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.

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!

SpaceX:n Starship -jättiraketin toinen koelento oli menestys ja räjähdys – mitä tapahtui?

SpaceX -yhtiön 120-metrinen jättiraketti teki toisen koelentonsa 18. marraskuuta 2023. Tällä perusteellisen pitkällä videolla selitetään mitä lennon aikana tapahtui, miksi se oli onnistuminen ja epäonnistuminen, ja ihan videon aluksi kerrotaan millainen tämä Starship-avaruusaluksen ja Super Heavy -raketin kombinaatio oikein on.

Tiedetuubi SpaceX:n Starbasessa Teksasissa - Starshipin koelento avaruuteen lähestyy

SpaceX:n uuden, suuren, kokonaan uudelleenkäytettävän raketin koelento avaruuteen tapahtuu lopultakin helmikuun lopussa tai maaliskuun alussa – jos kaikki testit sitä ennen sujuvat hyvin. Tammikuun loppuun suunniteltua raketin ensimmäisen vaiheen kaikkien moottorien koekäyttöä on lykätty ensi viikkoon, ja vaikka tämän on taas yksi pieni viivästys lisää, etenevät raketin laukaisuvalmistelut kuitenkin hurjalla nopeudella. Kävimme katsomassa miten työ etenee.

Olen ollut tällä viikolla paikan päällä Boca Chicassa, Teksasin aivan eteläosassa, minne SpaceX on rakentanut massiivisen avaruuskeskuksen uutta rakettiaan varten. Uuden raketin ensimmäinen vaihe, Super Heavy, on laukaisualustalla ja kaksi sen kaikkiaan 33 moottorista on vaihdettu viikon kuluessa. Työtä sen parissa tehdään lähes yötä päivää.

Pelkästään nettijuttuja lukemalla ja videoita katsomalla ei ymmärrä raketin kokoa. Se on noin 70 metriä korkea ja 9 metriä paksu teräsputkilo, ja sen moottoripaketti alaosassa on vaikuttava: 33 moottoria on asetettu renkaiksi siten, että keskellä olevaa yhdeksän moottorin pakettia voidaan liikuttaa sivusuunnissa. Uloimmat moottorit tuottavat vain raakaa voimaa ja keskimmäisillä moottoreilla lisäksi ohjataan rakettia.

Itse Starship, ensimmäisen vaiheen päällä avaruuteen nouseva avaruusalus, näyttää ylväältä ja futuristiselta. Se on noin 50 metriä korkea ja myös yhdeksän metriä paksu laite, jonka ala- ja yläosassa ovat siivekkeet maahanpaluun aikana ohjaamista varten.

Starship ja Super Heavy polttoainetesteissä

Starshipiä asennetaan tammikuussa 2023 Super Heavyn päälle polttoaineen tankkaustestiä varten. Kuva: SpaceX

Näkymä laukaisualustoilta tuotantoalueelle

Laukaisualustat sijaitsevat Starbasessa noin kolmen kilometrin päässä tuotantoalueelta. Kuva: SpaceX.

Starbase

Starbase on kasvanut jo pieneksi teollisuuskaupungiksi, missä tuotantotilojen ja kokoonpanohallien lisäksi on asutusta. Kuva: SpaceX.

Starshipejä on laukaisukeskuksessa useita. Sisään tullessa tien vasemmalla puolella on niin sanottu Rakettipuisto, Rocket Garden, missä on kokeissa käytetty Super Heavy (Booster 5) sekä kolme Starshipiä.

Näistä yksi, S15, teki viimeisimmän koelennon toukokuussa 2021 (sen jälkeen koelentoja ei ole ollut!) ja toista on käytetty Starshipien testaamiseen. Kolmas, sarjanumeroltaan S24, on todennäköisesti tulevalla avaruuslennolla käytettävä alus. Se oli jo asennettuna laukaisualustalla olevan rakettivaiheen (Booster 7) päälle tammikuussa olleessa tankkien täyttötestissä.

Rakettipuistoa

”Rakettipuiston” alukset vierestä kuvattuna. Kuva: Jari Mäkinen.

Starship S24

Tämä S24 on todennäköisesti ensimmäisenä avaruuslennolle lähtevä Starship. Kuva: Jari Mäkinen.

