Esimest korda, kui SpaceX töötas oma Super Heavy boostrit täisvoolu juures, toodas see rohkem kui kahe kordse tõukejõu Saturn V esimesest astmest, raketti, mis kunagi viis Apollo astronaudid Kuu poole. See ainuke võrdlus ütleb palju mastaabit, millel SpaceX otsustas Starshipiga ehitada - selle vastuseks küsimusele, mis peaks lõpuks asendama tööhobuse Falcon 9.
Starship on nime kogu kahe astme steki jaoks: Super Heavy boost alt ja Starship ülemtase ehk "laev" ülal. Mõlemad pooled on loodud ise lennata alla ja maanduda, selle asemel, et visata ära, ja projekt asub SpaceX täielikku ringkasutust ja asutaja pikaajalise eesmärgi saatmise keskel inimeste Marsile. NASA valis selle eraldi kui ühe kahest maandumismoodulist, mille eesmärk on viia kosmonautid Kuu pinnale Artemis programmi raames.
Siia jõudmiseks oli vaja kahte kümnenti, mitut redesaini ja hästi palju tulepalle teel. Allolevad jaotised kirjeldavad, mida riistvara tegelikult teha saab, kuidas testvlennud läksid ja miks gigantne metalltorn muutus peaaegu sama kuulsaks kui rakett ise.
Kahe kordne Saturn V jõud
Saturn V võrdluse taga olevad numbrid on konkreetsed. Super Heavy boosti Block 1 versioon toodas 73,5 meganewton kogutõukejõudu, napilt rohkem kui kaks korda Saturn V esimest astme, ja SpaceX on juba rohkemat hilisema riistvara jaoks planeerinud: 80,8 MN Block 3 boostrile ja kuni 98,1 MN, kui Block 4 sõiduk lendab.
Selle tüüpi tõukejõu saavutamiseks peavad kümneid mootorit sünkroonis töötama. Starship debüütörbitallennu ajal töötasid kõik 33 Raptor mootorit boosteril kuni astme eraldamiseni, mil ülemtase surus end edasi hot-staging nimetatud meetodi kasutamisel, selle asemel et oodata, kuni boost esmalt välja lülitub. Iga mootori puhtaks hoidmine selle ülemineku ajal nii uuel riistvara paigal on üks raskemate trikke mitmemootorisete rakettide konstrueerimises.
Kahest kümnendist lähtuv idee
Starship juured ulatuvad kaugemale, kui enamik inimesi eeldab. Novembris 2005, aastaid enne, kui SpaceX oli vähemalt oma esimene rakett Falcon 1 lennanud, kirjeldas Elon Musk juba raketti, mis suutis viia 100 tonni maa madalale orbiidile, vara kontsept, siis tuntud kui BFR.
Riistvara võttis üle kümmekonna aasta, et idee järgi pidada. Tõelised lennukatsetused alustasid 2018. aastal Starhopper'iga, tirtsakas katsetank, mis ei näinud üldse nagu tänaväne elegantne Starship. See läbis mitme staatilise mootorite käivituse enne, kui 2019. aastal kahe lühikese madala kõrgusega hüpet lõpetas, esimene kord, et osa Starship'i programmist maast alla lennata oma jõul.
Esimene lend, esimene liivamaru
Starship'i esimene orbitaalklassi lennutest tõusis õhku 20. aprillil 2023, pärast seda, kui varasem katse tühistati 17. aprillil. Booster 7 ja Ship 24 lendasid koos selle missiooni, ja kuigi see lõppes mõne minuti pärast, oli see sõiduki esimene tõeline reis maast kumplektse stekina.
See esimene start oli ka märkimisväärne selle pärast, mida see maapinnal tegi. See heidis nii palju liiva ja mullaga, et prahid jõudsid kogukondadesse nii kaugele kui 10,7 km, umbes 6,6 miili startimisravalt, selge näide, kui palju jõudu täielikult kütusega täidetud Starship'i stekk suunatakse alla teel üles.
Startimisraul ümber kuuldud saak
Rohkem kui aastase aja pärast esimest lendu tulid naasevad boosterid alla propulsiivse pritskamisena ookeanis maandumise asemel. See muutus 13. oktoobril 2024, kui laev 30 ja Booster 12 lendasid koos: boost naasis startimispaigale ja sai esimeseks Super Heavy, kes õhust pidi, samal ajal kui laev maandus turvaliselt India ookeanisse.
