Aktivitet hos SpaceX*

Aktivitet hos SpaceX*

Publisert av Norsk Astronautisk Forening den 13.04.20. Oppdatert 26.04.21.

eRomfart 2020-023 Norsk Astronautisk Forening, 09.04.2020

 

Dette er en nyhetsartikkel som opprinnelig ble sendt på epost til medlemmer av Norsk Astronautisk Forening. Dersom du ikke er medlem, men ønsker å motta disse epostene og nyte godt av våre øvrige tilbud, kan du melde deg inn via vårt elektroniske innmeldingsskjema.

 

Aktivitet hos SpaceX

 

Av Øyvind Guldbrandsen

Det amerikanske selskapet SpaceX har mange baller i lufta. Eller gjenstander i rommet (ingen elefanter, kanskje med unntak av Starship.) Nok til at vi kunne spammet ned abonnentene av eRomfart om alt skulle omtales i individuelle eposter. I stedet får du en oppsamling av aktuelle saker:


DRAGON
Et ubemannet Dragon-forsyningsfartøy forlot Den internasjonale romstasjonen ISS den 7. april og plasket ned i fallskjerm i Stillehavet utenfor Los Angeles noe under seks timer senere, nærmere bestemt kl. 20:50 norsk sommertid. Ombord i tilbakevendingskapselen var nesten to tonn utstyr og eksperimenter, inkludert levende mus som var del i et japansk eksperiment om hvordan celler endrer seg i løpet av langvarige romferder.

Dette var det 21. og siste vellykkede romferden med et Dragon-romfartøy av første generasjon, og den tredje med denne spesifikke kapselen, som altså er gjenbrukbar. Første testferd med et Dragon-fartøy, som ikke inkluderte møte med ISS, ble foretatt i 2010. Alle Dragon-fartøyene har fungert som de skulle i rommet, men ett fikk aldri vist hva det dugde til, fordi bæreraketten sviktet.

Dragon CRS-20 blir frigjort fra ISS ved bruk av Canadarm 2. Fotografert av NASA-astronaut Andrew Morgan. De kommende Dragon-fartøyene vil koble seg automatisk til og fra ISS uten bruk av manipulatorarmen. Til gjengjeld må de da bruke koblingsluker som er trangere enn de som førstegenerasjons Dragon-fartøy benyttet. (NASA)


Heretter vil alle Dragon-fartøy som skytes opp til ISS være av typen Dragon 2, som vil bli produsert i to varianter: En for å bare bringe last opp og ned, og en for å bringe romfarere opp og ned, bedre kjent som Crew Dragon. Både Dragon 1 og Dragon 2 skytes opp med SpaceX' egne Falcon 9-bæreraketter.

Dragon-romfartøyet på denne siste ferden (CRS-20, da to testferder ikke er nummerert i denne serien) ble skutt opp 7. mars, og brakte blant annet med seg Bartolomeo, en ESA-plattform som ble montert utenpå den europeiske ISS-modulen Columbus, og som diverse kommersielle nyttelaster skal kunne monteres relativ enkelt på.


CREW DRAGON
Forholdsvis upåvirket av den pågående koronapandemien, som også berører romvirksomhet verden over, tar man sikte på å gjennomføre den første bemannede Crew Dragon-oppskytingen, kalt Demo-2, i slutten av mai. Da skal NASA-astronautene Doug Hurley og Bob Behnken skytes opp til ISS. Hvor lenge de skal bli der har det vært en del motstridende opplysninger rundt, men det dreier seg om minst to uker, med mulighet for opp til tre måneder. Dette blir første oppskyting av et amerikansk, bemannet romfartøy siden 2011.

Demo-1 ble gjennomført i mars 2019. Da ble et Crew Dragon-fartøy sendt på en vellykket, ubemannet testferd til og fra ISS.

Doug Hurley (nærmest) og Bob Behnken i en Crew Dragon-simulator. Bildet er tatt under en full todagerssimulering av oppskyting og sammenkobling med ISS, som ble gjennomført 19.-20. mars. (SpaceX)

 

DRAGON XL
Til tross for noen mugne bemerkninger fra NASA-administrator Jim Bridenstine sist høst i forbindelse med avdukingen av en testmodell av SpaceX' enorme Starship, har NASA tilsynelatende beholdt troen på SpaceX' leveringsevne. For 27. mars ble det kjent at NASA hadde valgt SpaceX' forslåtte romfartøy Dragon XL til å bringe forsyninger til den planlagte romstasjonen Lunar Gateway.

