Cookie Settings
Cookie Settings
Always Active

Necessary cookies are required to enable the basic features of this site, such as providing secure log-in or adjusting your consent preferences. These cookies do not store any personally identifiable data.

Functional cookies help perform certain functionalities like sharing the content of the website on social media platforms, collecting feedback, and other third-party features.

Analytical cookies are used to understand how visitors interact with the website. These cookies help provide information on metrics such as the number of visitors, bounce rate, traffic source, etc.

No cookies to display.

Performance cookies are used to understand and analyze the key performance indexes of the website which helps in delivering a better user experience for the visitors.

Advertisement cookies are used to provide visitors with customized advertisements based on the pages you visited previously and to analyze the effectiveness of the ad campaigns.

Other cookies are those that are being identified and have not been classified into any category as yet.

No cookies to display.

Űrhajókilövés kezdete és nagyon csillagos ég.

Hogyan épült a SpaceX Falcon 9 újrafelhasználható rakéta?

Avatar photo

Mi az űrutazás jövője? A civilek szabadon utazhatnak az űrbe, és lehetőségük lesz egy másik bolygóra költözni? Elon Musk tervei alapján, miszerint 2050-ben várost épít a Marsra, bármi lehetséges. Az emberek most már a valóságban is láthatják, illetve néhányan részt is vehetnek más bolygók felfedezésében. Az egyik rakéta, amely ezt lehetővé teszi, a Falcon 9. 

A SpaceX Falcon 9 rakétája egy kétfokozatú rakéta, amely részben újrafelhasználható. Úgy tervezték, hogy előre mozdítsa az űrkutatást, és lehetővé tegye a műholdak költséghatékony szállítását. A segítségével továbbá űrpályára állítható a legénység is. Az első generációs Falcon 9 rakéta legújabb változata vissza tud térni a Földre, és sokszor újból lehet vele repülni.

A SpaceX Falcon 9 rakéta evolúciója 

A vállalkozó és milliárdos Elon Musk által alapított és vezetett SpaceX vállalatot 2002-ben alapították. A kezdeti ötlet az volt, hogy forradalmasítják a repülőgépipart és fejlesztik az űrutazást. A gyártó és Musk a Falcon 1-gyel kezdte, amely egy 670 kg kapacitású rakéta volt. Ez volt az első, egy magánvállalat által kilőtt, teljesen folyadék üzemanyagú kilövő jármű, amelynek célja a Föld pályájának elérése volt. Három sikertelen kilövést követően a Falcon 1 2009. július 14-én landolt ötödik és egyben utolsó alkalommal.

Ezután 2010. június 4-én megkezdődött a Falcon 9 korszaka, amikor először repült a floridai Cape Canaveral városából. 2 évvel később, október 7-én a Falcon 9 rakéta már történelmet is írt, mint az első utánpótlás-küldetés a Nemzetközi Űrállomásra (ISS). Ez volt az első magánvállalat által indított jármű, és az első, amely újrafelhasználhatóságot kínál. 2014-ben megkezdődtek a tesztek a Falcon 9 újrafelhasználhatóságának első szakaszában.

2016. április 8-án az első alkalommal a SpaceX vállalatnak sikerült a Falcon rakéta egy részét egy drónhajón landoltatni. Ezt követően 2017. március 30-án a SpaceX először lőtt ki újra egy korábban már használt rakétát, a Falcon 9 első szakaszát. Ebben az évben a SES-10 volt az első olyan küldetés, ahol egy pályára képes rakéta központi szakasza újrafelhasználásra került. Az, ahogyan a SpaceX felküldött 53 Starlink internetes műholdat fél évvel ezelőtt, bebizonyította, hogy a vállalat a legtöbbet hozza ki az újrafelhasználhatóságból. 

