Por fin llegó el día. Hoy hemos sido testigos del lanzamiento del cohete más grande, pesado y potente de la historia. Elon Musk había previamente declarado que cualquier resultado que llevase al cohete lejos de la torre de lanzamiento sería un éxito. Y, efectivamente, la primera misión del sistema Starship consiguió alejarse de la rampa y superar los 30 kilómetros de altitud, pero el resultado final fue un tanto agridulce teniendo en cuenta que el vehículo tuvo que ser destruido mediante el sistema de terminación de vuelo unos cuatro minutos después del despegue tras perder múltiples motores de la primera etapa. El primer cohete Starship, formado por los prototipos Super Heavy B7 (Booster 7) y la Starship S24 (Ship 24) despegó el 20 de abril de 2023 a las 13:33 UTC desde la rampa orbital OLM (Orbital Launch Mount) de la zona de lanzamiento de Starbase (Boca Chica, Texas) en la misión STF (Starship Test Flight). Los 33 Raptor 2 del B7 tardaron unos segundos que se hicieron eternos antes de alcanzar el empuje adecuado (en teoría, el 90% de su potencia máxima, o sea, 207 toneladas de empuje). Al fin, casi cinco segundos después de la ignición, el enorme vehículo de 120 metros de altura y 5000 toneladas comenzó a elevarse muy lentamente
El cohete se movió ostensiblemente de forma lateral y, aunque parte del desplazamiento pudo deberse a una maniobra para evitar chocar con la torre y los brazos de servicio, es muy probable que el comportamiento del vehículo fuese resultado de un empuje asimétrico del Super Heavy. Cuando SpaceX mostró la telemetría del vehículo en su retransmisión del lanzamiento 15 segundos después del despegue ya había tres motores Raptor que habían dejado de funcionar. Dos motores quizá lo hicieron desde el momento de la ignición, pues otra cámara mostró una explosión de uno de los Raptor pocos segundos después del despegue. No sería extraño que la brutal fuerza del escape de los motores dañase varios de los Raptor al encenderse por culpa de las ondas de choque o bloques de hormigón arrancados del suelo. Aunque la rampa OLM sobrevivió de una pieza, los motores del B7 crearon un cráter de dimensiones considerables, demostrando que, a todas luces, el hormigón reforzado empleado para la base es insuficiente para lanzamientos del Starship desde Boca Chica. Trozos enormes de hormigón salieron disparados en todas direcciones, causando daños aún por determinar en los tanques verticales de la tank farm y en la torre, además de en la propia OLM.
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— SpaceX (@SpaceX) April 20, 2023
A los 40 segundos de la misión el Super Heavy perdió otro Raptor según la telemetría. Con cuatro Raptor fuera de servicio, seguramente el conjunto ya no hubiera podido alcanzar la trayectoria ‘cuasiorbital’ prevista aunque el resto de motores funcionasen durante más tiempo. 60 segundos tras el despegue ya eran cinco los motores apagados. En ese momento, a casi 9 kilómetros de altitud y unos 900 km/h, el cohete se internó en la zona de máxima presión dinámica (Max Q). Pese a que la telemetría seguía indicando cinco motores apagados, las imágenes mostraban en esos momentos hasta seis Raptor sin funcionar. La telemetría indicó el fallo de un sexto motor a 1 minuto y 41 segundos del despegue, aunque los datos mostraron que volvió a funcionar unos 6 segundos después (probablemente no se recuperó realmente, al menos no a la potencia adecuada). Otras cámaras muestran que llegaron a fallar hasta ocho motores. Es decir, que, como mínimo, el cohete llegó a volar con un 25% menos del empuje previsto (y puede que menos, porque algunos Raptor quizá estaban encendidos, pero no estaban proporcionando el empuje planeado). Curiosamente, la mayoría de los ocho Raptor que fallaron estaban en el anillo externo de motores fijos (¿resultaron dañados por trozos de hormigón al despegue?).
