Geri sayım başladı, başlangıca sadece birkaç dakika kaldı; ama sonra Elon Musk cep telefonunu alır ve tweet’ler. Pazartesi günü “Bir basınç valfi donmuş görünüyor” diye yazıyor. “Yani yakında faaliyete geçmezse bugün fırlatma yok.” Astronotların gelecekte Ay’a ve Mars’a uçacakları dev roketi “Starship”, bu arada Teksas’taki fırlatma rampasında beyaz bir pusla örtülüyor. O gün ilk test uçuşunuz eşiğinde. Birkaç dakika sonra resmiyet kazandı: o gün havalanmayacak. Valf hala donmuş durumda. Musk ve SpaceX ekibinin fırlatmayı birkaç gün ertelemekten başka çaresi yok. Bir sonraki girişim bu Perşembe günü takip edilecek.
Görünen o ki, roketlerin yerde kalması giderek daha sık hale geliyor. Starship sadece bir örnek:
:format(webp)/cloudfront-eu-central-1.images.arcpublishing.com/madsack/DMGOZCVWFNFMJBUMXEZCJBR5CM.jpg)
hayat ve biz
Sağlık, esenlik ve tüm aile için rehber – her ikinci Perşembe.
Volker Schmid özetle “Bu roket bilimi” diyor. Alman Havacılık ve Uzay Merkezi’nden mezun mühendisin bununla anlatmak istediği şudur: Uzaya roket getirmek çocuk oyuncağı değil, oldukça karmaşıktır. “Hataya yer kalmaması için her şey yerinde olmalı.” Böyle bir gelişme “teknolojinin öncüsüdür”. Ancak, havacılık ve uzay mühendisleri için korkunç bir sorun haline gelebilecek olan tam da bu teknolojidir.
Roketler teknik olarak giderek daha karmaşık hale geliyor
Uzay tarihi ne kadar ilerlerse, roketlerde o kadar fazla teknoloji var. Füzeler daha büyük, daha dijital hale geliyor, daha fazla motora sahip oluyor veya daha fazla yakıt gerektiriyor. Elon Musk’ın Yıldız Gemisi ilerlemenin simgesidir: Dünyanın şimdiye kadar yapılmış en güçlü roketidir. 120 metre uzunluğunda, 100 ila 150 ton arası yük taşıyabilen ve 5000 tona yakın yakıt kapasitesine sahip.
Schmid, “Bu bir ev numarası” diyor. “Böylesine büyük bir roketi test etmek için hiçbir şey şansa bırakılamaz.” Bu nedenle SpaceX’in fırlatmayı kısa sürede iptal etmesi doğruydu. Ne de olsa, roket fırlatmaları sadece güvenliği sağlamakla ilgili değil (ki bu, insanlarla yapılan görevler için bir önceliktir), aynı zamanda yatırımla da ilgilidir. Donmuş basınç valfi, fırlatma için kesinlikle uygun değildi ve en kötü durumda, roketin patlamasına neden olabilirdi. Havacılık ve uzay mühendisi “Bu milyonlarca doları yok eder” diye biliyor.
Hangi basınç valfi olduğu bilinmiyor. Dresden Teknik Üniversitesi Havacılık ve Uzay Teknolojisi Enstitüsü Direktörü Martin Tajmar, şimdiye kadar sadece Musk’ın sorunu adlandıran tweet’inin olduğuna dikkat çekiyor. “Her şeyin gerçekten planlandığı gibi çalışıp çalışmadığını göstermesi gereken roketin ilk testiydi” diye açıklıyor. “Yani bir vananın donması şaşırtıcı değil.”
yakıt ikmali sorunu
Peki vana neden donmuştu?
Roket fırlatmalarındaki ana parazit kaynaklarından biri burada devreye giriyor: yakıt ikmali. Roketlerin Dünya’dan havalanabilmesi için büyük miktarda enerji açığa çıkaran itici gazlara ihtiyaçları vardır. Artemis görevlerinin SLS roketi, birbiriyle reaksiyona giren sıvı oksijen ve sıvı hidrojen kullanır. Bununla birlikte, sıvı hidrojen çok hassastır, kapsamlı soğutma gerektirir ve ayrıca sızıntılara eğilimlidir. Musk’ın Starship roketi bunun yerine sıvı metan kullanıyor. Daha ucuzdur, sızıntıya daha az eğilimlidir, neredeyse hiç kalıntı bırakmadan yanar, Mars’ta da üretilebilir ve hidrojen kadar soğutulması gerekmez. Bununla birlikte, roketin valfler gibi parçalarını dondurabilen kriyojenik bir yakıttır.
