Po trzech startach z satelitami Starlink i teście statycznym Starshipa w październiku, listopad zapowiada się na bardzo pracowity w wykonaniu SpaceX. Planowane jest nawet do sześciu startów orbitalnych Falcona 9, zbliża się lot Starshipa na wysokość 15 kilometrów, a testy konstelacji Starlink nabierają rozpędu.

Start z misją Starlink-15 pod koniec października był setnym udanym startem rakiety z rodziny Falcon i z tej okazji SpaceX opublikowało krótką kompilację podsumowującą wszystkie starty.

Problem z silnikami Merlin

W dniu 3 października próba startu rakiety Falcon 9 z misją GPS III SV04 została przerwana kilka sekund przed startem, ponieważ czujniki w dwóch silnikach Merlin w pierwszym stopniu wykryły przedwczesny wzrost ciśnienia. SpaceX chciało dobrze zbadać, z czego wyniknął ten problem, co opóźniło zarówno start z satelitą GPS, jak i nadchodzący pierwszy operacyjny lot kapsuły Dragon 2 z załogą. Podczas obydwóch misji wykorzystane mają być nowe pierwsze stopnie rakiety. Bez problemów przeprowadzono w październiku trzy inne starty, wykorzystując używane boostery.

Inspekcje na platformie po przerwanym starcie nie wykazały żadnych oczywistych problemów, więc silniki zdemontowano i wysłano do ośrodka testowego SpaceX w McGregor w Teksasie. Tam udało się zreprodukować problem z silnikami i po analizach ustalić, że był on spowodowany przez zablokowany przewód o grubości ok. 1,5 milimetra, służący do wypuszczania nadmiaru materiału z generatora gazu (ang. gas generator lub preburner) w silniku. Był on zatkany przez stwardniały lakier maskujący wykorzystywany przez jednego z podwykonawców SpaceX podczas procesu anodyzacji elementów aluminiowych. Silniki, w których wystąpił problem, przetestowano także po przywróceniu drożności przewodu i pracowały one normalnie.

Po znalezieniu problemu przejrzano dane z testowych uruchomień silników, które mają być wykorzystane w innych nowych pierwszych stopniach i na tej podstawie zidentyfikowano kolejne silniki z podobnym problemem – dwa w boosterze przeznaczonym dla misji Crew-1 oraz jeden w boosterze, który będzie użyty przy starcie z satelitą Sentinel-6 Michael Freilich. Aby zapobiec podobnym problemom w przyszłości, SpaceX ma zmodyfikować sposób inspekcji elementów silnika Merlin przed jego montażem – wszystkie przewody prowadzące do zaworów będą dokładnie sprawdzane. Trwają także wspólne prace z podwykonawcą, aby wyeliminować ten problem przy produkcji nowych części.

Najbliższe starty

Po rozwiązaniu problemu z silnikami start z misją GPS III SV04 planowany jest obecnie na 6 listopada na godzinę 00:24 czasu polskiego (5 listopada, 23:24 UTC), okno startowe potrwa 15 minut. Falcon 9 wystartuje z platformy SLC-40 na Cape Canaveral na Florydzie i wyniesie na orbitę satelitę GPS trzeciej generacji. Będzie to już trzeci start SpaceX z satelitą GPS. Po oddzieleniu się drugiego stopnia planowane jest lądowanie boostera na autonomicznej platformie na Oceanie Atlantyckim.

Kolejny start Falcona 9 zaplanowano na 15 listopada z platformy LC-39A z pierwszą operacyjną misją załogową SpaceX do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Jest ona opisana bardziej szczegółowo w dalszej części artykułu.

Kilka dni później, 18 listopada, ma odbyć się start rakiety Falcon 9 z platformy SLC-40 z misją NROL-108. Jest to tajna misja dla Narodowego Biura Rozpoznania (NRO), co do której nie podano żadnych dodatkowych szczegółów. Dopiero na początku października przedstawiciele NRO potwierdzili, że misja ta jest planowana. Podczas tego startu wykorzystany zostanie pierwszy stopień, dla którego będzie to piąty lot. Po separacji stopni ma on wylądować na platformie Landing Zone 1 na Cape Canaveral.

Na 10 listopada planowano start z satelitą Sentinel-6 Michael Freilich w ramach wspólnej misji ESA, Europejskiej Organizacji Eksploatacji Satelitów Meteorologicznych (EUMETSAT), NASA oraz Narodowej Agencji Oceanów i Atmosfery USA (NOAA). Start ten opóźni się jednak z powodu trwającej jeszcze analizy danych związanej z problemami z silnikami Merlin. Obecnie misja planowana jest na koniec listopada. Będzie to pierwszy lot SpaceX z Vandenberg Air Force Base w Kalifornii od czerwca 2019 roku.

Na listopad wstępnie zaplanowane są także jeszcze dwa kolejne loty – szesnasta misja z satelitami Starlink oraz start z satelitą telekomunikacyjnym SXM-7.