Időközben 2018. február 8-án történt az első Falcon Heavy tesztrepülése. Bár a központi szakasz megroncsolódott, a két oldalsó gyorsítót sikeresen visszaállították és visszaküldték Cape Canaveral városába. John M. Logsdon kijelentette, hogy a Falcon egy Tesla Roadster autót fog a Nap körüli pályára állítani. Miután számos lépést megtettek, hogy embert küldjenek az űrbe amerikai földről, végül megtörtént. A Falcon 9 2020-ben indította el Dragon névre első űrhajóját magánlegénységgel a fedélzetén Doug Hurley és Robert Behnken űrhajósokkal.

Hogyan működik a Falcon 9?

A SpaceX statisztikái szerint a Falcon 9 család rakétái 127 műholdat juttattak az űrbe és 135 teljes küldetésen vettek érsz mindössze 2 hibával. Ez 98,43%-os sikerarányt jelent. A legújabb 2018 Falcon Heavy eddig csak három küldetésen repült, de több terv is van a jövőre nézve. 

A Falcon 9 a világ első, pályára állítható, újrafelhasználható rakéta. Az újrafelhasználhatóság révén a SpaceX újból felhasználhatja a rakéta legdrágább részeit, ami jelentősen csökkenti az űrbejutási költségeket.

SpaceX

Méretek

A Falcon 9 rakéta mögött álló mérnöki munka bemutatásához érdemes lehet megemlíteni a méreteit. A rakéta majdnem 70 m magas, körülbelül 549 kg, és több mint 7500 KN tolóerőt képes előállítani felszálláskor. Ez azt jelenti, hogy a Falcon 9 22 800 kg terhet tud Föld körüli pályára állítani, valamint 8300 kg terhet képes eljuttatni a Marsra. A vörös bolygón azonban még nem történt semmi. Elon Musk és SpaceX végső célja, hogy embereket juttasson a Marsra. 

Egy felújításra és újbóli felhasználásra kész Falcon 9.

Kétfokozatú rakétamotorok

A Falcon korábbi változatainak két szakasza volt, és háromszor három gondoskodott a hajtásról az első szakaszban. Az újabb típus motorelrendezésében egy motor van középen, amelyet nyolc másik motor vesz körbe. Egy fém nyolcszöghálós szerkezet rögzíti a Merlin motorokat, és ez elengedhetetlen az első szakaszban.

A második szakasz csak egy motorral működik, amely folyékony oxigént használ. A gázgenerátor tápciklusa során rakétabesorolású kerozinra is szükség van a hajtóanyagokhoz. A két motor együttesen 1,7 millió font tolóerőt generál.

A Merlin motorokat a SpaceX fejlesztette ki és építette meg, és Rocket Propellant 1 rakétaosztályú kerozin, illetve folyékony oxigén kombinációját tartalmazzák. Hihetetlenül erős és a valaha épült egyik leghatékonyabb motornak számítanak. 

Szakaszleválás

Minden többszakaszos rakétához kell egy közbenső szakasz, amelyet jellemzően nehéz létrehozni, de a Falcon 9 egyszerűbb megoldást dolgozott ki. A legtöbb rakéta felrobbanó csavarokból álló kifinomult pirotechnikai rendszert használ a szakaszok leválasztásához. A SpaceX egy teljesen pneumatikus szakaszleválasztási módszert alkalmaz.

A közbenső szakasz köti össze az első és a második szakaszt. A második szakasz motorja a közbenső szakaszban található. Ez tartja a helyén a repülés kezdeti szakaszaiban. A szakaszleválasztás akkor történik, amikor két szakasz a megfelelő időpontban (a szakaszolás pillanatában) kettéválik, lehetővé téve a második szakasz biztonságos felrobbanását.

Egy kereskedelmi űrkapszula kering a Föld bolygó körül.

A Falcon 9 történelmi pillanata akkor történt, amikor a Crew Dragon űrhajó Földkörüli pályára állt. Önálló kapszula érintésérzékeny kezelőszervekkel az utasok számára vészhelyzet esetére. A Crew Dragon űrhajóban akár hét ember is utazhat, de általában négyen utaznak.

