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Five things to watch for when Starship takes off Saturday morning

Cinco cosas a tener en cuenta cuando Starship despegue el sábado por la mañana

liberar: 2023/11/18 19:39 leer: 988

Autor original:STEPHEN CLARK

Fuente original:https://arstechnica.com/space/2023/11/five-things-to-watch-for-when-starship-takes-off-saturday-morning/

SpaceX's giant Starship rocket is poised to head for space from South Texas.

El cohete gigante Starship de SpaceX está listo para dirigirse al espacio desde el sur de Texas.

BOCA CHICA BEACH, Texas—Early Saturday morning, SpaceX will load more than 10 million pounds of super-cold methane and liquid oxygen into the propellant tanks inside the company's second flight-ready Super Heavy booster and Starship rocket.

BOCA CHICA BEACH, Texas—El sábado por la mañana temprano, SpaceX cargará más de 10 millones de libras de metano súper frío y oxígeno líquido en los tanques de propulsor dentro del segundo propulsor Super Heavy y el cohete Starship listos para volar de la compañía.

Then, if all goes according to plan, 33 Raptor engines will light at 7 am CST (13:00 UTC) to propel this gigantic rocket into the sky over Boca Chica Beach, a remote stretch of South Texas shoreline a couple of miles north of the US-Mexico border. SpaceX will live stream the event on X.

Luego, si todo va según lo planeado, 33 motores Raptor se encenderán a las 7 am CST (13:00 UTC) para impulsar este gigantesco cohete hacia el cielo sobre la playa de Boca Chica, un tramo remoto de la costa del sur de Texas, un par de millas al norte de la frontera México-Estados Unidos. SpaceX transmitirá en vivo el evento en X.

Space fans got what they hope will be their last look at this particular rocket Friday night, hours before law enforcement closed off public access to the launch site. One of the neat things about SpaceX's privately-owned South Texas launch site, named Starbase, is the public can approach within a few hundred feet of the rocket. The surrounding mud flats, dunes, and beach are all public land.

Los fanáticos del espacio tuvieron lo que esperan sea su último vistazo a este cohete en particular el viernes por la noche, horas antes de que las autoridades cerraran el acceso público al sitio de lanzamiento. Una de las cosas interesantes del sitio de lanzamiento privado de SpaceX en el sur de Texas, llamado Starbase, es que el público puede acercarse a unos pocos cientos de pies del cohete. Las marismas, las dunas y la playa circundantes son terrenos públicos.

At government launch sites, such as Cape Canaveral, Florida, public access is generally restricted to guided tours. Even then, the closest most people can get to an active launch pad is about a mile, and much farther than that on launch days.

En los sitios de lanzamiento gubernamentales, como Cabo Cañaveral, Florida, el acceso público generalmente está restringido a visitas guiadas. Incluso entonces, lo más cerca que la mayoría de la gente puede estar de una plataforma de lanzamiento activa es aproximadamente una milla, y mucho más lejos en los días de lanzamiento.

SpaceX delayed the Starship test flight from Friday to replace actuators on grid fins positioned near the top of the rocket's first stage. Ground teams removed the upper stage from the rocket Thursday to complete the repairs, then reinstalled the upper stage Friday morning to continue with launch preparations.

SpaceX retrasó el vuelo de prueba de Starship desde el viernes para reemplazar los actuadores en las aletas de rejilla ubicadas cerca de la parte superior de la primera etapa del cohete. Los equipos de tierra retiraron la etapa superior del cohete el jueves para completar las reparaciones y luego reinstalaron la etapa superior el viernes por la mañana para continuar con los preparativos del lanzamiento.

The test flight on tap Saturday, if fully successful, will put SpaceX on a path toward additional demonstrations, and perhaps the first operational Starship flights to carry Starlink Internet satellites into orbit. Eventually, SpaceX wants Starship to be the next-generation vehicle to replace and expand the capacity offered by the company's existing Falcon 9 rocket and Dragon spacecraft.

El vuelo de prueba que se realizará el sábado, si es completamente exitoso, pondrá a SpaceX en el camino hacia demostraciones adicionales y quizás los primeros vuelos operativos de Starship para poner en órbita los satélites de Internet Starlink. Eventualmente, SpaceX quiere que Starship sea el vehículo de próxima generación para reemplazar y ampliar la capacidad ofrecida por el cohete Falcon 9 y la nave espacial Dragon existentes de la compañía.

On Saturday, SpaceX's launch team will begin loading propellants into the Super Heavy booster and Starship upper stage a little more than 90 minutes before liftoff time. Thermal conditioning of the rocket's Raptor engines will start around 20 minutes prior to launch. In the final 10 seconds of the countdown, several hundred thousand gallons of water will flow through a deluge system to dampen the energy from the nearly simultaneous ignition of 33 Raptor engines at the bottom of the rocket.

