IFT-10 Super Heavy-Starship: Przełom

Na jubileuszowy, dziesiąty test najpotężniejszej rakiety w historii, SpaceX i entuzjaści mogą świętować. Za nami test, którego efekty dla niektórych obserwatorów - po serii trzech kolejnych, poważnych niepowodzeń - zintegrowanych lotów testowych IFT-7, IFT-8 i IFT-9 - a także po eksplozji statku kosmicznego podczas testu statycznego w czerwcu, wydawały się już być na tyle odległe od oczekiwań, że popadali w niewiarę w sensowność całego przedsięwzięcia.

Przeprowadzony w noc z 26 na 27 sierpnia 2025 roku lot IFT-10 stanowił przełomowy moment w programie rozwoju flagowego systemu nośnego firmy SpaceX. Te poprzednie niepowodzenia uwypukliły złożoność inżynieryjną, a jednocześnie dostarczyły kluczowych danych, na podstawie których dokonano istotnych poprawek w konstrukcji i procedurach. W obliczu tych wyzwań, IFT-10 miał kluczowe znaczenie dla weryfikacji wprowadzonych zmian, przywrócenia zaufania do projektu i odzyskania impetu w programie rozwoju. Misja ta nie była jedynie kolejnym krokiem, lecz krytycznym sprawdzianem poprawności iteracyjnego podejścia inżynieryjnego firmy, mającego na celu stworzenie pierwszego na świecie, w pełni używalnego systemu nośnego.

IFT-10 rozpoczął się po dwóch opóźnieniach startu z 25 i 26 sierpnia, co odzwierciedlało ścisłe rygory testowe i warunkowe. Pierwsze, zaplanowane na 25 sierpnia wystrzelenie, zostało odwołane z powodu wycieku ciekłego tlenu w systemach naziemnych, co wymagało dodatkowych działań diagnostycznych. Kolejna próba startu, 26 sierpnia, została początkowo wstrzymana z powodu niekorzystnych warunków pogodowych, w tym obecności systemu burzowego. Ostatecznie, kiedy większość z nas, w tym piszący te sowa, smacznie spała, start odbył się pomyślnie 26 sierpnia o godz. 18:30 czasu lokalnego (23:30 UTC / 27.08 01:30 CEST) ze stanowiska w bazie Starbase w Teksasie.

 
Zintegrowany zestaw Super Heavy-Starship startuje do jubileuszowego testu IFT-10. Credit: Max Evans

Po starcie, każdy z głównych celów misji został pomyślnie osiągnięty, co oznaczało historyczny postęp w porównaniu z poprzednimi lotami. Główne osiągnięcia misji obejmowały:
  1. Pomyślne wodowanie obu stopni - zarówno booster Super Heavy, jak i statek Starship z powodzeniem przeprowadziły kontrolowane miękkie wodowania w wyznaczonych strefach;
  2. Wyniesienie ładunku - Starship po raz pierwszy w historii misji testowych z powodzeniem rozmieścił w przestrzeni kosmicznej osiem symulatorów satelitów Starlink, co stanowiło kluczowy krok w kierunku operacyjnej gotowości;
  3. Ponowny zapłon Raptora w kosmosie: Starship pomyślnie wykonał drugi w historii test ponownego zapłonu silnika Raptor, potwierdzając kluczową zdolność do manewrów w przestrzeni kosmicznej i przyszłej deorbitacji.

Rakieta Super Heavy (oznaczona w tym locie jako B16) pomyślnie rozpoczęła lot, uruchamiając wszystkie 33 silniki Raptor. W trakcie wznoszenia jeden z silników wyłączył się przedwcześnie, jednak booster z powodzeniem wyniósł górny stopień (Starship) i przeprowadził rozłączenie. Po udanym manewrze "gorącej separacji" booster B16 wykonał manewr powrotny w kierunku Zatoki Meksykańskiej. Najważniejszym elementem testu boostera było kontrolowane wodowanie, które miało na celu sprawdzenie wydajności w poza nominalnym scenariuszu. Kluczowym eksperymentem, który wchodził w ten scenariusz, było celowe wyłączenie jednego z trzech centralnych silników podczas końcowej fazy lądowania, a użycie silnika zapasowego z pierścienia środkowego. Może to zaskakiwać, ale tu nie przypadku. Wyjaśnienie tego testu ujawnia ważną zasadę w podejściu inżynieryjnym SpaceX.