Lunar Gateway er en slags mini ISS som fra midten av 2020-tallet skal kretse i en meget avlang bane rundt Månen, i stedet for Jorden, som dagens ISS kretser rundt, og være knutepunkt for bemannede ferder til Månens overflate (med unntak av den første, planlagt til 2024) og senere eventuelt til Mars. I motsetning til ISS, som har vært permanent bemannet i 20 år, skal Lunar Gateway bare være bemannet i perioder.

Illustrasjon av et Dragon XL-fartøy, som NASA har valgt til å bringe forsyninger til den planlagte romstasjonen Lunar Gateway. (SpaceX)


Siden det krever vesentlig mer energi å komme seg til Månen enn inn i lav jordbane skal Dragon XL skytes opp med Falcon Heavy, altså bæreraketten som benytter tre parallelle Falcon 9-førstetrinn i startfasen. Dragon XL vil kunne bringe over fem tonn med forsyninger til Lunar Gateway per ferd og skal være koblet til stasjonen i 6-12 måneder om gangen. Som med flere andre operasjoner ved Lunar Gateway, vil mange av Dragon XLs gjøremål kunne fjernstyres fra bakken.

Til forskjell fra Dragon 1 og -2 vil ikke Dragon XL avslutte ferdene med å returnere til Jorden. Men dette kan eventuelt bli aktuelt med senere versjoner av romfartøyet, om NASA bestemmer seg for å bestille den type tjenester fra kommersielle aktører. I første omgang vil det kun være NASAs eget, bemannede Orion-fartøy som vil kunne returnere fra Lunar Gateway.


STARSHIP
SpaceX har bygget flere fullskala prototyper av deres neste generasjon romfartøy Starship, som i tur og orden har brutt sammen under testing. Senest med Starship SN3 (Serial Number 3), som den 3. april ble ganske krøllete i løpet av et par sekunder. Tilsynelatende sprakk tanken under fylling av superkaldt flytende nitrogen ved konstruksjonsområdet Boca Chica i sør-Texas.

Ifølge SpaceX-gründer Elon Musk skyldtes det ikke feil med selve romfartøyet (som kun var beregnet på lave testflyvninger, ikke romferder), men en feil under selve gjennomføringen av testen.

Dette var den tredje Starship-prototypen som sprakk under testing. Den første skjedde med Starship Mk1 (Mark 1) under en trykktest 28. november 2019, etterfulgt av en lignende hendelse med SN1 (opprinnelig betegnet Mk3) den 28. februar 2020. Det var Mk1 som ble avduket med en viss brask og bram ved Boca Chica den 28. september 2019. I typisk optimistisk Elon Musk-stil ble det da annonsert at den første Starship-ferden til kretsløp kunne skje seks måneder senere. De seks månedene er nå forbi, og da som nå er det fortsatt bare en forkortet testmodell, kalt Start Hopper, som har lettet fra bakken. Den gjennomførte tre flyturer, alle i 2019, den siste og lengste opp til en høyde av 150 m i august.

Restene av Starship-prototypen SN3, som klappet sammen under en cryotest 27. mars. (SpaceX)


SpaceX jobber med Starship og dens bærerakett Super Heavy parallelt med driften av de allerede operative Falcon-rakettene og Dragon-fartøyene. Men ifølge Musk tar utviklingen av Starship/Super Heavy kun 5% av SpaceX' ressurser. Den uttalelsen var trolig ment for NASA-sjefen, etter at han begynte å bli utålmodig av å vente at Crew Dragon og Boeings Starliner skulle komme i drift.

Super Heavy og Starship skal begge være fullt gjenbrukbare og ha diametre på ni meter, ikke medregnet aerodynamiske finner etc. Høyden vil være 120 m når de en gang skytes opp, med Starship montert på toppen av Super Heavy. Oppskytingsmassen anslås å bli rundt 5000 tonn. De samme målene for Saturn V med Apollo pluss redningstårnet på toppen var 10 m diameter (kun 1. og 2. trinnet), 111 m høyde og 2970 tonn.

Om dimensjonene for Starship/Super Heavy er store er vyene enda større: Starship skal kunne bringe inntil 100 personer opp i bane rundt Jorden, hvor det er meningen å tanke det opp fra et annet Starship, før det drar videre til Månen eller Mars, eller kanskje enda lengre bort. De langsiktige visjonene til Elon Musk er at en flåte med Starship skal gå i skytteltrafikk til Mars, for å kolonisere planeten. Dette ikke minst for at menneskeheten skal ha en back-up i tilfelle den går til grunne på hjemplaneten. Det være seg som følge av atomkrig, apokalyptiske miljøproblemer, asteroidenedslag, pandemier, kunstig intelligens eller annen teknologi som kommer helt ut av kontroll og gjør ende på oss, eller hva enn som de mest dystopiske av oss måtte klare å figurere ut.

