Starship to nowa rakieta wielokrotnego użytku, nad rozwojem której pracuje obecnie SpaceX. Ma się ona składać z dwóch stopni. Pierwszy z nich, booster o nazwie Super Heavy, po separacji ma wracać na ląd i lądować, tak jak pierwsze stopnie rakiet z rodziny Falcon. Drugi stopień, także nazwany Starship, w jednym z wariantów ma być również załogowym statkiem kosmicznym. Po wykonaniu misji ma on ponownie wchodzić w atmosferę Ziemi i również lądować pionowo przy pomocy silników. Dzięki możliwości wielokrotnego wykorzystania całej rakiety, Starship ma umożliwić znaczące obniżenie kosztu transportu towarów i załogi na orbitę, a także przeprowadzenie załogowych misji na Marsa.
Specyfikacja pojazdu
Nowa rakieta ma mieć średnicę 9 metrów i ma być zbudowana ze stali. W podstawowej konfiguracji towarowej pojazd ma mieć możliwość dostarczenia ponad 100 ton ładunku na niską orbitę okołoziemską (LEO) oraz 21 ton na geosynchroniczną orbitę transferową (GTO). Podczas bardziej wymagających energetycznie misji, takich jak dostarczanie towaru na powierzchnię Księżyca czy Marsa, ma być wykorzystywana możliwość tankowania statku Starship na orbicie Ziemi. Obecnie SpaceX podaje dwie lokalizacje, z których będą mogły odbywać się starty nowej rakiety. Są to kompleks startowy LC-39A w Centrum Kosmicznym im. Kennedy'ego (KSC) na Florydzie oraz ośrodek SpaceX w Boca Chica w Teksasie. Obydwa stopnie rakiety mają korzystać z silnika Raptor, zasilanego ciekłym metanem oraz ciekłym tlenem.
Super Heavy
Pierwszy stopień, Super Heavy, ma być boosterem o wysokości 68 metrów. Według planów przedstawionych podczas prezentacji Elona Muska w październiku 2019 roku, miał on być wyposażony w 37 silników Raptor, jednakże w ciągu 2020 roku Musk informował o kolejnych zmianach w projekcie i obecnie Super Heavy ma mieć 28 silników. Zrezygnowano także z zastosowania dużych stateczników w dolnej części rakiety, ma ona posiadać cztery nogi do lądowania o dużym rozstawie. Po oddzieleniu się drugiego stopnia Super Heavy ma wracać na ląd i lądować w taki sam sposób, jak boostery rakiet z rodziny Falcon.
Starship
Starship, czyli drugi stopień rakiety, ma mieć wysokość 50 metrów i występować w kilku wariantach. Wersja towarowa ma posiadać zintegrowany przedział ładunkowy o maksymalnej średnicy 8 metrów, zwężający się w górnej części, oraz o wysokości nieco ponad 17 metrów, z możliwością wydłużenia do 22 metrów w przypadku wymagających tego ładunków.
Drugi wariant pojazdu to wersja załogowa. Przedział ładunkowy ma zostać zastąpiony przestrzenią mieszkaniową o objętości ok. 1000 m3, w której przebywać będzie mogło nawet do 100 osób. Taka konfiguracja ma pozwolić na przeprowadzenie załogowych misji na Marsa.
Elon Musk wspominał także kilkukrotnie o planach stworzenia dedykowanej wersji Starshipa, będącej w istocie tankowcem. Ma to pozwolić na zoptymalizowanie procesu dostarczania na orbitę paliwa i tankowania statków Starship przed lotami międzyplanetarnymi. W początkowej fazie planowane jest wykorzystywanie standardowego Starshipa jako tankowca, jednakże w takiej konfiguracji rakieta będzie mogła zabrać mniejszą ilość paliwa.
Jeśli chodzi o osłonę termiczną statku, niezbędną podczas wchodzenia w atmosferę, zdecydowano się na zastosowanie ceramicznych sześciokątnych płytek od nawietrznej strony pojazdu, która będzie najbardziej narażona na wysokie temperatury. Dzięki wykorzystaniu stali nierdzewnej jako materiału do budowy głównej struktury pojazdu, od strony zawietrznej przy lądowaniu nie będzie potrzebna żadna osłona termiczna, natomiast od strony nawietrznej grubość (a więc i masa) osłony może być znacznie zredukowana w porównaniu do innych materiałów. Kluczowa jest maksymalna temperatura na interfejsie pomiędzy osłoną termiczną i kadłubem, która w przypadku stali może być bardzo wysoka. W październiku 2019 roku zaprezentowano animację, która przedstawia sposób lądowania statku Starship. Ma on wchodzić w atmosferę pod kątem ok. 60 stopni i stopniowo opadać po coraz bardziej pionowej trajektorii, aby wytracić jak najwięcej prędkości. Następnie ma wykonać manewr obrotu do pionu i wylądować za pomocą silników.
Załogowy lądownik księżycowy
Pod koniec kwietnia 2020 roku ogłoszono, że NASA przyznała kontrakty trzem zespołom, których zadaniem będzie opracowanie załogowego lądownika księżycowego, który mógłby zostać użyty podczas planowanego powrotu ludzi na Księżyc w 2024 roku. Wybrana została m.in. firma SpaceX, która zaoferowała zmodyfikowany statek Starship. Ma on być wyposażony w dużą kabinę dla załogi, a także dwie śluzy powietrzne, dzięki którym astronauci będą mogli przeprowadzać spacery kosmiczne na powierzchni Księżyca. Dzięki temu, że Starship nie będzie używany do powrotu na Ziemię, nie będzie musiał być wyposażony w aktywne elementy aerodynamiczne, ani osłony termiczne. Sprawi to też, że będzie go można wykorzystać wielokrotnie podczas lądowania na Księżycu.
