Falcon 9: Return To Flight + lądowanie 1. stopnia na lądzie | 22.12.2015

[Air Q]

Chyba że ponowna próba odbędzie się dopiero przy okazji startu SES-9, ale jego data nie jest jeszcze ustalona.

SES to trochę ciężki ładunek no i GEO. Ale kto wie. Chyba, że barka?

[alnitak]

[Orionid]

Przed ostatnimi powrotami stopni rakiet z dużych wysokości ostatnie lądowanie silnikowe z dużych wysokości (15 km) na globie (Księżyc) miało miejsce w 2013 w misji Chang'e 3 . Masa sondy 3780 kg.
 
Łuna 24,która w 1976 wylądowała na Księżycu miała masę 5800 w czasie startu z Ziemi (lądowanie na Księżycu i powrót z próbkami księżycowego gruntu na Ziemię - brak danych na temat mas na poszczególnych etapach wyprawy).

Wyprawy księżycowe Apollo : Moduł LM miał masę ok 15065 wraz z astronautami,paliwem i innymi materiałami. składał się z 2 części :
moduł zniżania 10034 kg wraz z paliwem o masie 8200 kg.
moduł wznoszenia 4700 kg razem z paliwem  o masie 2540. W nim było pomieszczenie załogi. Ta część modułu wracała na orbitę wokółksiężycową. (Nie bardzo rozumiem dlaczego suma wagowa 2 części nie jest równa całkowitej masie LM). (dane wg wikipedii).

LM odłączały się i łączyły z modułu CSM na wysokości ok 15 km od powierzchni Księżyca . Na Księżycu grawitacja jest mniejsza 6 razy od ziemskiej, co powoduje o wiele mniejszy wydatek energetyczny przy startach i lądowaniach.

Porównując lądowania na silnikach w programie Apollo z w New Shepard , a zwłaszcza z powrotem z wysokości orbitalnej stopnia I Falcona 9 v1.2 ( odpowiednio z wysokości 100 i 200 km) widać duży postęp. 

Lądowanie sond kosmicznych przy użyciu rakiet SpaceX na Księżycu oraz powrót na Ziemię wydaje się być całkowicie w zasięgu potentata rakietowego.

Rewelacyjnie ,wg Muska, przedstawiają się koszty lotów z odzyskiwanymi stopniami rakiet :

"The Falcon 9 rocket costs about $60 million to build. It's kind of like a big jet. But, the cost of the propellant, which is mostly oxygen and the gas, is only about $200,000. That means that the potential cost reduction over the long term is probably in excess of a factor of 100."
 
Czy wiadomo jak przedstawiają się parametry wagowe stopnia powrotnego, czyli waga samego stopnia powrotnego jak i masa paliwa w nim zawartego ? I czy wiadomo dokładnie , jak duże resztki zostały niewykorzystanego paliwa ?

[Ergosum]

Porównując lądowania na silnikach w programie Apollo z w New Shepard II, a zwłaszcza z powrotem z wysokości orbitalnej stopnia I Falcona 9 v1.2 ( odpowiednio z wysokości 100 i 200 km) widać duży postęp.

Oczywiście trudno porównywać lądowanie na Księżycu z lądowaniem na Ziemi o dużo większej grawitacji i gęstej, wietrznej atmosferze. Dodatkowo duża wysokość pustego członu też nie ułatwia 
lądowania na ogniu. Jednak nie wydaje mi się, żeby postęp był aż tak znaczący. W wymiarze finansowym – zgoda, wszystko jest znacznie tańsze niż dawniej. ale technologicznie poza rzeczywiście dużym postępem w elektronice (awionika,łączność itp.), to jest praktycznie ten sam poziom co 50 lat temu. Śilniki, paliwa,  inżynieria materiałowa – zmiany nie są duże jak na tyle lat badań.

[Orionid]

Zgadza się. Ale  tylko takie są empiryczne dane porównawcze,  do których  mogę się odnieść , gdy chodzi o lądowanie na ogniu z  dużej wysokości (pomijając próby z lądowaniami z niższych wysokości).Świadczy to właśnie  o skali postępu. 40 lat ponad trzeba było czekać, by zobaczyć lądowanie  w o wiele trudniejszych ziemskich warunkach z tak dużych wysokości. Dla pełnego porównania brakuje mi parametrów wagowych w czasie  lądowania New Sheparda  i Sokoła.

[JSz]

Jednak nie wydaje mi się, żeby postęp był aż tak znaczący. W wymiarze finansowym – zgoda, wszystko jest znacznie tańsze niż dawniej. ale technologicznie poza rzeczywiście dużym postępem w elektronice (awionika,łączność itp.), to jest praktycznie ten sam poziom co 50 lat temu. Śilniki, paliwa,  inżynieria materiałowa – zmiany nie są duże jak na tyle lat badań.