Celem ostatecznym jest oczywiście kompletne odzyskiwanie boostera poprzez jego przechwycenie przez ramiona mechaniczne na wieży startowej - Mechazilli - tak jak już obserwowaliśmy to w niektórych poprzednich testach (pierwszy sukces w ramach IFT-5). Taka operacja powrotu Super Heavy na wieżę startową wymaga absolutnej niezawodności w działaniu silników podczas lądowania. Potencjalna awaria nawet jednego Raptora mogłaby doprowadzić do utraty nie tylko boostera, ale również infrastruktury naziemnej. Zamiast ryzykować w realnej operacji, SpaceX zaprojektowało test, który w bezpiecznym środowisku, czyli podczas wodowania, symulował taką awarię. Pomyślne przeprowadzenie tej próby - booster zrekompensował utratę ciągu i kontrolowanie dokonał miękkiego wodowania w Zatoce Meksykańskiej - dostarczyło kluczowych danych telemetrycznych. Pozwoliło to potwierdzić zdolność systemu do radzenia sobie z nieoczekiwanymi problemami, znacząco zwiększając pewność inżynierów wobec niezawodności lądowania, co stanowiło bezpośredni i krytyczny krok w kierunku przyszłych, realnych prób przechwytywania. Brawo!

Pełny zapis oficjalnej transmisji SpaceX z testu IFT-10. Credit: SpaceX


Sukces boostera B16 nie był przypadkowy, lecz wynikiem bezpośrednich wniosków wyciągniętych z niepowodzenia lotu IFT-9, od którego minęły niemal 3 pełne miesiące. Główną przyczyną awarii boostera w IFT-9 były wyższe niż przewidywano siły dynamiczne działające na rurę transferową paliwa, co było efektem eksperymentu z lotem powrotnym pod dużym kątem natarcia. W odpowiedzi na to, B16 został zaprogramowany do powrotu przy niższym kącie natarcia, co miało na celu zredukowanie sił aerodynamicznych i zminimalizowanie ryzyka awarii strukturalnej.

Ta konkretna zmiana jest doskonałym przykładem kluczowej metody w rozwoju SpaceX: ciągłego, iteracyjnego doskonalenia. Dane telemetryczne z każdej misji są analizowane w celu zidentyfikowania słabych punktów. W IFT-9 problemem okazały się siły strukturalne; w IFT-10 inżynierowie zmienili profil lotu, aby rozwiązać ten problem. Udane wodowanie B16 potwierdziło, że zmiana była słuszna. Jest to proces, w którym dane z lotów dostarczają informacji niezbędnych do ulepszenia projektu w kolejnym pojeździe, co pozwala na szybkie, skokowe postępy w rozwoju technologii, zamiast długich przerw na testy naziemne.

Ponadto, w kolejnych boosterach wersji "Block 1", takich jak B12, B13 i B14 z minionych testów, sukcesywnie wprowadzono szereg mniejszych ulepszeń świadczących o nieustannej optymalizacji. Obejmowały one m.in. przeprojektowane terminale komunikacyjne Starlink, dzięki którym mamy tak doskonałe transmisje na żywo z pokładu Starshipa, usunięcie czarnego materiału z osłon silników, czy dodanie nowej obudowy dla systemu automatycznego przerywania lotu (FTS) w razie konieczności zdetonowania pojazdu podczas anomalii wykraczającej poza granice bezpieczeństwa.


Przełom: pierwszy ładunek ze Starshipa w przestrzeni kosmicznej

Statek Starship (oznaczony w tym tekście jako S37) kontynuował lot na planowanej trajektorii suborbitalnej, osiągając zamierzoną prędkość i pomyślnie wyłączając silniki w punkcie SECO (Second Stage Engine Cutoff). W trakcie tej fazy statek zrealizował dwa historyczne cele.

