После успешного возвращения корабля Orion, основное внимание в программе Artemis переключилось на SpaceX и Blue Origin, которым предстоит подготовить лунный посадочный модуль к миссии Artemis III.
Для SpaceX это означает доведение до полной готовности корабля Starship Block 3, чтобы команды могли приступить к сборке и запуску варианта Human Landing System (HLS). В связи с этим, как корабль Ship 39, так и ускоритель Booster 19 – первый собранный блок Block 3 – прошли статические огневые испытания своих двигателей. Испытания проводились на площадке Masseys для корабля и на стартовом комплексе Pad 2 для ускорителя.
Booster 19
Ускоритель Booster 19 снова был выведен на стартовый комплекс Pad 2 для проведения дополнительных испытаний двигателей, после завершения предыдущей серии тестов в середине марта. На стартовой площадке Booster 19 провел 10 дней, в течение которых были выполнены различные тесты для активации Pad 2 и проверки самого ускорителя.
В ходе испытаний SpaceX дважды устанавливала и снимала ускоритель для отладки систем его стыковки со стартовой площадкой. Кроме того, были проведены несколько тестов на давление и четыре криогенных теста, три из которых включали работу двигателей.
Изначально SpaceX потребовалось проверить новые системы стыковки как для ускорителя, так и для стартовой площадки. Ранее для правильного позиционирования ускорителя требовалось использовать пару стабилизаторов, которые обеспечивали его выравнивание как с транспортной тележкой, так и с креплениями, чтобы избежать повреждения сопел двигателей и обеспечить точное срабатывание зажимов.
Вместо этой системы SpaceX разработала шаровое соединение для выравнивания на ускорителе и использует датчики положения.
Первые операции по стыковке проходили относительно медленно. Вероятно, SpaceX потребуется несколько попыток, чтобы значительно ускорить этот процесс. Новая функция на стартовой площадке позволяет камерам Starbase определять, открыты или закрыты рычаги зажимов, отслеживая их крышки, выступающие над палубой.
После установки ускорителя на стартовый комплекс SpaceX провела несколько тестов на давление и впервые переместила новые решетчатые стабилизаторы. После этих первоначальных проверок команды провели криогенный тест, чтобы начать процесс испытаний.
Предполагалось, что SpaceX будет действовать поэтапно, начиная с небольших объемов топлива, которые затем будут увеличены до уровня, необходимого для статического огневого испытания.
Однако, этого не произошло, так как команды уже в течение нескольких месяцев периодически тестировали новый топливный терминал и сразу приступили к новой последовательности загрузки с первого раза.
Ранее на стартовой площадке Pad 1 у SpaceX было всего четыре насоса жидкого кислорода (LOX) и шесть сублиматоров, а также три насоса жидкого метана (LCH4) с тремя сублиматорами. Эта конфигурация позволяла SpaceX начать загрузку ускорителя за 41 минуту 15 секунд до старта первого полета (Flight 11).
На стартовой площадке Pad 2 у SpaceX на стороне LOX имеется пять насосов и примерно 10 сублиматоров, а на стороне LCH4 – четыре насоса и около шести сублиматоров.
Благодаря этим улучшениям, а также более крупным линиям подачи, SpaceX теперь может заполнить полный ускоритель менее чем за 30 минут, при этом каждая секция LOX заполняется всего за 90 секунд. Это означает, что SpaceX может загружать ускоритель Super Heavy быстрее, чем Falcon 9, и перевозить более чем в 10 раз больше топлива.
Первый тест представлял собой загрузку топлива и последующий статический огонь с активацией системы разбрызгивания. Второй тест включал загрузку топлива и, по всей видимости, проверку системы поджига всех 10 двигателей в конце. Было сложно оценить мощность новой системы подавления детонации (DSS) на Pad 2. Третий тест был еще одной загрузкой топлива и, как показалось, проверкой системы зажигания.
Это отличалось от предыдущих тестов системы зажигания, так как при нем наблюдалась заметная вспышка даже через DSS. Также звук отличался от горелочных воспламенителей, которые SpaceX использовала ранее.
Эти воспламенители могут быть акустическими, не имеющими подвижных внутренних частей. Они используют сопло с центральным элементом, настроенным на определенную резонансную частоту. При подаче через него кислорода и метана высокой скорости, сопло резонирует, повышая температуру и воспламеняя компоненты топлива.
Это соответствует стремлению SpaceX к инновациям и исключению ненужных компонентов, таких как электроискровые воспламенители.
Перед возвращением Booster 19 в Mega Bay 1, SpaceX провела статический огонь всех 10 двигателей. Этот статический огонь продлился всего около одной секунды и был прерван из-за проблемы с наземным оборудованием, по данным SpaceX. Однако, несмотря на преждевременное прекращение испытаний, команды, похоже, остались удовлетворены полученными данными.
Теперь Booster 19 находится на площадке Pad 2, готовясь к полному испытанию 33 двигателей. Этот ускоритель Block 3 оснащен совершенно новым комплектом из 33 двигателей Raptor 3, которые, как ожидается, будут использованы в полете, если не произойдет замен после испытаний.
