Warten auf statisches Feuer, während SpaceX die Testkampagne von Starship vorbereitet

Es war der 29. Dezember letzten Jahres, als Schiff 20 seinen vierten und letzten statischen Brandtest durchführte. Das war das letzte Mal, dass ein Raumschifffahrzeug einen statischen Brandtest durchführte. Allerdings wird Ship 24 nun für eine ähnliche Testkampagne vorbereitet, um den Start des ersten Orbitaltestflugs von Starship vorzubereiten.

Unterdessen reparieren SpaceX-Besatzungen weiterhin Booster 7 und bereiten die nächsten Raumschiffe vor, die für einen Orbitalflug bereit sind. Außerhalb der Sternenbasis sind die Raptor-2-Tests bei McGregor in vollem Gange, und der Raumschiffbetrieb von SpaceX in Florida macht Fortschritte beim Bau der Anlage.

Booster 7 wird repariert, Schiff 24 steht kurz davor, seine Motoren zu zünden

Booster 7 begann am Tag nach seiner Installation über die Stäbchen am Starship Launch Tower mit den Tests am Orbital Launch Mount (OLM). Die meisten Tests machten sich jedoch nur durch das wiederholte Entlüften der Fahrzeugtanks bemerkbar und nicht durch Anzeichen von Frost oder Kondensation – ein häufiges Merkmal beim Laden von superkalten kryogenen Flüssigkeiten in das Fahrzeug.

Booster 7 während des Aufstiegs zum OLM über Stäbchen – NSF-Livestream.

Diese Tests fanden in den Wochen vom 27. Juni bis 4. Juli statt, während die SpaceX-Teams auch Schiff 24 für den Rollout und die Tests vorbereiteten. Schließlich rollte Schiff 24 am 5. Juli zum Startplatz und trug neue Aufkleber, einen neuen Satz Raptor-Motoren und ein neues Aussehen in der Nähe der Kacheln des Wärmeschutzsystems an den Seiten des Fahrzeugs und an der Bugspitze.

Es wurde schnell auf dem suborbitalen Pad B für eine Testkampagne mit zwei Strömungen installiert: Booster 7 sollte weiterhin am OLM getestet werden. Gleichzeitig würde Schiff 24 mit den Tests auf der suborbitalen Plattform B beginnen, was schließlich in der Stapelung von Schiff 24 auf Booster 7 und dem Beginn gemeinsamer gestapelter Operationen gipfelte.

Diese Pläne würden jedoch am Nachmittag des 11. Juli gekürzt. An diesem Tag bereiteten SpaceX-Teams Booster 7 für die Durchführung eines Spin-Prime-Tests mit insgesamt 33 Triebwerken vor.

Booster 7 und Schiff 24 am Startplatz – über Mary (@bocachicagal) für NSF/L2

Bei Spin-Prime-Tests wird die Flüssigsauerstoffpumpe (LOX) des Motors auf Betriebsdrehzahl hochgefahren und mit LOX durchströmt, wodurch effektiv sichergestellt wird, dass die LOX-Pumpen des Motors wie erwartet funktionieren.

Vor dem Test begann sich am Fahrzeug Frost und Kondenswasser zu bilden, was darauf hindeutete, dass die Tanks mit Treibstoff beladen waren. Schließlich begannen die Motoren zu entlüften, was darauf hinwies, dass der Motor abgekühlt war.

Schließlich wurde um 16:20 Uhr CDT der Spin-Prime-Test durchgeführt, doch gleich am Ende ereignete sich eine heftige und feurige Explosion in der Nähe der Basis des Fahrzeugs.

Während die Explosion heftig war, blieb Booster 7 in einem Stück, und wenige Minuten nach dem Ereignis lösten die Panzer einen starken Druck aus, der nach solchen Tests normal ist.

Elon Musk, CEO von SpaceX, antwortete NSF auf Twitter, dass der Test „eigentlich nicht gut war. Das Team begutachtet den Schaden“, was darauf hindeutet, dass während des Tests ein großes Problem aufgetreten sei, wie durch die Explosion deutlich wurde.

https://twitter.com/elonmusk/status/1546639772621365248

In den folgenden Stunden brachten die SpaceX-Teams Booster 7 langsam in einen sicheren Zustand, selbst inmitten einiger nahegelegener Brände von Ausrüstung und anderem Material in der Nähe der Basis des Startturms. Über Nacht begann die Beurteilung des Zustands des Fahrzeugs, wobei Elon twitterte, dass er zusammen mit dem Rest der Besatzung das Fahrzeug in dieser Nacht inspiziert hatte.