A los dos minutos de misión las vistas desde las cámaras del Super Heavy mostraban lo que parecía ser una de las dos unidades de potencia hidráulica (HPU) del B7 en llamas, indicando una pérdida de control, quizá total, de la capacidad de orientación de los 13 Raptor internos (estas unidades controlan el sistema TVC hidráulico y antes, a los 30 segundos, se pudo ver lo que parecía ser la explosión de una de estas unidades). Justo en esos momentos ya era evidente que el cohete estaba rotando sin control. Parte de esta rotación pudo ser debida a la maniobra de separación de etapas, que requería que el conjunto girase para facilitar la separación, pero por el momento se desconoce si era parte del plan de vuelo. De acuerdo con la telemetría, el cohete alcanzó los 39 kilómetros de altura y superó los 2000 km/h antes de comenzar a descender y disminuir su velocidad. El conjunto dio varias vueltas, durante las cuales, y contra todo pronóstico, la Starship no se separó del Super Heavy a pesar de contar un sistema de unión muy simple formado por tres salientes del B7 que se introducen en la S24 (eso sí, el sistema no es solamente pasivo como se pensaba en un principio, pues incluye ganchos de agarre). A los 3 minutos y 59 segundos, cuando el vehículo estaba a unos 29 kilómetros de altitud, entró en juego el sistema de terminación de vuelo (FTS, Flight Termination System) de forma automática, activando cargas explosivas —localizadas entre los tanques de metano y oxígeno líquido del Super Heavy y la Starship— y desintegrando el conjunto. Para entonces, el cohete ya se había desviado claramente de su trayectoria. En vez de acabar en el océano Pacífico, la S24 terminó pulverizada en el golfo de México al este de Boca Chica.
El primer despegue del sistema Starship ha tenido lugar tres días después del primer intento, el 17 de abril. En esa ocasión el lanzamiento fue abortado 17 minutos antes del despegue por culpa de una válvula del sistema de presurización que se congeló, impidiendo que llegase helio al tanque de combustible del Super Heavy (el sistema Starship usa presurización autógena, pero durante la carga de propelentes en la rampa la presurización mediante helio es necesaria). Como resultado, el intento del 17 de abril terminó en un segundo WDR (Wet Dress Rehearsal) del sistema, tras el primero que tuvo lugar el 23 de enero. Tras la descarga de propelentes, fueron necesarios más de cien camiones para llevar nitrógeno, metano y oxígeno a la ‘granja de tanques’ y volver a llenarla de propelentes. Y es que, aunque el sistema permite recuperar parte de los propelentes, una gran cantidad se pierde por evaporación (la granja de tanques dispone de capacidad, si no hay pérdidas, para 1,25 lanzamientos, aproximadamente). La cuenta atrás para el lanzamiento de hoy día 20 transcurrió sin incidentes a pesar de que las condiciones meteorológicas no eran óptimas, con excepción de un ligero parón de cinco minutos a 40 segundos del despegue para solucionar un problema de presurización de los tanques.
Este ha sido el lanzamiento del cohete más masivo de la historia. Con cinco mil toneladas al despegue, el sistema Starship es casi dos mil toneladas más pesado que el Saturno V y también supera al SLS de la NASA (2600 toneladas). También ha sido el primer vuelo del Super Heavy y, vistos los resultados, quizá habría sido mejor realizar más pruebas separadas de esta primera etapa. El sistema Starship ha superado al cohete lunar soviético N1 como el vector más potente de toda la historia y con más motores principales en la primera etapa (curiosamente, esta misión recuerda al cuarto y último lanzamiento del N1, en noviembre de 1972, cuando el cohete falló poco antes de la separación de la primera etapa). Ahora toca esperar para conocer precisamente la gravedad de los daños sufridos por las instalaciones de tierra, especialmente la rampa de lanzamiento. En función de la extensión de estos desperfectos se podrá determinar cuándo tendrá lugar el próximo lanzamiento, en principio formado por el B9 y la S26 (una Starship sin superficies aerodinámicas ni escudo térmico).
La era Starship ha comenzado. El sistema Starship es un elemento esencial del programa Artemisa de la NASA, por lo que su éxito es condición necesaria para ver un ser humano en la Luna en 2025-2027 gracias a la misión Artemisa III. Una vez operativo, Starship será el lanzador más potente de la historia. Pero, hasta que ese día llegue, todavía queda mucho trabajo por delante.
Conclusiones:
- Fallaron muchos —hasta ocho— motores Raptor 2 del Super Heavy. ¿Se trata de un problema de los Raptor o del B7? Si es el primer caso, son malas noticias. La parte positiva es que el B7 sobrevivió a varias explosiones de motores en vuelo antes de perder totalmente el control del vehículo.
- Sorprendió la robustez estructural del conjunto, que no se dividió a pesar de girar sin control.
