Dzisiejszy post jest inspirowany dwoma medialnymi zdarzeniami – po pierwsze pojawiła się wiadomość że start lotu #9 już niedługo – może już 7 kwietnia. A drugie to post na w sumie fajnym blogu – Planet Earth & Beyond. Post twierdzący że Starship to pełna porażka. Autor bloga raczej nie jest zwolennikiem Elona więc należy to wziąć pod uwagę czytając posty, ale nawet pomimo tego, wiele z jego opinii jest wartych wspomnienia i przedyskutowania. Pomimo że większość jego tekstów o SpaceX pokazuje raczej poważny brak wiedzy na temat firmy i technologii jakie ona używa. Mówiąc inaczej – nawet nie zaglądajcie, bo szkoda nerwów. Wystarczy że ja się wkurzyłem.
Zacznijmy od tego czy Starship kiedykolwiek będzie lądować z ludźmi. Nie jestem tak pesymistycznie nastawiony jak Will, ale uważam że jeszcze wiele lat zanim zobaczymy takie lądowanie. SpaceX jak dotąd nie opanował na tyle lądowań F9 by były one „rutynowe”. Około 3% tych lądowań kończy się katastrofami. Jest to znacznie więcej niż wymagany przez NASA współczynnik bezpieczeństwa dla załogowych lotów (1/220 czyli jakieś 0.5%). O bezpieczeństwie samolotów pasażerskich nawet nie wspominam. Przy takim procencie nieudanych lądowań i obiecywanej przez SpaceX częstotliwości lotów załogowych, mielibyśmy średnio jedną katastrofę z trupami rocznie.
Lądowanie Starship to bardzo skomplikowany problem. Nawet w porównaniu z lądowaniem pierwszego stopnia F9. O Dragonie nie ma co wspominać. Starship zanim rozpocznie manewr lądowania musi przetrwać wejście w atmosferę, rozproszyć raczej spore ilości energii i wykonać dość skomplikowane manewry. Wejście w atmosferę Starship jest równie skomplikowane jak to było w przypadku promów kosmicznych, w porównaniu z tym wpadający prawie bezwładnie Dragon to zabawka.
Samo lądowanie też jest znacznie trudniejsze niż cokolwiek co do tej pory latało (nawet prom kosmiczny) . Starship musi uruchomić swoje silniki, wykonać bardzo gwałtowny manewr obrotu i wylądować na wieży ze znacznie większą precyzją niż F9. Osiągnięcie niezawodności lądowań wystarczającej do spełnienia wymogów NASA zajmie wiele lat (zakładając że to jest możliwe), a osiągnięcie niezawodności porównywalnej z samolotami jeszcze więcej.
Następny problem to brak systemów ratowania astronautów w razie awarii. Ale prom kosmiczny też nie miał. I jak wiecie skończyło się to tragicznie dla kilkunastu astronautów. NASA podobno czegoś się nauczyła, ale czy ta wiedza przejdzie na SpaceX? Czy raczej Musk uzna że można poświęcić innych ludzi by zaspokoić jego ambicje?
Właśnie dlatego jestem bardzo sceptycznie nastawiony do idei załogowych lądowań Starship na Ziemi. Raczej spodziewam się że docelowe rozwiązanie będzie miało coś w rodzaju odczepianego Dragona w którym będą lądowali ludzie a sam Starship będzie lądował bezzałogowo przez wiele lat. I że pojawi się system awaryjnego ratowania astronautów w Starship. Oczywiście to kompletnie eliminuje ideę wysyłania 100+ osób jednym lotem ale upchnięcie dwóch kapsuł Dragon w Starship pozwoliło by na wysyłanie 12 osób każdym lotem.
Lądowanie na Księżycu to inna sprawa – tu wymogi na bezpieczeństwo są znacznie mniejsze, bo nie ma za bardzo opcji awaryjnych – spadochrony nie zadziałają, jakakolwiek separacja kapsuły załogowej nie ma za wiele sensu. Choć LEM miał taką opcję – w każdej chwili można było pozbyć się „lądującej” części lądownika i wrócić na orbitę / do kapsuły Apollo. Księżycowy Starship pewnie będzie także miał opcję uruchomienia jakichś silników awaryjnych i powrotu na orbitę. Dlatego załogowe lądowanie na Księżycu za pomocą Starship wydaje się dużo bardziej realne niż na Ziemi.
Mars jest jeszcze bardziej jak Księżyc, tyle że tam nawet opcji powrotu na orbitę nie ma. Jak już zdecydujemy się na lądowanie na Marsie to nie ma żadnego odwrotu. Spadochron nic nie pomoże, powrotu na orbitę nie ma. I właśnie z tego powodu spodziewam się zobaczyć kiedyś lądujący na Marsie Starship z ludźmi w środku. Czy oni to przeżyją? Nie wiem. Ale próba na pewno będzie.
Ale tu trzeba przedyskutować następną z opinii autora bloga – że Starship to porażka i że nigdy nie będzie funkcjonalny. Dlaczego? Z uwagi na prawa fizyki. Autor twierdzi że użyteczna nośność Starshipa jest minimalna i nie ma opcji by ją powiększyć. Że silniki Raptor 3 nie dają takiego ciągu jaki oczekiwał Musk. Że masa rakiety jest większa niż to planowano i nie ma żadnych sposobów na jej zmniejszenie. A bez dużej nośności nie ma opcji tankowca. A bez tankowca nie ma ani lotów na Księżyc ani na Marsa. Akurat z tą teorią się wcale nie zgadzam, choć rozumiem jak można dojść do takich wniosków na podstawie obserwacji tego co się dzieje. A także na podstawie różnych plotek z mniej lub bardziej pewnych źródeł.