Historia projektu
Po raz pierwszy SpaceX przedstawiło publicznie plany stworzenia rakiety w pełni wielokrotnego użytku, mającej umożliwić kolonizację Marsa, podczas Międzynarodowego Kongresu Astronautycznego we wrześniu 2016 roku (IAC 2016), kiedy Elon Musk wygłosił prezentację pod tytułem „Uczynienie ludzkości gatunkiem multiplanetarnym”. Rakietę nazwano Interplanetary Transport System (ITS). Musk przedstawił kwestie konieczne do umożliwienia relatywnie tanich lotów na Marsa: pełne wielokrotne wykorzystywanie rakiet, tankowanie na orbicie oraz wybór odpowiedniego paliwa, które można produkować także na powierzchni Marsa. Zaprezentowana rakieta miała być zbudowana z włókien węglowych, mieć średnicę 12 metrów i być wysoka na 122 metry oraz składać się z dwóch stopni. Booster po oddzieleniu się drugiego stopnia miał wracać na platformę startową, drugi zaś miał być jednocześnie załogowym statkiem kosmicznym. Obydwa stopnie miały być napędzane silnikiem Raptor, zasilanym ciekłym metanem i ciekłym tlenem. Wiele z założeń tej koncepcji nie zmieniło się do dziś.
We wrześniu 2017 roku, podczas następnej edycji IAC, Elon Musk wygłosił kolejną prezentację dotyczącą nowej rakiety marsjańskiej – „Uczynienie życia multiplanetarnym”. W ciągu roku w projekcie wprowadzono wiele istotnych zmian, zmieniła się także nazwa. Od tej pory rakieta miała roboczo nazywać się BFR (Big Falcon Rocket). Średnica rakiety została zmniejszona do 9 metrów, a wysokość do 106 metrów, pokazano także planowaną wersję bezzałogową. Według ówczesnych planów pierwszy stopień miał być wyposażony w 31 silników Raptor, drugi zaś w sześć, w tym dwa w wersji atmosferycznej oraz cztery w wersji próżniowej, z wydłużoną dyszą. Podczas prezentacji Musk przedstawił postępy w budowie kompozytowych zbiorników oraz w pracach nad silnikiem Raptor. Po raz pierwszy przedstawiona została także koncepcja transportu za pomocą rakiety pomiędzy miastami na Ziemi.
We wrześniu 2018 roku firma SpaceX przeprowadziła konferencję prasową, podczas której ogłoszono, że pierwszym prywatnym pasażerem rakiety BFR będzie Yusaku Maezawa, japoński miliarder, przesiębiorca i kolekcjoner sztuki. Ma on odbyć trwającą ok. 4-5 dni podróż dookoła Księżyca, na którą chce zaprosić kilku artystów z całego świata. Przy okazji przedstawiono najnowszą iterację projektu rakiety, która miała zostać nieco wydłużona, do 118 metrów. Drugi stopień, nazywany także BFS (Big Falcon Spaceship), miał otrzymać ruchome lotki w przedniej części oraz dwa ruchome skrzydła w części tylnej, które wraz z trzecim, nieruchomym skrzydłem miały służyć jako nogi do lądowania. Początkowa wersja drugiego stopnia miała być wyposażona w sześć silników Raptor, wszystkie w wersji atmosferycznej. Zaprezentowano także gotowe prototypowe kompozytowe elementy rakiety oraz kolejny test silnika Raptor.
Pod koniec listopada 2018 roku Elon Musk poinformował o kolejnej zmianie nazwy rakiety. Pierwszy stopień miał nazywać się Super Heavy, natomiast drugi, będący jednocześnie statkiem kosmicznym, Starship. W późniejszym czasie zdecydowano także, że cały system startowy będzie nosił nazwę Starship. W grudniu Elon Musk ogłosił także radykalną zmianę w projekcie – budowę rakiety ze stali nierdzewnej zamiast włókien węglowych. Później, w styczniu 2019 roku, udzielił on wywiadu dla portalu Popular Mechanics, w którym wyjaśnił powody tak istotnej zmiany, wspominając także o planach zastosowania transpiracyjnego chłodzenia od nawietrznej strony drugiego stopnia podczas lądowania. Musk poinformował także o dużych zmianach w projekcie silnika Raptor, którego nowa wersja została uruchomiona po raz pierwszy na początku lutego 2019 roku.
28 września 2019 roku w ośrodku SpaceX w Boca Chica w Teksasie odbyła się prezentacja Elona Muska, której celem było przedstawienie najświeższych informacji dotyczących projektu nowej rakiety. Była to jak do tej pory ostatnia pełna prezentacja na temat Starshipa. Poinformowano, że Super Heavy ma docelowo posiadać 37 silników Raptor (chociaż w pierwszych egzemplarzach liczba ta może być niższa), Starship zaś sześć, w tym trzy próźniowe. Zrezygnowano z chłodzenia transpiracyjnego na rzecz ceramicznych sześciokątnych płytek. Musk zaprezentował także nagranie z uruchomienia silnika Raptor.
W kwietniu 2020 roku Elon Musk poinformował, że elementy aerodynamiczne statku Starship – skrzydła i lotki – są w fazie przeprojektowania, aby wypracować prostsze rozwiązanie i zredukować masę elementów. Na początku maja zakomunikował on także, że Super Heavy będzie wyposażony nie w 37, lecz 31 silników Raptor. Zrezygnowano także z dużych stateczników w dolnej części rakiety, natomiast nogi do lądowania mają być podobne jak w Starshipie.
Pod koniec sierpnia 2020 roku Musk powiadomił o kolejnych zmianach w projekcie. Ze względu na wzrost docelowego ciągu silnika Raptor, Super Heavy ma być wyposażony jedynie w 28 silników. Rakieta ma także posiadać cztery, nie sześć nóg do lądowania i mają one mieć większy rozstaw, co pozwoli na uniknięcie interakcji z gazami wylotowymi z silników.