Rakománysúly

A Falcon 9 raktere szénkompozit anyagból készül, ahol a hajtómű körülbelül 3 percig aktív a repülés során. Ez védi a Föld körüli pályára állást váró műholdakat. A SpaceX folytatja a burkolat helyreállítását a jövőbeli ismételt felhasználáshoz.

Leszállás

A leszállás a legizgalmasabb pillanat a rakéta számára. A Falcon 9 első szakaszát négy, szénszálból készült leszállólábbal látták el. Egészen a leszállás megkezdéséig a géptörzsbe vannak hajtva. A fedélzeti hideggáznyomók olyan pozícióba állítják a rakétát, hogy a motorjai előre nézzenek.

A leszállás folyamata akkor történik, amikor a rakéta szakaszoláson megy keresztül. Az első szakasz 4700 km/óra sebességgel kezd átesni a légkörön. A felső részen található hideggáznyomók függőleges helyzetbe állítják a rakétát. A motor beindul, ami elég ahhoz, hogy 20 km/órára lassítsa a süllyedést. Ezután a lábak kinyílnak, és megtörténik az utolsó lépés. A kilenc Merlin motor közül három még egyszer bekapcsol, amit „ellenlöketadó égésnek” neveznek.

Hardver és szoftver

A rakétaleszállás első szakasza teljesen automatizált. Számos alkatrész valós időben reagál, amikor különböző körülmények fordulnak elő. Emellett a járműindítás önálló repülésmegszakító rendszerrel rendelkezik. A számítógépeknek köszönhetően lehetőség van a kockázatok észlelésére. 

A Falcon 9 típust három kétmagos x86 processzorral látták el. Olyan „színész-bíró (actor-judge) rendszert használ, amely redundancián keresztül erősíti a biztonságot. Minden döntést a másik két maggal is elemeznek. Ennek eredményeként a rendszer újraindul, ha bármiben nem értenek egyet. Ha egyezés van, a végső folyamat során a rendszer elküldi a PowerPC mikrovezérlőinek, amelyek a rakéta motorjait és a rácsának viselkedését vezérlik.

Árak

Mennyibe került a Falcon 9? SpaceX versenyképes áron kínálja a Falcon 9 és a Falcon Heavy típust. A gyártó emellett személyszállítási szolgáltatásokat is nyújt kereskedelmi ügyfeleknek. Ez remek lehetőség azoknak, akik űrhajósokat szeretnének szállítani másik alacsony, Föld körüli pályán (LEO) lévő célpontokhoz.

A rakéta jövője

Az emberek gyakran kérdezik, hogy a Falcon 9 a Holdra is menni fog-e? Nagyon valószínű. Firefly Aerospace ezt az űrhajót választotta a vállalat első kereskedelmi holdraszállási küldetésére 2023-ben. 10, NASA által szponzorált kutatóberendezéssel a fedélzetén fog utazni.

2019 novemberében Elon Musk azt állította a Twitteren, hogy a gépet napi háromszori indításra tervezték. Ez 1000 kilövést jelent évente. Elon Musk további tervei közé tartozik, hogy 2050-re várost szeretne építeni a Marson. De ezt megelőzően, mindössze négy év múlva, a magánrepülőgép-ipar elindítja az első, személyzet nélküli űrhajóját a Marsra.

SpaceX legújabb célja, hogy nagyobb küldetésekre fókuszáljon, mint például emberek és rakományok szállítása a Holdra és a Marsra. Az Starship indítórendszer teszi ezt lehetővé. A SpaceX Starship SN20 űrhajójának tesztkilövése éppen nemrég, 2021. november 12-én történt.

Total
0
Shares
Előző bejegyzés

Intelligens építési megoldások a gyártóüzemek számára

Következő bejegyzés
Futurisztikus léghajó a színes éggel a háttérben.

Az utazás alacsony szén-dioxid-kibocsátású jövője – léghajók

Kapcsolódó bejegyzések