Faktem jest że obecna wersja Starship ma mikroskopijny udźwig na orbitę. Pewnie kilka ton a i to nie do końca pewne. Ale wiemy że obecna wersja to tylko etap przejściowy i docelowo Starship nie dość że będzie miał więcej silników, to będą one miały większy ciąg. Tak, plotki o problemach z Raptor 3 są niepokojące, ale to samo było z oryginalnym Raptorem i z Raptorem 2 a jak wiać udało się je w końcu ujarzmić. Dlatego podejrzewam że Raptor 3 też wcześniej czy później zostanie ujarzmiony.
Największym problemem SpaceX obecnie jest brak możliwości pełnego testu Starship – od pełnych zbiorników do pustych. Nie da się tego zrobić ani z boosterem ani z samym Starship. Wynika to z wielu powodów – począwszy od braku stanowiska testowego które by to wytrzymało a skończywszy na braku możliwości przymocowania rakiety do stanowiska startowego na czas całego testu. W przypadku boostera problemem jest jego rozmiar i ciąg – o ile pewnie dało by się zrobić coś w rodzaju kołnierza na szczyt, który potem byłby przymocowany linami do kotwic na ziemi, to problemem jest sama platforma która nie jest zaprojektowana do wytrzymania pełnego ciągu rakiety przez kilka minut. Nie ma też na tyle wody w systemie jej zraszania. SpaceX poskąpił w budowie infrastruktury. W przypadku Starship problem jest trochę inny – o ile platforma była by w stanie bez problemu wytrzymać ośmiominutowy test statyczny rakiety, o tyle problemem jest przymocowanie Starship do platformy. Nie ma po prostu mocowań za które dało by się go przyczepić bez strukturalnych zmian, które powodują że taki test nie byłby miarodajny.
Trudno powiedzieć czy możliwość pełnego testu silników Starship na ziemi pozwoliła by uratować lot #7, ale można przypuszczać że uratowanie lotu #8 miało by znacznie większe szanse. SpaceX przeprowadził wydłużony test silników Starship przed lotem #8 ale jak widzieliśmy nic to nie pomogło a wręcz przeciwnie – jakiekolwiek zmiany które wprowadzono by zlikwidować przyczynę rezonansu w #7 spotęgowały ten rezonans zamiast go zlikwidować. Co ciekawe #9 ma podobno lecieć też z minimalnymi zmianami i istnieje spora szansa że zakończy jak #7 i #8. Po awarii #8 wszyscy oczekiwali że SpaceX dokona poważnego przeprojektowania części silnikowej Starship i że zajmie to kilka miesięcy. Jednak wydaje się że firma zdecydowała że taniej będzie spróbować jakichś drobnych modyfikacji zamiast wyrzucać na złom Starship #35 (i pewnie #36). Cóż, czasem jest taniej coś wystrzelić niż próbować to testować na ziemi i pewnie taka jest idea tego lotu. #35 tak czy siak musiał by pójść na złom a w locie można przetestować znacznie więcej niż na ziemi. Dawniej FAA by na to nie pozwoliła, ale obecnie nie mają nic do gadania. Dlatego #9 ma odbyć się już na początku kwietnia. Oczywiście ze względów P.R. następna eksplozja Starship nad Zatoka Meksykańska (tak, wiem, zmienili nazwę) była by niewskazana, ale SpaceX nie za bardzo przejmuje się opinią publiczną.
Cóż, nie pozostaje nic innego jak tylko spokojne czekanie na Starship V3 – ten wydłużony jeszcze bardziej i z Raptorami V3. Mam wrażenie że mniej gorączkowe tempo budowy Starshipów i boosterów w ostatnim czasie wynika z opóźnień Raptora V3 – SpaceX planowało być znacznie dalej w swoim programie rozwoju Starship ale wszystko się opóźnia – nowy silnik im wybucha na stanowisku testowym, kluczowe do dalszych zmian dane pomiarowe nowych osłon termicznych i klap planowane na lot #7 a potem na #8 się nie zmaterializowały. To prawdopodobnie spowodowało spory zamęt w planach budowy następnych rakiet – te dane miały być użyte przy modyfikacjach #36 i następnych Starshipów.
Trudno powiedzieć jaki będzie plan lotu #9 – czy po prostu spróbują powtórzyć #8 (czyli #7), czy jednak tym razem wejdą na orbitę a następnie będą próbowali lądowania na wieży w Boca Chica. To ostatnie jest mało prawdopodobne z uwagi na ewentualne konsekwencje niekontrolowanego powrotu Starship z orbity – SpaceX nadal nie ma wystarczająco danych testowych by mieć pewność że uda się uruchomić ponownie Raptora w próżni i wykonać kontrolowany reentry burn. A bez tego ryzyko że kawałek rakiety spadnie komuś na głowę jest spore. SpaceX nie ma też wystarczająco danych by być pewnym że Starship wytrzyma w kosmosie kilka godzin co jest niezbędne do powrotu na platformę (Ziemia się musi odpowiednio obrócić). O tym że wyrzucenie symulatorów Starlink na orbicie było by śmieceniem nawet nie wspomnę. Dlatego spodziewam się że #9 będzie powtórką #8 i #7 i próbę lądowania na wieży zobaczymy dopiero w #10.