Starship SN4 er allerede under bygging ved Boca Chica og planlegges å bli brukt til testflyvninger til høyder av opp til 20 km, trolig med start i løpet av våren eller sommeren. Starship, som Super Heavy, skal utstyres med flere av SpaceX' nye, avanserte metandrevne Raptor-rakettmotorer. Disse skal benyttes til baneendringer i rommet og når romfartøyet lander på og tar av fra Månen eller Mars, og når det lander vertikalt på Jorden igjen etter endt ferd. Det var én enkelt Raptor-motor som sendte Star Hopper opp i luften og brakte den trygt ned.


STARLINK
Oppskytingen av satellittene i SpaceX' megakonstellasjon Starlink fortsetter jevnt og trutt. Starlink-satellittene blir skutt opp 60 om gangen med Falcon 9-bæreraketter. Til dags dato har seks slike oppskytinger blitt foretatt, senest den 18. mars.

Under denne oppskytingen sviktet en av førstetrinnets ni Merlin 1D-rakettmotorer mot slutten av brennperioden. Det ble kompensert for ved at de andre åtte brant lenger enn ved en normal oppskyting, og satellittene ble utplassert i korrekt bane. Men for andre gang på rad under en Starlink-oppskyting mislyktes førstetrinnet i å lande på droneskipet som lå og ventet ute i Atlanteren. Om dette hadde sammenheng med motorsvikten er foreløpig ikke offentlig kjent.

Motorsvikten skal ihvertfall bli grundig undersøkt før neste Starlink-oppskyting, som er planlagt å skje 16. april. Men viktigst er det at Falcon 9 jo allerede fra neste måned skal benyttes til den første av flere bemannede oppskytinger.

En 70 meter høy Falcon 9 løfter seg fra oppskytingsrampe 39A ved Cape Canaveral 18. mars 2020, lastet med 60 Starlink-satellitter. Oppskytingen av satellittene var vellykket, selv om en av førstetrinnets rakettmotorer sviktet 2 minutter og 22 sekunder inn i ferden. Trinnet lyktes heller ikke å lande helskinnet på et droneskip i Atlanterhavet etterpå, men det er uvisst om dette skyldtes motorsvikten. Dette var femte gangen dette spesifikke trinnet ble benyttet til en oppskyting. (SpaceX)


Etter å ha gjort jobben myklander som regel førstetrinnet fra Falcon-rakettene på et droneskip eller returnerer direkte til oppskytingsbasen (mer drivstoffkrevende), for å kunne brukes igjen på senere oppskytinger. Under oppskytingen av Dragon-fartøyet nevnt først i denne artikkelen lyktes man da med dette for 50. gang. Trinnet som ble brukt 18. mars hadde tidligere vært brukt fire ganger, før det gikk tapt etter denne femte. Også nyttelastdekselet hadde vært brukt på en tidligere oppskyting.

Første byggetrinn av Starlink-konstellasjonen skal bestå av 1584 satellitter, fordelt på 72 baneplan á 22 satellitter. Formålet er å tilby internettilgang til områder på kloden hvor tilgjengeligheten idag er dårlig eller fraværende. Det er meningen inntektene som dette etterhvert skal generere skal være med å finansiere de nevnte planene om bemannede ferder til Månen og Mars.


Illustrasjon av Starlink-satellitter i ferd med å strekke ut solcellepanelene sine i bane rundt Jorden. (SpaceX)


Om Starlink faktisk vil generere inntekter kan synes som et åpent spørsmål når man ser på erfaringene med andre store konstellasjoner av kommunikasjonssatellitter i lave jordbaner. Riktignok er SpaceX i en unik posisjon ved at de både bygger og skyter opp sine egne satellitter med egne raketter. Men av de andre som har forsøkt seg, de vil si kommet så langt som å få satellitter opp i bane, har ingen hittil unngått konkurs eller latt være å søke om konkursbeskyttelse (andre har vanligvis kjøpt opp restene og fortsatt driften, til de opprinnelige investorenes store tap og frustrasjon.) Først ute, eller nede for telling, var mobiltelefonsystemet Iridium, tilbake i 1999, etterfulgt av ICO bare et par uker senere. Orbcomm fulgte etter i 2000, Globalstar i 2002, og senest nå 27. mars var det Starlinks mer direkte konkurrent OneWeb som måtte kaste inn håndkleet, i form av en Chapter 11-søknad (se eRomfart 2020-022).