BFR

Kohteesta Wikipedia
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
Taiteilijan näkemys BFR -raketin laukaisusta avaruuteen.

BFR (Big Falcon Rocket) on SpaceX:n kehitteillä oleva avaruuskuljetusväline. Se koostuu kahdesta osasta. Maasta laukaisuissa ensimmäisenä vaiheena on BFB (BFR-booster-kantoraketti, Super Heavy). Toisena vaiheena on BFS (Big Falcon Starship tai Starship), joka on rakettivaiheen ja avaruuskapselin kiinteä yhdistelmä. Maasta LEO:lle hyötykuorma on ainakin 100 tonnia, joten BFR on superraskas-kantoraketti. BFS:n on tarkoitus kyetä lentämään Maasta Marsiin sekä nousemaan sieltä ja palaamaan Maahan hyödyntämällä välitankkauksia.

SpaceX:n tavoitteena on lopulta käyttää BFR:ää kaikkiin lentoihinsa.[1] Näihin kuuluvat nykyisten Falcon-rakettien lennot ja tulevat Kuu- ja Mars-lennot.

BFB on jatkumoa Falcon 9 -raketin uudelleenkäytettävälle ensimmäiselle vaiheelle mutta uudessa kokoluokassa ja uudella ajoaineella. BFR:n ajoaineena on nestemetaani ja nestehappi. Rakettimoottorina on sitä varten kehitetty Raptor.

BFS sen sijaan on täysin uutta monella tapaa jo perusratkaisujen tasolla. Se on rakettivaiheen ja avaruuskapselin yhdistelmä. Maahan tai Marsiin laskeutumisessa se käyttää aluksi ruostumattomasta teräksestä valmistettua laajaa runkoaan hidastamaan valtaosan vauhdistaan. Aerodynaamisen jarrutuksen aikana alusta ohjataan etuosan kahdella pienemmällä ja takaosan kahdella isommalla siivekkeellä. Ohjaustapa muistuttaa enemmän laskuvarjohyppääjää kuin lentokonetta. Lopulta alus kääntyy ja laskeutuu propulsiivisesti pystyyn kolmen jalkansa varaan. Perän ohjaussiivekkeet toimivat myös laskeutumisjalkoina; kolmas jalka on aluksen selkäpuolella oleva kiinteä siiveke. BFS:ää on tarkoitus rakentaa kolme eri versiota: miehitetty alus, miehittämätön rahtialus sekä miehittämätön avaruustankkeri.[2] Tankkerilla on tarkoitus tankata avaruusalus avaruudessa. Lisäksi suunnitelmana on tankata alusta Marsissa paikan päällä tehdyllä ajoaineella. Tällöin alus voisi palata Marsista Maahan. Rakettimoottorina on Raptor.

BFR:n kehityshistoria[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Koko järjestelmä oli alun perin tarkoitus rakentaa pääosiltaan hiilikomposiiteista (materiaalin hinta noin 135$ per kilogramma), mutta liian suuri hinta ja tuotannon hitaus ajoi perinteisempään mutta myös vaihtoehtoisempaan suuntaan. Pääasialliseksi valmistusmateriaaliksi valikoitui raketeissa harvinaisempi mutta sinänsä perinteinen materiaali ruostumaton teräs. Syitä tähän on erityisesti murto-osan kustannukset (3$ per kilogramma), valmiiksi kattava kokemus teräsrakentamisesta ja materiaalin kestävyys kryogeenisissä sekä kuumissa lämpötiloissa.[3]

Starhopper[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Starhopper, ensimmäinen lentänyt prototyyppi, SpaceX South Texas Launch Site

Vuoden 2019 alussa alkoi testikappaleiden rakentaminen. SpaceX rakentaa ja testaa parhaillaan Starhopper-nimistä testialusta Boca Chicassa eteläisessä Texasissa. Kuten Falcon 9:n Grasshopper testit aikoinaan, tämänkin on tarkoitus testata uuden raketin ja rakettimoottorien soveltuvuutta propulsiiviseen laskeutumiseen. Kyseinen laite lentää korkeimmillaan 5 kilometrin korkeuteen.[4]

