Ele explodiu! A nave de Musk falhou em seu primeiro voo, mas os sonhos de Marte vão além
Na noite de 20 de abril, a Starship da SpaceX falhou pela primeira vez.
A nave estelar explodiu no ar, não conseguiu se separar do propulsor superpesado e ocorreu um "desmantelamento rápido não planejado" .
A SpaceX respondeu no Twitter que, como se o primeiro voo não fosse empolgante o suficiente, a equipe continuará revisando os dados e trabalhando duro no próximo voo de teste.
Musk disse que a taxa de sucesso do primeiro voo de teste é de 50% e, felizmente, nem explodiu a plataforma de lançamento.
Independentemente do resultado, o lançamento é um capítulo importante na história da exploração espacial.
▲ A nave estelar no pôr do sol.
A nave desta noite é um foguete que marcou época desenvolvido pela SpaceX e é até conhecido como "o foguete mais forte da humanidade".
Ele também carrega o sonho de Musk de Marte. Recentemente, o site oficial da SpaceX divulgou um vídeo de simulação da nave voando para Marte , mostrando a cena do lançamento da nave, reabastecimento e chegada ao posto avançado marciano.
O que há de tão especial no primeiro vôo da nave estelar que está esperando há muito tempo?
Em seguida, vamos começar com algumas questões importantes e entender rapidamente o passado, presente e futuro das naves estelares.
por que nave estelar
Em abril de 2021, a SpaceX venceu a Blue Origin para ganhar o contrato de módulo lunar de quase US $ 3 bilhões da NASA.
De acordo com o plano, a SpaceX usará a nave para enviar os astronautas do Artemis 3 à lua em 2025.
Por que é favorecido pela NASA e depositado em grandes esperanças por Musk?
veículo de lançamento mais alto
Todo o sistema de foguetes é chamado de Starship (Starship), com uma altura total de cerca de 120 metros, e consiste em duas partes:
- A espaçonave Starship (nave espacial Starship) equipada com 6 motores Raptor no topo, o segundo estágio do sistema de foguetes, tem cerca de 50 metros de altura;
- O propulsor Super Heavy (Super Heavy booster) equipado com 33 motores Raptor na parte inferior, o primeiro estágio do sistema de foguetes, tem cerca de 69 metros de altura;
A torre de lançamento e captura de foguetes da nave também é a mais alta do mundo, com cerca de 146 metros de altura.
O veículo de lançamento mais poderoso
Starship é o veículo de lançamento de carga pesada de última geração desenvolvido pela SpaceX com toda a sua força. É conhecido como o maior e mais poderoso veículo de lançamento da história da humanidade.
O propulsor Starship pode gerar até 7.590 toneladas de empuxo, mais que o dobro do foguete Saturno V da NASA.
▲ Um booster com 33 motores.
Um foguete que leva o sonho marciano um passo adiante
A missão da nave estelar é enviar cargas úteis, como astronautas e cargas, para a órbita da Terra, da lua, de Marte e além, e também é crucial para o plano da NASA de retornar à lua.
No futuro, a nave estelar poderá transportar 100 pessoas para voos interestelares de longo prazo e também será usada para transmissão via satélite, desenvolvimento de bases lunares e transmissão ponto a ponto na Terra.
O vôo de naves além da órbita terrestre baixa requer tecnologia de reabastecimento em órbita, mas esta tecnologia ainda não foi desenvolvida.
foguete totalmente reutilizável
O Starship é o primeiro foguete projetado para ser totalmente reutilizável, reduzindo assim o custo e comercializando voos espaciais.
Musk acredita que este é o principal avanço tecnológico necessário para alcançar a colonização de Marte e outras explorações espaciais.
- As viagens aéreas seriam inacessíveis se os foguetes não fossem reutilizáveis, "jogar fora um foguete que vale milhões de dólares após cada voo é como jogar fora um Boeing 747".
- Se o foguete for totalmente reutilizável, o custo por lançamento será principalmente combustível, e os custos de lançamento da Starship podem cair para menos de US$ 10 milhões. Para cargas úteis de até 100 toneladas métricas, o custo por quilograma é inferior a US$ 100.
▲ No vídeo simulado, a plataforma de lançamento usa um braço robótico especial "pauzinhos" para capturar o booster.
Linha do tempo do primeiro voo da nave estelar
Ontem à noite, 20 de abril, foi o primeiro voo de teste da nave totalmente montada.
Talvez haja alguns arranjos no escuro, e o número 420 tenha algumas origens com Musk. Em 2018, Musk teve muitos problemas quando se ofereceu para fechar o capital da Tesla por US$ 420 por ação.
No romance de ficção científica "O Guia do Mochileiro das Galáxias", 42 é considerado "a resposta definitiva para a vida, o universo e tudo mais".
