Falcon Heavy

Allikas: Vikipeedia
Falcon Heavy
Falcon Heavy cropped.jpg
Falcon Heavy detsembris 2017
Otstarve Orbitaalne suure kandevõimega kanderakett
Tootja SpaceX
Päritolumaa Ameerika Ühendriigid
Raketistardi maksumus 90 miljonit USA dollarit
Suurus
Pikkus 70 m
Läbimõõt 3,66 m
Mass 1 420 788 kg

Falcon Heavy on taaskasutatav suure kandevõimega kanderakett, mida arendab ja toodab SpaceX. See on edasiarendatud versioon Falcon 9-st. Rakett koosneb tugevdatud Falcon 9 südamikust, mille külge on kinnitatud kaks Falcon 9 esimest astet, mis toimivad stardikiirenditena. Falcon Heavy maksimaalne kandevõime on 63,8 tonni[1], mis on tunduvalt suurem Falcon 9 Full Thrusti kandevõimest ja kanderakett on algusest peale arendatud selliselt, et seda saaks kasutada mehitatud missioonidel lennuks Kuule ja Marsile. Falcon Heavy on maailma võimsaim kasutuses olev kanderakett[2].

24. jaanuaril 2018 katsetas SpaceX stardiplatvormil kanderaketi mootoreid ning saadud andmete põhjal otsustas firma, kas järgmisena toimub reaalne start või veel üks staatiline katsetus.[3] Falcon Heavy esmalend toimus 6. veebruaril 2018, kell 15.45 (EST) ja kanderakett viis kosmosesse Elon Muski Tesla Roadsteri[4][5].

Ajalugu[muuda | muuda lähteteksti]

Falcon Heavy kanderaketi kontseptsiooni arutati esmakordselt 2004. aastal. SpaceX avalikustas Falcon Heavy laiemale publikule 2011. aasta aprillis Washingtoni pressikonverentsil. Konverentsi käigus avalikustati ka eeldatav katselennu aeg 2013. aastal.

Mitmesugused takistused lükkasid esmalendu edasi ligemale 5 aastat, k.a raketiga Falcon 9 toimunud anomaaliad, mis sundisid kogu insenerimeeskonda keskenduma Falcon 9 veaanalüüsile ning peatasid kõik lennuoperatsioonid mitmeks kuuks.

Falcon Heavy disainis kavandatud kolme Falcon 9 ühendamine ja struktuuriline ülesehitus kujunes palju keerulisemaks kui algselt arvatud.

Juulis 2018 ütles Elon Musk: "See oli tegelikult palju keerulisem kui me arvasime. ...tõesti, palju, palju keerulisem kui me alguses arvasime. Me olime selle suhtes üsna naiivsed."

Falcon Heavy esmalend toimus lõpuks 6. veebruaril 2018, kell 3.45 UTC-5, pärast kahetunnist viivitust, mis oli tingitud ebasoodsatest ilmastikuoludest.

Konseptsioon ja rahastamine[muuda | muuda lähteteksti]

Falcon Heavy arendusel kaaluti esialgu mitmeid variante, kuidas kasutada selleks Falcon 5 kanderaketti. Hiljem selgus, et ainus kuluefektiivne võimalus oleks kasutada Falcon 9-t. Falcon Heavy-t arendati ainult erakapitaliga ning see läks maksma rohkem kui 500 miljonit dollarit.

Disain ja arendus[muuda | muuda lähteteksti]

Falcon Heavy disain põhineb Falcon 9 kerel ja mootoritel.

2008. aastal oli SpaceX planeerinud Falcon 9 esmalennu 2009. aastaks, samas kui "Falcon 9 Heavy oleks tulnud paari aasta pärast".[6]

2011. aasta aprilliks oli paremini aru saada Falcon 9 võimekus ja jõudlus, kuna SpaceX oli lõpetanud kaks edukat testi Maa-lähedasele orbiidile (LEO), millest üks hõmas teise astme taaskasutamist. [7]

Aastal 2015 teatas SpaceX mitmetest Falcon Heavy raketile tehtavatest muutustest ja töötas samal ajal Falcon 9 versiooni 1.1 uuendustega. [8] 2016. aasta detsembris avaldas SpaceX foto, mis näitas Falcon Heavy vaheastet. [9]

Korduvkasutatavus[muuda | muuda lähteteksti]

Falcon Heavy esimesed astmed esmalennu järel maandumas

Aastatel 2013–2016 töötas SpaceX Falcon 9 jaoks välja korduvkasutatava raketi arhitektuuri, mis on osaliselt rakendatav ka Falcon Heavyle.

