Penerbangan ujian orbit SpaceX Starship

Penerbangan ujian orbital Starship SpaceX (dipanggil Ujian Penerbangan Starship oleh pihak syarikat) ialah pelancaran bersepadu pertama kapal angkasa Starship dengan penggalak Super Heavy, dibangunkan dan dihasilkan oleh SpaceX. Sebelum ujian ini, hanya peringkat atas Starship diterbangkan dalam siri ujian penerbangan dan pendaratan. Pelancaran itu menjadikan Starship sebagai roket tertinggi dan paling berkuasa pernah diterbangkan, dengan dua kali tujahan Saturn V.

Menurut SpaceX, penerbangan ujian ini hanya mempunyai keperluan minimum untuk terbang keluar dari pad pelancaran dan mencapai pencapaian penerbangan kemudiannya dianggap sebagai "bonus". Kapal angkasa itu dirancang untuk ditempatkan di orbit Bumi transatmosfera, di mana kapal angkasa akan melakukan hampir satu pusingan mengelilingi Bumi, melalui Selat Florida, sebelum terjun ke bawah dan masuk semula ke atmosfera berhampiran Hawaii. Peringkat pertama Super Heavy akan melakukan pendaratan terkawal di Teluk Mexico.

Ujian itu melancarkan Super Heavy Booster 7 dan Ship 24 dari tapak pelancaran Starbase SpaceX berhampiran Boca Chica, Texas. Pada pelancaran pada 20 April jam 8:33 pagi CT (13:33 UTC), roket itu telah kehilangan 3 daripada 33 enjin Raptor penggalaknya, dan 2 lagi enjin hilang semasa penerbangan, menyebabkan sejumlah 5 enjin hilang. Walaupun enjin dimatikan ini, kenderaan itu memenuhi tanda maks-q kritikal. Walau bagaimanapun, semasa mencuba pemisahan berperingkat, kapal angkasa mengalami putaran tidak terkawal, memaksa kakitangan keselamatan untuk mengaktifkan sistem penamatan penerbangan, lalu memusnahkan roket pada 8:37 pagi CT (13:37 UTC ) di atas Teluk Mexico.

Latar belakang 
Starship ialah kenderaan pelancar super berat yang dibangunkan oleh SpaceX. Kenderaan pelancar itu adalah yang terbesar dan paling berkuasa pernah dibangunkan dengan unjuran muatan  dalam konfigurasi boleh guna semula sepenuhnya, dan ketinggian 120 meter (394 kaki). Peringkat pertama Starship ialah roket paling berkuasa pernah dilancarkan, dengan 33 enjin Raptor-nya menjana secara nominal lebih daripada 16 juta paun tujahan. Ini adalah kira-kira dua kali ganda berbanding Saturn V (1967-1973), serta lebih daripada tujahan SLS dengan 8.8 juta paun tujahan semasa pelancaran pada 2022, dan jauh melebihi 10 juta paun tujahan daripada 30 enjin dari roket N1 Kesatuan Soviet (1969-1972).

Kedua-dua peringkat direka bentuk untuk melakukan pendaratan terkawal di tapak pelancaran dan diterbangkan semula beberapa kali. SpaceX merancang untuk menggunakan kenderaan pelancaran untuk pelbagai aplikasi termasuk penempatan satelit, pelancongan angkasa lepas dan penerbangan angkasa antara planet.

Bermula pada 2019, SpaceX membina beberapa prototaip untuk peringkat atas dan melancarkannya sebanyak 9 kali dengan kemuncaknya dengan pelancaran Starship SN15 pada 5 Mei 2021 yang mencapai pendaratan baik selepas 6 minit. Selepas ini, SpaceX terus mengulangi pembinaan peringkat atas, dan menyiapkan pembinaan beberapa peringkat pertama, meneruskan ujian darat tanpa sebarang penerbangan sementara menunggu pelepasan pelancaran kerajaan. Kajian semula alam sekitar tapak pelancaran diakhiri dengan mengeluarkan peraturan "Mitigasi FONSI" (Finding of No Significant Impact; Penemuan Tiada Impak Penting) pada Jun 2022, yang memerlukan syarikat melaksanakan pelbagai mitigasi terhadap hidupan liar dan tapak bersejarah tempatan, tetapi sebaliknya membenarkan lesen pelancaran dikeluarkan.

Semakan kesediaan penerbangan telah selesai pada 8 April 2023. Satu latihan pelancaran yang dirancang yang dijadualkan pada 11 April kemudian dibatalkan. Pentadbiran Penerbangan Persekutuan (FAA) mengeluarkan lesen pelancaran orbit bagi kenderaan itu pada 14 April 2023.