El sábado, el equipo de lanzamiento de SpaceX comenzará a cargar propulsores en el propulsor Super Heavy y en la etapa superior de Starship un poco más de 90 minutos antes de la hora de despegue. El acondicionamiento térmico de los motores Raptor del cohete comenzará unos 20 minutos antes del lanzamiento. En los últimos 10 segundos de la cuenta regresiva, varios cientos de miles de galones de agua fluirán a través de un sistema de diluvio para amortiguar la energía del encendido casi simultáneo de 33 motores Raptor en la parte inferior del cohete.

If you're a space enthusiast, that's when the real fun begins. Here are five things to watch for on SpaceX's second full-scale Starship test flight.

Si eres un entusiasta del espacio, ahí es cuando comienza la verdadera diversión. Aquí hay cinco cosas a tener en cuenta en el segundo vuelo de prueba de Starship a gran escala de SpaceX.

1. How will the launch pad hold up?

When the first Starship rocket launched April 20, it made a big mess. The blast from the Super Heavy booster's Raptor engines blew a hole in the concrete beneath the pedestal the rocket sits before launch. Massive chunks of concrete were strewn across hundreds of acres around the launch pad, denting tanks and carving craters in the surrounding mud flats. Clouds of dust and sand fell on communities several miles away.

1. ¿Cómo resistirá la plataforma de lanzamiento? Cuando el primer cohete Starship se lanzó el 20 de abril, causó un gran desastre. La explosión de los motores Raptor del propulsor Super Heavy abrió un agujero en el concreto debajo del pedestal sobre el que se asienta el cohete antes del lanzamiento. Enormes trozos de concreto estaban esparcidos a lo largo de cientos de acres alrededor de la plataforma de lanzamiento, abollando los tanques y abriendo cráteres en las marismas circundantes. Nubes de polvo y arena cayeron sobre comunidades a varios kilómetros de distancia.

This is something SpaceX doesn't want to repeat with the second test flight, so engineers installed a water deluge system at the pad to protect it from similar damage again. In the final seconds of the countdown, the deluge system will release up to 358,000 gallons of fresh water through channels built into a steel plate installed underneath the pad's circular launch mount. The fountain-like flow of water is supposed to absorb the heat and acoustic energy from the Super Heavy engines.

Esto es algo que SpaceX no quiere repetir con el segundo vuelo de prueba, por lo que los ingenieros instalaron un sistema de diluvio de agua en la plataforma para protegerla nuevamente de daños similares. En los últimos segundos de la cuenta atrás, el sistema de diluvio liberará hasta 358.000 galones de agua dulce a través de canales integrados en una placa de acero instalada debajo del soporte de lanzamiento circular de la plataforma. Se supone que el flujo de agua en forma de fuente absorbe el calor y la energía acústica de los motores Super Heavy.

Other launch pads, including SpaceX's own launch facilities for the Falcon 9 rocket, use similar water deluge systems.

Otras plataformas de lanzamiento, incluidas las propias instalaciones de lanzamiento de SpaceX para el cohete Falcon 9, utilizan sistemas de diluvio de agua similares.

SpaceX tested the water deluge system several times since April, including on a pair of hold-down engine tests with the Super Heavy booster in August. The launch pad held up fine during those hot-fire tests, and we'll soon know if the deluge system does the job during a real launch.

SpaceX probó el sistema de diluvio de agua varias veces desde abril, incluido un par de pruebas de motor de retención con el propulsor Super Heavy en agosto. La plataforma de lanzamiento se mantuvo bien durante esas pruebas de fuego, y pronto sabremos si el sistema de diluvio funciona durante un lanzamiento real.

2. Will the Raptor engines do better this time?

At least five of the 33 Raptor engines failed on the Super Heavy booster when it flew for the first time in April. SpaceX will try to improve on that with the second test flight of the Super Heavy-Starship rocket.

2. ¿Los motores Raptor funcionarán mejor esta vez? Al menos cinco de los 33 motores Raptor fallaron en el propulsor Super Heavy cuando voló por primera vez en abril. SpaceX intentará mejorar esto con el segundo vuelo de prueba del cohete Super Heavy-Starship.

These engines each generate a half-million pounds of thrust, for a total of nearly 17 million pounds of thrust while the Super Heavy booster powers the rocket for the first two-and-a-half minutes of the flight. This is more than twice the thrust of the Saturn V rocket used for the Apollo Moon missions. SpaceX can afford to lose a handful of engines without any catastrophic effects on the test flight, but it would be nice if the rocket lost none.