Saak ise ei sõltu maandumisjalust üldse. See sõltub eesmärgiga ehitatud startimistandrist, mis on ette nähtud naaseva boosteri õhus haaramise jaoks, ja Muski plaan sellele riistvarale seadis ambitsioonika eesmärgi algusest: vähem kui tunni pöördetus lennude vahel, tulevaste Starship'idega, mida on plaanis haarata ja samadel viisidel relansseerida. Jalgade jätmine välja säästab kaalukoormust iga ehitatud boostril, mis on oluline, kui kogu kujunduse eesmärk on lendada saman riistvara uuesti ja uuesti.
Ettevõtte linn kasvab startimisravli ümber
Starship ei lennu rentida reavailt; see lendab linnas, mida SpaceX praktiliselt ümber ise ehitas. Starbase, Texas, SpaceX'i Lõuna-Texase kodukontoor, on ühendatud oma linnana Cameron County, esimene uus omavalitsus seal Los Indios alates 1995. aastast.
Seda tüüpi kohalik kontroll on oluline operatsiooni jaoks, mis perioodiliselt sulgeab avalikke randu ja teesid, et lennata selle suurusega riistvara, ja jätkab radarite, tankude farmide ja tehasehoonetele laienemist ühe koha ümber.
Mootor, mida keegi teine pole lennule viinud
Mootorid, mis kõik selle võimalikuks muudavad, on Raptorid ja kasutavad disaini, mis oli kõikjal maailmas karkust jätnud. Enne Raptori olid ainult kaks täisvooluga etappide põlemise kujundusi kunagi testpingisse jõudnud: täissuurused mootor, mille Nõukogude Liit 1960. aastatel RD-270 programmi all ehitas, ja peajuhe teadaandealus NASA testis 2000. aastate keskel, tuntud kui Integrated Powerhead Demonstrator, mis ei toiminud kunagi täielikult lennumootoriks.
Kui Musk esmakordselt Raptori spetsifikatsioone avalikult arutas, kirjeldas ta kahe versiooni: merepinna varianti 3050 kN tõukejõu jaoks ja vakuumi optimeeritud versiooni, mis jõuab 3285 kN-ni, kui see ruumis töötab, kus heitgaase vooren võib vabamalt paisuda.
Mootorid on sellest ajast näidanud, et saavad lennata rohkem kui korra. Starship'i seitsmendal lendutestil lasuti uuesti Raptot, mis juba lendas, Super Heavy Booster 14-le, juhtis seda läbi tõusu põlemise ja taastati teist korda, kui torn boosteri haaras.
Lend, mis endiselt oma jalga otsib
Ringkasutav riistvara on kasulik ainult siis, kui see jätkab lennates, ja Starship'i siiani jäänud kirje on mõlema tulemuse segu. 27. maist 2026 oli sõiduk lennud kokku 12 korda, kellega 7 täielikku edu ja 5 rikke, suhe, mis peegeldab programmi veel sügavas testfaasis, mitte rutiiniteenus.
Osa põhjusest, miks loendur jätkab lähtestamist, on see, et "Starship" pole fikseeritud sõiduk. Block 1 läks juba pensionile pärast oma varaseid lende, Block 2 lendas lennuta 7 kuni lendutestiga 11 enne, kui see ka pensioon väljus, ja Block 3 võttis alates lennuta 12, Block 4 juba arenduses. Iga põlvkond vaheta piisavalt riistvara, et insenerid tegelikult uuesti tõendavad sõiduki osi iga kord, kui uus plokk ilmub.
Kuu maandumismoodul, mille NASA ostis
Starship'i töö pole piiratud maaoorbiidale. Sõiduk asub SpaceX ringkasutamise püüdluste südames ja Muski pikaajalise eesmärgi Marsi koloniseerimiseks, ja NASA valis selle eraldi kui ühe kahest maandumismooduli disainist Artemis Kuu missiooni astronautidele. NASA andis SpaceX'ile lepingu, et sel kuulsel versioonil Starship HLS nimetatud, aprillis 2021 üles ehitada ja demonstreerida.
Missiooniplaan nõuab, et kaks või rohkem astronauti liiguksid Orion kapslist Starship maandumismoodulisse, jäävad umbes seitse päeva kuu pinnale ja lõpetavad vähemalt viis EVA väljaspool kosmoseaparaati enne orbiidi naasmist.
SpaceX ei ole NASAl ainuke panus sel. Agentuuri teine Artemis maandumismoodul, Blue Origin's Blue Moon, pärineb eraldi lepingust 3,4 miljardi dollari väärtuses, meeldetuletust, et isegi NASA hetk, milline ringkasutusega Kuu maandumismoodul tegelikult ajakava järgi ilmub.