Profil penerbangan 
Pelan penerbangan kapal angkasa adalah untuk menjalankan penerbangan berkuasa sehingga mencapai orbit Bumi transatmosfera yang dikehendaki, dianggarkan sekitar 250 × 50 km (155 × 31 bt), yang akan menyebabkan Starship mereput memasuki semula atmosfera selepas kira-kira 1 jam, 17 minit, selepas hampir melengkapkan orbit penuh.

Walaupun kedua-dua peringkat roket Starship dirancang untuk akhirnya boleh diguna semula, penerbangan ujian ini merancang untuk tidak membuat sebarang percubaan pendaratan lembut dan sebaliknya membuang kedua-dua peringkat roket pada akhir penerbangan mereka. Kedua-dua penggalak dan kapal angkasa akan melakukan pendaratan terkawal di permukaan laut. Menurut pemfailan dengan Suruhanjaya Komunikasi Persekutuan, penggalak akan melakukan pembakaran perangsang semula dan menyasarkan pendaratan kira-kira  di luar pesisir di Teluk Mexico, manakala kapal angkasa Starship akan menyasarkan pendaratan di Lautan Pasifik kira-kira  barat laut Kauai.

Percubaan pelancaran 17 April 
Bahagian-bahagian Super Heavy Starship telah dimuatkan dengan propelan dan ditetapkan untuk dilancarkan pada 13:20 UTC (8:20 pagi CT ), namun, pelancaran telah ditunda akibat injap tekanan beku di penggalak Super Heavy (peringkat pertama) pada T- 8:05, yang membawa kepada kebimbangan mengenai kejayaan tekanan Booster 7. Sebelum tundaan dipanggil, kawalan SpaceX berusaha menyelesaikan isu itu dan meneruskan pelancaran pada hari yang sama. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh kekurangan tindak balas daripada injap ketika menuju masa pencucuhan, kawalan misi telah membuat keputusan untuk memanfaatkan sepenuhnya propelan dan tekanan sambil tidak meletakkan keseluruhan kenderaan dalam risiko. Daripada mengeluarkan propelan, SpaceX meneruskan latihan "pakaian basah" dan menghentikan pemasa pada T-40 saat. SpaceX berkata bahawa ia akan memerlukan sekurang-kurangnya 48 jam untuk mengisi semula propelan bagi percubaan lain.

Pelancaran 20 April 

Tempoh pelancaran kedua selama 92 minit dibuka pada 13:28 UTC (8:28 am CDT) pada hari Khamis, 20 April.

Kenderaan itu dilancarkan dari Starbase, di Boca Chica, Texas, di Pantai Teluk AS. Berikutan kejayaan pelancaran dan pelepasan menara pada 8:33 CDT, tiga daripada 33 enjin Raptor telah ditunjukkan oleh SpaceX sebagai ditutup apabila kenderaan itu berangkat dari tanah. Menjelang T+1:07, enam enjin Raptor telah dimatikan. Selepas berjaya melepasi maks q, penggalak dan kapal angkasa gagal berpisah pada saat dijadualkan pada T+2:52, tatkala ia nampaknya mempamerkan gerakan membalik tanpa mematikan enjinnya terlebih dahulu.

Semasa pemisahan Starship dan Super Heavy yang tidak berjaya yang memerlukan roket berputar untuk mengorientasikan semula dirinya, badan mula berputar secara tidak terkawal, mengeluarkan kepulan asap putih. Peringkat-peringkat itu kekal bersambung antara satu sama lain selama lebih seminit, sehingga sistem penamatan penerbangan autonomi roket itu memerintahkan kenderaan itu pecah secara terkawal. Starship dan Super Heavy telah ditamatkan secara berasingan: Booster 7 telah dimusnahkan pada T+3:59, Ship 24 meletup pada T+4:01. Kenderaan itu mencapai ketinggian puncak 39 km.

Oleh kerana SpaceX sengaja meminimumkan infrastruktur perlindungan pelancaran (seperti tidak memasang sistem banjir air atau pengalih api), roket itu menyebabkan kerosakan pada pelabuhan angkasa dan infrastruktur sekitarnya. Semasa lepas landas, roket itu mengeluarkan kepulan pasir dan habuk yang besar di pad, dengan laporan di Port Isabel, kira-kira 10 batu dari tapak pelancaran, mengenai zarah yang menutupi kereta dan permukaan lain, dan tingkap pecah di sebuah perniagaan tempatan. Konkrit yang mendasari tapak pelancaran dan roket itu juga terpelanting.

Rujukan 

2023 di Amerika Syarikat
2023 dalam penerbangan angkasa lepas
SpaceX Starship