:format(webp)/cloudfront-eu-central-1.images.arcpublishing.com/madsack/LZCHJYBGGJG7TFVWCHVLY6DZCY.jpg)
Mars, aydan sonra bir sonraki büyük uzay yolculuğu hedefidir. “Yıldız Gemisi” roketinin kendi kendini itmesi için ihtiyaç duyduğu metan orada bile üretilebilir.
© Kaynak: AP
Ancak, yakıt rokete yüklenmeden önce başka bir zorluk sizi bekliyor. Füzeler fırlatılmadan önce genellikle uzun bir süre fırlatma rampasında durur ve bu sırada hat sisteminde nem toplanır. Bu nedenle motorlara giden yakıt hatları, nemi gidermek için önce nitrojenle “yıkanmalıdır”. Bunun nedeni, su buharının yanmayı bozabilmesidir.
Daha sonra yakıtları yanma odalarına pompalamak için uygun basınç gereklidir. Yakıtların hacim ve kütle akışlarının kusursuz çalışan turbo pompalar tarafından gerçekleştirilmesi gerekir. güvenli, diyor Schmid. Aksi takdirde yanlış başlatma riski vardır. Aynı şey, iticiler senkronize çalışmadığında da olur. Ardından, yapının çökmesine neden olacak kadar güçlü olabilen titreşimler ortaya çıkar. Super Heavy olarak adlandırılan XXL roket Starship’in ilk aşaması, yalnızca birlikte çalışmak zorunda olan 33 motora sahip. “Örneğin, dengesiz yanma nedeniyle bir motor durursa, bunun ölümcül sonuçları olabilir ve bir kazaya yol açabilir.”
Neden hava da birlikte oynamak zorunda?
Roketler son derece karmaşık sistemlerdir – ve saat mekanizmasıyla karşılaştırılabilir. Sadece bir parça düzgün çalışmıyorsa, tüm sistemi alt üst edebilir. Schmid, “Yeni roketlerle, operasyonu, özel nitelikleri, roketin karakterini, tabiri caizse, etrafındaki tutuşu yeniden öğrenmeniz gerekiyor” diyor. Bu nedenle, mühendislerin ve operatörlerin sisteme aşina olmaları ve sistemi optimize edebilmeleri için genellikle iki ila dört test uçuşu gerekir. “Öyleyse, en iyi hazırlığa rağmen, ilk uçuş her açıdan hemen başarılı olmayabilir.”
Başarısız bir girişim her zaman teknolojiden kaynaklanmak zorunda değildir. Hava da uygun olmalı.
Şimşekli gök gürültülü fırtınalar, yüksek rakımlarda rüzgar – bunlar roket fırlatma için kötü koşullardır. Fırlatma rampası ve fırlatma kulesinde paratoner olmasına rağmen, sorun havada daha statiktir. Schmid, “Bugünün yeni roketlerinde dijital kokpitler ve eskisinden çok daha fazla elektronik ve aviyonik var” diyor. “Yıldırım aniden izin verilenden daha fazla aşırı gerilime neden olursa, bu bir sorun haline gelebilir.” Kısa devreler meydana gelebilir, önemli araç üstü sistemler arızalanabilir veya hasar görebilir. Ve kesme rüzgarları – yani küçük bir alanda aniden yön ve güç değiştiren hava akımları – uçan metal devleri de etkileyebilir. Yörüngeyi ve kontrolü önemli ölçüde etkileyebilirler, bu nedenle aşılmaması gereken izin verilen sınırlar belirlenmiştir.
Başarısız olan her girişim bir öğrenme fırsatıdır
Schmid, “Güvenlik her zaman önce gelir” diyor. Sonunda, hiçbir başlangıç risksiz değildir. Ancak uzaya çıkma lehinde ya da aleyhte kararı içgüdüsel bir karar olmamalıdır. “Objektif olarak geçerli verilere dayanmalıdır.” Başlamaya karşı bir şey söylüyorsa – kötü teknoloji veya kötü hava koşulları – iptal edilmeli ve ertelenmelidir. Havacılık ve uzay mühendisi, “Bundan da öğrenebilirsiniz” diyor.
