Starshipin kuudes koelento – banaani kertoo, mitä tapahtui

Starshipin kuudes koelento – banaani kertoo, mitä tapahtui

SpaceX teki 19. marraskuuta kuudennen koelennon uudella Starship-raketillaan. Lento sujui erinomaisesti, ja sen aikana oli yllätyksiäkin: esimerkiksi pikavauhtia tehty päätös laskeutua mereen ja rahtitilassa ollut banaani. Jari Mäkinen selittää tällä videolla lennon tapahtumia sekä kertoo miten Starshipin koelennot menevät tästä eteenpäin.

30.11.2024

Viime viikon tiistaina, siis 19. marraskuuta oli Starshipin kuudes koelento, ja sen oli tarkoitus olla lähes samanlainen kuin viides lento oli lennon lokakuussa. Tuo edellinen lento tehtiin 13. lokakuuta, eli aikaa näiden kahden lennon välillä oli vain 37 päivää, mikä tuntuu ihan hurjalta ja osoittaa taas osaltaan, että SpaceX:llä on vauhti päällä.

Edellisellä lennolla Starship lensi suborbitaalisella lentoradalla toiselle puolelle maapalloa ja laskeutui Intian valtamereen. Sen Super Heavy -raketti, eli ensimmäinen vaihe, joka sysäsi Starshipin matkaan, puolestaan laskeutui upeasti laukaisualustalla olevan tornin luokse ja tornissa olevat metallikäsivarret (chopsticks eli syömäpuikot) ottivat kiinni raketista ja laskivat sen takaisin laukaisualustalle. 

Siis juuri kuten tarkoitus on tehdä sitten aikanaan, kun Starship on rutiinitoiminnassa: ensimmäinen vaihe palaa alas ja voidaan laukaista melkein saman tien uudelleen, ja samoin Starship palaa sitten aikanaan alas, torni ottaa siitä kiinni ja myös Starship voidaan varustaa pian uuteen lentoon. 

Koko raketti on siis uudelleenkäytettävä, ja lisäksi nopeasti uudelleenkäytettävä – SpaceX pyrkii tosiaan siihen, että niitä ei pahemmin täytyisi paikkailla ja kunnostaa lentojen välillä, vaan ne voisivat lentää vähän kuin liikennelentokoneet nyt: lennon jälkeen vain tarkistus, pikku korjauksia, rahti ja matkustajat sisään, ja taas mennään!

Tällä kuudennella lennolla tosin oli pari pientä muutosta verrattuna viidenteen. Ensinnäkin laukaisuaika oli aamun sijaan iltapäivä, jolloin laskeutumispaikalla Intian valtamerellä oli aamu ja valoisaa. Laskeutumispaikalla odottamassa ollut kamerapoiju pystyi siis kuvaamaan laskeutumisen hyvin. 

Toiseksi Starshipin tarkoitus oli käynnistää rakettimoottori lyhyesti avaruudessa, jotta voidaan varmistua siitä, että moottorin käynnistys onnistuu. Tämä onnistui, mutta siitä kohta lisää.  

Tämä rakettimoottorin uudelleenkäynnistäminen on tietysti tärkeää myöhemmin, kun Starship ohjataan kunnolla kiertoradalle, ja sieltä alas tullessa täytyy ratanopeutta hidastaa ja se tehdään tietysti rakettimoottorilla. 

Kolmanneksi Starshipin laskeutumisessa käytettiin rajumpaa, suoremmin alas tulevaa lentorataa. Kaiken lisäksi aluksen lämpösuojakerros oli vanhempaa mallia, ei sellaista paranneltua kuin oli edellisellä lennolla käytetyssä Starshipissä. 

Nyt oli tehty vain paikallisia muutoksia, ja itse asiassa osa rungosta oli jätetty paljaaksi. SpaceX halusi nähdä mihin alus kykenee ja totesikin etukäteen, että ei olisi ihme, jos alus ei kestäisi koko laskeutumista.