Prototypy
| Prototyp | Data rozpoczęcia budowy (dostrzeżone pierwsze elementy) | Data rozpoczęcia testów | Data wycofania | Status | Szczegóły |
| Starhopper | 22 grudnia 2018 | 19 marca 2019 | 27 sierpnia 2019 | wycofany z użytku | Przeprowadzono trzy testy statyczne z pojedynczym silnikiem Raptor, lot na wysokość ok. 16 metrów i lot na wysokość ok. 150 metrów. |
| Starship Mk1 | 23 marca 2019 | 18 listopada 2019 | 20 listopada 2019 | zniszczony | Pierwszy pełnowymiarowy prototyp. Uległ zniszczeniu podczas nieudanych testów ciśnieniowych. |
| Starship Mk2 | 14 maja 2019 | listopad 2019 | wycofany z użytku | Jedyny prototyp, który powstał w Cocoa na Florydzie. Nie przeprowadzono żadnych testów. Prace wstrzymano po decyzji o skupieniu się na budowie prototypów w Boca Chica w Teksasie. | |
| Starship SN1 (Mk3) | 24 listopada 2019 | 28 lutego 2020 | 28 lutego 2020 | zniszczony | Uległ zniszczeniu podczas nieudanych testów ciśnieniowych z powodu problemów ze spawaniem stożka w dolnej części pojazdu (ang. thrust puck). |
| Starship SN2 | 28 lutego 2020 | 7 marca 2020 | 8 marca 2020 | wycofany z użytku | Miał to być pełnowymiarowy prototyp, lecz po zniszczeniu Starshipa SN1 został przekształcony w mały egzemplarz testowy. Z powodzeniem przeszedł testy ciśnieniowe. |
| Starship SN3 | 4 marca 2020 | 2 kwietnia 2020 | 3 kwietnia 2020 | zniszczony | Uległ zniszczeniu podczas nieudanych testów ciśnieniowych z powodu błędu w konfiguracji testu. |
| Starship SN4 | 31 marca 2020 | 26 kwietnia 2020 | 29 maja 2020 | zniszczony | Przeprowadzono pięć testów statycznych z pojedynczym silnikiem Raptor. Po ostatnim teście w wyniku wycieku spowodowanego nieudanym testem szybkiego odłączania przewodów paliwowych doszło do eksplozji i prototyp uległ zniszczeniu. |
| Starship SN5 | 11 kwietnia 2020 | 30 czerwca 2020 | 5 sierpnia 2020 | wycofany z użytku | Przeprowadzono test statyczny oraz lot na wysokość ok. 150 metrów. |
| Starship SN6 | 5 maja 2020 | 16 sierpnia 2020 | 3 września 2020 | wycofany z użytku | Przeprowadzono test statyczny oraz lot na wysokość ok. 150 metrów. |
| Starship SN7 | 25 maja 2020 | 15 czerwca 2020 | 23 czerwca 2020 | zniszczony | Mały egzemplarz testowy, pierwszy zbudowany ze stopu stali 304L. Przeszedł dwie rundy destrukcyjnych kriogenicznych testów ciśnieniowych. |
| Starship SN7.1 | 30 lipca 2020 | 11 września 2020 | 23 września 2020 | zniszczony | Kolejny mały egzemplarz testowy ze stopu stali 304L. Przeszedł destrukcyjne kriogeniczne testy ciśnieniowe. |
| Starship SN8 | 20 lipca 2020 | 5 października 2020 | 9 grudnia 2020 | zniszczony | Pierwszy pełnowymiarowy prototyp w większości ze stopu stali 304L. Przeprowadzono lot na wysokość ok. 12,5 km, lądowanie było nieudane. |
| Starship SN9 | 15 sierpnia 2020 | 28 grudnia 2020 | 2 lutego 2021 | zniszczony | Pierwszy pełnowymiarowy prototyp w pełni ze stopu stali 304L. Przeprowadzono lot na wysokość ok. 10 km, lądowanie było nieudane. |
| Starship SN7.2 | 5 stycznia 2021 | 26 stycznia 2021 | 15 marca 2021 | wycofany z użytku | Kolejny mały egzemplarz testowy. Przeszedł kriogeniczne testy ciśnieniowe. |
| Starship SN10 | 2 września 2020 | 31 stycznia 2021 | 4 marca 2021 | zniszczony | Przeprowadzono lot na wysokość ok. 10 km zakończony twardym lądowaniem, kilka minut później doszło do eksplozji. |
| Starship SN11 | 9 września 2020 | 9 marca 2021 | 30 marca 2021 | zniszczony | Przeprowadzono lot na wysokość ok. 10 km, lądowanie było nieudane. |
| Starship SN12 | 30 września 2020 | - | 23 stycznia 2021 | wycofany z użytku | Został wycofany z użytku przed zakończeniem budowy. |
| Starship SN13 | 20 listopada 2020 | - | - | wycofany z użytku | Prawdopodobnie niepełnowymiarowy egzemplarz testowy. Został porzucony przed rozpoczęciem finalnego montażu. |
| Starship SN14 | 10 października 2020 | - | - | wycofany z użytku | Prawdopodobnie niepełnowymiarowy egzemplarz testowy. Został porzucony przed rozpoczęciem finalnego montażu. |
| Starship SN15 | 18 listopada 2020 | 12 kwietnia 2021 | kampania testowa | W tym prototypie zostały wprowadzone istotne zmiany, w tym ulepszone silniki Raptor. Przeprowadzono w pełni udany lot na wysokość ok. 10 km, być może odbędą się kolejne loty. | |
| Starship SN16 | 4 grudnia 2020 | w budowie | Plany co do tego prototypu są obecnie nieznane. | ||
| Starship SN17 | 17 grudnia 2020 | w budowie | Prawdopodobnie zostanie porzucony. | ||
| Starship SN18 | 19 stycznia 2021 | w budowie | Prawdopodobnie zostanie porzucony. | ||
| Starship SN19 | 19 lutego 2021 | w budowie | Prawdopodobnie zostanie porzucony. | ||
| Starship SN20 | 7 marca 2021 | w budowie | W tym prototypie zostaną wprowadzone istotne zmiany. Prawdopodobnie jest przygotowywany do testowego lotu orbitalnego. | ||
| Super Heavy SN1 | 22 września 2020 | - | 13 kwietnia 2021 | wycofany z użytku | Pierwszy prototyp boostera Super Heavy. Został wycofany z użytku przed rozpoczęciem jakichkolwiek testów. |
| Super Heavy SN2 | 19 stycznia 2021 | w budowie | Prawdopodobnie zbiornik testowy. Plany co do tego prototypu są obecnie nieznane. | ||
| Super Heavy SN2.1 | 20 kwietnia 2021 | w budowie | Prawdopodobnie zbiornik testowy. Status i plany co do tego prototypu są obecnie nieznane. | ||
| Super Heavy SN3 | 28 marca 2021 | w budowie | Prawdopodobnie jest przygotowywany do testowego lotu orbitalnego. |
Starhopper
Pod koniec 2018 roku w ośrodku SpaceX w Boca Chica w Teksasie zauważono nową konstrukcję oraz elementy przypominające model statku Starship. Już wcześniej wiadomo było, że to w Boca Chica mają odbywać się pierwsze krótkie loty prototypów i Elon Musk szybko potwierdził, że zauważona konstrukcja jest w istocie pierwszym prototypem, choć nie pełnowymiarowym, o mniejszej wysokości. Początkowo w tym egzemplarzu planowano zamontowanie trzech silników Raptor i loty na wysokość nawet do 5 km. W połowie marca 2019 roku Musk poinformował jednak, że przy pierwszych, krótkich „skokach”, użyty będzie tylko jeden silnik. Starhopper został przetransportowany z miejsca budowy na platformę startową 8 marca 2019 roku. Na przełomie marca i kwietnia przeprowadzono testy tankowania, kilkukrotnie przetestowano także generatory gazu (ang. gas generator lub preburner) w silniku, aż wreszcie 3 kwietnia odbył się pierwszy test statyczny, podczas którego uruchomiono silnik Raptor zamontowany w pojeździe.
