jardín de cohetes el 28 de octubre. [193]
B13–B16
El ensamblaje del B13 se completó el 3 de febrero de 2024. [194] Fue trasladado al sitio de pruebas de Massey para pruebas criogénicas el 25 de abril. [195] El B13 completó su primera prueba criogénica el 26 de abril, [196] y una segunda prueba criogénica el 29 de abril. [197] El 22 de octubre, el B13 fue trasladado a OLM A, [22] donde se realizó una prueba criogénica parcial dos días después. [198] Después de esto, el B13 realizó un fuego estático, [198] y posteriormente fue trasladado a Mega Bay 1. [199]
El 11 de mayo de 2024, SpaceX publicó una imagen que mostraba que se había ensamblado el B14 . [200] El B14 salió de Mega Bay 1 el 2 de octubre, antes de ser enviado a Massey al día siguiente. [201] El 4 de octubre, el B14 realizó su primera prueba criogénica, [202] seguida de una segunda el 5 de octubre. [203] Luego fue trasladado a Mega Bay 1 el 7 de octubre. [204]
El 23 de julio de 2024, se avistó la sección de popa del B15 con tanques adicionales conectados al tanque colector de oxígeno líquido. [20]
El 14 de octubre de 2024, se vio que la primera sección de B16 se movía por Starfactory. [205] El apilamiento comenzó a fines de octubre. [206]
Artículos de prueba
Artículos de prueba basados en Super Heavy
El BN2.1 se puso en marcha el 3 de junio de 2021 [211] para realizar pruebas criogénicas. Se realizaron dos pruebas, la primera el 8 de junio de 2021 [212] y la segunda el 17 de junio de 2021 [213].
B2.1 (no BN2.1) realizó tres pruebas criogénicas el 1 de diciembre de 2021, el 2 de diciembre de 2021 y el 3 de diciembre de 2021. [214] [215]
El B6.1 originalmente estaba destinado a ser el tercer Super Heavy apto para volar, pero fue reutilizado como tanque de pruebas. [216] En mayo de 2023, se utilizó para probar el sistema FTS modificado, después de que el FTS en B7 y S24 no logró destruir el vehículo. [217]
El tanque de prueba de aterrizaje de oxígeno líquido (LOX LTT) se basó en el tanque de aterrizaje de oxígeno líquido del propulsor. Se sometió a pruebas criogénicas en McGregor a principios de 2022. [17]
El B7.1 fue sometido a una primera prueba criogénica el 28 de junio de 2022, [218] y se volvió a probar el 19 de julio de 2022. [219] Durante una supuesta prueba de presurización hasta falla dos días después, sufrió daños menores. [220] Después de las reparaciones, se sometió a una cuarta prueba criogénica el 27 de julio de 2022, una quinta el 1 de septiembre de 2022 y una sexta cinco días después. [221] Luego regresó al sitio de producción el 16 de septiembre de 2022. [222] Luego, el B7.1 se trasladó al sitio de prueba de Massey en septiembre de 2022 y luego se desguazó en diciembre de 2023. [223]
El cabezal de carga de etapa caliente (HSLH) fue un artículo de prueba diseñado para verificar la integridad estructural de la etapa intermedia de los Super Heavy Boosters 9+. [224] Se transportó al sitio de prueba de Massey el 30 de julio de 2023, [225] antes de cargarse en el dispositivo de prueba de esfuerzo Can Crusher. [226] A mediados de octubre de 2023, se trasladó de nuevo al sitio de producción, [227] donde se desmontó. [228]
B14.1 es un artículo de prueba que consta de una cúpula común de refuerzo y una sección delantera. [229] Después de las pruebas estructurales en Masseys, se trasladó al sitio de lanzamiento el 21 de junio de 2024, [230] y se elevó a OLM A. [231] Se probó el 26 de junio, [209] seguido de pruebas adicionales el 27 de junio. [232] Realizó pruebas adicionales el 15 de agosto. [233] El 17 de agosto, fue devuelto al sitio de producción. [210]
Artículos de prueba generales
El tanque de prueba 1 (TT1) era un tanque de prueba de escala reducida que constaba de dos mamparos delanteros conectados por una pequeña sección de barril. El TT1 se utilizó para probar nuevos materiales y métodos de construcción. El 10 de enero de 2020, el TT1 se sometió a una prueba de tensión hasta la rotura como parte de una prueba de temperatura ambiente, alcanzando una presión de 7,1 bar (103 psi ). [234] [236]
El tanque de prueba 2 (TT2) fue otro tanque de prueba de subescala similar al TT1. El 27 de enero de 2020, el TT2 se sometió a una prueba de presión a temperatura ambiente donde alcanzó una presión de 7,5 bar (109 psi) antes de que se produjera una fuga. [237] Dos días después, se sometió a una prueba criogénica de destrucción, estallando a 8,5 bar (123 psi). [238] [235] [239]
El GSE 4.1 fue visto por primera vez en agosto de 2021 y fue el primer tanque de prueba de equipo de apoyo terrestre (GSE) construido, hecho con partes del GSE 4. [221] Se sometió a una prueba de prueba criogénica en agosto de 2021 antes de ser trasladado al sitio de Sánchez. [240] Fue trasladado de regreso al sitio de lanzamiento en noviembre de 2021, donde se sometió a una aparente prueba de prueba criogénica hasta fallar el 18 de enero de 2022, donde estalló a una presión desconocida. [241]
EDOME era un tanque de pruebas creado para probar cúpulas más planas, posiblemente utilizadas en futuros prototipos de Starship. Fue trasladado al sitio de lanzamiento en julio de 2022, y luego de regreso al sitio de producción el mes siguiente, después de no someterse a ninguna prueba. [216] Más tarde, fue trasladado del sitio de producción al sitio de prueba de Massey a fines de septiembre de 2022, donde se dañó durante una prueba de presión criogénica hasta su falla. [216] Después de las reparaciones, se probó hasta su destrucción a fines de octubre de 2022. [216]
EDOME 2 era un tanque de pruebas que probablemente fue diseñado para continuar probando un diseño de domo más plano. Al 4 de octubre de 2023, se desconoce su designación oficial. Fue probado una vez, antes de ser desechado por razones desconocidas. [242]
Starlink , la gran constelación de satélites de SpaceX
Notas
^ El 78% de 3.400 t (7.500.000 lb) son 2.700 t (6.000.000 lb) de oxígeno líquido.
^ Esto se basa en las dimensiones del anillo y la densidad del acero inoxidable 304L.7,93 g/cm3 . [1]
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