Lento alkoi hyvin, juuri kuten edellinenkin.

33 Raptor-moottoria syttyi ja raketti nousi ilmaan. Noin 62 kilometrin korkeudessa ensimmäisen vaiheen moottorit sammuivat kolmea keskimmäistä lukuun ottamatta ja sitten Starship sytytti omat kuusi moottoriaan. Starhip jatkoi omille teilleen ja ensimmäinen vaihe kääntyi takaisin kohti lähtöalustaa. 

Oli jännää nähdä kuinka moottorien uudelleenkäynnistäminen oli ajoitettu. Kaksi moottoria kerralla. 

Hetken päästä kuitenkin SpaceX:n suoran lähetyksen juontajat totesivat, että raketti ei palaakaan lähtöpaikalleen, vaan se ohjataan laskeutumaan Meksikonlahteen, siis merelle pienen matkan päähän rannasta.

Jotta laskeutuminen tornin viereen onnistuisi, pitää satojen eri parametrien olla juuri oikein, ja jos laskeutumisen onnistuminen on vähänkin epävarmaa, niin raketti laitetaan laskeutumaan mereen.

Etenkin kun yhtiöllä on vain yksi operatiivinen laukaisualusta, eikä sitä haluta vaarantaa. Toinen on tekeillä siinä vieressä, mutta epäonnistunut laskeutuminen ja räjähdys voisivat vaurioittaa sitäkin. 

Super Heavy tekikin hienon ja tarkan laskeutumisen meren pinnalle, juuri kuten oli tarkoitus, mutta tietystikin sitten moottorien sammuttua se kaatui, osui pintaan ja vähän pamahti.

Raketti siis toimi juuri kuten pitikin, ja vähän ajan kuluttua kerrottiin, että syynä mereen laskeutumiseen oli lennonjohdon yhteysvaikeudet lähtöalustan tornin kanssa. Siis syypää oli maassa oleva tekniikka, ei raketti. 

Tornin ukkosenjohdatin näytti hieman vaurioituneen laukaisun aikana, ja voi olla, että jotain muutakin oli mennyt rikki. Mitään isompaa vauriota ei kuitenkaan tornissa näyttänyt olevan, joten todennäköisesti tämä ongelma saadaan korjattua nopeasti – kenties on jo korjattu.

Starship puolestaan kaasutti ylöspäin ja eteenpäin avaruuteen, mutta ei tosiaan pysyvälle kiertoradalle, vaan pitkään heittoliikkeeseen, joka päätyi lopulta Intian valtamereen. 

Ja kun alus oli tuolla korkealla, näytettiin mitä siellä oli kyydissä: banaani!

Kyseessä oli tietysti vitsi. SpaceX on tehnyt tällaisia ennenkin, on lennätetty juustoa ja urheiluauto, ja nytkin vinkkiä itse asiassa annettiin jo aikaisemmin, kun  nettilähetyksen juontajilla oli banaanikuvaiset paidat.

Kuvissa rahtitila näytti todella suurelta, ja siihen liittyy muuten yksi uutinen Starshipin seuraavasta versiosta, Starship 2:sta. Siinä rahtitila on kooltaan hieman pienempi, koska nestemetaania ja -happea on mukana hieman enemmän. Siitä huolimatta rahti tila on iso, melkein 9 metriä leveä ja jotakuinkin 17 metriä korkea. Sinne mahtuisi keskikokoinen omakotitalo sisälle. Suunnitteilla on lisäksi pidennetty versio Starshipistä, jolloin rahtitilan korkeus olisi noin 22 metriä.

Ja sitten, juuri ennen laskeutumista, yksi rakettimoottoreista syttyi lyhyeen polttoon. Näin moottorin poltto vaikuttanut olennaisesti lentorataan, ja koska käynnistyminen oli tärkeintä, riitti tämä osoittamaan sen, että moottorin uudelleenkäynnistäminen onnistuu. Seuraavalla koelennolla Starship voisikin asettua kiertoradalle ja jarruttaa ratanopeuttaan ennen paluuta alas. Tärkeä testi siis.