Starhopper kohosi pystyyn vain kuudessa viikossa. Takapakkeja on myös tullut, koska aluksen erillisenä ollut nokkaosa kaatui kovassa tuulessa ja on ollut sen jälkeen jatkohuollossa. Valmistuttuaan alus siirrettiin läheiselle laukaisualustalle. Aluksen testaus alkoi ajoaineen tankkauskokeilla. [5] 3. huhtikuuta 2019 Raptor-moottori sytytettiin ensimmäistä kertaa osana alusta staattisessa testissä, jossa alus on liekalla kiinni alustassa. [6] Ensimmäinen vapaa lento tehtiin 25. heinäkuuta 2019 yhdellä moottorilla. 22 sekunnin lennolla alus nousi noin 20 metrin korkeuteen ja liikkui myös sivusuunnassa. Lopuksi alus laskeutui hallitusti alas.

BFB:n kehityshistoria[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

BFS:n kehityshistoria[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Suunnitteluvaiheessa esillä oli ajatus käyttää lämpökilven lisäksi suurimman lämpörasituksen kohdissa perspiraatiojäähdytystä eli ajoainetta vuodettaisiin pienistä rei'istä hikoilun tapaan. Esillä on ollut myös ajatus testata BFS:n tekniikkaa kehittämällä Falcon 9:n toisesta vaiheesta testialus "BFS mini".

Ensimmäiset orbitaaliset BFS-prototyypit ovat rakenteilla. Yksi eteläisessä Texasissa ja toinen Floridassa, nimiltään Mk1 ja Mk2 .

Rakenne[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

BFR
Valmistaja SpaceX
Mitat
Korkeus 118 m
Halkaisija 9 m
Massa 4 400 000 kg
Kapasiteetti

100,000+ kg (LEO; välitankkauksella myös Kuu ja Mars)

Laukaisuhistoria
Status kehitteillä
Vaiheet
1.  -  BFB
Moottori: 31*Raptor
Työntövoima: 61,8 MN
Ajoaine: CH4 / LOX
2.  -  BFS
Moottori: 7*Raptor
Työntövoima: 13.9 MN
Ajoaine: CH4 / LOX

BFB[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

BFS[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lennot[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Vuoden 2018 arvioiden mukaan ensimmäiset koelennot on tarkoitus aloittaa noin 2021 alkaen. Aluksi tarkoitus on tehdä Falcon 9:n tapaan matalia nousu- ja laskeutumiskokeita. Sitten seuraisi kiertoradalle ulottuvat lennot ja todennäköisesti myös syvän avaruuden koelennot.

Ensimmäisenä tilattu Starship-lento on miehitetty Kuun ympärilento. Syyskuussa 2018 julkistetun DearMoon-hankkeen Kuun ympärilennon toteutumistavoite on 2023.

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. spacexcmsadmin: Mars SpaceX. 20.9.2016. Viitattu 20.9.2018. (englanniksi)
  2. Elon Musk esitteli päivitetyt suunnitelmat BFR-jättiraketistaan ja sen kuulennosta www.avaruus.fi. Viitattu 22.9.2018.
  3. Why SpaceX ditched lightweight Carbon Composites for Stainless Steel to make a sweaty Starship Everyday Astronaut. 30.1.2019. Viitattu 9.2.2019. (englanniksi)
  4. SpaceX Starhopper Was Blown Over by 50 MPH Winds and Repairs Will Take Weeks NextBigFuture.com. 23.1.2019. Viitattu 15.2.2019. (englanniksi)
  5. engl. wet dress rehearsal (WDR)
  6. Eric Ralph: SpaceX Starship ignites Raptor engine for the first time ahead of hop tests TESLARATI. 4.4.2019. Viitattu 5.4.2019. (englanniksi)

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]