Cada uno de estos motores genera medio millón de libras de empuje, para un total de casi 17 millones de libras de empuje, mientras que el propulsor Super Heavy impulsa el cohete durante los primeros dos minutos y medio del vuelo. Esto es más del doble del empuje del cohete Saturno V utilizado para las misiones Apolo a la Luna. SpaceX puede permitirse el lujo de perder un puñado de motores sin efectos catastróficos en el vuelo de prueba, pero sería bueno que el cohete no perdiera ninguno.

In April, propellant leaks and fires in the booster's engine compartment severed connection with the rocket's primary flight computer, and the vehicle lost control a little more than two minutes into the flight. Shortly thereafter, a self-destruct mechanism activated to blow up the rocket.

En abril, fugas de propulsor e incendios en el compartimiento del motor del propulsor cortaron la conexión con la computadora de vuelo principal del cohete y el vehículo perdió el control a poco más de dos minutos de vuelo. Poco después, se activó un mecanismo de autodestrucción para hacer estallar el cohete.

For the second test flight, SpaceX technicians tightened bolts in fuel manifold connections on the Raptor engines to reduce the risk of leaks. They've also beefed up shielding between the engines to protect adjacent Raptors from an explosion on a neighboring engine. On future launches, Raptor engines will have redesigned fuel manifolds to fully address the part that is prone to leaks.

Para el segundo vuelo de prueba, los técnicos de SpaceX apretaron los pernos en las conexiones del colector de combustible de los motores Raptor para reducir el riesgo de fugas. También han reforzado el blindaje entre los motores para proteger a los Raptors adyacentes de una explosión en un motor vecino. En lanzamientos futuros, los motores Raptor tendrán colectores de combustible rediseñados para abordar completamente la parte que es propensa a tener fugas.

"We do anticipate the Raptor engines will perform better for this test," said Lisa Watson-Morgan, manager of NASA's Human Landing System program, which oversees a SpaceX contract to develop a human-rated lunar lander based on the Starship design. "By the time of the Human Landing System Starship, we will be on a much later generation of Raptor, thereby having the predictability of the engines that is required for human-rating of the Starship itself."

"Anticipamos que los motores Raptor funcionarán mejor para esta prueba", dijo Lisa Watson-Morgan, gerente del programa Human Landing System de la NASA, que supervisa un contrato de SpaceX para desarrollar un módulo de aterrizaje lunar con capacidad humana basado en el diseño de Starship. "Para cuando llegue el Starship con sistema de aterrizaje humano, estaremos en una generación mucho más tardía de Raptor, por lo que tendremos la previsibilidad de los motores que se requiere para la calificación humana del Starship".

The Super Heavy booster's steering system also has an upgrade debuting on the second test flight. This is a switch from a hydraulic thrust vector control mechanism to an electric one to gimbal, or pivot, thrust from the cluster of 13 Raptor engines at the center of the Super Heavy booster. The outer ring of 20 engines do not gimbal.

El sistema de dirección del propulsor Super Heavy también tiene una actualización que debuta en el segundo vuelo de prueba. Se trata de un cambio de un mecanismo de control del vector de empuje hidráulico a uno eléctrico para girar el empuje del grupo de 13 motores Raptor en el centro del propulsor Super Heavy. El anillo exterior de 20 motores no tiene cardán.

3. How will hot staging work?

Then, at 2 minutes and 41 seconds into the flight, there's another big moment. This is when the Super Heavy booster will switch off its engines and release from the Starship upper stage to climbing into space.

3. ¿Cómo funcionará la puesta en escena? Luego, a los 2 minutos y 41 segundos de vuelo, hay otro gran momento. Aquí es cuando el propulsor Super Heavy apagará sus motores y se liberará de la etapa superior de Starship para ascender al espacio.

The rocket flown on the April 20 test flight didn't make it this far before tumbling out of control. Assuming the rocket is still flying steady at this point, the Super Heavy booster will shut down most of its engines to start the stage separation sequence, followed by the physical disconnection of the stages at the exact moment the Raptor engines ignite on the upper stage. This "hot staging" technique, though novel for SpaceX, has been used on a number of Russian rockets for decades.

El cohete volado en el vuelo de prueba del 20 de abril no llegó tan lejos antes de perder el control. Suponiendo que el cohete todavía esté volando estable en este punto, el propulsor Super Heavy apagará la mayoría de sus motores para iniciar la secuencia de separación de etapas, seguido de la desconexión física de las etapas en el momento exacto en que los motores Raptor se encienden en la etapa superior. Esta técnica de "puesta en escena en caliente", aunque novedosa para SpaceX, se ha utilizado en varios cohetes rusos durante décadas.