Lähikuva lämpösuojan tiilistä.

Tällaisia ovat Starshipin lämpösuojakerroksen tiilet. Kuva: Jari Mäkinen.

Laukaisualustan luona on myös neljäs Starship, S25, ja rakettien tuotantoalueella näkyy osia useista tulevista aluksista. Työt etenevät tosiaan hengästyttävällä nopeudella.

Siivekkeetön versio Starshipistä

Starshipistä tehdään ainakin neljänlaisia versioita: normaali, ihmisten lennättämiseen tarkoitettu, tankkeri alusten kiertoradalla tapahtuvaa polttoainetäydennystä varten ja Kuuhun laskeutumista varten tehtävä alus. Esimerkiksi kuulennoilla ei tarvita ohjauseviä, joten tämä saattaa olla jo eräs Nasalle tehtävistä kuualuksista. Alukset S26 ja S27 ovat siivekkeettömiä. Kuva: Jari Mäkinen.

Tulevalla koelennolla tarkoituksena on tehdä Super Heavyn ja Starshipin avulla avaruuslento siten, että aluksia ei käytetä enää uudelleen. Ne putoavat mereen: Super Heavy Meksikonlahteen ja Starship Tyyneen valtamereen käytyään avaruudessa. Todennäköisesti kumpikin yrittää tehdä laskeutumisensa aivan kuten kiinteälle maalle myöhemmin, mutta uppoavat sen päätteeksi veteen.

Elon Muskin mukaan koelento on onnistunut, jos raketti pääsee lentoon ilman että se räjähtää laukaisualustalla – mikäli Starship pystyy nousemaan lisäksi avaruuteen ja tulemaan sieltä hallitusti alas, on se erinomaista.

S25 odottaa lentovuoroaan moottorien koekäyttöpenkillä laukaisualueella. Super Heavy B7 on laukaisualustalla.

Siinä missä aikaisemmin SpaceX on ottanut riskejä ja kehittänyt Starship-alusta epäonnistumisista saatujen kokemusten perusteella, suhtaudutaan nyt koelentoon hieman vakavammin. Työ on toki ollut vakavaa aikaisemminkin, mutta riskejä ei ole samaan tapaan minimoitu kuin nyt: syynä on yksikertaisesti se, että jos Super Heavy esimerkiksi räjähtää laukaisualustalla, tulee se erittäin kalliiksi ja viivyttää olennaisesti hankkeen edistymistä. 

Laukaisualustahan ei ole vain lavetti ja torni, vaan monimutkainen laitteisto, jonka avulla raketti kasataan, valmistellaan lentoon, tankataan, laukaistaan, ja otetaan lopulta lennon jälkeen kiinni. Falcon 9:n ensimmäisten vaiheiden laskeutumiset ovat olleet niin tarkkoja, että samaan tapaan laskeutuva Super Heavy tähtää suoraan tornissa olevien ”syömäpuikkojen”, kahden metallituen muodostamaan haarukkan väliin, jolloin laukaisualusta voi siirtää raketin saman tien paikalleen odottamaan uutta laukaisua.

Raketin alla oleva, muun muassa polttoaineen ja nestehapen syöttämisestä vastaava laitteisto on itse asiassa saanut nimen Vaihe 0, koska se on niin olennainen osa rakettia.

"Syömäpuikot", joilla laskeutuva raketti napataan kiinni

Nämä nappaavat laskeutuvan aluksen kiinni ja siirtävät sen saman tien laukaisutelineelle. Idea on huima, mutta niin oli ajatus laskeutuvista raketeistakin vielä joku aika sitten. Kuva: Jari Mäkinen.

Starship mullistaa avaruusliikenteen?

Starship ja Super Heavy ovat siis kumpikin kokonaan uudelleenkäytettäviä ja pystyvät periaatteessa lentämään uudelleen lähes saman tien. Siis vähän kuten lentokoneet, jotka tankataan ja otetaan matkustajat ja rahti sisään, ja lähdetään taas matkaan. 

Ne ovat myös suuria: kerralla voidaan lähettää avaruuteen 150 tonnia massaltaan oleva rahti, ja jos uudelleenkäytettävyydestä tingitään – eli palaamiseen varatu polttoaine käytetään avaruuteen menemiseen ja osien annetaan tuhoutua lennon jälkeen – on rahtikapasiteetti peräti 250 tonnia. 