Исходя из серии испытаний, которые Booster 19 завершил в первом раунде, скорее всего, будут проведены тесты системы поджига, проверка воспламенителей и, по крайней мере, статический огонь 33 двигателей. Также возможно, что из-за новой системы трубопроводов SpaceX сможет провести статический огонь 13 двигателей, используя новую систему криогенных топливных баков для посадки.
После завершения второго раунда испытаний Booster 19 должен вернуться в Mega Bay 1 для финальных проверок и доработок, прежде чем будет выведен для проведения полного испытания в составе с кораблем Ship 39.
На данный момент, с момента прибытия на стартовую площадку 11 апреля, ускоритель завершил два испытания и столкнулся с первой аварией при заправке топливом на Pad 2. Первым тестом был запуск 33 двигателей с той же загрузкой топлива, что и в первом раунде испытаний. Вторым тестом была проверка воспламенителей 33 двигателей, что подготовило почву для статического огня 33 двигателей во вторник. Однако SpaceX отменила попытку из-за проблемы с наземным оборудованием, а в среду Booster 19 успешно провел статический огонь 33 двигателей.
Сам статический огонь продлился всего около трех секунд. Неясно, была ли это запланированная продолжительность, или имела место проблема с наземным оборудованием или самим аппаратом. Но SpaceX, судя по всему, удовлетворена, о чем компания сообщила в X: «Первый статический огонь 33 двигателей для Super Heavy V3». После статического огня Booster 19 не закончил испытания. В четверг, 16 апреля, SpaceX провела репетицию мокрой заправки ускорителя (Wet Dress Rehearsal), установив рекорд, охладив весь топливный терминал примерно за один час и загрузив около 4000 метрических тонн топлива примерно за 30 минут.
Эта заправка топливом не была полностью полной, что указывает на то, что SpaceX по-прежнему намерена недозаполнять ускоритель для суборбитальных полетов. После всех этих испытаний Booster 19 должен вернуться в Mega Bay 1 для финальных проверок в ближайшие недели, с перспективой запуска в середине мая.
Ship 39
Вместе с Booster 19, который был выведен на очередной этап статических огневых испытаний, его «половинка», корабль Ship 39, также был выведен, но направился на площадку Masseys для своих статических огневых испытаний. Ship 39 находился в Mega Bay 2 с 8 марта, после завершения криогенных испытаний, испытаний на прочность закрылков и испытаний на сжатие.
Все эти работы проводились с использованием новой ферменной конструкции, построенной над траншеей для отвода газов на площадке Masseys. После завершения этих испытаний с Ship 39, большая часть оборудования была демонтирована, так как данный этап испытаний будет сосредоточен на шести двигателях Raptor 3 корабля.
Когда Ship 39 впервые был выведен для криогенных испытаний, некоторые компоненты еще не были завершены. Проведя более месяца в Mega Bay 2, SpaceX достигла значительного прогресса в доработке корабля и даже добавила несколько интересных заплаток с теплозащитными плитками на стороне, обращенной к ветру.
Кабельные каналы, которые были полностью видны во время предыдущего вывода, теперь закрыты большими аэродинамическими кожухами.
Наиболее интересными дополнениями стали несколько заплаток с плитками на обращенной к ветру стороне баков корабля и на задних стабилизаторах, которые почти полностью покрыты плитками.
Эти новые заплатки не закреплены штифтами, а, по-видимому, используют более новый фиолетовый клей для проверки прочности крепления. Места их расположения не случайны, так как каждая большая точка находится в зоне отрицательного давления при входе в атмосферу, что поможет проверить, не будут ли плитки оторваны.
Точное количество испытаний, которые пройдет Ship 39, неизвестно. Однако, если судить по первому раунду испытаний Booster 19, корабль, вероятно, пройдет криогенный тест для ввода в эксплуатацию нового метанового топливного терминала. Затем, вероятно, будет проведена проверка системы поджига шести двигателей, тест воспламенителей, статический огонь одного двигателя для имитации тормозного импульса и, наконец, статический огонь шести двигателей.
Интересный момент для Ship 39: установка двигателей и подготовка SpaceX к статическому огневому испытанию корабля означает, что его опорная плита и задняя часть не будут подвергаться имитации и испытаниям тяги, как это было со всеми предыдущими кораблями.
Единственный другой раз, когда SpaceX применила подобный подход, был с Booster 9, поскольку у команд не было стенда для проведения такого испытания. В качестве компенсации, команды используют тестовый бак S39.1 для проверки его возможностей.
В течение 18 часов после прибытия на площадку Masseys, корабль Ship 39 завершил криогенный тест для ввода в эксплуатацию нового метанового топливного терминала. В течение следующих двух дней корабль, похоже, прошел проверку системы поджига, возможно, с последующим тестом воспламенителей шести двигателей. После этого следующим шагом был статический огонь, и SpaceX удивила всех, сразу перейдя к 52-секундному статическому огню шести двигателей.
После этого, похоже, нет планов на статический огонь одного двигателя, так как Ship 39 вернулся в Mega Bay 2 15 апреля и был установлен на заднюю левую рабочую стойку.
С возвращением Ship 39 в Mega Bay 2, могут начаться финальные предстартовые проверки и закрывающие операции перед выводом Ship 39 на стартовый комплекс Pad 2 для стыковки с Booster 19.