Typically, rockets switch off their booster engines for a few seconds before jettisoning the first stage, and then lighting the upper stage a moment later. The upshot of the change is it increases the Starship’s payload lift capability, which already amounted to more than 100 metric tons to low Earth orbit. But it means engineers had to add shielding to the top of the stainless steel booster, which SpaceX wants to recover and reuse numerous times.

Normalmente, los cohetes apagan sus motores propulsores durante unos segundos antes de desechar la primera etapa y luego encienden la etapa superior un momento después. El resultado del cambio es que aumenta la capacidad de elevación de carga útil de Starship, que ya ascendía a más de 100 toneladas métricas a la órbita terrestre baja. Pero esto significa que los ingenieros tuvieron que agregar blindaje a la parte superior del propulsor de acero inoxidable, que SpaceX quiere recuperar y reutilizar en numerosas ocasiones.

One of the design changes required to implement hot staging is a new 6-foot extension to the top of the Super Heavy booster with vents to allow super-hot gas from the upper stage engines to safely flow out of the rocket’s structure “and not just blow itself up,” Musk said earlier this year. “This is the most risky thing, I think, for the next flight.”

Uno de los cambios de diseño necesarios para implementar la etapa caliente es una nueva extensión de 6 pies en la parte superior del propulsor Super Heavy con respiraderos para permitir que el gas súper caliente de los motores de la etapa superior fluya de manera segura fuera de la estructura del cohete “y no solo explotar”, dijo Musk a principios de este año. "Creo que esto es lo más arriesgado para el próximo vuelo".

"I think the probability of this next flight working, getting to orbit, is much higher than the last one," Musk continued. "Maybe it's like 60 percent. It depends on how well we do at stage separation.”

"Creo que la probabilidad de que este próximo vuelo funcione, de llegar a órbita, es mucho mayor que la del último", continuó Musk. "Tal vez sea como el 60 por ciento. Depende de qué tan bien lo hagamos en la separación de etapas".

4. Can Starship fly in space?

SpaceX tested five Starship prototypes in 2020 and 2021 on high-altitude flights within the atmosphere, for the purpose of wringing out the company's concept on how to land the vehicle. These tests all ended in explosions until the last one on May 5, 2021, when a full-scale Starship upper stage safely landed after flying to an altitude of around 33,000 feet (10 kilometers).

4. ¿Puede Starship volar en el espacio? SpaceX probó cinco prototipos de Starship en 2020 y 2021 en vuelos a gran altitud dentro de la atmósfera, con el fin de exprimir el concepto de la compañía sobre cómo aterrizar el vehículo. Todas estas pruebas terminaron en explosiones hasta la última el 5 de mayo de 2021, cuando una etapa superior de Starship a gran escala aterrizó de forma segura después de volar a una altitud de alrededor de 33.000 pies (10 kilómetros).

These were dramatic events. SpaceX showed the Starship could descend back to Earth with a "belly flop" maneuver, then safely flip from horizontal to vertical orientation just before reaching the ground for a propulsive landing.

Fueron acontecimientos dramáticos. SpaceX mostró que Starship podía descender de regreso a la Tierra con una maniobra de "caída del vientre" y luego girar de manera segura de la orientación horizontal a la vertical justo antes de llegar al suelo para un aterrizaje propulsor.

What those flights didn't do was test Starship in space. That could happen Saturday, assuming good performance from the Super Heavy booster. Starship's upper stage has six Raptor engines, three steerable engines in the center and three Raptors with larger fixed nozzles around the perimeter of the rocket. The three engines with larger nozzles are optimized for operation in the airless vacuum of space.

Lo que esos vuelos no hicieron fue probar Starship en el espacio. Eso podría suceder el sábado, suponiendo un buen desempeño del propulsor Super Heavy. La etapa superior de Starship tiene seis motores Raptor, tres motores orientables en el centro y tres Raptors con boquillas fijas más grandes alrededor del perímetro del cohete. Los tres motores con boquillas más grandes están optimizados para funcionar en el vacío sin aire del espacio.

These six Raptor engines will produce nearly twice the thrust of the booster stage of SpaceX's workhorse Falcon 9 rocket. That's a lot of oomph for an upper stage. The flight profile for SpaceX's second full-scale Starship test flight, designated OFT-2 or IFT-2, calls for the six upper stage Raptor engines to burn for around six minutes, until shutting off at 8 minutes and 33 seconds into the mission, accelerating the rocket nearly to orbital velocity.

