KENNEDY SPACE CENTER, FL - Impian yang berani dari pendiri SpaceX tentang daur ulang roket dan usabilitas ulang semakin dekat dan semakin dekat dengan kenyataan setiap hari. Setelah serangkaian uji terbang eksperimental yang menakjubkan yang bertujuan untuk mendarat dengan aman, perusahaan-perusahaan menghabiskan Falcon 9 tahap pertama di darat dan di laut selama setengah tahun terakhir, upaya yang berani mencapai tonggak utama lainnya dengan hanya menyelesaikan tes durasi penuh pertama dari salah satu yang mendarat. penguat.
Pada hari Kamis, 28 Juli, insinyur SpaceX berhasil melakukan uji coba mesin statis durasi penuh dari 156-kaki-tinggi (47-meter) pemulihan booster tahap pertama Falcon 9 sambil ditahan di tempat uji di fasilitas pengujian pengembangan roket perusahaan di McGregor, Texas. Mesin menyala selama sekitar dua setengah menit.
Tim SpaceX telah menyempurnakan teknik pendaratan dengan mengadopsi pelajaran yang dipetik setelah setiap upaya kampanye pendaratan.
Apa pelajaran yang didapat sejauh ini dari pendaratan tahap pertama dan terutama pendaratan yang sulit? Apakah ada perubahan pada struktur booster? Seberapa baik kinerja skenario landing landing?
Selama CRS-9 peluncuran kampanye media SpaceX baru-baru ini di NASA Space Center NASA pada tanggal 18 Juli, saya bertanya kepada SpaceX VP Hans Koenigsmann untuk beberapa wawasan.
"Kami belajar banyak ... dari pendaratan," Hans Koenigsmann, wakil presiden SpaceX Penerbangan, mengatakan kepada Space Magazine selama briefing media baru-baru ini untuk peluncuran pasokan ulang kargo stasiun ruang angkasa SpaceX CRS-9 pada 18 Juli.
"Tidak ada perubahan struktural pertama-tama."
"Kuncinya adalah untuk melindungi mesin," Koenigsmann menjelaskan, saat mereka dalam penerbangan dan "selama masuk kembali".
Tahap pertama SpaceX Falcon 9 dilengkapi dengan empat kaki pendaratan di pangkalan dan empat sirip kisi di bagian atas untuk melakukan upaya pendaratan.
"Secara umum saya pikir konsep pendaratan dengan kaki, dan jumlah luka bakar dan cara kita melakukan itu tampaknya berhasil," kata Koenigsmann kepada Space Magazine.
Setelah berpisah dari tahap kedua dengan kecepatan hipersonik hingga 4000 mph, mesin tahap pertama dinyalakan kembali untuk berbalik arah dan melakukan backburn back back ke lokasi pendaratan dan memperlambat roket untuk pendaratan lunak, melalui retropulsi supersonik.
Performa mesin yang tepat sangat penting untuk memungkinkan touchdown yang sukses.
"Kuncinya adalah untuk melindungi mesin - dan memastikan bahwa mereka memulai dengan baik [di ruang selama masuk kembali]," jelas Koenigsmann. "Dan khususnya lintasan panas, bisa dikatakan, seperti yang terjadi setelah payload cepat, seperti payload geo-transfer pada dasarnya."
“Mesin-mesin itu perlu dilindungi sehingga mereka memulai dengan cara yang tepat. Itu adalah sesuatu yang kami pelajari. "
Tujuan Elon Musk adalah untuk secara radikal memangkas biaya meluncurkan roket dan akses ke ruang angkasa melalui penggunaan kembali roket - dengan cara yang suatu hari akan mengarah pada visinya tentang 'Kota di Mars.'
SpaceX berharap untuk memperbaiki pendorong yang pernah diterbangkan akhir tahun ini, di musim gugur, menggunakan lautan yang mendaratkan Falcon dari misi stasiun ruang angkasa NASA CRS-8 yang diluncurkan pada bulan April, kata Koenigsmann.
Tetapi perusahaan pertama-tama harus membuktikan bahwa kendaraan yang digunakan dapat bertahan dari tekanan ekstrim dan tak kenal ampun dari lingkungan spaceflight yang keras sebelum mereka dapat meluncurkannya kembali.
Uji tembak 28 Juli adalah bagian dari pengujian ketahanan hidup yang panjang dan melibatkan pemicu kesembilan mesin Merlin 1D tahap pertama yang digunakan yang ditempatkan di dasar roket mendarat bekas.
Tahap pertama Falcon 9 menghasilkan lebih dari 1,71 juta pound dorong ketika kesembilan mesin Merlin menyala pada uji coba untuk durasi hingga tiga menit - sama seperti untuk peluncuran yang sebenarnya.