O primeiro voo de teste deve durar 90 minutos
A janela de lançamento da noite passada durou 62 minutos, abriu às 21h28, horário de Pequim, e fechou às 22h30, horário de Pequim, e um lançamento pode ser tentado a qualquer momento durante o período. O cronograma de voo de teste esperado é o seguinte:
Entre os nós mais críticos estão:
- O propulsor e a espaçonave se separaram cerca de 3 minutos após o lançamento.
- O propulsor fez uma queda vertical controlada no Golfo do México por volta do oitavo minuto.
- Depois de circular a maior parte da Terra, a espaçonave reentrou na atmosfera da Terra e caiu no mar após um pouso forçado perto do Havaí uma hora e meia após o lançamento.
A falha do primeiro voo redefiniu a programação novamente.
O primeiro voo foi cancelado em 17 de abril
Devido ao congelamento da válvula de pressão, o primeiro voo da nave inicialmente previsto para 17 de abril foi cancelado e transformado em "Ensaio de vestido molhado". O processo foi quase o mesmo do lançamento oficial, mas o fogo não foi disparado contra o fim.
Musk disse naquela noite que havia aprendido muito e que removeria o propulsor primeiro e tentaria novamente em alguns dias.
Na discussão do Twitter Spaces na noite de 16 de abril, Musk alertou repetidamente que baixou as expectativas para este lançamento, e a possibilidade de atrasar o primeiro voo é alta.
Se estivéssemos longe o suficiente do bloco antes que algo desse errado, eu consideraria isso um sucesso, apenas não exploda o bloco.
Preparações anteriores para o primeiro voo
Em 14 de abril, a Administração Federal de Aviação dos EUA (FAA) emitiu uma licença de lançamento de Starship para a SpaceX, válida por cinco anos.
Para a SpaceX, esta é a última etapa do processo, e eles aguardam esse sinal verde há mais de um ano.
Nos equipamentos mais críticos, a SpaceX se preparou naturalmente por um longo tempo.
Um booster que faz maravilhas
A SpaceX conduziu vários testes do primeiro estágio do sistema Starship, incluindo incêndios estáticos cada vez mais complexos.
O teste de ignição estática em fevereiro deste ano é um ponto chave antes do primeiro voo.
31 dos 33 motores do propulsor foram acionados com sucesso, estabelecendo um recorde para a ignição mais simultânea de motores de foguete.Por causa do estrangulamento de 50%, ele realmente produziu 3.600 toneladas de empuxo.
O teste também mostrou que o motor ainda não era confiável o suficiente. Musk continua otimista sobre isso, dizendo que o impulso é suficiente para atingir a órbita.
Protótipos abriram caminho por explosões
Além dos propulsores, a SpaceX também passou por vários testes de voo suborbital para a espaçonave de segundo estágio do sistema Starship para verificar se eles podem reacender, virar e pousar verticalmente.
Nesse processo, derrotas repetidas e derrotas repetidas, acidentes, erros e explosões são a norma.
Em 2019, a SpaceX realizou um "teste de salto" no protótipo da espaçonave estelar, ou seja, a espaçonave foi lançada por uma certa distância e depois pousou nas proximidades, geralmente a uma altitude de voo inferior a 150 metros.
Entre abril e agosto de 2019, eles passaram de capazes de subir no ar para pairar a 150 metros e pousar suavemente.
▲ Teste de salto.
De dezembro de 2020 a maio de 2021, uma série de voos de teste suborbitais de alta altitude do protótipo da nave estelar, 5 tiros e 4 bombas:
- Em dezembro de 2020, a nave estelar SN8 atingiu uma altitude alvo de cerca de 12,5 quilômetros, mas pousou rápido demais e explodiu.
- Em fevereiro de 2021, a nave estelar SN9 não conseguiu completar a ação de giro final, inclinou-se e caiu no chão e explodiu novamente.
- Em março de 2021, a nave estelar SN10 finalmente conseguiu um pouso vertical, mas a estrutura dentro da nave foi danificada e explodiu alguns minutos depois.
- Em março de 2021, a nave estelar SN11 decolou à força em meio a forte neblina e se desintegrou no ar devido a uma falha no motor.
- Em maio de 2021, a nave estelar SN15 "Shenlong Tail" pousou suavemente. Embora uma pequena chama tenha acendido, ela foi rapidamente extinta. Desta vez, o protótipo da Starship conseguiu um pouso suave.
▲ SN8.
O "desmantelamento rápido não planejado" deste primeiro voo também aconteceu repetidas vezes no passado.
Ao som de explosões, a SpaceX insistiu na ideia de "resumir a experiência do fracasso e iterar rapidamente". No entanto, os protótipos de naves estelares como o SN8 são feitos principalmente de aço inoxidável, por isso não custa tanto fritá-los.
Explodir é arte e ciência e pode trazer dados úteis de linha de frente para ajudar a melhorar os problemas rapidamente. Do ponto de vista do "após o fato", o intervalo técnico entre as várias versões é realmente muito grande.