Kilka dni później odbył się drugi test, również na uwięzi, po którym rozpoczęto przygotowania do krótkich lotów. Ze względu na chęć użycia nowszego egzemplarza silnika, którego produkcja i testy się przeciągały, pierwszy skok na wysokość kilkunastu metrów odbył się dopiero 26 lipca, kilka dni po kolejnym teście statycznym.
Kolejnym krokiem w kampanii testowej był lot na wysokość 150 metrów, tym razem w świetle dziennym. Odbył się on 27 sierpnia i zakończył się powodzeniem. Był to ostatni test Starhoppera. Od tego momentu SpaceX chciało skupić się na kolejnych, pełnowymiarowych prototypach.
Starship Mk1
Co najmniej od kwietnia 2019 roku w ośrodku Boca Chica w Teksasie powstawał kolejny prototyp, nazywany na początku przez Muska „prototypem orbitalnym”. Jest to pierwszy pełnowymiarowy prototyp statku Starship. Po raz pierwszy został on złożony w całość pod koniec września, przed prezentacją Elona Muska, potem jednak został ponownie rozmontowany celem kontynuowania prac. Pod koniec października dolna sekcja pojazdu, bez nosa w górnej części, została przetransportowana na platformę startową. W drugiej połowie listopada rozpoczęto testy prototypu oraz infrastruktury naziemnej. 20 listopada, podczas jednego z testów tankowania, Starship Mk1 uległ uszkodzeniu. SpaceX wydało oświadczenie, według którego już wcześniej podjęto decyzję, że egzemplarz ten nie odbędzie lotu i firma miałą skupić się na kolejnych egzemplarzach.
Starship Mk2
Już w marcu Elon Musk informował, że Starship ma być budowany jednocześnie w Tekasie i na Florydzie. W pierwszej połowie maja 2019 roku opublikowano informacje, sugerujące, że SpaceX planuje budować prototypy w Cocoa na Florydzie i niedługo później pojawiły się pierwsze zdjęcia. Musk potwierdził, że Starship budowany jest w dwóch miejscach, a obydwa zespoły miały w pewnym sensie konkurować ze sobą, dzieląc się między sobą wiedzą i spostrzeżeniami zdobytymi podczas prac. Plan zakładał, aby w obydwu lokalizacjach powstało wiele statków, aby ocenić, w którym miejscu ich budowa jest bardziej efektywna i czy warto na dłuższą metę utrzymywać dwa osobne zespoły.
Pod koniec sierpnia opublikowana została dokumentacja, według której prototypy miały być transportowane z Cocoa do Centrum Kosmicznego im. Kennedy'ego (KSC) drogą wodną, na barce, gdzie miały przechodzić testy. Na przełomie listopada i grudnia 2019 roku zdecydowano jednak, że niemalże cały zespół pracujący w Cocoa zostanie przeniesiony do Boca Chica w Teksasie, aby skupić się na budowie egzemplarza Starship Mk3 i zwiększyć tempo prac. Tym samym Cocoa zaprzestano prac nad budową prototypów.
Starship SN1 (Mk3)
Prototyp ten budowany był w Boca Chica co najmniej od listopada 2019 roku jako Starship Mk3. Na przełomie listopada i grudnia zdecydowano o skupieniu całych prac na budowie Starshipa Mk3, aby jak najszybciej przeprowadzić pierwszy lot pełnowymiarowego prototypu. W związku z tym większość pracowników z Cocoa otrzymała możliwość relokacji do Boca Chica. Część elementów została także dostarczona z Florydy na pokładzie statku. Pod koniec grudnia Musk poinformował o rozpoczęciu nowego systemu numeracji, według którego Starship Mk3 miał nazywać się Starship SN1. Opublikował on także krótkie nagranie przedstawiające prace nad budową pojazdu.
Od pierwszej połowy stycznia 2020 roku testowane były kopuły zbiorników statku oraz jakość ich połączenia z resztą zbiornika. Według Muska podczas testów wytrzymałości ostatecznie osiągnięto ciśnienie na poziomie 8,5 bara przed zniszczeniem zbiornika, podczas gdy do lotu na orbitę wymagane jest ok. 6 barów. Testowano także wewnętrzne zbiorniki (ang. header tanks).