Program komercyjnych lotów załogowych NASA (ang. Commercial Crew)

Pierwsza operacyjna załogowa misja SpaceX, Crew-1, jest obecnie planowana na 15 listopada na godzinę 01:49 czasu polskiego (00:49 UTC). Start odbędzie się z platformy LC-39A w Centrum Kosmicznym im. Kennedy'ego na Florydzie. Rakieta Falcon 9 wyniesie na Międzynarodową Stację Kosmiczną (ISS) statek Dragon 2, na którego pokładzie znajdą się astronauci NASA: Shannon Walker, Victor Glover i Mike Hopkins, a także astronauta JAXA (Japońskiej Agencji Eksploracji Aerokosmicznej): Soichi Noguchi.

Załogowy statek Dragon, biorący udział w tej misji, został nazwany Resilience (tłum. odporność). 2 października w ośrodku SpaceX na Cape Canaveral statek kosmiczny został połączony ze swoim bagażnikiem. 9 października, w ramach przygotowań do misji, na morskim statku ratowniczym GO Searcher przeprowadzone zostały inspekcje stanu gotowości załogi do stawienia czoła sytuacjom awaryjnym.

Według planu lot Dragona 2 ma potrwać około osiem i pół godziny. Po tym czasie przeprowadzone zostanie autonomiczne dokowanie statku do modułu Node 2 (Harmony) na ISS. Na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej po raz pierwszy w historii będzie znajdować się jednocześnie siedmiu członków stałej załogi, czyli o jedna osoba więcej niż dotychczas.

Na 9 listopada zaplanowany jest test statyczny rakiety Falcon 9 ze statkiem Dragon 2 przed misją Crew-1. Ostateczna ocena gotowości do lotu, prowadzona przez NASA, ma odbyć się tego samego dnia. 11 listopada odbędzie się próba generalna, podczas której astronauci przejdą całą procedurę startową, zakończoną odliczaniem.

Program komercyjnych lotów towarowych NASA (CRS2)

Najwcześniej w grudniu 2020 roku odbędzie się pierwsza misja SpaceX w ramach drugiego już kontraktu z NASA, CRS2, obejmującego wynoszenie ładunków na Międzynarodową Stację Kosmiczną. Rakieta Falcon 9 wystartuje z platformy LC-39A w Centrum Kosmicznym im. Kennedy'ego na Florydzie. Będzie to 21 tego typu misja SpaceX. Po raz pierwszy wykorzystany zostanie towarowa wersja statku Dragon 2. Może on zmieścić o połowę więcej ładunku w porównaniu do poprzedniej wersji towarowej kapsuły Dragon.

Na pokładzie statku znajdzie się Nanoracks Bishop Airlock, pierwsza komercyjnie stworzona śluza powietrzna, służąca do przenoszenia ładunków pomiędzy wnętrzem, a zewnętrzną częścią ISS. Dragon wyniesie również między innymi sprzęt do przeprowadzenia badań nad wpływem mikrograwitacji na komórki sercowo-naczyniowe, nad interakcją mikrobów z minerałami w kosmosie, czy też demonstracyjne narzędzie do analizy krwi w przestrzeni kosmicznej.

Starlink

SpaceX kontynuuje rozwijanie konstelacji satelitów Starlink na niskiej orbicie okołoziemskiej (LEO), która ma docelowo zapewniać dostęp do szybkiego Internetu o niskich opóźnieniach na całym świecie. Na orbicie znajduje się już ponad 800 satelitów.

Pierwszy zestaw satelitów, wystrzelony w maju 2020 roku, jest od jakiegoś czasu systematycznie deorbitowany. Są to testowe satelity w wersji 0.9, różniące się od wszystkich kolejnych zestawów (wersja 1.0). SpaceX oficjalnie nie informuje o planach dotyczących poszczególnych satelitów, lecz w styczniu podano, że część pierwszych satelitów zostanie wycofana z użytku, ponieważ kolejne są wyposażone w usprawnione systemy komunikacyjne.

We wrześniu firma Viasat zgłosiła do Federalnej Komisji Łączności (FCC), że według nich aż 7% satelitów Starlink ulega uszkodzeniu już na orbicie i jest to znacznie więcej, niż 1% podawane przez SpaceX. Ekstrapolując te dane na planowany na pięć lat czas działania satelitów Starlink na orbicie, Viasat przewiduje nawet 22% szans na awarię satelity w czasie trwania misji. Wliczono w to jednak również wycofane z użytku satelity w wersji 0.9.

Firma częściowo oparła swoje wnioski na pracy Jonathana McDowella, astronoma zajmującego się także śledzeniem aktywności związanej ze startami i obiektami na orbicie. Odpowiedział on firmie ViaSat, twierdząc, że uwzględnianie celowo deorbitowanych satelitów w takich obliczeniach jest nadużyciem. SpaceX pod koniec września również wystosowało odpowiedź, zauważając, że z ostatnich 233 wystrzelonych satelitów żaden nie uległ awarii oraz zarzucając firmie ViaSat, że wytrwale odrzuca ona fakty, które nie pasują do jej narracji. Podkreślono także, że SpaceX wciąż pracuje nad poprawą niezawodności satelitów.

