Maailma suurim tähelaev

Veiko Tamm
01.05.2024
Starship

Elon Muski ja tema kosmosefirma SpaceX uusim projekt – hiigelrakett Starship tegi hiljuti oma esimese (peaaegu) eduka stardi.

Uus Starship kuulub superraskete stardivahendite (Super heavy-lift launch vehicle) hulka, mis peaksid suutma viia kosmosesse vähemalt 50 tonnise kasuliku lasti (USA määrang) või 100 tonnise koorma (Venemaa).

Selliste rakettide väljatöötamisega alustati maailmas juba möödunud sajandi 60-ndatel aastatel ning Saturn V start esimene toimus Apollo Kuu-programmi käigus aastal 1967. Kokku toimus 12 lendu, mille käigus väisasid inimesed korduvalt ka Kuu pinda.

Venemaal valmis „raskekaallane“ N1 (vt TM 6/2023), kuid selle neli starti olid kõik ebaõnnestumised ja projekt saadeti 1972. aastal erru. Üliraskesse kategooriasse klassifitseerus ka rakett Energia, mis sooritas kaks lendu ja millest ühega viidi orbiidile vaid ühe lennu sooritanud NSV Liidu kosmosesüstik Buran. Kuigi töös oli veel mitmeid selle klassi projekte, siis reaalsete lendudeni ei jõutud.

Taas kerkis huvi „üliraskete“ vastu alates 2010. aastast. Nüüdseks on käigus SpaceX Falcon Heavy ning Space Launch Systemi SLS Block 1 (mõlema esmastardid leidsid aset  2022. aastal).

SLS Block 1B esimene start on plaanis aastal 2027, sellest neli aastat hiljem peaks startima Block 2. Hiinlased arendavad oma Long March 9- ja 10-süsteeme (stardid plaanis vastavalt 2033 ja 2025-2026) ning Venemaa oma Jenissei-projekti, mille võimalikku stardiaega pole veel välja hõigatud.

Meie loo peategelane Starship on alates 20. aprillist 2023 teinud kolm katsestarti ja üks on plaanis veel sel aastal. Esimesel stardil väljus rakett kontrolli alt ja laev plahvatas. Teine katselend toimus möödunud aasta 18. novembril. Sel korral eraldus kiirendi, mis tagasilennul Mehhiko lahe suunas siiski plahvatas. Teine aste lendas veel 8 minutit ja jõudis 149 kilomeetri kõrgusele, kuid plahvatas siis hapnikulekkest tekkinud tulekahju tõttu.

Selle aasta 14. märtsil (SpaceX-i asutamise 22. aastapäeval) toimus kolmas katselend SpaceX Starbase´i stardiplatvormilt Boca Chicas Texase osariigis. Esialgu sujus kõik edukalt – kiirendi eraldus ja kosmoselaev jõudis enam kui 230 km kõrgusel orbitaalkiiruseni 28 000 km/h. Tagasipöördumist tabas aga taas ebaedu – Mehhiko lahte maanduma pidanud kiirendi tegi 462 meetri kõrgusel merepinnast taas mürtsu ja lendas ribadeks.

Laev ise pidi Maale naasma India ookeani kohal, ent 65 km kõrgusel merepinnast kadus laevaga side ning see hävis atmosfääri sisenemise käigus. Kuid testi peamine missioon – jõudmine orbitaalkiiruseni – sai täidetud ja sel puhul õnnitlesid firmat nii NASA administraator Bill Nelson kui ka Elon Muski suurim rivaal siin vallas, Jeff Bezose Blue Origin.

Starship on täna suurim ja võimsaim kosmoselaev ning see koosneb kahest astmest: Super Heavy nimelisest stardikiirendist ja Starshipi laevast endast. Mõlema astme kogukõrgus on 121 m, läbimõõt ca 9 m ning kaal 5000 tonni. Super Heavy kõrgus on 71 m, tühimass on 200 tonni ja koos 3400 tonni kütusega on kiirendi kogumass 3600 tonni.