Po pierwsze, rozmieścił osiem nieaktywnych symulatorów satelitów Starlink, które miały na celu sprawdzenie mechanizmu ich wypuszczania z ładowni w warunkach kosmicznych. Pomyślne wykonanie tego manewru było kluczowe dla weryfikacji operacyjnej gotowości statku do przyszłych misji komercyjnych, a w szczególności do wynoszenia satelitów konstelacji Starlink w wersji V3. Po drugie, statek wykonał drugą w historii próbę ponownego zapłonu silnika Raptor w przestrzeni kosmicznej. Zdolność do ponownego odpalenia silników jest niezbędna zarówno dla manewrów w przestrzeni, jak i dla prawidłowego przeprowadzenia deorbitacji przed powrotem na Ziemię.

Pierwsze w historii umieszczenie ładunku (makiety Starlink) w przestrzeni kosmicznej po wypuszczeniu z ładowni statku Starship. Moment uwalniania ładunku potrwał kilka minut i po otwarciu drzwi ładowni rozpoczął się w czasie T +19 minut 15 sekund. Credit: SpaceX/AP
Udane ponowne odpalenie Raptora w próżni kosmosu. Zdolność konieczna dla wykonywania manewrów w kosmosie i dla dokonania deorbitacji Starshipa. Credit: SpaceX/AP

Faza wejścia w atmosferę była po raz kolejny celowo zaprojektowana jako ekstremalny test dla statku. Kamery i sensory monitorowały, w jaki sposób nowe płytki osłony termicznej i inne elementy konstrukcyjne reagują na ekstremalne temperatury i siły aerodynamiczne. Dane wizualne i telemetryczne wykazały widoczne uszkodzenia: ochronna część wokół komory silnikowej uległa rozpadowi, a jedna z klap sterujących częściowo się stopiła. Mimo tych uszkodzeń, statek pozostał w pełni kontrolowany, pomyślnie wykonał manewr lądowania - poziomy lot i następnie pionizację - i dokonał udanego miękkiego wodowania w Oceanie Indyjskim. To osiągnięcie jest kluczowym dowodem na wytrzymałość konstrukcji i poprawianie systemów sterowania, które były w stanie działać nawet w warunkach ekstremalnego obciążenia i uszkodzenia termicznego. Brawo podwójne!

Wejście Starshipa w atmosferę podczas lotu IFT-10. W czasie T +47 minut widoczne zniszczenie osłony w sekcji silnikowej. Credit: VideoFromSpace

Podobnie jak booster, Starship S37 był bezpośrednią odpowiedzią na niepowodzenie statku S36 w poprzedniej misji IFT-9, gdzie utrata pojazdu nastąpiła z powodu problemów z dyfuzorem paliwa i uszkodzonego kompozytowego zbiornika ciśnieniowego (COPV). Aby temu zaradzić, inżynierowie przeprojektowali dyfuzor, aby "lepiej kierować sprężony gaz do głównego zbiornika paliwa i znacznie zmniejszyć obciążenie na strukturze dyfuzora".

To rozwiązanie było możliwe dzięki dogłębnym testom naziemnym. Inżynierowie byli w stanie odtworzyć awarię dyfuzora z lotu IFT-9 w warunkach lotu w swoich laboratoriach w Teksasie. Pozwoliło to na rygorystyczne testowanie nowej konstrukcji, w tym poddawanie jej "ponad dziesięciokrotnie dłuższemu obciążeniu niż przewidywany czas użytkowania" bez uszkodzeń. To pokazuje, że dane telemetryczne z każdego lotu są wystarczająco szczegółowe, aby stworzyć wierne modele do testów naziemnych. Ta pętla testów, analiz i modyfikacji jest kluczowym mechanizmem, który pozwala SpaceX na tak szybkie wprowadzanie poprawek i minimalizowanie ryzyka w kolejnych misjach.