Obwohl die Grundursache des Vorfalls nicht vollständig geklärt ist, deuten Musks Kommentare darauf hin, dass sie möglicherweise mit einer unsachgemäßen Testkonfiguration zusammenhängt, die dazu geführt hat, dass sich ein Kraftstoff-Luft-Gemisch ansammelt und Feuer fängt. Normalerweise nutzen andere Raketensysteme wie Delta IV und SLS sogenannte ROFIs (Radially Outward Firing Igniters) vor der Triebwerkszündung, um den restlichen Wasserstoff zu verbrennen, der während des Abkühlvorgangs ständig durch das Triebwerk strömt.

Während dieser Vorgänge werden Treibstoffe durch ihre Pumpen geleitet, um sie vor der Hochströmungszirkulation während der Zündung abzukühlen; Dadurch wird Kavitation an den Pumpen durch plötzliche Verdampfung vermieden. Allerdings verwandeln sich diese Treibstoffe normalerweise während des Abkühlvorgangs in Gas, daher verfügen Motoren normalerweise über ein sogenanntes „Bleed“-System, ein System, das das Ausströmen von Gas aus den Motorhohlräumen in den Pumpen ermöglicht.

Beim Merlin-Triebwerk von SpaceX gibt es nur einen kryogenen Treibstoff, nämlich flüssigen Sauerstoff. Wenn die Triebwerke also vor der Zündung abgekühlt werden, geben die Triebwerke nur gasförmigen Sauerstoff ab. Auf Raptor gibt es jedoch zwei kryogene Treibstoffe, sodass sowohl die Flüssigsauerstoff- als auch die Flüssigmethanpumpen vor der Zündung abgekühlt werden müssen.

Während eine Zündung für den Spin-Prime-Test am 11. Juli nicht vorgesehen war, wird davon ausgegangen, dass SpaceX flüssiges Methan zum Abkühlen der Methanpumpen verwendet hat, anstatt eine inerte kryogene Flüssigkeit wie flüssigen Stickstoff zu verwenden, was normalerweise bei Triebwerkstests verwendet wird, bei denen dies der Fall ist keinerlei Zündung beinhalten.

Am Tag nach der Anomalie gab Elon auf Twitter an, dass Booster 7 zum Produktionsstandort zurückkehren würde, um an Reparaturen am Fahrzeug zu arbeiten und die nächsten Schritte zu prüfen. Am 14. Juli kam es zu einem Rollback, und in den darauffolgenden Tagen wurde beobachtet, dass mehrere Raptor-Triebwerke aus dem Fahrzeug entfernt wurden, wahrscheinlich für weitere Inspektionen und Tests in der McGregor-Testanlage von SpaceX, einige Autostunden nördlich von der Sternenbasis entfernt.

Zum jetzigen Zeitpunkt laufen die Reparaturen an Booster 7 weiter und werden wahrscheinlich noch in den nächsten ein bis zwei Wochen repariert. Während also mit einer vorzeitigen Außerbetriebnahme des Fahrzeugs zu rechnen wäre, ist das aktuelle Ziel der Teams immer noch ein Orbitalflug von Booster 7 und Ship 24 mit einem fiktiven Zieltermin Ende August für den Flug.

Während diese Reparaturen noch andauern, wurde Schiff 24 im Vorfeld der lang erwarteten statischen Brandtestkampagne mehreren Spin-Prime-Tests unterzogen. Der erste Spin-Prime-Test fand am 18. Juli statt, scheinbar mit allen sechs Triebwerken in einer gestaffelten Reihenfolge.

Zwei weitere Spin-Prime-Tests mit sechs Triebwerken fanden am 19. Juli statt, und ein weiteres Paar dieser Tests fand am 21. Juli statt, diesmal mit einem bzw. zwei Triebwerken.

Wie üblich wird der Ablauf der Testkampagne von SpaceX nicht allgemein gemeldet. Es ist wahrscheinlich, dass die Tests dem bei Schiff 20 verwendeten Weg folgen werden. Es war das erste Mal, dass SpaceX versuchte, ein Raptor Vacuum- oder RVac-Triebwerk zu starten, während es an einem Schiff befestigt war, daher fanden Vorläufertests vor einem umfassenden Triebwerkstest statt. Dabei wurde zunächst ein RVac-Motor gezündet, dann ein RVac-Motor und ein Raptor-Motor auf Meereshöhe, um die gleichzeitige Zündung beider Motoren zu überprüfen.