Syöksy ilmakehään ja sen läpi olivat tällä kerralla aiempaa upeamman näköisiä, koska aluksen ympärillä oleva kuuma plasma näkyi hyvin. Alus näytti kestävän hyvin. Kameroita oli useita ja ne näyttivät miten ruostumaton teräs värjääntyi kuumetessaan ja kuinka vakaajan etuosa hohti kuumana. Sitä kohtaa varmaan parannellaan myöhemmin, ellei ole jo tehty – sillä tosiaan, tämä alus käytti vanhempaa versiota lämpösuojasta.

Kuusikulmaisia keraamisia lämpösuojatiiliä oli jätetty pois kohdista, joihin myöhemmin ne lähtiöalustan tornin metallikädet saattavat osua. 

SpaceX käänsi aluksen nokkaa jopa hieman alaspäin, jotta se putoaisi nopeammin ja alukseen kohdistuva aerodynaaminen voima olisi suurempi. 

Oli huimaa katsoa, kuinka vakaajat pitivät alusta oikeassa asennossa koko ajan - ne toimivat selvästi juuri kuten pitikin. 

Noin kilometrin korkeudessa, kun nopeutta oli vielä noin 300 kilometriä tunnissa suoraan alaspäin, alkoi kuuluisa vempautusmanöveeri.

Starship sytytti kolme keskimmäistä rakettimoottoriaan ja käänsi itsensä maha-asennosta pystyyn, ja laskeutui pehmeästi meren pintaan – juuri samaan tapaan kuin laskeutuisi lähtöalustan tornin viereen.

Virheetön suoritus, tai ainakin siltä näytti!

Laskeutumisen tarkkuus oli myös erinomainen, sillä alus osui juuri mereen etukäteen lasketun poijun viereen. Poiju vilahti kameran kuvassa, ja sitten poijussa oleva kamera pystyi näyttämään koko laskeutumisen. Ja tosiaan, nyt päivänvalossa, ei pimeään aikaan, kuten edellisillä lennoilla.

Tornissa ollutta kommunikaatiovikaa lukuun ottamatta lento meni erinomaisesti, juuri suunnitellusti, ja oikeastaan oli myös hyvä, että raketin ensimmäinen vaihe pystyi nyt testaamaan myös merilaskeutumista, sillä se on tulevillakin lennoilla vaihtoehtona, jos vähänkin näyttää siltä, että laskeutuminen lähtöpaikalle ei ole turvallista. 

Seuraavat lennot

Jos kaikki menee nyt suunnitelmien mukaisesti, ensi vuonna on tulossa paljon kiinnostavaa.

Ensinnäkin seuraavalla koelennolla, varmaankin tammikuussa, on kokoonpano, missä on boosteri numero 14 ja Starship-alus numero 33, ja tuo 33 on ensimmäinen toisen sukupolven Starship.

Siinä on siis isommat säiliöt polttoaineelle ja hapelle, ja paljon muitankin muutoksia. Ulkoisesti suurin ero on etuvakaajissa, ne ovat paitsi hieman eri muotoiset, niin myös vähän ylempänä keskilinjasta. 

Saa nähdä, mennäänkö tuolla lennolla jo oikeasti kiertoradalle vai ei. Jos mennään, niin Starshipin mukana on varmasti paketillinen Starlink-satelliitteja. Niitä varten on tehty erityinen vapautuslailaitteisto, joka sylkee satelliitteja ulos Starshipin kyljestä vähän kuin Pez-karkkeja.

Toiseksi, jos tuo seuraava lento menee hyvin, niin sitä seuraavalla eli kahdeksannella koelennolla boosterin lisäksi Starship-alus tulisi takaisin lähtöpaikalle ja tornissa olevat puikot ottaisivat siitä kiinni samaan tapaan kuin boosterista.

Aika pian tuon jälkeen, kun kaksi laukaisualustaa on käytössä, SpaceX aikoo testata Starshipin tankkeriversiota.

