Starship του SpaceX V2 εναντίον V1: Ποια είναι η διαφορά;

Νωρίτερα φέτος, η SpaceX παρουσίασε τη νέα έκδοση του Starship της, που ονομάζεται “V2 Starship” από τον Elon Musk. Το V1 Starship ήταν το πρωτότυπο που έδωσε στους μηχανικούς τις πληροφορίες που χρειάζονταν για την ανάπτυξη του νέου V2. Το αναβαθμισμένο πρωτότυπο του SpaceX στοχεύει να διορθώσει μερικά από τα χειρότερα ελαττώματα του V1, συμπεριλαμβανομένης της “απρογραμματισμένης αποσυναρμολόγησης”.

Μερικά από οι αλλαγές είναι αμέσως εμφανείςόπως η αύξηση ύψους. Το V2 φτάνει στα 171 πόδια (52,1 μέτρα), μια αύξηση 6 ποδιών από τα 165 πόδια του V1 (50,3 μέτρα). Το επιπλέον ύψος δημιουργεί χώρο για περισσότερο προωθητικό. περίπου 300 επιπλέον μετρικούς τόνους από αυτό. Το πιο σημαντικό, το V2 μείωσε την άδεια μάζα του από 100 μετρικούς τόνους σε 85 μετρικούς τόνους, ενώ επέκτεινε την χωρητικότητα καυσίμου από 1.200 μετρικούς τόνους σε 1.500 μετρικούς τόνους.

Οι πύραυλοι ζουν ή πεθαίνουν με βάση την αναλογία μάζας τους, η οποία είναι η σχέση μεταξύ του βάρους του προωθητικού και του ξηρού βάρους. Η πτώση 15 τόνων δομικού βάρους με την προσθήκη 300 τόνων καυσίμου δίνει στον V2 καλύτερα περιθώρια για τροχιακά εγκαύματα και προσγείωση. Η ελαφρύτερη δομή σημαίνει ότι υπάρχει περισσότερο διαθέσιμο καύσιμο για επανείσοδο και έχει μεγαλύτερη χωρητικότητα για ωφέλιμα φορτία, κάτι που μεταφράζεται σε καλύτερη απόδοση στις πραγματικές αποστολές και όχι σε δοκιμαστικές πτήσεις. Αφού ανέλυσαν τις δοκιμαστικές πτήσεις του V1, οι μηχανικοί μπόρεσαν να καταλάβουν προβλήματα με τη διαχείριση και τον χειρισμό της θερμότητας κατά την επανείσοδο, ειδικά την αεροδυναμική ευστάθεια του σκάφους. Χρησιμοποιώντας αυτά τα δεδομένα, το V2 βελτιώνει αυτά τα προβλήματα σχεδιασμού, διορθώνοντας αυτά τα αδύνατα σημεία.

Τα μπροστινά πτερύγια στο V2 άλλαξαν σημαντικά σε σύγκριση με το V1. Αρχικά, ήταν πιο παχιά, με τα πτερύγια V2 ​​να είναι πιο λεπτά, να εξοικονομούν βάρος και να είναι ευθυγραμμισμένα διαφορετικά (στις 140 μοίρες, σε σύγκριση με 180 μοίρες στην περίπτωση του προκατόχου του). Τα πτερύγια μετακινήθηκαν επίσης στην υπήνεμη πλευρά (την προστατευμένη πλευρά κατά την επανείσοδο) για να αποφευχθεί η άμεση θερμότητα. Το Starship V1 έδειξε ένα πρόβλημα κατά την υπερηχητική πτήση που λύνει αυτή η αλλαγή.