Estos seis motores Raptor producirán casi el doble del empuje de la etapa propulsora del cohete Falcon 9 de SpaceX. Eso es mucho empuje para una etapa superior. El perfil de vuelo para el segundo vuelo de prueba de Starship a gran escala de SpaceX, designado OFT-2 o IFT-2, requiere que los seis motores Raptor de la etapa superior funcionen durante unos seis minutos, hasta que se apaguen a los 8 minutos y 33 segundos de la misión. acelerando el cohete casi a la velocidad orbital.

But SpaceX has never tried to ignite Raptor engines in a space-like environment. The air pressure here is a tiny fraction of what it is at sea level. Several rockets have failed at ignition of their upper stages this year, including the inaugural flights of Japan's new H3 rocket and Relativity Space's Terran 1 rocket. Will Starship continue the trend?

Pero SpaceX nunca ha intentado encender motores Raptor en un entorno espacial. La presión del aire aquí es una pequeña fracción de la que hay al nivel del mar. Varios cohetes han fallado en el encendido de sus etapas superiores este año, incluidos los vuelos inaugurales del nuevo cohete H3 de Japón y el cohete Terran 1 de Relativity Space. ¿Continuará Starship la tendencia?

5. Will the booster and ship make it back to Earth?

If everything goes perfectly, or close to it, Starship will coast through space for a little more than an hour. After initially heading east from South Texas over the Gulf of Mexico, Starship will fly over the Straits of Florida just north of Cuba, then over the Atlantic Ocean, Africa, and the Indian Ocean. SpaceX is intentionally not giving the rocket enough velocity to maintain a stable orbit, so Starship will reenter the atmosphere over the Pacific Ocean and target a predawn splashdown northwest of Hawaii.

5. ¿El propulsor y la nave regresarán a la Tierra? Si todo va perfectamente, o casi, Starship navegará por el espacio durante poco más de una hora. Después de dirigirse inicialmente al este desde el sur de Texas sobre el Golfo de México, Starship volará sobre el Estrecho de Florida, justo al norte de Cuba, luego sobre el Océano Atlántico, África y el Océano Índico. SpaceX no está dando intencionalmente al cohete la velocidad suficiente para mantener una órbita estable, por lo que Starship volverá a entrar en la atmósfera sobre el Océano Pacífico y apuntará a un aterrizaje antes del amanecer al noroeste de Hawaii.

One side of the stainless steel Starship upper stage is covered with ceramic tiles to shield the rocket from the heat of reentry. There are fins on Starship to help guide it through the atmosphere before finally reaching the surface of the Pacific about 90 minutes after launching from Texas.

Un lado de la etapa superior de acero inoxidable de Starship está cubierto con baldosas de cerámica para proteger el cohete del calor del reingreso. Hay aletas en Starship para ayudar a guiarlo a través de la atmósfera antes de llegar finalmente a la superficie del Pacífico unos 90 minutos después de su lanzamiento desde Texas.

The Super Heavy booster will also attempt a controlled splashdown in the sea after falling away from the Starship upper stage. Its target will be a controlled water landing in the Gulf of Mexico around 20 miles (32 kilometers) off the Texas coast, using thrust from a subset of its Raptor engines to brake for splashdown.

El propulsor Super Heavy también intentará un amerizaje controlado en el mar después de caer desde la etapa superior de Starship. Su objetivo será un aterrizaje controlado en el agua en el Golfo de México, a unas 20 millas (32 kilómetros) de la costa de Texas, utilizando el empuje de un subconjunto de sus motores Raptor para frenar y amerizar.

These recovery experiments are akin to SpaceX's tests of the recovery system on the Falcon 9 booster in the mid-2010s. Those tests ended in a series of crash landings before the company successfully landed a Falcon 9 booster of the first time in 2015, five years after the first Falcon 9 launch.

Estos experimentos de recuperación son similares a las pruebas que SpaceX realizó del sistema de recuperación en el propulsor Falcon 9 a mediados de la década de 2010. Esas pruebas terminaron en una serie de aterrizajes forzosos antes de que la compañía aterrizara con éxito un propulsor Falcon 9 por primera vez en 2015, cinco años después del primer lanzamiento del Falcon 9.

SpaceX eventually wants to land the Super Heavy booster and Starship vehicle back at their launch pad for inspections, refueling, and rapid reuse. For the rocket's experimental test flights, water landings will do.

SpaceX finalmente quiere aterrizar el propulsor Super Heavy y el vehículo Starship en su plataforma de lanzamiento para inspecciones, reabastecimiento de combustible y reutilización rápida. Para los vuelos de prueba experimentales del cohete, los aterrizajes en el agua serán suficientes.


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