Twierdzenie, że postęp w astronautyce jest znikomy, jest wytrychem, który nic nie znaczy. Jaki jest miernik postępu? Bo co się zmieniło np. w technice lotniczej czy motoryzacyjnej w ciągu ostatnich stu lat?

Skoro już rakiety zaczęły startować na orbitę pod koniec lat 50., to teraz każdy start będzie tylko powtórzeniem. To, że rakieta jest x-razy efektywniejsza czy y-razy bezpieczniejsza, to "tylko" pewna zmiana ilościowa.

Oczywiście możemy sobie czekać na jakieś tam napędy fotonowe, grawitacyjne, lub lepiej teleportacje, czy inne znane bajery ze Star Wars, ale to nie to forum .

[Adam.Przybyla]

Nie lekcewazylbym nowych napedow, wlasnie francuzi postawili na kolejne wojskowe jonowce:
http://www.satellitetoday.com/regional/2015/12/23/french-dga-orders-two-all-electric-military-satellites-as-syracuse-3-successor/
I tak, jak spaceX wplynie na rynek zwiazany z ruchem z Ziemi na LEO, tak powyzej tez zaczynaja sie zmiany, IMHo, o wiele bardziej rewolucyjne. Z powazaniem
                        Adam Przybyla

[kuba_mar]

Śilniki, paliwa,  inżynieria materiałowa – zmiany nie są duże jak na tyle lat badań.

Jeśli chodzi o inżynierię materiałową to w żaden sposób nie można się zgodzić z twierdzeniem o niewielkim postępie w tej dziedzinie. Wręcz przeciwnie, skok w ciągu kilkudziesięciu lat był niesamowity i to nie tylko w zakresie samych materiałów, ale co równie ważne o ile nie ważniejsze dotyczący metod badawczych. Trzeba pamiętać jak ważna w przemyśle kosmicznym jest kontrola jakości i jaki wpływ na jej przeprowadzanie ma zarówno ciągłe ulepszanie konstrukcji aparatury badawczej jak i same nowe metody.

[Ergosum]

Jednak nie wydaje mi się, żeby postęp był aż tak znaczący. W wymiarze finansowym – zgoda, wszystko jest znacznie tańsze niż dawniej. ale technologicznie poza rzeczywiście dużym postępem w elektronice (awionika,łączność itp.), to jest praktycznie ten sam poziom co 50 lat temu. Śilniki, paliwa,  inżynieria materiałowa – zmiany nie są duże jak na tyle lat badań.

Twierdzenie, że postęp w astronautyce jest znikomy, jest wytrychem, który nic nie znaczy. Jaki jest miernik postępu? Bo co się zmieniło np. w technice lotniczej czy motoryzacyjnej w ciągu ostatnich stu lat?

Skoro już rakiety zaczęły startować na orbitę pod koniec lat 50., to teraz każdy start będzie tylko powtórzeniem. To, że rakieta jest x-razy efektywniejsza czy y-razy bezpieczniejsza, to "tylko" pewna zmiana ilościowa.

Oczywiście możemy sobie czekać na jakieś tam napędy fotonowe, grawitacyjne, lub lepiej teleportacje, czy inne znane bajery ze Star Wars, ale to nie to forum .

Postęp w astronautyce nie jest znikomy, ale nie jest też tak duży jak napisał Orionid na kanwie udanego lotu Falcona 9 – co sprowokowało mnie do zabrania głosu. Przyjmując za miernik tegoż postępu spadające koszty lotów, użycie nowych technologii, niezawodność konstrukcji  czy dostępność lotów kosmicznych można chyba powiedzieć, że postęp w astronautyce  jest zbliżony do tego w lotnictwie czy motoryzacji ( no może nie motoryzacji – samochód AD 2015 to całkiem inny pojazd od tego nowoczesnego w 1970r). Nie wyglądam z utęsknieniem za napędem grawitacyjnym czy teleportacją – o co mnie podejrzewasz.   Martwi mnie natomiast np. brak kontynuacji i rozwoju idei wahadłowców iako alternatywy dla kapsuł wielokrotnego użytku i lądujących członów rakiet. Program STS okazał się b. kosztowny ze względu między innymi na brak tanich i niezawodnych technologii dla samolotu kosmicznego. Dalej ich nie widać i dlatego dzisiaj obserwujemy powtórkę z programu Apollo w postaci programu Orion oraz kibicujemy „zmianom własnościowym” w astronautyce w nadziei na coś nowego.  No i te Sojuzy co to od 35 lat latają...
Sorry za OT.

[JSz]

No właśnie: "nie jest znikomy, ale nie jest też tak duży jak...", czyli brak obiektywnej miary. Możemy tylko porównywać z czymś, co lepiej znamy. I tak:

- "Martwi mnie natomiast np. brak kontynuacji i rozwoju idei wahadłowców iako alternatywy" - poza oczywistością, że wahadłowce nadają się wyłącznie do transportu na LEO, czy na pewno są one lepszą alternatywą? Tu można mocno polemizować, zwłaszcza jeśli mamy w zanadrzu (a przynajmniej w perspektywie) kapsuły lądujące na ogniu. Skrzydła są pomocą w stratosferze, ale w górnych warstwach atmosfery bardzo przeszkadzają.