Το Starship V1 είχε κωνικούς θόλους μεταξύ των προωθητικών δεξαμενών, αλλά αυτοί έχουν αντικατασταθεί από ελλειπτικούς θόλους στο V2. Η παράδοση της πρόωσης έχει επίσης αλλάξει, με το V2 να επιλέγει ξεχωριστούς αγωγούς καθόδου για τους τρεις κινητήρες Raptor Vacuum σε αντίθεση με το μοναδικό κοινόχρηστο κανάλι του V1. Οι τρεις κεντρικοί κινητήρες Raptor εξακολουθούν να μοιράζονται έναν κατερχόμενο, αλλά η παροχή στους κινητήρες κενού μεμονωμένων τροφοδοσιών καυσίμου καθιστά λιγότερο πιθανό ένα μόνο σημείο αστοχίας να επηρεάσει πολλαπλούς από τους έξι κινητήρες Raptor κατά τη διάρκεια παρατεταμένων εγκαυμάτων. Το αποτέλεσμα είναι καλύτερη ροή καυσίμου και αξιοπιστία τροφοδοσίας κινητήρα.

Τα συστήματα ελέγχου ωστικού διανύσματος άλλαξαν επίσης, με το V2 να αντικαθιστά τα υδραυλικά συστήματα ελέγχου και όλα τα σχετικά μηχανήματα με ηλεκτρικά. Ο σχεδιασμός του V2 καταλήγει πολύ πιο καθαρός και απλούστερος από το V1. Η παρατήρηση των πτήσεων 1 έως 4 έδωσε υποδείξεις για το τι έπρεπε να αλλάξει. Τα συστήματα θερμικής θωράκισης και τροφοδοσίας κινητήρα αναγνωρίστηκαν ως πιθανά σημεία αστοχίας και ο σχεδιασμός του V2 αντιμετωπίζει αυτές τις αδυναμίες.

Παρά το γεγονός ότι ήταν μια αναβάθμιση, το V2 δεν προοριζόταν ποτέ να παραμείνει. Η πτήση 11 τον Οκτώβριο του 2025 ήταν η τελευταία του V2 και η SpaceX έχει ήδη προχωρήσει στην ανάπτυξη και τη δοκιμή του V3. Οι γρήγοροι χρόνοι ανάπτυξης είναι στάνταρ για την εταιρεία, επομένως αυτό δεν αποτελεί έκπληξη. Το V2 επέτρεψε στη SpaceX να προσαρμόσει τις προσδοκίες της.

Αρχικά, το V2 επρόκειτο να μεταφέρει ωφέλιμο φορτίο 100 μετρικών τόνων (220.000 λίβρες), αλλά αυτό αναθεωρήθηκε σε 35 μετρικούς τόνους (77.000 λίβρες), δείχνοντας πόσο δύσκολη είναι η κατασκευή ενός διαστημικού σκάφους όπως αυτό. Ωστόσο, το αναθεωρημένο ωφέλιμο φορτίο είναι ένα σημαντικό άλμα από τις δυνατότητες του V1 μόνο για επίδειξη. Η μεγαλύτερη αλλαγή μεταξύ V1 και V2 προέρχεται από τις διαδικασίες παραγωγής. Τα πρωτότυπα μόνο jigs του V1 αντικαταστάθηκαν από νέες τυποποιημένες εκδόσεις. Η ίδια η κατασκευή μετατοπίστηκε στις νέες εγκαταστάσεις Starfactory της SpaceX, φέρνοντας μαζί της καλύτερη συνέπεια και ποιοτικό έλεγχο. Αυτές οι βελτιώσεις θα μεταφερθούν στο V3.

Το V2 ήταν ένα σκαλοπάτι, αλλά απέδειξε ότι η προϋπόθεση για το σχεδιασμό αυτών των διαστημικών σκαφών λειτούργησε και ότι είχε τη δυνατότητα να αλλάξει για πάντα το διαστημικό ταξίδι. Τα V1 και V2 κατασκευάστηκαν ως πειραματικά σκάφη για να επικυρώσουν την προσέγγιση του SpaceX. Η επιτυχής επανείσοδος και η προσγείωση του V2 απέδειξαν τα έργα σχεδιασμού, ανοίγοντας το μονοπάτι για τις επιχειρησιακές αποστολές του V3. Η SpaceX επέλεξε το Starship για τις σεληνιακές προσγειώσεις της NASA στην Άρτεμις και η εταιρεία έχει ως απώτερο στόχο τον αποικισμό του Άρη. Το V2 ήταν προσωρινό, αλλά απέδειξε ότι το διαστημόπλοιο που θα φτάσει εκεί είναι βιώσιμο.