Przegląd
Starship to dwustopniowy, w pełni wielokrotnego użytku system nośny superciężkiej klasy opracowywany przez SpaceX. Kompletny pojazd składa się z boostera pierwszego stopnia Super Heavy (napędzanego 33 silnikami Raptor) oraz Starship górnego stopnia/statku (napędzanego 6 silnikami Raptor). W pełnym zestawie ma około 121 metrów wysokości i wytwarza mniej więcej 74 meganiutony (16,7 miliona funtów siły) ciągu przy starcie — niemal dwukrotnie więcej niż Saturn V, który zaniósł astronautów Apollo na Księżyc.
Starship zaprojektowano jako w pełni wielokrotnego użytku — oba stopnie wracają do miejsca startu, aby umożliwić szybkie przygotowanie do kolejnego lotu. Jeśli SpaceX osiągnie ten cel na dużą skalę, obniżyłoby to koszty startu na kilogram o rząd wielkości lub więcej w porównaniu z obecnymi pojazdami jednorazowymi i częściowo wielokrotnego użytku, fundamentalnie zmieniając ekonomię transportu kosmicznego.
Specyfikacja
| Parametr | Super Heavy (booster) | Starship (górny stopień) |
|---|---|---|
| Wysokość | ~71 m | ~50 m |
| Średnica | 9 m | 9 m |
| Silniki | 33 × Raptor 2 (na poziomie morza) | 3 × Raptor (SL) + 3 × Raptor Vacuum |
| Materiał pędny | Ciekły metan / LOX | Ciekły metan / LOX |
| Ciąg (SL) | ~74 MN (16,7 Mlbf) | ~14,7 MN (łącznie) |
| Konstrukcja | Stal nierdzewna (301/304L) | Stal nierdzewna (301/304L) |
| Metoda odzysku | Powrót napędowy, przechwycenie „pałeczkami” przez wieżę startową | Napędowe lądowanie w pozycji brzusznej |
Ładowność
Ładowność Starship zależy w dużym stopniu od profilu misji oraz tego, czy pojazd jest jednorazowy, czy odzyskiwany. W trybie w pełni wielokrotnego użytku SpaceX celuje w 100–150 ton na LEO. W konfiguracji z jednorazowym górnym stopniem (mało prawdopodobnej do rutynowego stosowania) teoretyczna ładowność mogłaby przekroczyć 200 ton. Dla porównania Falcon 9 przenosi 22,8 tony na LEO, a Falcon Heavy 63,8 tony.
Ładownia ma około 8 metrów wewnętrznej średnicy i mniej więcej 17 metrów wysokości w konfiguracji towarowej — wystarczająco dużo, aby pomieścić całe moduły stacji kosmicznych, duże teleskopy kosmiczne lub ogromne partie satelitów Starlink V2 nowej generacji (potencjalnie 40–60 na lot).
Program lotów testowych
Rozwój Starship przebiegał zgodnie z iteracyjną filozofią SpaceX „testuj, zawodź, poprawiaj, leć znowu”, z szybką serią zintegrowanych lotów testowych (IFT) z obiektu Starbase w Boca Chica w Teksasie:
- IFT-1 (kwiecień 2023) — pierwszy zintegrowany lot. Wiele silników Raptor uległo awarii podczas wznoszenia; pojazd został zniszczony przez system przerwania lotu około T+4 minuty. Stanowisko startowe doznało poważnych uszkodzeń.
- IFT-2 (listopad 2023) — udana separacja z hot-stagingiem (pierwsza dla SpaceX). Booster został utracony podczas manewru powrotnego, a Ship osiągnął niemal orbitalną wysokość, zanim został utracony podczas lotu bezwładnego.
- IFT-3 (marzec 2024) — Ship po raz pierwszy osiągnął prędkość orbitalną, ale został utracony podczas wejścia w atmosferę. Zademonstrowano ponowny zapłon silnika w kosmosie i otwarcie klapy ładunkowej.
- IFT-4 (czerwiec 2024) — zarówno booster, jak i Ship osiągnęły kontrolowane wodowania w swoich strefach docelowych — istotny kamień milowy programu wielokrotnego użytku.
- IFT-5 (październik 2024) — booster Super Heavy został przechwycony przez mechaniczne ramiona wieży startowej („pałeczki”) podczas powrotu — pierwsze w historii przechwycenie boostera rakiety klasy orbitalnej. Ship wykonał kontrolowane wodowanie na Oceanie Indyjskim.
- IFT-6 (listopad 2024) — kontynuacja testów z kolejnym udanym powrotem boostera w okolice miejsca startu i wodowaniem Ship z poprawioną wydajnością ochrony termicznej.
- IFT-7 (styczeń 2025) — lot z ulepszonymi silnikami Raptor i demonstracja kolejnych kamieni milowych wielokrotnego użytku, w tym drugiej próby przechwycenia boostera.
Testy kontynuowano przez 2025 rok i w 2026, a kolejne loty stopniowo weryfikowały wielokrotny użytek, operacje orbitalne, rozmieszczanie ładunku i systemy ochrony termicznej. Celem SpaceX jest osiągnięcie wysokiej częstotliwości lotów przy szybkim ponownym wykorzystaniu boostera i Ship.
Plan misji
Starship odgrywa kluczową rolę w kilku ważnych programach:
- Starlink V2 — pełnowymiarowe satelity Starlink V2 zaprojektowano tak, aby były wynoszone przez Starship w partiach po 40–60, co radykalnie przyspieszy rozbudowę konstelacji i umożliwi bardziej zaawansowane satelity z funkcją direct-to-cell.
- NASA Artemis HLS — zmodyfikowany Starship został wybrany jako Human Landing System (HLS) dla misji księżycowych NASA Artemis III i IV, które sprowadzą astronautów na powierzchnię Księżyca. Wariant HLS wymaga tankowania na orbicie za pomocą wielu lotów tankowców Starship przed wyruszeniem w kierunku Księżyca.
- Mars — Starship jest pojazdem, którym SpaceX zamierza docelowo realizować załogowe misje na Marsa, wykorzystując pozyskiwanie zasobów in situ (ISRU) do produkcji metanu i LOX z marsjańskich zasobów na podróż powrotną.
- Punkt-do-punktu — SpaceX badał wykorzystanie Starship do ultraszybkiego transportu z Ziemi na Ziemię, choć to zastosowanie pozostaje spekulatywne i napotyka istotne przeszkody regulacyjne.