- "obserwujemy powtórkę z programu Apollo w postaci programu Orion" - wydaje mi się, że traktowanie Oriona jako powtórkę z Apolla to trochę nadużycie, a przynajmniej należałoby wskazać istotne techniczne argumenty za takim stwierdzeniem.

- "No i te Sojuzy co to od 35 lat latają" - akurat Rosja jest w głębokim kryzysie i nie ma co znęcać się nad Sojuzami.

By jednak nie był to całkiem offtop: nie wiemy jeszcze tak naprawdę, czy lądowanie F9 okaże się przełomem i kierunkiem, w którym pójdą inni. To się okaże za mniej więcej kilkanaście lat. A jeśli to naprawdę zrewolucjonizuje przemył kosmiczny dzięki znaczącej obniżce kosztów, to będzie to rzeczywista rewolucja technologiczna.

Nie zawsze to, co wydaje się ważne w danym momencie, okazuje się nim z perspektywy lat. Np. lądowanie Apollo 11 takim przełomem nie było, nie w sensie technologicznym. Lądowanie F9 na własnych nogach - zobaczymy...

[Adam.Przybyla]

Paradoksalnie sojuz ma duzo wspolnego z tematem Falcona, jesli wszystko pojdzie dobrze, to falcon pojdzie droga sojuza. I nie to nie jest tak ze od 35 lat lata ten sam sojuz co lata teraz. On sie caly czas zmienia. A z chwila gdy te same statki beda latac po kilka razy ilosc informacji zwrotnej bedzie jescze wieksza. Z powazaniem
                                                                           Adam Przybyla 

[Air Q]

Tymczasem pierwszy stopień został przetransportowany do nowego hangaru przy LC-39A. Ciekawe dlaczego zdemontowali nogi do lądowania?

https://www.instagram.com/p/_r6wWuiVgz/
https://www.instagram.com/p/_ryekMHsQw/
https://www.instagram.com/p/_rxv0Unse7/

[station]

Nie zawsze to, co wydaje się ważne w danym momencie, okazuje się nim z perspektywy lat. Np. lądowanie Apollo 11 takim przełomem nie było, nie w sensie technologicznym. Lądowanie F9 na własnych nogach - zobaczymy...

Wracając do F9 i nie popadając w przesadny optymizm - właśnie dopiero zobaczymy co przyniosą pierwsze wnikliwe analizy odzyskanego stopnia i każdego następnego. Dowiemy się m.in. o:
- stopniu zużycia członu, jego poszczególnych elementów,
- sposobie ulepszenia samej konstrukcji aby dalej minimalizować koszty odzysku,
- wysokości nakładów finansowych potrzebnych do doprowadzenia użytego stopnia "do porządku" a tym samym inaczej określenia średnich kosztów potrzebnych do przywrócenia jednostce gotowości do startu,
- wysokości/poziomu ryzyka awarii stopnia w przypadku ewentualnego ponownego jego użycia w następnym (ale nie kolejnym rzecz jasna) locie.

Saldem powyższego i każdych kolejnych składowych będzie poziom opłacalności odzyskiwania i używania danego stopnia przynajmniej 2x w ciągu jego przewidywanej żywotności, co de facto oznacza jasne określenie stopnia niezawodności dla tego elementu rakiety.

Na określenie tego salda opłacalności po prostu jest zdecydowanie za wcześnie. Nie o szczęściu ale o rutynie - tak sądzę - będzie można mówić gdy F9 powróci w jednym kawałku do pionu przynajmniej 5 x z rzędu. Będzie to jednak na razie rutyna odzyskiwania, potem zaś okaże się czy faktycznie rutynowe może się stać przynajmniej dwukrotne wykorzystanie danego stopnia w locie przynajmniej na LEO. Jeżeli rok 2016 i 2017 będą dla SpaceX latami szczęśliwymi tj. bez poważnych awarii i katastrof, to będą to tym samym lata głębokiej analizy odzyskanych członów. A tylko rzetelna kontrola (a o to się w przypadku SPaceX nie boję) da przepustkę do poziomu gwarantującego faktyczne i gigantyczne obniżenie kosztów wynoszenia kg sprzętu na orbitę.

[NilQ]

Ciekawe dlaczego zdemontowali nogi do lądowania?

Pewnie po prostu dla ułatwienia transportu. Dodatkowo nogi zapewne mają jakiś system zabezpieczający przed złożeniem przy lądowaniu na wypadek wycieku helu - możliwe, że nie dają się tak łatwo złożyć z powrotem.

[tisher]

Mają w planach kiedyś odzyskiwać 2 człon?