Nämä yhdessä saavat aikaan sen, että avaruuteen lentämisen hinta putoaa olennaisesti. Satelliittien laukaisuun vaadittava hinta romahtaa.

Lisäksi Starship voi lennättää myös ihmisiä. Sillä voi lentää Kuuhun ja jopa Marsiin, ja näitä lentoja varten Starshipistä tehdään myös tankkeriversio, jonka avulla kiertoradalla olevaan alukseen voidaan vielä lisää ajoainetta kuumatkaa tai Marsiin menoa varten. 

Juuri Marsiin lentäminen ja sen asuttaminen ovat Elon Muskin haaveissa ja sen vuoksi hän on puskenut tämän raketin tekemistä. Itse suhtaudun hieman epäillen siihen, että tällä lähdettäisiin ihan lähiaikoina Marsiin ja voi olla, että tämä ei ole siihen paras laitekaan, mutta joka tapauksessa jo se, että tämä saataisiin liikenteeseen tässä Maan lähellä, olisi vallankumous avaruuslentojen historiassa.

Starbasessa tehdään työtä kellon ympäri, joten on kätevää, että osa työntekijöistä asuu paikan päälle tuoduissa trendikkäissä Airstream-asuntovaunuissa. Näitä on ripoteltuna eri puolille Starbasea. Huomaa jokaisesta ylös sojottava Starlink-antenni. Kuva: Jari Mäkinen.

Starbasessa tehdään työtä kellon ympäri, joten on kätevää, että osa työntekijöistä asuu paikan päälle tuoduissa trendikkäissä Airstream-asuntovaunuissa. Näitä on ripoteltuna eri puolille Starbasea. Huomaa jokaisesta ylös sojottava Starlink-antenni. Kuva: Jari Mäkinen.

Viesti laukaisualustan muurissa: Marsiin ja kauemmaksikin

Joku on jättänyt viestin laukaisualustan muuriin. Kuva: Jari Mäkinen.

Juttu on julkaistu myös Ursan blogeissa.

Elon Muskin uusi jättiraketti ei räjähtänyt – kolme prototyyppiä jo tuhoutunut

Starship testissä

Vaikka äkkiväärä teknoguru Elon Musk on viime aikoina purkanut koronaturhautumistaan kovasti twitterissä, on hänellä myös syytä iloon.

Astronautit suuntaavat pian avaruusasemalle SpaceX:n avaruusaluksella ja yhtiön uusi tuotos Starship on testattavana Floridassa. 

Tuoreita tietoja näistä tässä Jari Mäkisen YLE Tieteelle tekemässä jutussa!

Starship testissä

Mitä Elon Muskin retroraketti tekee Teksasissa?

Kun kyse on avaruuslennoista, on taakse vähitellen jäämässä oleva vuodenvaihde ollut jo hengästyttävä: Ultima Thulen ohilento, saapuminen asteroidille, laskeutuminen Kuuhun, kolme suomalaissatelliittia avaruuteen ja avaruusturismialus viimeinkin lentämässä avaruuden rajamailla. Kenties merkittävin asia on kuitenkin ollut toistaiseksi poissa otsikoista, sillä vain friikit Twitterissä ja muut asianharrastajat ovat jakaneet kuvia SpaceX:n Texasissa valmistuvasta kokeellisesta raketista.

Retroraketti on väläys tulevasta, tosin ensi vuonna saadaan siitä vain maistiaisia.

Hopeanhohtoinen, Tintin kuuraketilta näyttävä Starship Hopper on laite, joka testaa tulevan Starship-avaruusaluksen tekniikkaa ja toimintaa. Samaan tapaan kuin SpaceX harjoitteli Falcon 9 -kantorakettien ensimmäisten vaiheiden (nyt rutiininomaista) palaamista takaisin alas lentonsa päätteeksi, käytetään tätä lopullista pienempää ja yksinkertaisempaa rakettia Starshipin maahanpaluun kokeiluun.