25 lutego 2020 roku prototyp został przewieziony na platformę startową celem przeprowadzenia kampanii testowej. Wcześniej planowano zamontowanie w tym egzemplarzu trzech silników Raptor i odbycie lotu na wysokość 20 km, jednakże jeszcze przed testami zdecydowano o wykorzystaniu tylko jednego silnika Raptor i rezygnacji z dłuższych lotów przy pomocy tego egzemplarza. 28 lutego, podczas jednego z testów tankowania, Starship SN1 uległ zniszczeniu. Początkowo firma nie wydała w tej sprawie żadnego oświadczenia, lecz później Musk zdradził, że awaria wynikła z wadliwych spawów w znajdującym się w dolnej części pojazdu krążku (ang. thrust puck), do którego montuje się silniki. Według Muska problemy ze spawami zostały zignorowane przez pracowników i on sam nie został o nich poinformowany przed testem. Od tamtej pory, w wypadku braku reakcji bezpośrednich przełożonych, pracownicy mają zgłaszać tego typu problemy prosto do Muska.
Starship SN2
W ostatnim tygodniu lutego 2020 roku w Boca Chica rozpoczęto integrację elementów prototypu Starship SN2, chociaż początkowe prace nad tym egzemplarzem rozpoczęły się z pewnością dużo wcześniej. Miał to być pełnowymiarowy prototyp, jednakże w związku z awarią Starshipa SN1 zmodyfikowano plany i Starship SN2 został przekształcony w mały egzemplarz testowy, aby jak najszybciej przeprowadzić jego testy ciśnieniowe. Test kriogeniczny odbył się 8 marca i zakończył się powodzeniem.
Starship SN3
Finalny montaż kolejnego prototypu budowanego w Boca Chica, Starship SN3, rozpoczął się około połowy marca 2020 roku. Został on wyposażony w montowane po wewnętrznej stronie stalowych pierścieni teleskopowe nogi do lądowania. Według Muska są one dłuższe niż się wydaje na pierwszy rzut oka, a w kolejnych egzemplarzach, poczynając od SN4, miały być jeszcze wydłużone. 29 marca prototyp został przetransportowany na platformę testową.
2 kwietnia 2020 roku odbył się test ciśnieniowy w temperaturze pokojowej, który zakończył się powodzeniem. Kolejnego dnia, podczas testu kriogenicznego, Starship SN3 uległ zniszczeniu. Elon Musk poinformował, że do zniszczenia pojazdu doszło ze względu na błąd w konfiguracji testu. Ciśnienie w części zbiornika na ciekły tlen nie wypełnionej cieczą (tzw. przestrzeń ulażowa, ang. ulage) było zbyt niskie, aby utrzymać stabilność przy dużym obciążeniu ze strony napełnionego zbiornika z ciekłym metanem. Nie doszło do awarii zaworów – pojazd posiada także zapasowe zawory kontrolujące ciśnienie – jednak przekazano do nich niewłaściwe komendy.
Starship SN4
W marcu 2020 roku w Boca Chica w budowie był już kolejny pojazd – Starship SN4. Wykorzystano w nim część przedziału silnikowego z poprzedniego prototypu, ponieważ nie została ona uszkodzona podczas nieudanego testu. Finalny montaż pojazdu rozpoczął się 10 kwietnia, a niecałe dwa tygodnie później prototyp trafił na platformę startową. Starship SN4 jako pierwszy posiada testowe płytki osłony termicznej. Pod koniec kwietnia egzemplarz ten jako pierwszy pełnowymiarowy prototyp statku Starship zakończył z sukcesem kampanię testów ciśnieniowych, chociaż zastosowano podczas niej ostrożne podejście i napełniono zbiorniki jedynie do ciśnienia 4,9 bara.
Dzięki udanym testom ciśnieniowym można było przejść do kolejnego etapu – testu statycznego. W pojeździe zamontowany został pojedynczy silnik Raptor. W pierwszych dniach maja 2020 roku podjęto pierwsze próby, m.in. uruchomiono generatory gazu (ang. preburner lub gas generator) w silniku. Ostatecznie pełny test statyczny udało się przeprowadzić 5 maja. Podczas kolejnego okna testowego, w nocy z 6 na 7 maja, odbył się drugi test statyczny. Tym razem ciekły metan dostarczany był do silnika z dodatkowego zbiornika wewnętrznego (ang. header tank). Podczas obydwóch testów silnik uruchomiony był na kilka sekund.
Następnie ze Starshipa wymontowano silnik i przystąpiono do kolejnych testów ciśnieniowych. W nocy z 9 na 10 maja podczas udanego testu kriogenicznego w zbiornikach osiągnięto ciśnienie 7,5 bara. Jeszcze w pierwszej połowie maja w prototypie zamontowany został nowy silnik Raptor.
Od około połowy maja trwały testy pojazdu z nowym silnikiem. 17 maja uruchomiono generatory gazu w silniku, a także testowano silniczki manewrowe (RCS). 19 maja odbył się kolejny test statyczny, podczas którego na kilka sekund uruchomiono nowy silnik Raptor. Po teście na platformie wybuchł pożar, który uniemożliwił wykorzystanie standardowej procedury odtankowania pojazdu i ostatecznie trwało to kilkadziesiąt godzin.
Jak się okazało, pojazd nie został poważnie uszkodzony i jeszcze w maju można było kontynuować testy. 27 maja na szczycie Starshipa SN4 zamontowany został symulator masy, a dzień później odbył się kolejny, czwarty już test statyczny.
29 maja przystąpiono do piątego testu statycznego. Silnik Raptor zamontowany w pojeździe został uruchomiony na kilka sekund i początkowo wydawało się, że test był udany, jednakże kilkanaście sekund później w okolicach dolnej części pojazdu pojawił się wyciek, który doprowadził do eksplozji. Jak poinformował Elon Musk, tym razem chciano przetestować szybkie odłączanie przewodów paliwowych. Test ten jednak nie poszedł zgodnie z planem i w efekcie doszło do eksplozji i zniszczenia pojazdu.