Kun mennään Kuuhun tai muualle kauemmaksi, pitää Starship alusta tankata avaruudessa. Tankin saaminen täyteen vaatii useamman lennon, mutta kunhan nyt ensin tankkaamisen periaate saataisiin testattua. 

Ja sitten edetään Kuuta kiertämään.

Tarkoitus on lähettää Starshipin kuuhunlaskeutumisversio eli HLS, Human Landing System Nasan lyhennejargonilla, ensin tekemään kierros Kuun ympäri, ennen kuin sillä uskalletaan laskeutua Kuuhun.

Tuosta kuualuksesta julkistettiin kuvia tässä joku aika sitten. Neljällä astronautilla on aluksessa ruhtinaalliset tilat kahdessa, tai oikeastaan kolmessa kerroksessa, kun otetaan huomioon ilmalukot. Omat punkat, leveä komentosilta, ilmalukot ja niin edelleen. 

Ideanahan on ainakin toistaiseksi se, että astronautit lentävät Kuun kiertoradalle Orion-aluksella ja siirtyvät siellä Starshipin sisään, ja menevät sitten sillä Kuun pinnalle. Kuvat tästä näyttävät hieman hassulta, sillä Orion on niin pieni kuvissa ja on itse asiassa hieman hassua, että suurelta osin poliittisista ja historiallisista syistä Orion on edelleen mukana. 

En ole yhtään yllättynyt, jos koko Artemis-hanke nykyisellään perutaan ja Nasa siirtyy käyttämään Starshipiä, mutta en mene tähän politiikkaan tällä kerralla. Siitä olisi paljonkin sanottavaa, mutta tämä video oli ennen kaikkea koelennosta 6 ja tässäpä siitä tärkeimmät.

Missä SpaceX:n Starshipin kolmas koelento meni pieleen? Tässä kattava katsaus jättirakettiin.

Missä SpaceX:n Starshipin kolmas koelento meni pieleen? Tässä kattava katsaus jättirakettiin.

SpaceX teki Starship-raketillaan torstaina 14.3.2024 kolmannen täysimittaisen koelennon, ja vaikka raketin ensimmäinen vaihe ja Starship-avaruusalus tuhoutuivat lennon lopuksi, se oli suuri askel eteenpäin hankkeessa.

17.03.2024

Kumpikin osa olisi tuhoutunut tällä koelennolla lopuksi joka tapauksessa, mutta ei tällä tavalla ja tässä lennon vaiheessa.

Lisäksi lennolla oli muutamia muitakin vastoinkäymisiä, vaikka kokonaisuutena se oli pääosin onnistunut koelento. Yhtiö olettaa, että tarvitaan viisi koelentoa raketin saamiseksi toimimaan täysin.

Jari Mäkinen kertoo tällä videolla paitsi yksityiskohtaisesti mitä lennolla tapahtui, niin myös kertoo Starshipistä laajemminkin. Kyseessä on 20-minuuttinen järkäle, joten älä emmi hyppiä videolla eteenpäin, jos siltä tuntuu!

Miksi SpaceX haluaa nyt laskeutua raketillaan alas jättikokoisen vappupallon avulla?

Tempauksistaan tunnettu SpaceX -avaruusyhtiö ja sen johtaja Elon Musk ovat jo pitkään kertoneet, että heidän tavoitteenaan on käyttää kantoraketit kokonaisuudessaan uudelleen. Nyt vain ensimmäiset vaiheet voivat palata takaisin alas, mutta ylemmät vaiheet ovat kertakäyttöisiä. Ensi yön lennolla testataan menetelmää, jolla niitäkin saataisiin talteen. Ratkaisu on huipputekninen: jättisuuri ilmapallo.

Tähän mennessä SpaceX on onnistunut saamaan takaisin alas ehjinä kaikkiaan jo 23 Falcon 9 -kantoraketin ensimmäistä osaa ja niistä 11 on lentänyt jo uudelleen.

