Rok 2019 ma być interesującym rokiem dla SpaceX i jego założyciela, Elona Muska. Po zakończeniu prac nad zminiaturyzowaną wersją Statek kosmiczny (Starship Alpha lub „Starship hopper”) w czasie wakacji SpaceX ruszyło naprzód, testując swój nowy silnik Raptor na przełomie stycznia i lutego. Zgodnie z wizją Muska silniki te dadzą Statek kosmiczny ciąg niezbędny do osiągnięcia Księżyca i Marsa.
Wystrzelenie testowe odbyło się w SpaceX Development and Test Facility, zlokalizowanym na obrzeżach McGregor w Teksasie. Jak ostatnio napisał na Twitterze Musk, testy poszły bardzo dobrze, osiągając ciąg niezbędny dla obu Statek kosmiczny i jego pierwszy etap, booster Super ciężki. Musk twierdził również, że silnik pobił poprzedni rekord ciśnienia w komorze spalania, który został ustalony przez rosyjski RD-180.
RD-180 był produktem radzieckiego programu rakietowego Energia, który miał na celu stworzenie superciężkiego pojazdu startowego, który wprowadzałby na orbitę statek kosmiczny wielokrotnego użytku Buran (rosyjska wersja promu kosmicznego). Podczas gdy program został przerwany, silnik przetrwał, a nawet został zaimportowany do USA, gdzie stał się częścią rakiety Atlas III Lockheed Martin i Atlasu V. Launch Alliance
Raptor osiągnął dziś 268,9 bara, przekraczając wcześniejszy rekord, jaki posiadał niesamowity rosyjski RD-180. Świetna praca zespołu silnika / testowego @SpaceX! pic.twitter.com/yPrvO0JhyY
- Elon Musk (@elonmusk) 11 lutego 2019 r
Przez dziesięciolecia RD-180 i jego poprzednik (RD-170) utrzymywali rekord ciśnienia w komorze spalania, osiągając odpowiednio 26,7 MPa (3870 psi) i 24,52 MPa (3556 psi). Jednak trzy dni po tym, jak Musk początkowo napisał na Twitterze o wynikach działania Raptora, zadeklarował, że ciśnienie w komorze „osiągnęło 268,9 bara” - co osiąga 26,89 MPa (3900 psi), ustanawiając tym samym nowy rekord o około 1% margines.
Musk został zapytany, czy ta wydajność ma coś wspólnego z decyzją SpaceX o zastosowaniu kombinacji kriogenicznie przechłodzonego ciekłego metanu i ciekłego tlenu (LOX) do napędzania silników, które podobno będą w stanie zapewnić im 10-20% wzrost w porównaniu z konwencjonalnymi silniki. Na to Musk odpowiedział przecząco, stwierdzając, że metan i paliwo LOX były ledwo utrzymywane poniżej temperatury cieczy do wypalania testowego.
Utrzymany w temperaturze kriogenicznej Musk przewiduje, że silnik będzie w stanie osiągnąć docelowe ciśnienie w komorze wynoszące 300 barów (4350 psi), ale stwierdził, że „do nominalnej pracy statku kosmicznego / superciężkiego potrzebne jest tylko 250 barów”. Jeśli okaże się to prawdą, Raptor przekroczy poprzedni rekord wydajności o 11%.
To prawda, że wszystkie wyniki są wstępne, a Raptor musi jeszcze działać jako część zintegrowanego systemu. A dzięki prawie 20-letniemu doświadczeniu pod kontrolą, osiągając ciśnienie w komorze do ~ 257,5 bara (3735 psi) regularnie na pokładzie rakiety Atlas V, RD-180 wciąż ma przewagę. Jednak w oczekiwaniu na rozpoczęcie lotów testowych statku kosmicznego Alpha w przyszłym roku, nie będziemy musieli długo czekać, aby Raptor naprawdę przewyższył RD-180.
Jeśli wszystko pójdzie dobrze, SpaceX ma nadzieję rozpocząć budowę pełnego prototypu Starshjap pod koniec 2019 r. lub na początku 2020 r. Na podstawie wstępnych dat, które Musk podał w przeszłości, oczekuje się, że Statek kosmiczny będzie gotowy do przeprowadzenia pierwszych lotów towarowych już w 2022 r., pierwszego księżycowego lotu pasażerskiego do 2023 r., a pierwszego lotu załogowego na Marsa do 2024 r. (po którym nastąpi budowa Mars Base Alpha do 2028 r.).