Starship on SpaceX:n ja sen johtajaperustaja Elon Muskin kaavaileman BFR-superraketin ylempi osa, joka olisi uudelleenkäytettävä ja palaisi lentonsa jälkeen takaisin Maahan samaan tapaan kuin Falcon 9:n ensimmäiset vaiheet tekevät nyt. Ei siis avaruussukkulan tapaan liitokoneena, eikä avaruuskapseleiden tapaan laskuvarjoilla, vaan yksinkertaisesti rakettimoottorien avulla hidastaen, futuristisesti pystysuoraan alas laskeutumalla.

Kun BFR-raketin ensimmäinen vaihe (nimeltään yksinkertaisesti Super Heavy) tekee samoin, on raketti kokonaisuudessaan täysin uudelleenkäytettävä. Kooltaan tämä on laukaisuvaiheessa suurempi kuin ammoiset Apollo-lentojen kuuraketit – korkeutta sillä on lähes 120 metriä. Se pystyy nostamaan matalalle kiertoradalle Maan ympärillä noin sadan tonnin lastin kerralla.

Starship puolestaan on 55 metriä pitkä ja siitä on suunnitteilla kolme versiota. Yksi on rahdin kuljettamista varten, toinen ihmismatkustajia varten ja kolmas on tankkialus.

Rahtialus on periaatteessa mullistava, sillä se voisi viedä niin pikkusatelliitteja kuin suuria ja painavia avaruusasemien osia tai mitä muita rahteja avaruuteen kätevästi ja edullisesti; se olisi kuin rekka, joka pudottelee kuormaansa halutuille radoille ja palaa sitten hakemaan uutta kuljetettavaa.

Ihmismatkustajille tarkoitettu alus voisi kuljettaa kätevästi useita kymmeniä ihmisiä kiertoradalle ja takaisin. Alkuperäisen version kapasiteetiksi sanottiin jopa satakunta matkustajaa, mutta nykyversiossa on paineistettua tilaa "vain" tuhatkunta kuutiometriä. Tämä on enemmän kuin on asuintilaa Kansainvälisessä avaruusasemassa.

Tankkeriversiota tarvitaan siksi, että Starship kykenee pitkäkestoisiin lentoihin myös Maan lähistöä kauemmaksi. Sillä voi tehdä lentoja Kuuhun ja Marsiinkin, mutta näitä matkoja varten alus pitää tankata uudelleen avaruuteen nousun jälkeen.

Suuri sisätila tulee etenkin näillä lennoilla tarpeeseen. Alukseen voi laskennallisesti tehdä hytit 40 henkilölle, joiden lisäksi matkustajilla on yhteistä tilaa, keittiö, varastotilaa ja myös säteilysuojattu turvatila, missä voidaan olla esimerkiksi aurinkomyrskyjen aikana.

Suunnitelmien mukaan Superheavy ja Starship ovat siis mullistava yhdistelmä, joka saa kaikki nyt pöydällä olevat suunnitelmat Kuun ja Marsin tutkimiseksi näyttämään naurettavilta. Olennaista on kuitenkin se, toimiiko Starship kuten toivotaan.

Tässä tarvitaan siis nyt Teksasissa SpaceX:n ranchilla tehtävää alusta. Tämä "hyppijä" on 40 metriä korkea ruostumattomasta teräksestä tehty alus, joka ei kykene avaruuslentoihin, mutta joka pystyy lentämään Starshipin laskeutumisen loppuvaiheen lentoja samaan tapaan kuin oikea alus. Se siis nimensä mukaisesti tekee hyppäyslentoja. Kolmella metaania ja nestehappea käyttävällä Raptor-rakettimoottorilla varustettu alus on ainakin ulkoisesti nyt valmis ja sillä on aikomus tehdä ensimmäiset lennot nyt vuoden alkupuolella.

Kiinnostavaa aluksessa on paitsi sen retromuoto, niin myös rakennusmateriaali. Eksoottisten metallien, alumiinin tai komposiittien sijaan se on tehty ruostumattomasta teräksestä. Muskin mukaan sen ominaisuudet ovat ylivoimaisia, kun massan lisäksi otetaan huomioon kestävyys ja lujuus.

Nämä koelennot ovat kenties kaikkein jännimpiä avaruuslentoja alkavana vuonna, vaikka ne eivät ole aivan niin näyttäviä kuin muut tulossa olevat tapahtumat.