Wejście Starshipa w atmosferę, poziomy lot przed manewrem wodowania i udana pionizacja statku dla miękkiego wodowania w Ocenie Indyjskim. Credit: SpaceX/AP

IFT-10 vs. IFT-9

Lot IFT-10 był wyraźnym dowodem na skuteczność poprawek wprowadzonych po IFT-9. W IFT-9 booster B14 uległ zniszczeniu podczas lądowania, a statek S36 miał problemy z wyciekiem metanu, co uniemożliwiło ponowny zapłon silnika i doprowadziło do utraty pojazdu. IFT-10, dzięki zidentyfikowanym wcześniej przyczynom i wprowadzonym modyfikacjom, z powodzeniem wykonał kontrolowane wodowanie zarówno boostera, jak i statku, a także zrealizował kluczowe cele w przestrzeni kosmicznej, które IFT-9 miał problem osiągnąć.

Lot IFT-10 umieścił program Starship w nowym kontekście. Wczesne misje, takie jak IFT-1, miały bardzo podstawowe cele, takie jak "opuścić platformę startową". Loty IFT-2 i IFT-3 skupiały się na weryfikacji fundamentalnych procesów, takich jak "gorąca separacja" i osiągnięcie pełnego czasu trwania pracy silników w obu stopniach. Test IFT-4 był pierwszym, który z powodzeniem zrealizował kontrolowane wodowanie obu stopni. W ramach IFT-5 wieża startowa przechwyciła lądujący booster Super Heavy, co powtórzono w trakcie lotu IFT-7. IFT-10 stanowi logiczny, następny krok, który potwierdza, że program przechodzi od fazy podstawowych demonstracji technologicznych do weryfikacji gotowości operacyjnej.

Pomyślne wdrożenie ładunku (symulatorów Starlink) oraz udany ponowny zapłon silnika to wskaźniki, które wyraźnie sygnalizują, że Starship jest coraz bliżej statusu pojazdu operacyjnego. W przeciwieństwie do misji, które po prostu udowadniały, że rakieta działa, IFT-10 wykazał, że Starship jest zdolny do wykonywania konkretnych zadań komercyjnych w przestrzeni kosmicznej, takich jak wynoszenie satelitów i manewrowanie na orbicie. To przejście od czysto demonstracyjnej do funkcjonalnej fazy testów stanowi największy postęp w dotychczasowej historii programu.


Dalsze testy i operacje

Pomyślne wodowania obu stopni w IFT-10 były kluczowym krokiem na drodze do ostatecznego celu: pełnej używalności systemu nośnego, która zakłada przechwytywanie zarówno rakiety Super Heavy, jak i statku Starship przez mechaniczne ramiona wieży startowej. Dane zebrane z udanych wodowań pomogą w planowaniu pierwszych, realnych prób przechwycenia, które wciąż stoją przed programem.

Plany SpaceX są ambitne. Firma złożyła wniosek o pozwolenie na wykonywanie do 44 startów rocznie z Centrum Kosmicznego im. Kennedy'ego na Florydzie, z planami przeprowadzenia 88 lądowań rocznie (44 dla Starshipa i 44 dla Super Heavy). Taka częstotliwość startów odzwierciedla długoterminową wizję fundamentalnej zmiany ekonomiki dostępu do kosmosu, co jest możliwe tylko dzięki pełnej używalności pojazdu.

Sukces IFT-10 ma również bezpośrednie implikacje dla misji agencji NASA. Agencja liczy na zmodyfikowaną wersję Starshipa, znaną jako HLS (Human Landing System), która ma przetransportować astronautów na powierzchnię Księżyca w ramach programu Artemis, potencjalnie już w 2027 roku (wolne żarty!). Jednakże, sukces IFT-10 jest zaledwie pierwszym z wielu kroków, które muszą zostać pokonane, aby zrealizować ten cel. Istnieją ogromne wyzwania techniczne, które wciąż pozostają nierozwiązane. Największym z nich jest transfer paliwa w przestrzeni kosmicznej. Aby Starship-HLS mógł dotrzeć na Księżyc, będzie musiał być napełniony paliwem na orbicie okołoziemskiej, co będzie wymagało od 10 do 20 misji tankowców Super Heavy. Elon Musk sam przyznał, że "nikt nigdy nie zademonstrował transferu paliwa kriogenicznego na orbicie" i że jest to jedno z najtrudniejszych wyzwań.