Starship SN5
Budowa kolejnego prototypu, Starship SN5, trwała w Boca Chica co najmniej od kwietnia 2020 roku. Pod koniec miesiąca rozpoczęto finalny montaż pojazdu. Miał on zostać wyposażony w nos w górnej części, a być może także w pozostałe elementy aerodynamiczne – lotki i skrzydła, jednak ostatecznie zrezygnowano z tych planów. Jeszcze w kwietniu zamontowano w nim nos, jednakże według Muska nie był on przypisany do konkretnego egzemplarza Starshipa i mógł zostać wykorzystany wyłącznie do przetarcia szlaku, jeśli chodzi o produkcję. Potwierdziło się to na początku maja, kiedy nos został zdemontowonany.
Sekcje zbiornikowe i silnikowa zostały połączone 12 maja 2020 roku. Pojazd trafił na platformę startową 24 czerwca, a w nocy z 30 czerwca na 1 lipca przeprowadzono udane testy ciśnieniowe pojazdu, zarówno w temperaturze pokojowej, jak i kriogeniczne. W drugiej połowie lipca odbyły się testy tankowania, natomiast test statyczny przeprowadzono 30 lipca.
Po udanym teście statycznym przystąpiono do prób odbycia lotu na wysokość 150 metrów. Pierwsze dwie próby zostały przerwane, lecz 5 sierpnia 2020 roku około godziny 02:00 czasu polskiego silnik Raptor w pojeździe został uruchomiony, Starship SN5 wzniósł się na wysokość około 150 metrów i wylądował na oddalonej o około 200 metrów platformie. Tym samym jest to pierwszy pełnowymiarowy prototyp statku Starship, który odbył lot.
Po udanym locie Starship SN5 trafił z powrotem na teren, gdzie budowane są pojazdy, aby przejść inspekcje i naprawy, między innymi wymieniono butle na zewnątrz pojazdu. Prawdopodobnie miał on odbyć kolejne testowe loty na podobną wysokość, jednak wygląda na to, że według obecnych planów jest on wycofany z użytku.
Starship SN6
Pierwsze elementy nowego pojazdu w Boca Chica zauważono 5 maja 2020 roku, natomiast finalny montaż rozpoczął się 30 maja. Sekcje silnikowa oraz zbiornikowa zostały zmontowane w połowie czerwca.
Po locie Starshipa SN5 Elon Musk zapowiedział, że SpaceX planuje przeprowadzenie kilku krótkich lotów, aby dopracować procedury startowe. Jednym z pojazdów, przy pomocy których firma chce osiągnąć ten cel, miał być Starship SN6, który trafił na platformę startową 11 sierpnia 2020 roku, a kilka dni później przeprowadzono testy ciśnieniowe pojazdu. Test statyczny odbył się 23 sierpnia.
Trzy dni po teście statycznym na szczycie prototypu zamontowano symulator masy, a 30 sierpnia przystąpiono do prób przeprowadzenia lotu. Tego dnia wszystkie trzy próby zostały przerwane, ostatnia najprawdopodobniej z powodu niekorzystnej pogody. Testowy lot przesunięto na 3 września i tym razem już podczas pierwszej próby udało się wystartować.
Po locie Starship SN6 został wycofany z użytku.
Starship SN7
Pierwsze elementy pojazdu zostały dostrzeżone 25 maja 2020 roku. Okazało się, że podobnie jak Starship SN2, SN7 został zbudowany w postaci małego egzemplarza testowego. Jest to pierwszy prototyp zbudowany z nowego stopu stali – 304L. Jego celem miało być przetestowanie jakości konstrukcji i spawów przy wykorzystaniu nowego stopu. 12 czerwca 2020 roku egzemplarz trafił na platformę testową, a 15 czerwca odbyły się testy ciśnieniowe, w tym kriogeniczne. Zaplanowano test destrukcyjny, tak, aby sprawdzić, jakie maksymalne ciśnienie wytrzyma zbiornik. Udało się osiągnąć ciśnienie 7,6 bara, kiedy to zbiornik zaczął przeciekać. Według Elona Muska jest to dobry wynik, który potwierdza wyższość stali nierdzewnej typu 304L nad 301, a fakt, że doszło do wycieku, nie do gwałtownego rozerwania zbiornika, także należy uznać za pozytyw.
W ciągu kolejnych dni po teście przystąpiono do naprawiania pojazdu uszkodzonego w wyniku wycieku i 23 czerwca przeprowadzono ponowny kriogeniczny test ciśnieniowy. Wygląda na to, że tym razem pojazd został bardziej poważnie uszkodzony. Nie podano, jakie ciśnienie zostało osiągnięte.
Starship SN7.1
Drugi zbiornik testowy ze stali nierdzewnej 304L, mający pozwolić na przetestowanie usprawnień w procesie wytwarzania prototypów. Jak podał Elon Musk, nie był on zbudowany w 100% ze stali 304L i posiadał jeszcze pewne elementy ze stali 301. Pierwsze elementy pojazdu dostrzeżono 30 lipca 2020 roku. Montaż prototypu zakończył się 30 sierpnia, na teren platformy startowej trafił on 7 września.
Najpierw Starship SN7.1 został umieszczony na jednej z platform startowych (tzw. Pad B), gdzie przez dwa dni przechodził testy ciśnieniowe z zamontowanym symulatorem ciągu. Następnie zbiornik wrócił na tymczasowe stanowisko i przystąpiono do testu destrukcyjnego, mającego zbadać limity wytrzymałości. Ostatecznie po kilku dniach prób udany test odbył się 23 września, kiedy Starship SN7.1 zgodnie z planem uległ zniszczeniu. Elon Musk poinformował, że udało się osiągnąć ciśnienie na poziomie 8 barów, a w dolnej części pojazdu 9 barów (uwzględniając paliwo). Stwierdził on, że jest to wystarczająco dobry wynik, lecz kolejne prototypy miały być jeszcze usprawnione.
Starship SN8
Pierwszy pełnowymiarowy prototyp zbudowany w większości ze stali nierdzewnej 304L. Otrzymał on wszystkie elementy aerodynamiczne i trzy silniki Raptor, co pozwoliło przeprowadzić lot na większą wysokość, około 12,5 km. Pierwsze elementy pojazdu dostrzeżono 20 lipca 2020 roku, a 27 sierpnia zakończono montaż sekcji zbiornikowych i silnikowej. Następnie zamontowano ruchome lotki w dolnej części pojazdu i 26 września trafił on na teren kompleksu startowego.