Während Schiff 24 auch RVac-Triebwerke enthält, handelt es sich hierbei nun um die verbesserte Raptor 2-Variante. Daher wäre es nicht verwunderlich, wenn SpaceX zuerst eines dieser Triebwerke oder vielleicht gleichzeitig einen Meeresspiegel- und einen RVac-Triebwerk testen würde, um dies zu überprüfen Nennleistung dieser Geräte, wenn sie an einem Fahrzeug befestigt sind.

Unabhängig von der Anzahl der Tests ist das erwartete Ergebnis jedoch dasselbe: ein statischer Feuertest mit sechs Triebwerken für Schiff 24. Dieser Test wird seinen Höhepunkt erreichen und überprüfen, ob alle Systeme ordnungsgemäß funktionieren und das Fahrzeug für den Flug freigegeben ist.

Schiff 24 wartet am Startplatz darauf, dass es an die Reihe kommt – über Mary (@bocachicagal) für NSF L2

Sobald dies abgeschlossen ist, werden die SpaceX-Teams wahrscheinlich die potenziellen Hitzeschildkacheln ersetzen, die am Ende dieser Kampagne möglicherweise verloren gegangen sind, und Schiff 24 für voraussichtlich gemeinsame gestapelte Operationen mit dem Booster vorbereiten, der es hineinschieben wird Raum.

Booster 8 steht kurz vor der Einführung, weitere Fahrzeuge stehen für Folgeflüge bereit

Während der Booster, der den ersten Orbitalflug durchführen wird, möglicherweise immer noch Booster 7 ist, bereiten die SpaceX-Teams den nächsten in der Reihe, Booster 8, für eine mögliche Einführung in den nächsten Tagen vor. Es wird erwartet, dass Booster 8 seine Testkampagne vor dem Start mit Umgebungs- und Kryotests beginnen wird, genau wie dies bei früheren Fahrzeugen der Fall war.

Es ist derzeit nicht bekannt, ob dieser Booster zum OLM oder zum Strukturprüfstand gelangen wird.

OLM-Reparaturarbeiten laufen – über Mary (@bocachicagal) für NSF/L2

Höchstwahrscheinlich wird Booster 8 in einem ähnlichen Zustand auf den Markt kommen wie Booster 7 am 2. April, als er zum ersten Mal am Startort ausgerollt wurde. Damals hatte der Booster noch keine Motoren, keine Gitterrippen oder gar alle Triebwerke.

Nachdem alle Proof-Tests abgeschlossen sind, kann diese Hardware wieder in der Mega Bay installiert werden und die Räumung des orbitalen Startplatzes für möglicherweise weitere Tests von Booster 7 und möglicherweise sogar den Start des orbitalen Flugtests ermöglichen.

Schiff 25, das derzeit mit Booster 8 gekoppelte Fahrzeug, nahm nach einer einmonatigen Unterbrechung dieser Operationen und einer Fahrt zur Mid Bay den Stapelbetrieb in der High Bay wieder auf. Der Nasenkegel ist jetzt vollständig und mit den meisten Hitzeschildkacheln außerhalb der Zelte zu sehen.

Auch zukünftige Fahrzeuge stehen bei Starbase Schlange. Der mittlere LOX-Abschnitt von Schiff 26 – ein vierringiger Abschnitt, der den Hauptkörper des LOX-Tanks bildet – wurde aus den Zelten heraus gesehen und auch mit installierten Hitzeschildkacheln, was einen guten Eindruck vom Fortschritt dieses kommenden Schiffes vermittelt.

Booster 9 hat ebenfalls mit dem Stapeln in der Mega Bay begonnen, beginnend mit seinem Methantank, und auch die hintere Kuppel von Booster 10 wurde ummantelt. Im letzten Monat wurde erwartet, dass dieser Booster von Florida aus und nicht von der Sternenbasis aus fliegen würde, aber die Pläne könnten sich mittlerweile geändert haben. Es ist jedoch interessant, den Wunsch von SpaceX zu bemerken, schnell Fahrzeuge auf der Starbase zu bauen, die schließlich von Florida aus fliegen, anstatt darauf zu warten, dass die Starship-Fabrik im Kennedy Space Center vollständig ausgebaut ist.

Die Achterkuppel des Booster 10-Paar-Raumschiffs, Schiff 27, wurde ebenfalls ummantelt, und einige Wochen später wurde auch die Achterkuppel eines anderen Schiffs ummantelt. Vielleicht für eine Art Testpanzer oder vielleicht für das folgende Schiff, Schiff 28.