Rakettivaiheissa on uudelleenkäytettävät moottorit, laskeutumisjalat, ilmaohjaimet ja hyvät hallintalaitteet sekä ylimääräistä polttoainetta, joiden avulla ne voivat laskeutua pehmeästi helikopterin tapaan pystysuoraan joko merellä olevan lavetin tai laukaisualustan vieressä olevan alueen päälle.

Toiset vaiheet (ks. otsikkokuva) sen sijaan ovat kertakäyttöisiä.

Kun ne ovat päättäneet tehtävänsä ja kiertävät Maata avaruudessa, ne ohjataan nykyisin tuhoutumaan ilmakehässä jossain Tyynenmeren päällä. Jos niistä jäisi ilmakehän kitkakuumennuksen jälkeen joitain palasia jäljelle, molskahtaisivat ne turvallisesti mereen alueella, missä ei ole käytännössä ketään.

Jotta toiset vaiheet saataisiin ehjinä alas ensimmäisten vaiheiden tapaan, pitäisi ne suojata kitkakuumennusta vastaan lämpösuojilla samaan tapaan kuin esimerkiksi avaruussukkula, mutta se olisi kallista ja hankalaa. 

Nyt ideana onkin muuttaa toisten vaiheiden massan ja pinta-alan välistä suhdetta siten, että ne putoavat alas sen verran hitaasti, että ne eivät joudu niin suuren kuumennuksen kohteeksi. Lämpötilahan syntyy ilmanvastuksen kitkakuumennuksesta, ja jos nopeutta on vähemmän ja putoavan kappaleen ilmanvastus on hyvin suuri, on tilanne ihan toinen.

Yksi tapa lisätä ilmanvastusta ja massan sekä pinta-alan suhdetta on yksinkertaisesti puhaltaa putoava kappale hyvin suureksi. Sen voi tehdä esimerkiksi ilmatyynyn kaltaisilla auki puhallettavilla suurilla tyynyillä, jotka avautuisivat esimerkiksi pienten kaasunkehittimien (lue: paljon kaasua tuottavien räjähdyspanosten) avulla.

Ne olisivat siis kuin suuria vappupalloja, tai yksi iso sellainen. Ja hyvin tukeva sellainen, sillä sen pitää silti kestää varsin suurella nopeudella tapahtuvan syöksyn ilmakehään sekä jonkin verran kuumennusta.

Nähtävästi SpaceX aikoo testata tätä tekniikkaa nyt tulevalla TESS-eksoplaneettametsästäjän lennolla.

Jo aikaisemmin yhtiö on harjoitellut tarkkuuspudottamista Tyynenmeren päällä ja se on myös koettanut napata talteen raketin nokkakartion suurella laivaan kiinnitetyllä verkolla. Se ei aivan onnistunut, mutta periaatteessa temppu voisi onnistua – myös ensimmäisten vaiheiden palautukset menivät aluksi pahasti pieleen, kunnes nyt ne on saatu lähes rutiininomaisiksi.

Epäilevät tuomaat, jotka ennättivät epäonnistumisten jälkeen tuomita koko manöveerin mahdottomana, ovat nyt hiljaa.

Tekniikalla on suomalaisyhteys

Auki puhaltuva pallomainen osa laskeutujaa ei ole mikään uusi ajatus, sillä sellaisia on teoreettisesti on pohdittu pitkään.

Näitä on ennätetty jo testaamaankin pienessä mittakaavassa, ja myös Ilmatieteen laitoksen suunnittelema Mars-luotain käytti puhallettavaa ilmatyynyä. Se paitsi lisäisi laskeutujan pinta-alaa ja hidastaisi siten sen nopeutta, niin myös toimisi suojana kuumennusta vastaan ja sen jälkeen olisi kuin laskuvarjo.

MetNet olisi edelleen hyvä konsepti, mutta se ei ole toteutumassa näillä näkymin – ainakaan lähiaikoina.

Tiedetuubi kertoi Nasan testistä ja MetNetistä artikkelissa vuonna 2015.