SpaceX on varem väljendanud lootust, et lõpuks saavad kõik raketi astmed taaskasutatavaks. SpaceX on korduvalt demonstreerinud Falcon 9 esimese astme maandamist nii maal kui merel ja on proovinud taaskasutada kaitsevoolundeid. Selline lähenemine sobib eriti hästi Falcon Heavyle, kus kaks välimist tuuma eralduvad raketist lennu ajal palju varem , mistõttu liiguvad nad eraldumisel tunduvalt madalamal kiirusel kui põhituum. SpaceX kaalus Falcon Heavy esmalennul planeerimisel võimalust, taaskasutada teist astet, kuid otsustas sellest loobuda.

SpaceX on teatanud, et Falcon Heavy kandevõime geostatsionaarsele ülekandeorbiidile (GTO) väheneb lisandunud korduvkasutatava tehnoloogia tõttu, kuid start on seetõttu odavam. Kõigi kolme südamiku taaskasutamisel on kandevõime geostatsionaarsele ülekandeorbiidile 8 tonni. Kui taaskasutada ainult kaht südamikku, on GTO kandevõime ligikaudu 16 tonni. Võrdluseks, võimsuselt järgmise raketi, Delta IV Heavy, kandevõime on 14, 210 tonni. Seega, kui kõiki kolme südamikku taaskasutada, moodustab Falcon Heavy kandevõime 56% Delta IV Heavy kandevõimest, kuid kui keskmist südamikku mitte taaskasutada, on raketi kandevõime 12% võrra suurem.

Katsetamine[muuda | muuda lähteteksti]

Maiks 2013 ehitati Texase osariigis asuvasse McGregori linna katsekeskus, mis on spetsiaalselt projekteeritud Falcon Heavy kolme südamiku ja nende mootorite testimiseks. Siiski pole seal kolme südamikku korraga testitud. Mais 2017 katsetas SpaceX McGregori katsekeskuses Falcon Heavy keskmist südamikku.

Juulis 2017 teatas Elon Musk, et Falcon Heavy testimine on keeruline ja seda pole võimalik täielikult ilma katselendudeta teha.

Septembriks 2017 oli SpaceX testinud kõiki esmalennul kasutatavaid raketisüdamikke ning 24. jaanuaril 2018 katsetas firma kanderaketi mootoreid ka stardiplatvormil.

Esmalend[muuda | muuda lähteteksti]

Falcon Heavy startimas esmalennule

Pärast mitmeid edasilükkamisi teatas SpaceX, et Falcon Heavy esmalend toimub jaanuaris 2018 ning juulis 2017 teatas Elon Musk, et kanderaketi start võib ebaõnnestuda ning ta loeb stardi edukaks kui kanderaketi purunemine ei purusta stardiplatvormi[10]. 28. detsembril 2017 viidi Falcon Heavy stardiplatvormile, et valmistuda 19. jaanuaril 2018 toimuma pidanud rakettmootorite katsetuseks. Kuna 20. jaanuaril 2018 algas Ameerika Ühendriikide föderaalvalitsuses tööseisak, pidi firma katse edasi lükkama ning see sooritati 24. jaanuaril. Musk teatas Twitteris, et katsetus oli edukas ning start toimub umbes nädala jooksul.

Falcon Heavy esmalend startis Kennedy kosmosekeskusest 6. veebruaril kell 15:45 (EST) ning SpaceX-il õnnestus mõlemad kanderaketi välimised südamikud pärast kanderaketist eraldumist maandada. Raketi esimese astme kolmest maandumisel käivituma pidanud mootorist, käivitus ainult üks ning seetõttu kukkus esimene aste sihtmärgiks olnud droonlaeva lähedal merre ning purunes täielikult.

Musk teatas pärast starti, et kanderaketi viimane aste töötas plaanitust kauem, mistõttu lendab massisimulaatoriks olnud Tesla Roadster Marsist mööda[11]. Hilisemad arvutused kinnitasid, et auto küll ületab Marsi orbiidi, kuid mitte märkimisväärselt[12].

Võimekus[muuda | muuda lähteteksti]

Osaliselt taaskasutatav Falcon Heavy liigitub NASA mehitatud kosmoselennu revisjonikomisjoni kasutatava klassitseerimissüsteemi kohaselt suure kandevõimega kanderaketiks, mille kandevõime Maa-lähedasele orbiidile on 20-50 tonni. Täielikult taaskasutatav Falcon Heavy võib liigitada ka ülisuure kandevõimega kanderakettide hulka (kandevõime üle 50 tonni).

Esialgse kontseptsiooni järgi pidi (Falcon 9-S9 2005) projekteeritud kandevõime olema 24,750 tonni, aga aprilliks 2011 oli eeldatav kandevõime suurenenud 53 tonnini ning geostatsionaarse ülekandeorbiidi korral 12 tonnini. 2011. aasta hilisemates raportites prognoositi Maa-lähedaselt orbiidilt kaugemale minekul veel suuremat kandevõimet. Raportites esitati 19000 kilogrammine kandevõime geostatsionaarse ülekandeorbiidini, 16 tonni Kuu orbiidini ja 14 tonni Marsi orbiidini.