Dodatkowo, lądowanie 16-piętrowego pojazdu Starship na nierównym terenie Księżyca stanowi osobne, poważne wyzwanie, a astronauci będą musieli zjechać na powierzchnię z wysokości ponad 30 metrów za pomocą windy. Chociaż najnowszy lot IFT-10 stanowi imponujący postęp, istnieje realne napięcie między wizją a rzeczywistością. W ostatnich tygodniach amerykańska stacja CBS News przeprowadziła wiele wywiadów z obecnymi i dawnymi menadżerami i inżynierami NASA oraz firm wykonawczych, którzy anonimowo zgodzili się co do tego, że lądowanie w 2027 roku nie będzie bezpieczne przy aktualnej architekturze systemu HLS ani możliwe przed Chinami bez radykalnej zmiany kursu i bez względu na okoliczności. To krytyczne spojrzenie na harmonogram jest nie mniej istotne dla oceny realnego postępu w programie od popadania w hurra-optymistyczny nastrój.

Lot IFT-10 jest bezsprzecznie sukcesem, który fundamentalnie zmienił status programu Super Heavy-Starship. Potwierdził nie tylko sprawność systemu nośnego, ale przede wszystkim skuteczność cyklu iteracyjnych poprawek pozwalających na rozwiązanie problemów technicznych, które doprowadziły do niepowodzeń w poprzednich misjach. Pomyślne wodowania obu stopni oraz historyczne pierwsze wdrożenie ładunku w kosmosie i ponowny zapłon silnika w próżni świadczą o tym, że Starship nie jest już jedynie abstrakcyjnym eksperymentem, ale pojazdem, który stoi na dobrej drodze do pełnej używalności i gotowości operacyjnej. Jednocześnie pomimo sukcesu, przed programem Starship jeszcze bardzo trudna i wyboista droga. Najważniejsze zadanie do wykonania to bez wątpienia w pełni operacyjny transfer paliwa kriogenicznego w kosmosie z jednego pojazdu do drugiego. To etap absolutnie niezbędny do realizacji długoterminowych celów, takich jak misje księżycowe i międzyplanetarne. Bez opanowania tej procedury nie ma co marzyć o wyjściu Starshipa poza niską orbitę okołoziemską.

Abstrahując jednak od tych wszystkich wyzwań, które wciąż stoją na drodze, pierwszy raz od dawien dawna mogę zakończyć tekst poświęcony testom tej konstrukcji w o wiele bardziej optymistycznym tonie. Starship, z jego obietnicą pełnej używalności, ma potencjał, by fundamentalnie zmienić ekonomię dostępu do kosmosu, drastycznie obniżając koszty i zwiększając częstotliwość lotów. Ostatecznie, udana realizacja pełnej używalności i tankowania na orbicie może urzeczywistnić wizję Elona Muska, by uczynić ludzkość "gatunkiem multiplanetarnym" i otworzyć drogę do budowy miasta na Marsie. Jubileuszowy test IFT-10, okazał się najpotężniejszym jak dotąd dowodem na to, że wizja ta, choć odległa, wydaje się być o jeden mały krok bliżej.

  f    t    yt   Bądź na bieżąco z tekstami, zapowiedziami, alarmami zorzowymi i wiele więcej - dołącz do stałych czytelników bloga na Facebookuobserwuj blog na Twitterzesubskrybuj materiały na kanale YouTube lub zapisz się do Newslettera.

Oprac. własne w oparciu o materiały: SpaceX (1), (2), (3), SpaceflightNow (1), (2), PFA, CBS.

Komentarze