- Los daños bestiales sufridos por la base de hormigón de la rampa OLM dejan claro que no basta con reparar la superficie y volver a intentarlo: hay que instalar un foso para el escape de los motores como señalaban los críticos y un sistema de supresión de ondas de choque (al estilo del SLS). Estas obras llevarán varios meses, como mínimo, y quizá haya que rediseñar las futuras rampas de Florida.
- La granja de tanques sobrevivió, pero con importantes desperfectos en los tanques verticales. ¿Habrá que rediseñar esta infraestructura y sustituirlos por tanques horizontales como los de metano? Si es así, hará falta más tiempo todavía.
- Varias losetas de la S24 se desprendieron en vuelo. Teniendo en cuenta la naturaleza experimental de la misión, no es muy llamativo, pero surge la duda de si habría podido sobrevivir a la reentrada.
- Las buenas noticias son que SpaceX ha aprendido mucho en esta misión. Esperemos que en el próximo lanzamiento lleguen más lejos, más rápido y más alto.
Liftoff from Starbase pic.twitter.com/rgpc2XO7Z9
— SpaceX (@SpaceX) April 20, 2023
Exito? Fracaso?
Qué cansancio de medirlo todo en absolutos!
Esto solo ha sido un trozo más de un (excitante) camino por ahora. Todavia queda camino por recorrer y se ha avanzado a pesar de algunos tropiezos que ha habido y seguirá habiendo. Sin tener claro esto, es absurdo posicionarse de manera tan fanática como se ve, cada vez más fanática segun se avanza en el camino.
No lo entiendo.
Ahora mis comentarios a la prueba.
Tema Rampa:
Sí, todos sabemos que una rampa tradicional con su foso su deflector y su sistema de supresion sonora por agua hubiera sido mejor. TODOS lo sabemos, los ingenieros de SpaceX tambien, pero están tratando de hacer otra cosa.
Podrían haber construido una rampa y una torre tradicionales y ahorrarse problemas, pero están explorando nuevas maneras. Y a veces, no somos conscientes de que se puede hacer de otra manera hasta que se intenta, se falla, se intenta, se vuelve a fallar y se vuelve a intentar.
Decían que no se podía subir a montañas de 8000 metros sin oxigeno, hasta que se intentó. Algunos cayeron por el camino (y siguen cayendo) pero se consiguió, no solo eso, se consiguió hacerlo sin equipo de apoyo, se consiguio hacerlo en ascensiones express de menos de 24 horas y se consiguió hacerlo en invierno. Todo ello imposible de hacer sin oxigeno embotellado.
Han fallado a la primera, pero seguirán buscando soluciones imaginativas, hasta dar con una que funcione y no implique enormes y costosas rampas.
El cobete:
Asombroso ver despegar ese bicho, asombroso incluso con la perdida de tantos motores y asombrosa la resistencia estructural aguantando varios giros al final a velocidad supersónica (especialmente estando en ese momento el SH prácticamente vacío).
Creo que una de las mayores dificultades tiene que ser controlar el guiado a poco de la separación, en ese momento la mayor parte del peso y de la resistencia aerodinámica está en la punta…creo que tendrán que añadir algún tipo de aleta a la parte baja de SH para ayudar al empuje vectorial del anillo interno que creo es insuficiente cuando los tanques empiezan a vaciarse.
El tema de las losetas creo que están cerca de tenerlo solucionado, de hecho creo que lo que necesitan para solucionarlo del todo es precisamente los datos de una reentrada supersónica.
Respecto a los fallos de motores, me da que gran parte de los fallos fueron provocados por el fallo de la rampa, pero seguro que aun así tienen que pulirlos. Esto es mas que habitual con lanzadores nuevos así que no me quita el sueño.
Si solucionan suficientemente el problema de la rampa, creo que el próximo lanzamiento no tendrá problemas para llegar a orbita ya que la SS B9 será más ligera,y mas estable aerodinámicamente. ¿cuando? yo creo que en 3-4meses.
No te contesto yo, te contesta uno de los directivos de Ford que era extremadamente entusiasta (conociendo pocos detalles) sobre el programa y su filosofía justo tras ver el lanzamiento… y luego fue suficientemente honesto como para darse cuenta de qué había bajo el finísimo barniz de «innovación»:
https://twitter.com/mrlevine/status/1650667146190503936
«Primero: ¡Esto es súperimpresionante! Increíble ingeniería. Fantástico primer intento.