Starship roketinin başarısız ilk uçuşunun ardından Elon Musk, “Bugün çok şey öğrendim” demişti. Ancak, ikinci fırlatma girişiminin de başarısız olacağı henüz göz ardı edilemez. Uzay sistemleri uzmanı Tajmar, “Artık levye kullanmanın bir faydası yok” diyor. Fırlatmaya hazır olana kadar roket fırlatılmamalıdır. SLS roketi ve onun aya test uçuşunun aksine, fırlatma sırasında zaman baskısı yoktur ve rokette milyarlarca dolarlık sübvansiyon programları yoktur. Tajmar, “Bu tamamen farklı bir tasarım yaklaşımı” diyor: yaparak öğrenmek. “Ve eğer Starship lansmanı başarılı olursa, bizi tamamen yeni bir roket çağına fırlatacak.”
Görünen o ki, roketlerin yerde kalması giderek daha sık hale geliyor. Starship sadece bir örnek:
hayat ve biz
Sağlık, esenlik ve tüm aile için rehber – her ikinci Perşembe.
Volker Schmid özetle “Bu roket bilimi” diyor. Alman Havacılık ve Uzay Merkezi’nden mezun mühendisin bununla anlatmak istediği şudur: Uzaya roket getirmek çocuk oyuncağı değil, oldukça karmaşıktır. “Hataya yer kalmaması için her şey yerinde olmalı.” Böyle bir gelişme “teknolojinin öncüsüdür”. Ancak, havacılık ve uzay mühendisleri için korkunç bir sorun haline gelebilecek olan tam da bu teknolojidir.
Roketler teknik olarak giderek daha karmaşık hale geliyor
Uzay tarihi ne kadar ilerlerse, roketlerde o kadar fazla teknoloji var. Füzeler daha büyük, daha dijital hale geliyor, daha fazla motora sahip oluyor veya daha fazla yakıt gerektiriyor. Elon Musk’ın Yıldız Gemisi ilerlemenin simgesidir: Dünyanın şimdiye kadar yapılmış en güçlü roketidir. 120 metre uzunluğunda, 100 ila 150 ton arası yük taşıyabilen ve 5000 tona yakın yakıt kapasitesine sahip.
Schmid, “Bu bir ev numarası” diyor. “Böylesine büyük bir roketi test etmek için hiçbir şey şansa bırakılamaz.” Bu nedenle SpaceX’in fırlatmayı kısa sürede iptal etmesi doğruydu. Ne de olsa, roket fırlatmaları sadece güvenliği sağlamakla ilgili değil (ki bu, insanlarla yapılan görevler için bir önceliktir), aynı zamanda yatırımla da ilgilidir. Donmuş basınç valfi, fırlatma için kesinlikle uygun değildi ve en kötü durumda, roketin patlamasına neden olabilirdi. Havacılık ve uzay mühendisi “Bu milyonlarca doları yok eder” diye biliyor.
Hangi basınç valfi olduğu bilinmiyor. Dresden Teknik Üniversitesi Havacılık ve Uzay Teknolojisi Enstitüsü Direktörü Martin Tajmar, şimdiye kadar sadece Musk’ın sorunu adlandıran tweet’inin olduğuna dikkat çekiyor. “Her şeyin gerçekten planlandığı gibi çalışıp çalışmadığını göstermesi gereken roketin ilk testiydi” diye açıklıyor. “Yani bir vananın donması şaşırtıcı değil.”
yakıt ikmali sorunu
Peki vana neden donmuştu?
Roket fırlatmalarındaki ana parazit kaynaklarından biri burada devreye giriyor: yakıt ikmali. Roketlerin Dünya’dan havalanabilmesi için büyük miktarda enerji açığa çıkaran itici gazlara ihtiyaçları vardır. Artemis görevlerinin SLS roketi, birbiriyle reaksiyona giren sıvı oksijen ve sıvı hidrojen kullanır. Bununla birlikte, sıvı hidrojen çok hassastır, kapsamlı soğutma gerektirir ve ayrıca sızıntılara eğilimlidir. Musk’ın Starship roketi bunun yerine sıvı metan kullanıyor. Daha ucuzdur, sızıntıya daha az eğilimlidir, neredeyse hiç kalıntı bırakmadan yanar, Mars’ta da üretilebilir ve hidrojen kadar soğutulması gerekmez. Bununla birlikte, roketin valfler gibi parçalarını dondurabilen kriyojenik bir yakıttır.
Mars, aydan sonra bir sonraki büyük uzay yolculuğu hedefidir. “Yıldız Gemisi” roketinin kendi kendini itmesi için ihtiyaç duyduğu metan orada bile üretilebilir.