Kampania testowa rozpoczęła się 5 października 2020 roku. Po przeprowadzeniu testów ciśnieniowych Starship SN8 stał się pierwszym pojazdem, w którym zamontowano trzy silniki Raptor. Po przygotowaniach, uwzględniających także testy uruchomienia wyłącznie generatorów gazu w silnikach, pierwszy w historii test statyczny z trzema silnikami Raptor przeprowadzono 20 października.
Po wymianie jednego z silników oraz zamontowaniu aerodynamicznego nosa, 10 i 12 listopada przeprowadzono dwa kolejne testy statyczne, podczas których silniki były zasilane ciekłym tlenem z dodatkowego zbiornika znajdującego się w nosie pojazdu. Podczas pierwszego z nich uruchomiono pojedynczego Raptora, podczas kolejnego dwa z nich. Wystąpił jednak problem, ponieważ martyt pokrywający beton na platformie startowej roztrzaskał się i jeden z odłamków uszkodził kabel od awioniki w jednym z silników, przez co utracono kontrolę nad pneumatyką. Dyski bezpieczeństwa zadziałały jednak prawidłowo i pojazd nie uległ dalszym uszkodzeniom.
Uszkodzony silnik wymieniono i 24 listopada przeprowadzono czwarty test statyczny, przy wykorzystaniu wszystkich Raptorów, który zakończył się pełnym powodzeniem. Otworzyło to drogę do bezpośrednich przygotowań do lotu na wysokość 12,5 km. Pierwszą próbę podjęto 8 grudnia, lecz została ona przerwana tuż przed uruchomieniem silników. Kolejnego dnia, 9 grudnia 2020 roku, lot udało się przeprowadzić.
W pojeździe uruchomiono trzy silniki Raptor, następnie wzniósł się on na docelową wysokość, w czasie lotu wyłączając silniki po kolei. Potem przeszedł on do fazy opadania w pozycji poziomej, kontrolując orientację za pomocą ruchomych powierzchni aerodynamicznych. W ostatniej fazie lotu silniki Raptor zostały uruchomione ponownie i Starship wykonał manewr obrotu do pozycji pionowej. Samo lądowanie nie powiodło się, przy kontakcie z platformą prędkość była zbyt wysoka z powodu zbyt niskiego ciśnienia w dodatkowym zbiorniku z paliwem i doszło do eksplozji, w wyniku której pojazd został zniszczony. Według Elona Muska test można uznać za bardzo udany.
Starship SN9
Jest to prototyp zbudowany w pełni ze stopu stali nierdzewnej 304L, ma on odbyć lot o profilu podobnym do poprzednika. Pierwsze elementy pojazdu dostrzeżono 15 sierpnia 2020 roku. Sekcje zbiornikowe i sekcja silnikowa zostały zmontowane 3 padziernika, natomiast pod koniec listopada w pojeździe zamontowano wszystkie elementy aerodynamiczne – lotki i nos. Po locie Starshipa SN8 pojazd miał zostać przetransportowany na teren kompleksu startowego, lecz 11 grudnia z powodu problemu ze strukturą podtrzymującą pojazd przechylił się on w budynku high bay, opierając się na jednej ze ścian.
W ciągu kilku dni prototyp został postawiony do pionu, przeszedł inspekcje, oraz wymieniono w nim uszkodzone lotki z jednej strony. 22 grudnia 2020 roku został on przewieziony do kompleksu startowego i został umieszczony na platformie B, aby rozpocząć kampanię testową zmierzającą do lotu. Dzień później w pojeździe zamontowano ostatni, trzeci silnik Raptor. 28 i 29 grudnia Starship SN9 przeszedł dwie serie testów ciśnieniowych, odpowiednio przy temperaturze otoczenia oraz w warunkach kriogenicznych.
Kolejnym krokiem miał być test statyczny z trzema silnikami Raptor. Odbył się on 6 stycznia 2021 roku, lecz prawdopodobnie został przerwany przed jego planowym zakończeniem. Kilka dni później, 13 stycznia, odbyły się trzy testy statyczne jednego dnia, jednak w efekcie konieczna okazała się wymiana dwóch silników. 21 i 22 stycznia odbyły się dwa kolejne testy statyczne, które pozwoliły na rozpoczęcie ostatecznych przygotowań do lotu. Odbył się on 2 lutego, kiedy pojazd wzniósł się na wyokość około 10 kilometrów, lądowanie jednak nie powiodło się z powodu awarii jednego z trzech silników Raptor zamontowanych w pojeździe.
Starship SN7.2
Kolejny zbiornik testow, mający pozwolić na przetestowanie usprawnień w procesie wytwarzania prototypów, przede wszystkich zbiorników o grubości 3 milimetrów, zamiast 4 milimetrów. Pierwsze elementy dostrzeżono 5 stycznia 2021 roku, a prototyp przewieziono na teren kompleksu startowego 20 stycznia. Przeszedł on serię testów, podczas ostatniego z nich, 4 lutego, uległ uszkodzeniu, prawdopodobnie zgodnie z planem. 15 marca prototyp wrócił na teren fabryki i prawdopodobnie został wycofany z użytku.
Starship SN10
Kolejny prototyp ze stali nierdzewnej 304L. Pierwsze części zauważono 2 września 2020 roku. Został on w całości zmontowany w pierwszej połowie stycznia 2021 roku. Na teren kompleksu startowego trafił 29 stycznia, a w kolejnych dniach przeprowadzono testy ciśnieniowe i zamontowano w pojeździe silniki. 23 lutego odbył się test statyczny, po którym konieczna okazała się wymiana silnika. Drugi, udany test statyczny przeprowadzono 25 lutego.
4 marca odbył się lot pojazdu na wysokość około 10 kilometrów. Tym razem udało się wylądować, jednak ze względu na zmniejszony ciąg silnika, prawdopodobnie ze względu na zanieczyszczenie przewodów paliwowych helem, stosowanym do doprężania, podczas przyziemienia statek posiadał zbyt dużą prędkość. Doprowadziło to do twardego lądowania, a w efekcie uszkodzenia pojazdu i eksplozji kilka minut po lądowaniu.
