SpaceX przygotowuje kolejny zintegrowany lot testowy systemu Starship, zapowiadany na początek nadchodzącego tygodnia. Będzie to powrót do prób po nieudanym locie z lutego, który zakończył się utratą pojazdu i analizą przyczyn prowadzoną z udziałem amerykańskiej Federalnej Administracji Lotnictwa.
Starship składa się z ogromnego pierwszego stopnia Super Heavy i statku pełniącego funkcję drugiego stopnia. Oba elementy mają być wielokrotnego użytku. Docelowy model zakłada odzyskiwanie, szybkie przygotowanie do kolejnego startu i tankowanie statków na orbicie.
Każdy lot testowy łączy rozwój sprzętu z oceną infrastruktury naziemnej, silników, osłony termicznej, sterowania i procedur bezpieczeństwa. Firma stosuje iteracyjny sposób pracy: szybko buduje kolejne egzemplarze i wykorzystuje dane z awarii do zmian konstrukcyjnych. Metoda przyspiesza naukę, ale generuje również spektakularne niepowodzenia.
Zgoda na test nie jest certyfikatem niezawodności
Po lutowym locie potrzebne było ustalenie sekwencji zdarzeń i działań naprawczych. Regulator ocenia nie tylko ryzyko dla pojazdu, lecz przede wszystkim bezpieczeństwo ludzi, przestrzeni powietrznej i obszaru, na który mogą spaść szczątki. Zezwolenie na kolejny start nie jest certyfikatem niezawodności, lecz zgodą na próbę przy określonych zabezpieczeniach.
Nowa generacja pojazdu ma zwiększać osiągi i usuwać słabości wcześniejszych wersji. Zmiany w silnikach, zbiornikach, awionice i systemach zasilania oddziałują jednak na siebie. Ulepszenie pojedynczego elementu może stworzyć nowe obciążenia w innym miejscu, dlatego pełny lot pozostaje niezastąpionym testem integracji.
Najtrudniejszy jest powrót i powtarzalność
Najtrudniejszym celem nie jest samo osiągnięcie przestrzeni kosmicznej. System ma wracać przez atmosferę, kontrolować pozycję, przetrwać nagrzewanie i ostatecznie lądować lub być przechwytywany przez infrastrukturę startową. Dopiero powtarzalność tych operacji może obniżyć koszt lotów.
Księżycowy lądownik potrzebuje wielu startów i tankowania
Program NASA Artemis zależy od osobnej wersji Starship Human Landing System. Pojazd ma przewozić astronautów z orbity księżycowej na powierzchnię i z powrotem. Przed misją załogową potrzebna będzie demonstracja bez ludzi oraz rozwinięcie tankowania kriogenicznego na orbicie.
Tankowanie jest jednym z największych wyzwań. Lądownik musi otrzymać paliwo od kilku statków wyniesionych z Ziemi. Wymaga to częstych startów, precyzyjnego spotkania na orbicie i ograniczenia utraty bardzo zimnych materiałów pędnych. Każdy element musi działać wystarczająco niezawodnie w krótkim oknie operacyjnym.
NASA zmieniała architekturę programu Artemis i rozkład misji, aby ograniczyć ryzyko oraz dostosować plany do gotowości sprzętu. Starship jest jednym z kilku elementów: potrzebne są także rakieta SLS, statek Orion, skafandry, systemy łączności i infrastruktura księżycowa. Opóźnienie jednego partnera może przesunąć cały łańcuch.
Jeden pojazd łączy plany firmy i państwowej agencji
SpaceX rozwija Starship również dla własnej sieci satelitarnej i przyszłych misji komercyjnych. To zmniejsza zależność projektu od jednego kontraktu NASA, ale oznacza, że firma ustala kolejność priorytetów między różnymi zastosowaniami. Agencja musi mieć wgląd w postęp wersji istotnej dla astronautów, nie tylko podstawowego statku.
Najbliższy lot nie musi zrealizować wszystkich celów, aby dostarczyć użytecznych danych. Ważne będą praca silników, zachowanie pojazdu podczas wznoszenia, separacja stopni, kontrola drugiego stopnia i powrót. Jednocześnie kolejna wczesna utrata pojazdu ograniczyłaby czas dostępny na demonstracje potrzebne NASA.
Test ma zamykać ryzyka, nie tylko dostarczać obrazów
Ocena programu nie powinna opierać się na prostym podziale na sukces i porażkę. Test może nie zakończyć się planowo, a mimo to rozwiązać ważną niewiadomą. Z drugiej strony seria efektownych startów nie wystarczy, jeśli nie przybliża tankowania, powtarzalności i wymogów misji księżycowej.
Najważniejszym wskaźnikiem staje się tempo zamykania kolejnych ryzyk. Każdy lot powinien potwierdzać większą część architektury, a nie wyłącznie powtarzać podstawowe etapy. NASA potrzebuje harmonogramu opartego na demonstracjach, ponieważ astronauci nie mogą być elementem eksperymentu prowadzonego metodą prób i błędów.
Powrót Starshipa będzie więc obserwowany w dwóch perspektywach. Dla SpaceX to kolejny krok w rozwoju w pełni wielokrotnego systemu. Dla amerykańskiego programu księżycowego to odpowiedź na pytanie, czy jeden z najbardziej ambitnych elementów architektury dojrzewa wystarczająco szybko.