Después: Retrospectivamente, me equivoqué completamente en esta (^^^) opinión. Vergonzoso. ? ¿Cómo se puede destruir la rampa de lanzamiento por el hecho de despegar? Eso no es desarrollo iterativo. Es ignorar la física.»
¿Quiénes más estaríamos diciendo prácticamente lo mismo, desde hace años? ¿Quién estará más equivocado: quien se obstina con que Ése es El Camino de la Iluminación, o quien no acaba de tragárselo y a quien los resultados le dan la razón?
Nadie le quita a SpaceX el mérito de crear el Raptor, y el diseño iterativo (dentro de parámetros razonables, pues llevan 10 años con el tema) puede haber influido mucho en el apabullante resultado actual, aunque aún requiera much(ísim)o pulido antes de ser medianamente operativo en los regímenes requeridos. Pero una cosa es «explorar nuevas maneras» en cuanto a la morfología de turbobombas o la metalurgia en condiciones extremas, y otra muy diferente pretender demostrar que el fuego quema rociando de gasolina un Lamborghini y tirándole una cerilla, pretendiendo que ayude a encender el motor para escapar in extremis del incendio como el Coche Fantástico. No hace falta «intentar, fallar, volver a intentar y volver a fallar» para demostrarlo, ni para encontrar modos mejores de dirigir el coche.
La mayor parte de los motores NO fallaron por los daños producidos por la rampa, aunque claramente podrían haberlo hecho con un poco más de mala suerte. El problema de guiado NO depende de «rejillas en la parte inferior» o de «demasiado peso frontal»: todo indica que las explosiones, incendios y daños en el compartimento de propulsión del SuperHeavy dañaron suficientes sistemas en un momento dado como para que el vehículo perdiera el control de actitud. Aún no se sabe de manera concluyente si fue debido al fallo de las Unidades de Potencia Hidráulica HPUs, aunque parece probable después de ver una reventar a los pocos segundos del despegue, y puede que la otra unos momentos antes de que empezase a dar tumbos. Al escudo térmico le falta TODO por probar, salvo la integridad física más básica y fundamental de que no se caiga todo por el camino apenas despegue… y aún así, la única foto que permite ver algo del escudo térmico después de pasar el área de mayores presiones aerodinámicas (que no la de mayores vibraciones o esfuerzos mecánicos en el TPS), parcial y borrosa, evidencia bastantes losetas perdidas, seguramente demasiadas para permitir una reentrada segura – y eso que es evidente que las habrán asegurado brutalmente para este vuelo, con soluciones quizás no aplicables a misiones reales, para tener la mínima posibilidad de éxito en probarlo, después de haber perdido filas enteras en cualquier otra prueba dinámica hasta ahora.
Si dentro de 3-4 meses despega cualquier cosa relacionada con este proyecto, relevo a Martínez de su tonsura. Seguramente ni habrán llegado a resolver el problema de la infraestructura de tierra – que me da en la nariz que no se puede resolver en Boca Chica en absoluto, dadas las restricciones del lugar y las absurdas técnicas «tatooinísticas» de toda la infraestructura alrededor.
Respecto de las unidades HPU del control de actitud, no sé si ha salido comunicación oficial de su fallo.
Pero, si petaron nada más despegar, se me hace raro que llegara a más de 30km con una trayectoria más o menos estable y no empezase a dar tumbos hasta esa altura.
Sí habían petado, el control de empuje vectorial de los motores centrales no debería funcionar y sin esto y con asimetría de empuje por los motores inoperantes…lo normal es que hubiera dado tumbos a poca altura.
No sé si el Booster cuenta con RCS. Pero aún con ello se me hace raro que puedan dirigir un cohete con semejantes fallos de motores durante tanto tiempo si el movimiento de los motores centrales. Las rejillas solo actúan en descenso así que sin HPUs, como controlaron el cohete?
Respecto de lo de las losetas. Por supuesto que tienen todo por probar. Es lo que he dicho. Necesitan hacer una reentrada para ver qué mejoras se pueden necesitar.
Respecto de los motores. Para mí es una cuestión de tiempo el que los tengan domados.
Lo que creo que a veces no nos damos cuenta es que no están tratando de hacer un cohete ultra fiable y con sistemas redundantes y de conocido funcionamiento. Están intentando hacer un cohete con lo mínimo, que salga barato. Y eso significa probar cosas que pueden o no funcionar ,no hacer cosas que sabemos que funcionan.