Tonton tes mesin dalam video SpaceX ini:
Keterangan Video: Tahap pertama Falcon 9 dari Mei 2016 misi JCSAT diujicobakan, durasi penuh, di fasilitas pengembangan roket SpaceX's McGregor, Texas pada 28 Juli 2016. Kredit: SpaceX
Penguat Falcon 15 cerita yang digunakan telah berhasil melakukan soft landing utuh pada platform ocean going setelah meluncurkan satelit telekomunikasi komersial Jepang hanya dua bulan lalu pada 6 Mei tahun ini.
Hanya 10 menit setelah meluncurkan satelit telekomunikasi JCSAT-14 ke Geostationary Transfer Orbit (GTO), tahap pertama yang digunakan menggunakan mesin Merlin 1D tahap pertama.
Ia melakukan serangkaian tiga luka bakar pemulihan untuk bermanuver roket ke tempat pendaratan yang ditunjuk di laut atau di darat dan dengan cepat melambatnya dari kecepatan supersonik untuk pendaratan lunak pendorong, utuh dan tegak menggunakan kuartet pendaratan kaki yang digunakan pada saat-saat terakhir sebelum touchdown kecepatan lambat.
Namun, meskipun pendaratannya tegak dan utuh, pendaratan khusus ini juga digolongkan sebagai 'pendaratan keras' karena booster mendarat pada kecepatan yang lebih tinggi dan mesin tahap pertama Merlin 1D memang mengalami kerusakan parah seperti terlihat dalam foto jarak dekat dan diakui oleh Musk .
“Roket terbaru mengambil kerusakan maksimal, karena kecepatan masuk yang tinggi. Akan menjadi pemimpin hidup kami untuk uji lapangan untuk memastikan orang lain baik, ”Musk tweeted pada saat itu.
Namun demikian, semuanya berjalan dengan luar biasa dan ini adalah yang pertama untuk dipulihkan dari lintasan berkecepatan tinggi yang jauh lebih banyak, mengirimkan satelit ke GTO.
Memang sebelum lepas landas, Musk secara terbuka meragukan hasil pendaratan yang sukses, karena tahap pertama ini terbang lebih cepat dan pada ketinggian yang lebih tinggi pada saat pemisahan dari tahap kedua dan karenanya jauh lebih sulit untuk memperlambat dan bermanuver kembali ke laut. platform berbasis dibandingkan dengan misi ISS, misalnya.
Jadi, meskipun yang ini tidak dapat dipancarkan kembali, itu masih melayani tujuan besar lainnya bagi para insinyur yang ingin menentukan umur panjang booster dan berbagai komponennya - seperti yang sekarang ditunjukkan secara berani oleh uji coba mesin 28 Juli.
"Kami belajar banyak bahkan pada misi di mana ada yang salah dengan pendaratan, semuanya berjalan dengan baik pada misi utama tentu saja," kata Koenigsmann.
Secara keseluruhan SpaceX telah berhasil mendarat dengan lembut dan memulihkan lima dari pendorong Falcon 9 tahap pertama mereka utuh dan tegak sejak sejarah membuat pendaratan darat pertama kali terjadi hanya tujuh bulan lalu pada bulan Desember 2015 di Stasiun Angkatan Udara Cape Canaveral di Florida.
Peluncuran dan pendaratan terbaru terjadi minggu lalu pada 18 Juli 2016 selama ledakan dramatis tengah malam dari misi penyelamatan kargo SpaceX CRS-9 komersial ke International Space Station (ISS) di bawah kontrak untuk NASA.
Lihat kejadian luar biasa yang terungkap di dekat foto dan video di sini.
Mengikuti setiap upaya peluncuran dan pendaratan Falcon 9, para insinyur SpaceX menilai data yang banyak dan tak ternilai yang dikumpulkan, menganalisis hasilnya dan mengadopsi pelajaran yang dipetik.
CRS-9 hanya menandai kali kedua SpaceX telah mencoba pendaratan kembali tanah dari lantai pertama penguat setinggi 15 lantai di Stasiun Angkatan Udara Cape Canaveral - di lokasi yang disebut Zona Pendaratan 1 (LZ 1).
Tonton video jarak dekat yang sangat terperinci dan indah ini yang menunjukkan pendaratan tahap pertama CRS-9 di LZ 1, saat ditembak oleh rekan ruang angkasa Jeff Seibert dari jalan lintas ITL di CCAFS - yang secara dramatis berakhir dengan beberapa ledakan sonik yang sangat keras yang meroket melintasi Space Coast dan jauh melampaui dan bangun tidur:
Keterangan video: Ini adalah pendaratan terestrial kedua dari booster SpaceX Falcon 9 pada 18 Juli 2016. Ini baru saja meluncurkan misi Naga CRS9 menuju ISS. Pendaratan berlangsung di LZ1, yang sebelumnya dikenal sebagai Pad 13, terletak di CCAFS dan menyebabkan ledakan tiga sonik terdengar 50 mil jauhnya. Kredit: Jeff Seibert
Sejarah pendaratan darat pertama yang berhasil dilakukan di Landing Zone 1 (LZ 1) pada 22 Desember 2015 sebagai bagian dari misi ORBCOMM-2. Zona Pendaratan 1 dibangun di lokasi bekas Space Launch Complex 13, roket dan uji coba rudal Angkatan Udara A.S.
