KENNEDY SPACE CENTRE, FL - Impian berani pengasas dan penggunaan semula roket pengasas SpaceX, Elon Musk semakin hampir dan semakin hampir dengan realiti setiap hari yang berlalu. Setelah satu siri ujian penerbangan eksperimental yang mengagumkan yang bertujuan untuk mendarat dengan selamat, firma menghabiskan Falcon 9 peringkat pertama di darat dan di laut selama setengah tahun yang lalu, usaha yang berani itu mencapai satu lagi kejayaan besar dengan hanya menyelesaikan ujian penembusan penuh pertama salah satu dari mereka yang mendarat penggalak.
Pada hari Khamis, 28 Julai, jurutera SpaceX berjaya menjalankan ujian enjin statik jangka masa penuh dengan ketinggian Falcon 9 yang tinggi 156 kaki (47 meter) yang dipulihkan sambil menahan diri di tempat ujian di kemudahan ujian pengembangan roket syarikat di McGregor, Texas. Enjinnya dinyalakan selama kira-kira dua setengah minit.
Pasukan SpaceX telah menyempurnakan teknik pendaratan dengan mengadopsi pelajaran yang diperoleh setelah setiap percubaan kempen pendaratan.
Apakah pelajaran yang diperoleh sejauh ini dari pendaratan tahap pertama dan terutama pendaratan keras? Adakah perubahan dibuat pada struktur penggalak? Sejauh manakah prestasi senario pembakaran pendaratan?
Semasa taklimat media kempen pelancaran CRS-9 SpaceX baru-baru ini di Pusat Angkasa Kennedy NASA pada 18 Julai, saya meminta pandangan SpaceX VP Hans Koenigsmann.
"Kami belajar banyak ... dari pendaratan," kata Hans Koenigsmann, naib presiden SpaceX Flight Reliability, kepada Space Magazine semasa taklimat media baru-baru ini untuk pelancaran bekalan kargo stesen angkasa SpaceX CRS-9 pada 18 Julai.
"Tidak ada perubahan struktur pertama-tama."
"Yang penting adalah melindungi mesin," Koenigsmann menjelaskan, ketika mereka dalam penerbangan dan "semasa masuk semula".
Tahap pertama SpaceX Falcon 9 dilengkapi dengan empat kaki pendaratan di pangkalan dan empat sirip grid di bahagian atas untuk melakukan percubaan pendaratan.
"Secara umum saya rasa konsep pendaratan dengan kaki, dan jumlah luka bakar dan cara kita melakukannya sepertinya berjalan lancar," kata Koenigsmann kepada Space Magazine.
Setelah berpisah dari tahap kedua dengan kelajuan hipersonik hingga sekitar 4000 mph, mesin tahap pertama dihidupkan kembali untuk membalikkan arah dan melakukan backburn kembali ke lokasi pendaratan dan melambatkan roket ke bawah untuk pendaratan lembut, melalui retropulsion supersonik.
Prestasi enjin yang betul sangat penting untuk membolehkan sentuhan berjaya.
"Yang penting adalah melindungi mesin - dan memastikannya dapat beroperasi dengan baik [di ruang semasa masuk semula]," jelas Koenigsmann. "Dan khususnya lintasan panas, seperti yang terjadi setelah muatan cepat, seperti muatan pemindahan geo pada dasarnya."
"Enjin itu perlu dilindungi sehingga dapat dinyalakan dengan cara yang betul. Itulah sesuatu yang kami pelajari. "
Matlamat Elon Musk adalah mengurangkan radikal kos melancarkan roket dan akses ke angkasa melalui penggunaan semula roket - dengan cara yang pada suatu hari akan membawa kepada visinya sebagai "City on Mars."
SpaceX berharap dapat memberikan penambah semangat sekali lagi pada tahun ini, pada musim gugur, menggunakan Falcon yang mendarat dari misi stesen angkasa CRS-8 NASA yang dilancarkan pada bulan April, kata Koenigsmann.
Tetapi syarikat pertama harus membuktikan bahawa kenderaan terpakai dapat bertahan dari tekanan yang melampau dan tidak dapat dimaafkan dari persekitaran penerbangan ruang angkasa yang ganas sebelum mereka dapat melancarkannya semula.
Tembakan ujian 28 Julai adalah sebahagian daripada ujian ketahanan umur panjang dan melibatkan menyalakan semua sembilan enjin Merlin 1D tahap pertama terpakai yang ditempatkan di dasar roket mendarat terpakai.
Tahap pertama Falcon 9 menghasilkan daya tarikan lebih dari 1,71 juta paun apabila kesemua sembilan enjin Merlin dihidupkan di tempat ujian sehingga tiga minit - sama seperti pelancaran sebenar.