Con un poco de retraso: el TVC falló totalmente a 85 s del despegue, pero está bastante claro que las HPU empezaron a perderse a partir del «suceso energético» bastante antes de tal evento.
Los Raptor están inmaduros, se llamen ahora R2, R2D2 o Mickey Mouse. Lo relevante de esto es que, como ya he repetido en otras ocasiones, el motor Raptor es el elemento con el desarrollo más longevo y complejo del programa. A pesar de sus apabullantes prestaciones, hace 5 años había quien aseguraba que estaba listo para lo que le echasen, en contra de la intuición más elemental, pero basándose en el márketing salvaje de Musk & co. Hoy repiten lo mismo, aunque es evidente que el tiempo ayuda. No hay nada que vaya contra las leyes físicas en el Raptor, y sus problemas derivan de diseños a medio cocer del vehículo a su alrededor, y defectos en la calidad de fabricación por las prisas, así que claro que con suficiente dinero (=tiempo) y esfuerzo puede funcionar. Pero todo esto desmiente que sea un motor tan barato, tan eficiente y tan bien diseñado como hacen creer algunos, que lo veían operativo y reutilizado años antes de que tal cosa fuese factible. Ídem con el sistema que soporta sobre sus hombros, obviamente.
Un gasto de $2000 millones al año (como admitido por el propio Musk hace días, seguramente será más, y claramente en el pasado la inversión fue más fuerte para cubrir gastos de infraestructura básica y demás pruebas, por lo que es bastante probable que la cifra de $10000 millones en 2021 fuera correcta, y ahora ande por los $15000 millones) está en la escala del SLS. ¿Es más rompedor el diseño del Starship, e incluye desarrollos que en el SLS fueron «heredados» del STS? Claramente. Pero también está claro que Artemis ha demostrado una nave BEO completamente adecuada en 2 misiones ya (EFT-1 y Artemis-I), un nuevo lanzador superpesado sin ningún problema digno de mención, y una misión automática a la Luna, con todo listo para la primera tripulada dentro de poco más de un año, mientras que en Boca Chica se ha generado mucho polvo, se ha gritado mucho y muy alto, pero se ha llegado más bien a ninguna parte incluso bajo parámetros aplicables a un lanzador sin más – no hablemos ya de expectativas más elevadas como perspectivas de reutilización, fiabilidad o uso orbital. Y además, SLS en particular y Artemis en general no son un ejemplo de nada en cuanto a contención de gasto, o eficiencia en la ejecución, así que no deberían ni acercarse a la vara de medir el «maravilloso» Starship.
Los 3-4 meses han pasado con margen. Como era evidente, no hizo falta que me tonsurase. Y lo que queda todavía.
Por cierto, mi comentario sobre la infraestructura de tierra también ha resultado ser bastante preciso: la planta de combustible sigue dañada o en reconstrucción, el sistema de atenuación por agua todavía da problemas (a pesar de que lo reconstruyeron mucho antes de lo que esperaba, eso hay que concederlo, con piezas ya fabricadas y planeadas), por no hablar del propio cohete. Claro está, falta la prueba del algodón con un encendido estático al 100% o directamente un lanzamiento.
Pero nada, muchos comentaristas siguen igual que en 2020. Es apabullante.
Está claro que el N1 se adelantó mucho a su tiempo.
Discleimer!, El siguiente mensaje lo escribí desde el estómago y no pretendo corregirlo, porque me he tomado unas chelas y estoy con mi primer vino, así que me importa una hectáreas de callampas sus reacciones a mi expresar!…
Abro comillas.
«Independiente de los comentarios hate (hate porque si), el cacharro de mierda voló, incluso hubieron varias explosiones en varias y el bicharraco cómo sin nada; varios de sus motores dejaron de funcionar y aún así continúo (para más mal, que para bien) volando; se desintegró cuando comenzó a dar círculos en el aire? No, eso demuestra que la infraestructura es perfectible y muy capaz. Lo de la rampa es un bache nada mas… Disfruten el panorama pendejos».
Muy interesantes sus análisis –como los de muchos anteriores- que ayudan a entender, aunque no termino de convencerme de si, realmente, con el SH-SS «están desafiando las leyes de la física» o si hacen el cohete «para que falle».
Próximo ensayo, ¿el 4 de Julio?