Starship SN11
Kolejny prototyp ze stali nierdzewnej 304L. Pierwsze części zauważono 9 września 2020 roku. Pełny montaż pojazdu zakończył się w połowie lutego 2021 roku. 8 marca pojazd trafił na teren kompleksu startowego i w ciągu kilku kolejnych dni przeszedł testy ciśnieniowe. Pierwszy test statyczny odbył się 22 marca. Okazało się, że kolejna będzie naprawa jednego z silników. 26 marca przeprowadzono kolejny test statyczny, tym razem z wykorzystaniem tylko jednego silnika. Zakończył się on pewnym powodzeniem, więc 30 marca odbył się lot pojazdu na wysokość około 10 kilometrów, podczas którego widoczność była bardzo słaba. Z powodu wycieku metanu w jednym z silników doszło do pożaru, co spowodowało awarię awioniki i eksplozję jednego z silników podczas próby lądowania.
Starship SN12
Kolejny prototyp ze stali nierdzewnej 304L. Pierwsze części zauważono 30 września 2020 roku. 23 stycznia 2021 roku budowa prototypu została porzucona, aby skupić się na prototypie Starship SN15, zawierającym setki usprawnień.
Starship SN13
Pierwsze części zauważono 20 listopada 2020 roku. Prawdopodobnie miał to być jakiegoś rodzaju mniejszy egzemplarz testowy. Budowa prototypu została porzucona, aby skupić się na prototypie Starship SN15, zawierającym setki usprawnień.
Starship SN14
Pierwsze części zauważono 10 pażdziernika 2020 roku. Prawdopodobnie miał to być jakiegoś rodzaju mniejszy egzemplarz testowy. Budowa prototypu została porzucona, aby skupić się na prototypie Starship SN15, zawierającym setki usprawnień.
Starship SN15
Prototyp ten został wyposażony w setki usprawnień, w szczególności nową, ulepszoną awionikę, zmodyfikowaną architekturę przepływu paliwa w tylnej części pojazdu oraz silniki Raptor zbudowane według nowego designu. Pierwsze części zauważono 18 listopada 2020 roku. Pojazd trafił na teren kompleksu startowego 8 kwietnia 2021 roku, a w połowie miesiąca przeszedł testy ciśnieniowe. 26 i 27 kwietnia przeprowadzono testy statyczne prototypu.
Początkowo planowano testowy lot na 30 kwietnia, a następnie na 4 maja, lecz obydwie próby zostały odwołane. Ostatecznie lot na wysokość około 10 kilometrów udało się przeprowadzić 5 maja. Zakończył się on pełnym sukcesem, w tym po raz pierwszy w historii udanym lądowaniem prototypu statku Starship przy locie na wysokość powyżej kilkuset metrów. Elon Musk zapowiedział, że być może prototyp ten wzniesie się w powietrze po raz kolejny.
14 maja 2021 roku pojazd został ponownie wstawiony na platformę startową.
Starship SN16
Pierwsze części zauważono 4 grudnia 2020 roku. Na przełomie kwietnia i maja 2021 roku pojazd został w pełni zmontowany. Jak na razie nie jest jasne, czy przejdzie on kampanię testową, czy też firma skupi się na kolejnym znacząco usprawnionym prototypie – Starshipie SN20.
Starship SN17
Pierwsze części zauważono 17 grudnia 2020 roku. Prawdopodobnie egzemplarz ten zostanie porzucony, aby skupić się na kolejnym znacząco usprawnionym prototypie – Starshipie SN20.
Starship SN18
Pierwsze części zauważono 19 stycznia 2021 roku. Prawdopodobnie egzemplarz ten zostanie porzucony, aby skupić się na kolejnym znacząco usprawnionym prototypie – Starshipie SN20.
Starship SN19
Pierwsze części zauważono 19 lutego 2021 roku. Prawdopodobnie egzemplarz ten zostanie porzucony, aby skupić się na kolejnym znacząco usprawnionym prototypie – Starshipie SN20.
Starship SN20
Kolejny prototyp posiadający znaczące usprawnienia w porównaniu do poprzedników. Według Elona Muska ma być zdolny do lotu orbitalnego. Pierwsze elementy dostrzeżono 7 marca 2021 roku.
Super Heavy BN1
Pierwszy prototyp pierwszego stopnia rakiety, Super Heavy. Był on zbudowany z pierścieni tej samej grubości co Starship, dolny zbiornik był wyposażony w podłużne elementy usztywniające. Pierwsze elementy zostały zauważone 22 września. Prototyp został w całości zmontowany 18 marca 2021 roku, lecz stał się tylko egzemplarzem, na którym przetestowano sposoby budowy. Jako że kolejne prototypy mają już być znacząco usprawnione, zdecydowano o porzuceniu tego egzemplarza i 13 kwietnia rozpoczęto jego rozbiórkę.
Super Heavy BN2
Pierwsze elementy dostrzeżono 19 stycznia 2021 roku. Początkowo wydawało się, że będzie to kolejny egzemplarz pierwszego stopnia rakiety, lecz wygląda na to, że będzie to rodzaj zbiornika testowego. Nie są znane plany dotyczącego tego egzemplarza.
Super Heavy BN2.1
Element z oznaczeniem BN2.1 dostrzeżono 20 kwietnia 2021 roku. Przypuszczano, że będzie to zbiornik testowy, lecz od tamtej pory nie pojawiło się więcej elementów z takim oznaczeniem, być może egzemplarz ten został porzucony.
Super Heavy BN3
Ma to być pierwszy egzemplarz pierwszego stopnia, w którym uruchomione zostaną silniki Raptor, być może weźmie on także udział w pierwszym testowym locie orbitalnym. Pierwsze elementy dostrzeżono 28 marca 2021 roku. W sumie dostrzeżono już sześć sekcji składających się z 22 pierścieni i dwóch kopuł.