Tonton ujian enjin dalam video SpaceX ini:
Kapsyen Video: Tahap pertama Falcon 9 dari misi JCSAT Mei 2016 diuji, dilancarkan sepenuhnya, di kemudahan pengembangan roket SpaceG's McGregor, Texas pada 28 Julai 2016. Kredit: SpaceX
Penguat Falcon 15 tingkat yang digunakan telah berjaya melakukan pendaratan lembut yang utuh di pelantar laut setelah melancarkan satelit telekomunikasi komersial Jepun hanya dua bulan yang lalu pada 6 Mei tahun ini.
Hanya 10 minit selepas melancarkan satelit telekomunikasi JCSAT-14 ke Geostationary Transfer Orbit (GTO), tahap pertama yang digunakan menghidupkan enjin Merlin 1D tahap pertama.
Ia melakukan serangkaian tiga luka bakar pemulihan untuk menggerakkan roket ke tempat pendaratan yang ditentukan di laut atau di darat dan dengan cepat melambatkannya dari kelajuan supersonik untuk pendaratan lembut yang propulatif, utuh dan tegak menggunakan kuartet kaki pendaratan yang meluncur pada saat-saat akhir sebelum touchdown kelajuan perlahan.
Namun, walaupun pendaratannya tegak dan utuh, pendaratan ini juga digolongkan sebagai 'pendaratan keras' kerana penggalak mendarat dengan kecepatan yang lebih tinggi dan enjin tahap pertama Merlin 1D mengalami kerosakan berat seperti yang dilihat dalam foto dekat dan diakui oleh Musk .
"Roket terbaru mengalami kerosakan maksimum, kerana kecepatan masuk yang tinggi. Akan menjadi pemimpin hidup kami untuk ujian darat untuk mengesahkan yang lain baik, ”Musk tweet pada masa itu.
Walaupun begitu semuanya berjalan dengan baik dan ini adalah yang pertama yang dapat dipulihkan dari lintasan berkelajuan tinggi yang lebih menuntut dan menghantar satelit ke GTO.
Sesungguhnya sebelum lepas landas, Musk secara terbuka meragui hasil pendaratan yang berjaya, kerana tahap pertama ini terbang lebih cepat dan pada ketinggian yang lebih tinggi pada masa pemisahan dari tahap kedua dan dengan itu jauh lebih sukar untuk melambatkan dan melakukan manuver kembali ke lautan platform berasaskan berbanding misi ISS, misalnya.
Oleh itu, walaupun yang satu ini tidak dapat diubah, ia tetap berfungsi untuk tujuan jurutera yang ingin menentukan jangka panjang booster dan pelbagai komponennya - seperti yang ditunjukkan dengan berani oleh pengujian mesin ujian pada 28 Julai.
"Kami banyak belajar walaupun dalam misi di mana terdapat kesilapan semasa pendaratan, semuanya berjalan lancar dalam misi utama," kata Koenigsmann.
Secara keseluruhan SpaceX telah berjaya mendarat dengan lembut dan memulihkan lima daripada pendorong Falcon 9 tahap pertama mereka yang utuh dan tegak sejak sejarah yang mendarat pertama kali berlaku hanya tujuh bulan yang lalu pada bulan Disember 2015 di Stesen Tentera Udara Cape Canaveral di Florida.
Pelancaran dan pendaratan terakhir berlaku minggu lalu pada 18 Julai 2016 semasa ledakan misi penghantaran kargo komersial SpaceX CRS-9 pada tengah malam yang dramatik ke Stesen Angkasa Antarabangsa (ISS) di bawah kontrak untuk NASA.
Lihat peristiwa luar biasa yang terungkap dalam gambar dan video dekat ini.
Berikutan setiap percubaan pelancaran dan pendaratan Falcon 9, jurutera SpaceX menilai data yang banyak dan tidak ternilai yang dikumpulkan, menganalisis hasilnya dan menerapkan pelajaran yang dipelajari.
CRS-9 menandakan hanya kali kedua SpaceX mencuba pendaratan pendaratan tahap pertama setinggi 15 tingkat di Stesen Tentera Udara Cape Canaveral - di lokasi yang disebut Landing Zone 1 (LZ 1).
Tonton video dekat yang sangat terperinci ini yang menunjukkan pendaratan tahap pertama CRS-9 di LZ 1, seperti yang ditembak oleh rakan sekerja angkasa lepas Jeff Seibert dari tambak ITL di CCAFS- yang secara dramatik menyimpulkan dengan beberapa ledakan sonik yang sangat kuat meluncur di Pantai Angkasa dan jauh di luar dan bangun tidur:
Kapsyen video: Ini adalah pendaratan darat kedua penguat SpaceX Falcon 9 pada 18 Julai 2016. Baru sahaja melancarkan misi CRS9 Dragon menuju ISS. Pendaratan berlaku di LZ1, sebelumnya dikenal sebagai Pad 13, terletak di CCAFS dan menyebabkan ledakan sonik tiga kali kedengaran sejauh 50 batu. Kredit: Jeff Seibert
Sejarah membuat pendaratan darat yang pertama berjaya dilakukan di Zon Pendaratan 1 (LZ 1) pada 22 Disember 2015 sebagai sebahagian daripada misi ORBCOMM-2. Landing Zone 1 dibina di bekas tapak Space Launch Complex 13, roket dan peluru berpandu Tentera Udara A.S.