B9 und S26 stellen erstmals den verbesserten Raptor-2-Motor vor, Tests beginnen bei McGregor

Zu den von Elon im vergangenen Monat bereitgestellten Informationen gehörten auch die Upgrades, die an Raptor 2 für kommende Booster und Schiffe durchgeführt werden. Insbesondere das neue elektrische Thrust Vector Control (TVC)-System, das das alte hydraulische TVC-System des Raptor ersetzt. Dies ermöglicht eine viel einfachere Steuerung des Triebwerks während des Fluges sowie vereinfachte Hardware- und Gewichtsreduzierungen bei den Fahrzeugen, insbesondere bei den Boostern, bei denen 13 dieser Triebwerke bewegt werden müssen.

Zusammen mit diesen Upgrades konnte NASASpaceflight die wahrscheinlichsten Tests dieses neuen TVC-Systems in der McGregor-Testanlage von SpaceX in Texas erkennen und live übertragen. Diese Tests werden am Tripod-Stand des Testgeländes durchgeführt, wo vor einigen Jahren Falcon 9-Booster getestet wurden und jetzt Raptor-Triebwerke getestet werden.

Es wird davon ausgegangen, dass Booster 9 und Ship 26 die ersten beiden Fahrzeuge sein werden, die diesen verbesserten Raptor 2-Motor vorstellen, der auch eine leichte Steigerung des Schubs und eine weitere Vereinfachung seiner Produktion erfahren wird.

Starship Launch Tower wächst am KSC, Starfactory erhebt sich an der Roberts Road

Das Starship-Programm macht an vielen Fronten ernsthafte Fortschritte, unter anderem in den Einrichtungen von SpaceX im Kennedy Space Center in Florida. Dort rollten die Teams am 20. und 27. Juli weitere Turmabschnitte zum Startkomplex 39A (LC-39A) aus. Segment vier wurde am Tag nach seiner Einführung, dem 21. Juli, gestapelt, wobei der letzte am Mittwochabend in Betrieb genommen wurde.

https://twitter.com/julia_bergeron/status/1552699384827187205

Bei LC-39A sind mehrere neue Entwicklungen zu sehen, darunter das Erscheinen eines neuen Panzers in Form großer Fässer und eines riesigen Ständers, der ihn trägt. Der Tank scheint von ähnlicher Konstruktion zu sein wie die von SpaceX auf der Starbase gebauten Kryotanks mit einer Innenhülle und einer Außenhülle.

Dieser Tank sieht jedoch größer aus, da die Außenhülle einen Durchmesser von etwa 20 Metern und die Innenhülle einen Durchmesser von etwa 18 Metern hat. Es ist noch nicht bekannt, wofür dieser Tank bestimmt sein wird, aber das Design, das sich anhand dieser unterschiedlichen Fassgrößen erraten lässt, scheint darauf hinzudeuten, dass es sich hierbei um eine kryogene Flüssigkeit handelt.

Auch bei den Tanklagern am LC-39A werden weitere Fortschritte erzielt: Zwei neue Tanks kommen am 24. Juli an und weitere Vorarbeiten werden nördlich der ehemaligen Wasserstoffsphäre durchgeführt, wo in naher Zukunft Methan zur Unterstützung des Starship-Betriebs gelagert werden soll der Komplex.

An der Roberts Road werden weitere Startturmabschnitte gebaut und die Fundamente der Mega Bay, die künftig zum Stapeln von Schiffen und Boostern genutzt werden soll, werden fertiggestellt.

Roberts Road diese Woche über die neueste Überführung (Julia Bergeron)

Nördlich des Komplexes werden die Stapel- und Fangarme – auch Essstäbchen genannt – immer noch gebaut, wobei an den Schultern und dem Hauptteil dieser Arme im letzten Monat weitere Fortschritte erzielt wurden. Auch der Schiffs-QD-Arm und das Trägersystem machen Fortschritte.

(Wenn Sie alles über die jüngsten Änderungen an den Einrichtungen von SpaceX und mehr erfahren möchten, schauen Sie sich unbedingt unsere jüngsten Überflüge der NASASpaceflight-Mitglieder Julia Bergeron und Stephen Marr an, die regelmäßig auf unserem YouTube-Kanal hochgeladen werden.)

Wie beobachtet, ist eine weitere Entwicklung, die an der Roberts Road beobachtet wurde, der Aufstieg des Starfactory-Gebäudes, der Fabrik, in der zukünftige Raumschiffe und Super Heavy-Booster gebaut werden, die von Florida aus fliegen sollen.

Fotos von Mary (@bocachicagal) und Nic (@NicAnsuini)

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