SpaceX juga berhasil memulihkan tahap pertama tiga kali berturut-turut di laut tahun ini di atas kapal tongkang yang menggunakan kapal drone Otonous Spaceport Drone Ship (ASDS) milik perusahaan pada tanggal 8 April, 6 Mei, dan 27 Mei.
OCISLY umumnya ditempatkan sekitar 400 mil (650 kilometer) di lepas pantai dan di sebelah timur Cape Canaveral, Florida di Samudra Atlantik. Tongkang tiba kembali di pelabuhan di Port Canaveral beberapa hari setelah pendaratan, tergantung pada banyak faktor seperti cuaca, izin pelabuhan dan keadaan roket.
Namun ketika mencoba untuk memperpanjang rentetan touchdown ke 4 berturut-turut selama upaya pendaratan kapal drone terbaru setelah peluncuran telekomunikasi Eutelsat 15 Juni ke GTO, booster pada dasarnya jatuh karena turun terlalu cepat karena dorongan yang tidak cukup dari mesin keturunan Merlin.
Roket itu tampaknya kehabisan bahan bakar oksigen cair pada saat-saat terakhir sebelum mendarat, menabrak keras, terbalik dan jatuh ke atas geladak.
"Sepertinya penipisan oksigen cair awal menyebabkan mesin mati tepat di atas geladak," Musk menjelaskan melalui twitter saat itu.
“Sepertinya daya dorong rendah pada 1 dari 3 mesin pendaratan. Pendaratan tinggi dan peka terhadap semua engine yang beroperasi pada maks. ”
"Kami belajar banyak bahkan pada misi di mana ada yang salah dengan pendaratan," Koenigsmann menjelaskan. "Semuanya berjalan dengan baik pada misi utama, tentu saja."
"Itu sebenarnya sesuatu di mana Anda telah berhasil menerapkan dan pendaratan tidak cukup berhasil - namun pendaratan yang mendapatkan semua perhatian."
“Tetapi bahkan pada pendaratan itu kami belajar banyak. Khususnya pada pendaratan terakhir [dari peluncuran Eutelsat] kami belajar banyak. ”
"Kami percaya kami menemukan cara untuk secara operasional melindungi mesin-mesin ini dan membuatnya lebih aman bagi mereka untuk memulai - dan untuk mencapai dorongan penuh dan tetap dengan dorongan penuh."
Apa sebenarnya yang dimaksud dengan "melindungi mesin" dalam penerbangan? "
"Ya maksud saya melindungi mesin selama masuk kembali," kata Koenigsmann kepada saya.
"Saat itulah mesin menjadi panas. Kami masuk dengan mesin menghadapi arus. Jadi pada dasarnya mesin langsung terkena aliran panas. Dan saat itulah Anda perlu melindungi mesin dan gas dan cairan yang ada di dalam mesin. Untuk memastikan tidak ada yang mendidih dan melakukan hal-hal lucu. "
"Jadi semua dalam semua pendaratan kapal drone ini telah sangat sukses, bahkan ketika kami tidak memulihkan semua tahap pertama [sepenuhnya utuh]."
Saksikan terus liputan misi SpaceX dan CRS-9 Ken yang berkelanjutan di mana ia melaporkan di tempat langsung dari Kennedy Space Center dan Stasiun Angkatan Udara Cape Canaveral, Florida.
Tetap disini untuk Ken's Earth and Planetary science dan berita spaceflight manusia.
Tonton video landasan peluncuran saya tentang peluncuran CRS-9:
Keterangan video: SpaceX Falcon 9 lepas landas dengan kapal resiply Dragon CRS-9 menuju Stasiun Luar Angkasa Internasional pada 18 Juli 2016 pukul 12:45 pagi EDT dari Space Launch Complex 40 di Stasiun Angkatan Udara Cape Canaveral, Fl, seperti yang terlihat di ini dekat video dari kamera jarak jauh Mobius diposisikan di pad. Kredit: Ken Kremer / kenkremer.com
Tonton kompilasi peluncuran dan pendaratan video CRS-9 ini dari kolega luar angkasa Mike Wagner:
Keterangan video: SpaceX CRS-9 Launch dan kompilasi Landing pada 7/18/2016. Surat kabar lokal melaporkan 911 panggilan untuk ledakan keras hingga 75 mil jauhnya. Boom sonic ini tampak lebih keras daripada pendaratan pertama di Cape pada Desember 2015. Credit: USLaunchReport