SpaceX juga berjaya pulih peringkat pertama tiga kali berturut-turut di laut tahun ini di kapal tongkang drone yang menggunakan lautan menggunakan Kapal Angkasa Drone Angkasa OCISLY Autonomous (ASDS) syarikat pada 8 April, 6 Mei dan 27 Mei.
OCISLY pada umumnya ditempatkan kira-kira 400 batu (650 kilometer) di lepas pantai dan sebelah timur Cape Canaveral, Florida di Lautan Atlantik. Tongkang tiba kembali di pelabuhan di Port Canaveral beberapa hari setelah pendaratan, bergantung pada banyak faktor seperti cuaca, izin pelabuhan dan keadaan roket.
Walau bagaimanapun, ketika berusaha untuk meningkatkan kedudukan sentuhan ke 4 berturut-turut semasa percubaan pendaratan kapal drone terbaru berikutan pelancaran telekomunikasi Eutelsat pada 15 Jun ke GTO, penggalak pada dasarnya jatuh kerana turun terlalu cepat kerana daya tarikan yang tidak mencukupi dari mesin keturunan Merlin.
Roket itu nampaknya kehabisan bahan bakar oksigen cair pada saat-saat terakhir sebelum turun, terkena tembakan, terbalik dan berpusing ke geladak.
"Sepertinya penipisan oksigen cair awal menyebabkan mesin dimatikan tepat di atas geladak," jelas Musk melalui twitter ketika itu.
"Nampaknya daya dorong rendah pada 1 dari 3 enjin pendaratan. Pendaratan g tinggi dan sensitif terhadap semua enjin yang beroperasi pada maksimum. "
"Kami banyak belajar walaupun dalam misi di mana keadaan menjadi salah dengan pendaratan," jelas Koenigsmann. "Semuanya berjalan lancar dalam misi utama tentu saja."
"Itu sebenarnya sesuatu di mana anda berjaya menggunakan dan pendaratan tidak begitu berkesan - namun pendaratan yang mendapat perhatian semua."
"Tetapi walaupun pada pendaratan itu, kami banyak belajar. Terutama pada pendaratan terakhir [dari pelancaran Eutelsat] kami banyak belajar. "
"Kami percaya bahawa kami telah menemukan cara untuk melindungi mesin ini secara operasi dan menjadikannya lebih selamat bagi mereka untuk dinyalakan - dan untuk mencapai daya dorong penuh dan tetap berada di tahap penuh."
Apa sebenarnya maksud "melindungi mesin" "dalam penerbangan?"
"Ya, maksud saya melindungi mesin semasa masuk semula," kata Koenigsmann kepada saya.
"Ketika itulah enjin menjadi panas. Kami masuk dengan mesin menghadap arus. Jadi pada dasarnya enjinnya langsung terkena aliran panas. Dan ketika itulah anda perlu melindungi mesin dan gas dan cecair yang ada di dalam enjin. Untuk memastikan bahawa tidak ada yang bermunculan dan melakukan perkara-perkara lucu. "
"Jadi, dalam semua siri pendaratan kapal drone ini sangat berjaya, walaupun ketika kami tidak memulihkan semua peringkat pertama [sepenuhnya utuh]."
Perhatikan liputan misi SpaceX dan CRS-9 yang berterusan Ken di mana dia melaporkan langsung di lokasi dari Pusat Angkasa Kennedy dan Stesen Tentera Udara Cape Canaveral, Florida.
Nantikan di sini untuk berita mengenai Bumi dan sains Planet dan berita penerbangan angkasa manusia yang berterusan.
Tonton video pelancaran saya pelancaran CRS-9:
Kapsyen video: SpaceX Falcon 9 diangkat dengan kapal bekalan Dragon CRS-9 menuju ke Stesen Angkasa Antarabangsa pada 18 Julai 2016 pada 12:45 pagi EDT dari Kompleks Pelancaran Angkasa 40 di Stesen Tentera Udara Cape Canaveral, Fl, seperti yang dilihat dalam ini video dekat dari kamera jarak jauh Mobius yang diletakkan di pad. Kredit: Ken Kremer / kenkremer.com
Tonton kompilasi video pelancaran dan pendaratan CRS-9 ini dari rakan angkasa Mike Wagner:
Kapsyen video: Kompilasi Pelancaran dan Pendaratan SpaceX CRS-9 pada 18/7/2016. Akhbar tempatan melaporkan 911 panggilan untuk letupan kuat sejauh 75 batu jauhnya. Ledakan sonik ini kelihatan lebih kuat daripada pendaratan pertama di Cape pada Disember 2015. Kredit: USLaunchReport