O primeiro voo abre um futuro possível
O principal objetivo do primeiro voo
Como as múltiplas explosões mencionadas acima, a SpaceX realizou vários voos de teste de alta altitude usando o protótipo da Starship, mas ainda permanece na atmosfera terrestre.
Mas este primeiro voo é a primeira tentativa de enviar uma nave estelar ao espaço, ou seja, ao espaço fora da atmosfera terrestre.
O principal objetivo do primeiro voo é fornecer dados de teste para ajudar os engenheiros a melhorar lançamentos futuros e resolver quaisquer problemas que surjam durante o voo.
Coisas que o First Flight não pode fazer
O primeiro voo é apenas uma tentativa preliminar e há muitas ideias que não podem ser praticadas:
- Primeiro voo sem carga útil;
- O vôo de naves além da órbita terrestre baixa requer tecnologia de reabastecimento em órbita, mas isso é apenas um plano;
- Embora o design da nave estelar seja totalmente reutilizável, esta não é a missão do primeiro voo.O primeiro voo não pretende recuperar o booster no local de lançamento, nem deixar as naves pousar verticalmente, mas deixá-las cair no mar;
▲ O reabastecimento em órbita é necessário durante a viagem para Marte.
O primeiro voo é contado em órbita?
Se o primeiro voo conta como atingir a órbita também é um assunto ligeiramente controverso.
Se tudo corresse conforme o planejado, a espaçonave deveria ter atingido a velocidade e a altitude necessárias para o lançamento orbital desta vez, mas não deu mais de uma volta ao redor da Terra, mas apenas sobrevoou metade da Terra, o que não constituiu um vôo orbital real.Em certo sentido, pode ser chamado de Lançado para classe orbital.
Algumas pessoas também chamam de lançamento Transatmospheric Orbit (órbita transatmosférica), porque a órbita em que ele entra pertence à área crítica entre suborbital e orbital.
A importância do primeiro voo
Se o primeiro voo for bem-sucedido, será um marco importante para levar humanos a destinos distantes como Marte.
No entanto, somente se a nave estelar for confiável, rápida e barata para ser reutilizável, será possível atender às necessidades de missões tripuladas, mas isso obviamente ainda está a muitos anos de distância.
Marcos para a SpaceX
Antes do primeiro voo da nave estelar, a SpaceX deixou muitos marcos na história do voo espacial:
- Falcon 1: Em 2008, projetou, construiu e lançou o Falcon 1, o primeiro foguete de combustível líquido de classe orbital com financiamento privado do mundo.
- Falcon 9: Em 4 de junho de 2010, a SpaceX lançou um foguete maior e mais poderoso, o Falcon 9.
- Nave espacial Dragon: Em 8 de dezembro de 2010, a SpaceX lançou e recuperou com sucesso a espaçonave de carga espacial Dragon, que era a única espaçonave de carga reutilizável do mundo naquela época.
- Reabastecimento da Estação Espacial: Em 22 de maio de 2012, a SpaceX se tornou a primeira empresa privada a entregar com sucesso o reabastecimento da Estação Espacial Internacional (ISS).
- Foguetes reutilizáveis: em 22 de dezembro de 2015, a SpaceX deu um grande passo à frente na tecnologia de foguetes reutilizáveis ao realizar o primeiro pouso vertical de um foguete Falcon 9.
- Falcon Heavy: Em 6 de fevereiro de 2018, a SpaceX lançou com sucesso o foguete mais poderoso da época, o Falcon Heavy.
- Nave espacial Manned Dragon: em 30 de maio de 2020, a SpaceX realizou com sucesso a missão "Demo-2" e enviou astronautas da NASA para a Estação Espacial Internacional. Este é o primeiro lançamento espacial tripulado comercial da história da humanidade.
- Starlink: Desde 2019, a SpaceX começou a implantar a rede de satélites Starlink Starlink e se tornou a maior operadora comercial de satélites do mundo em janeiro de 2020.
▲ Lançamento do Falcon Heavy.
Antes do primeiro lançamento do foguete Falcon Heavy, Musk esperava que as chances de sucesso fossem de apenas 50/50. Ele disse na época:
Pessoas de todo o mundo assistirão a um grande lançamento de foguete, ou talvez a melhor exibição de fogos de artifício que já viram.
Da última vez, ele conseguiu. O fracasso desta vez também era esperado.
Antes disso, Musk enfatizou repetidamente a natureza experimental deste lançamento. A taxa de sucesso do primeiro voo de teste é de 50%. Não é garantido que seja suave, mas não será enfadonho.
Sucesso talvez, emoção garantida.
Esta parece ser uma nota de rodapé para a exploração espacial. A humanidade, muitas vezes em vão, ainda explora avidamente entre as estrelas.
Afinal, a exploração espacial é uma aventura magnífica e fria, como disse a NASA em "Por que explorar o universo":
Olho para o futuro com apreensão, mas com muita esperança.
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