© Kaynak: AP
Ancak, yakıt rokete yüklenmeden önce başka bir zorluk sizi bekliyor. Füzeler fırlatılmadan önce genellikle uzun bir süre fırlatma rampasında durur ve bu sırada hat sisteminde nem toplanır. Bu nedenle motorlara giden yakıt hatları, nemi gidermek için önce nitrojenle “yıkanmalıdır”. Bunun nedeni, su buharının yanmayı bozabilmesidir.
Daha sonra yakıtları yanma odalarına pompalamak için uygun basınç gereklidir. Yakıtların hacim ve kütle akışlarının kusursuz çalışan turbo pompalar tarafından gerçekleştirilmesi gerekir. güvenli, diyor Schmid. Aksi takdirde yanlış başlatma riski vardır. Aynı şey, iticiler senkronize çalışmadığında da olur. Ardından, yapının çökmesine neden olacak kadar güçlü olabilen titreşimler ortaya çıkar. Super Heavy olarak adlandırılan XXL roket Starship’in ilk aşaması, yalnızca birlikte çalışmak zorunda olan 33 motora sahip. “Örneğin, dengesiz yanma nedeniyle bir motor durursa, bunun ölümcül sonuçları olabilir ve bir kazaya yol açabilir.”
Neden hava da birlikte oynamak zorunda?
Roketler son derece karmaşık sistemlerdir – ve saat mekanizmasıyla karşılaştırılabilir. Sadece bir parça düzgün çalışmıyorsa, tüm sistemi alt üst edebilir. Schmid, “Yeni roketlerle, operasyonu, özel nitelikleri, roketin karakterini, tabiri caizse, etrafındaki tutuşu yeniden öğrenmeniz gerekiyor” diyor. Bu nedenle, mühendislerin ve operatörlerin sisteme aşina olmaları ve sistemi optimize edebilmeleri için genellikle iki ila dört test uçuşu gerekir. “Öyleyse, en iyi hazırlığa rağmen, ilk uçuş her açıdan hemen başarılı olmayabilir.”
Başarısız bir girişim her zaman teknolojiden kaynaklanmak zorunda değildir. Hava da uygun olmalı.
Şimşekli gök gürültülü fırtınalar, yüksek rakımlarda rüzgar – bunlar roket fırlatma için kötü koşullardır. Fırlatma rampası ve fırlatma kulesinde paratoner olmasına rağmen, sorun havada daha statiktir. Schmid, “Bugünün yeni roketlerinde dijital kokpitler ve eskisinden çok daha fazla elektronik ve aviyonik var” diyor. “Yıldırım aniden izin verilenden daha fazla aşırı gerilime neden olursa, bu bir sorun haline gelebilir.” Kısa devreler meydana gelebilir, önemli araç üstü sistemler arızalanabilir veya hasar görebilir. Ve kesme rüzgarları – yani küçük bir alanda aniden yön ve güç değiştiren hava akımları – uçan metal devleri de etkileyebilir. Yörüngeyi ve kontrolü önemli ölçüde etkileyebilirler, bu nedenle aşılmaması gereken izin verilen sınırlar belirlenmiştir.
TU Dresden Havacılık ve Uzay Teknolojisi Enstitüsü Direktörü Martin Tajmar
Başarısız olan her girişim bir öğrenme fırsatıdır
Schmid, “Güvenlik her zaman önce gelir” diyor. Sonunda, hiçbir başlangıç risksiz değildir. Ancak uzaya çıkma lehinde ya da aleyhte kararı içgüdüsel bir karar olmamalıdır. “Objektif olarak geçerli verilere dayanmalıdır.” Başlamaya karşı bir şey söylüyorsa – kötü teknoloji veya kötü hava koşulları – iptal edilmeli ve ertelenmelidir. Havacılık ve uzay mühendisi, “Bundan da öğrenebilirsiniz” diyor.
Starship roketinin başarısız ilk uçuşunun ardından Elon Musk, “Bugün çok şey öğrendim” demişti. Ancak, ikinci fırlatma girişiminin de başarısız olacağı henüz göz ardı edilemez. Uzay sistemleri uzmanı Tajmar, “Artık levye kullanmanın bir faydası yok” diyor. Fırlatmaya hazır olana kadar roket fırlatılmamalıdır. SLS roketi ve onun aya test uçuşunun aksine, fırlatma sırasında zaman baskısı yoktur ve rokette milyarlarca dolarlık sübvansiyon programları yoktur. Tajmar, “Bu tamamen farklı bir tasarım yaklaşımı” diyor: yaparak öğrenmek. “Ve eğer Starship lansmanı başarılı olursa, bizi tamamen yeni bir roket çağına fırlatacak.”