Kiirendil on kasutada 33 Raptori nime kandvat rakettmootorit, mis kasutavad kütusena vedelat hapnikku (2650 tonni) ja vedelat metaani (750 tonni). Kiirendi maksimaalne tõukejõud on 74 400 kN.

Teine aste ehk tähelaev ise on 50,3 m kõrgune, 9 m läbimõõduga ning ta kasutab kuute Raptor-mootorit tõukejõuga 14 700 kN. Kütuseid on laeva pardal kokku 1200 tonni. Laeva enese tühimass on umbes 100 tonni.

Kasuliku koorma trümmi pikkus on 17 m ja läbimõõt 8 m ning ruumala ca 1000 m3, mis on isegi veidi suurem kui ISS kosmosejaama rõhu all olev kasulik ruumala. Laev on planeeritud viima madalale Maa orbiidile 100-150 tonnist kasulikku koormat ning kõrgele geostatsionaarsele orbiidile kuni 27 tonnist lasti. Laeva peamine kuumakaitsekilp koosneb 18 000 ränil baseeruvast mustast plaadikesest, mis taluvad kuni 1400 kraadist temperatuuri.

NASA kavatseb Starshipi kosmoselaeva kasutada oma Artemise programmis, mis peaks inimesed peale enam kui 50 aastast pausi taas Kuu pinnale viima. 2021. aastal sõlmis NASA SpaceX-ga 2,89 miljardi dollari suuruse lepingu, millele lisandus peatselt veel üks miljard.

SpaceX ise kinnitab, et tal on kavas veelgi suurem ja auahnem idee – viia inimesed ka Marsile. Eelmise aasta oktoobris kinnitas Musk: „Me püüame ehitada midagi sellist, mis oleks võimeline rajama püsivaid baase nii Kuul kui edaspidi ka Marsil. Seepärast ongi Starship nii suur.“

Kui kõik planeeritult läheb, võiks laev korraga orbiidile viia 100 inimest. Nii kosmoselaeva kui kiirendit plaanitakse taaskasutavana – et vähendada lendude kulukust. Neljanda katselennu tarbeks viidi 5. aprillil läbi maapealne staatiline mootorite test ning lend ise peaks Muski sõnade kohaselt toimuma juba maikuus.

Starshipist on plaanis mitmeid eriotstarbelisi variante. Neist lihtsaim on kaubalaev, et viia orbiidile kasulikku koormat, sh Starlinki sidesatelliite. Eraldi on plaanis nn kosmiline orbitaaltanker, kus tankida vedelat metaani ja hapnikku, mille säilitamine kosmilises külmas ei kujuta endast probleemi.

Kõige keerukamaks ja tähtsamaks mudeliks on aga Starship HLS (Human Landing System), mis peaks toimetama astronaudid Kuu orbiidilt Kuu pinnale ja tagasi. See on NASA Artemis-projekti kõige kriitilisem komponent.

HLS suundub esmalt Maa orbiidile, kus ta tangitakse „kurguni täis“ ning seejärel lendab ta Kuu orbiidile. Seal dokib kosmoselaev NASA SLS-i abil orbiidile viidud kosmoselaevaga Orion, kust tuleb pardale kaks astronauti. Seejärel kuundub HLS seitsmeks päevaks Kuu pinnale ja seal sooritatakse vähemalt viis jalutuskäiku Kuu pinnal. Kuu operatsiooni lõppedes toimetab HLS astronaudid taas Orionile.

Selle Kuu-võimekusega laeva esimene testlend koos kuundumisega peaks toimuma juba järgmisel aastal ning selle edu korral saaks Artemis 3 lend toimuma septembris 2026.

HLS-ist plaanitakse luua ka edasiarendatud versioon missiooni Artemis 4 tarbeks, mis võtaks kahe asemel peale juba neli astronauti. Nüüd jääb meil vaid oodata ja jälgida  testlendusid.

Artikli märksõnad: 

Sarnased artiklid