2013. aasta lõpuks suurendas SpaceX Falcon Heavy geostatsionaarse ülekandeorbiidi projekteeritud kandevõime 21,2 tonnini.

2017. aasta aprillis suurendati Falcon Heavy kandevõime Maa-lähedasele orbiidile 54,4 tonnilt 63,8 tonnini. Maksimaalne kandevõime saavutatakse juhul, kui ei taaskasutata ühtegi raketisüdamikku.

Kandevõime (tonnides) ajalugu
Sihtkoht Falcon Heavy Falcon 9
August 2013 kuni
aprill 2016
Mai 2016
kuni märts 2017
Alates aprill 2017
Maa-lähedane orbiit (28,5°) 53,000  54,400 63,800 22,800
Geostatsionaarne ülekandeorbiit (27°) 21,200 22,200 26,700 8,300
Geostatsionaarne ülekandeorbiit (27°) taaskasutatav 6,400 6,400 8,000 5,500
Marss 13,200 13,600 16,800 4,020
Pluuto 2,900 3,500

Mehitatud lend ümber Kuu[muuda | muuda lähteteksti]

27. veebruaril 2017 teatas Musk, et SpaceX proovib 2018. aasta lõpus lennutada kaht eraisikut vaba tagasipöördumise trajektooril ümber Kuu, mis oleks mõnevõrra sarnane Apollo 8 lennuga. Dragon 2 stardiks Falcon Heavy-ga. Kaks eraisikut, keda veel ei ole mainitud, lähenesid SpaceX-ile ümber Kuu reisimise asjus ja on "juba tasunud märkimisväärse tagatise". Nende kahe isiku nimed teatatakse hiljem, kuni esialgse tervisekontrolli tulemuste saamiseni, et tagada nende sobivus missioonile, kinnitas avaldus. Vastavalt Muski sõnule on kaks reisijat ainsad inimesed, umbes nädala pikkuse reisi ajal ümber Kuu. "See oleks pikk kaar ümber Kuu ... See "riivaks" Kuu pinda, läheks veidi kaugemale süvakosmosesse ja seejärel suunduks tagasi Maale," ütles Musk telekonverentsi ajal. "Nii et ma arvan, kaugeleulatuvalt, võib-olla umbes 500 000 kuni 650 000 kilomeetrit." Dragon hakkab suures osas tegutsema iseseisvalt, kuid reisijad peaksid treenima hädaolukorras tegutsema. Dragon 2 kapsel vajab sügava kosmoselennuga mõningaid versiooniuuendusi, kuid Musk ütles, et need piirduvad peamiselt kaugsidesüsteemi paigaldamisega.

Veebruaris 2018 teatas Elon Musk, et SpaceX loobub plaanist saata kaks kosmoseturisti Kuu orbiidile ning keskendub selle asemel Big Falcon Rocketi arendamisele[13].

Viited[muuda | muuda lähteteksti]

  1. Falcon Heavy. SpaceX. Vaadatud 6. veebruar  2018.
  2. SpaceX Falcon Heavy launch - LIVE: most powerful rocket on Earth carries Elon Musk's Tesla into space. The Independent. Vaadatud 6. veebruar  2018.
  3. Galerii ja video: SpaceX katsetas edukalt maailma kõige võimsamat raketti. Postimees. Vaadatud 25. jaanuar  2018.
  4. Maailma võimsaim rakett stardib juba järgmisel nädalal, kandes Muski Tesla Roadsterit. Postimees. Vaadatud 30. jaanuar  2018.
  5. Elon Musk's Falcon Heavy rocket launches successfully. BBC. Vaadatud 6. veebruar  2018.
  6. Niall McCarthy. "Musk's Falcon Heavy Packs A Huge Payload [Infographic"]. Forbes, 2018-02-06. Kasutatud 2018-05-14.
  7. "F9/DRAGON: PREPARING FOR ISS". 2011-08-15. Kasutatud 2018-05-14.
  8. Peter B. de Selding. "SpaceX Aims To Debut New Version of Falcon 9 this Summer". SPACENEWS, 2015-03-20. Kasutatud 2018-05-14.
  9. SpaceX. "Falcon Heavy interstage being prepped at the rocket factory. When FH flies next year, it will be the most powerful operational rocket in the world by a factor of two.". Instagram, 2016-12-28. Kasutatud 2018-05-14.
  10. Elon Musk downplays expectations for giant rocket's first flight. LA Times. Vaadatud 10. märts  2018.
  11. Muski auto kihutas ootamatult Marsist mööda asteroidide vöö suunas. Postimees. Vaadatud 10. märts  2018.
  12. Elon Musk’s Tesla overshot Mars’ orbit, but it won’t reach the asteroid belt as claimed. The Verge. Vaadatud 10. märts  2018.
  13. Falcon Heavy tegi eduka stardi, kuid inimeste Kuu taha saatmisele tõmbab Elon Musk pidurit. Eesti kosmosebüroo. Vaadatud 18. mai  2018.