W połowie października podano, że jeszcze w lipcu SpaceX otrzymało warty 2 miliony dolarów kontrakt od Sił Kosmicznych USA na zbadanie możliwości dostarczania wojsku danych pogodowych. Według kontraktu firma ma przeprowadzić studium wykonalności i ocenić potencjalną długoterminową rentowność modelu biznesowego „danych pogodowych jako serwisu”. SpaceX nie udzieliło odpowiedzi na pytania dziennikarzy dotyczące tego, w jaki sposób firma zamierza wykorzystać satelity Starlink do dostarczania danych o pogodzie. Według źródeł branżowych SpaceX może umieścić odpowiednie instrumenty na satelitach Starlink lub współpracować z inną firmą i wykorzystać konstelację do transmisji danych pogodowych do klientów.

13 października Federalna Komisja Łączności (FCC) ogłosiła listę firm, które będą mogły rywalizować o dofinansowanie na dostarczanie usługi Internetu na terenach oddalonych od dużych skupisk miejskich, gdzie infrastruktura komunikacyjna jest ograniczona. Na liście znalazła się m.in. firma SpaceX. Łącznie FCC ma przyznać ponad 20 miliardów dolarów. Część funduszy będzie przysługiwać jedynie firmom, które będą mogły zapewnić niskie opóźnienia (według definicji poniżej 100 ms), co dyskwalifikuje operatorów satelitów geostacjonarnych. SpaceX poinformowało FCC, że satelity Starlink spełniają te wymagania z nawiązką, lecz jeszcze w lecie komisja nie była co do tego przekonana.

Tego samego dnia przedstawiciele SpaceX uczestniczyli w konferencji z przedstawicielami FCC, podczas której poinformowali oni o postępach w rozwoju systemu Starlink. Wspomniano o testach w wielu stanach USA, stabilnych opóźnieniach na poziomie 30 ms oraz usprawnieniach w oprogramowaniu, które ponad dwukrotnie zwiększyły prędkość transmisji. W dalszej części miesiąca odbyły się dwie kolejne rozmowy pomiędzy firmą i komisją.

27 października firma LeoLabs ogłosiła podpisanie umowy ze SpaceX na pomoc w śledzeniu pozycji satelitów Starlink na orbicie, rozpoczynając bezpośrednio po separacji od rakiety. Pomoże to SpaceX w szybkiej identyfikacji i lokalizacji satelitów.

LeoLabs jest podekscytowane współpracą ze SpaceX przy wystrzeliwaniu największej konstelacji satelitów na świecie, mającej zapewniać globalny dostęp do szerokopasmowego Internetu. Nasza globalna sieć radarów oraz platforma oprogramowania umożliwiają LeoLabs namierzenie całego zestawu satelitów Starlink szybciej, niż jakiejkolwiek innej organizacji na świecie.
– Dan Ceperley, CEO LeoLabs

Wykorzystanie niezależnych systemów śledzących firmy LeoLabs zapewni SpaceX redundancję w początkowych fazach misji, uzupełniając własne dane telemetryczne. LeoLabs po separacji wyznacza wartości graniczne dla całego „pociągu” satelitów, a następnie monitoruje je w trakcie oddalania się od siebie na orbicie. Następuje także szybka identyfikacja dodatkowych ładunków, jeśli takie znajdują się na pokładzie rakiety w czasie startu. Zazwyczaj dane orbitalne dla pojedynczych satelitów dostępne są już kilka godzin po starcie. Współpraca firm rozpoczęła się od jednej z misji Starlink w marcu i była kontynuowana podczas każdego kolejnego startu z satelitami konstelacji.

Pod koniec października SpaceX uruchomiło publiczne testy konstelacji Starlink. W ostatnich miesiącach podjęto także współpracę z różnymi instytucjami, m.in. służbami reagowania kryzysowego, aby zapewnić dostęp do Internetu w miejscach, gdzie jest on obecnie bardzo ograniczony.

Program wynoszenia małych satelitów (SmallSat Rideshare)

8 października ogłoszono, że niemiecka firma Exolaunch, będąca pośrednikiem przy wynoszeniu małych satelitów na orbitę, podpisała umowę ze SpaceX. Exolaunch ma zintegrować 30 amerykańskich i europejskich cubesatów i mikrosatelitów przed startem rakiety Falcon 9 dedykowanym małym satelitom zaplanowanym na grudzień tego roku. Podobna liczba satelitów ma zostać przygotowana przez firmę do kolejnego startu w połowie 2021 roku. Exolaunch planuje otworzyć nowe biuro w USA ze względu na rosnące zainteresowanie swoimi usługami w tym kraju. Jeanne Medvedeva, wiceprezydent do spraw usług startu w Exolaunch, powiedziała, że program SpaceX jest przełomowy dla branży, napędzając plany stworzenia co najmniej kilku różnych konstelacji satelitów. Poprzez współpracę ze SpaceX, Exolaunch chce zaoferować klientom łatwe, niezawodne i niedrogie rozwiązania i rozszerzyć dostęp do przestrzeni kosmicznej.

Finanse

Ron Baron, miliarder znany z inwestycji między innymi w Teslę, na której zarobił już dziesięciokrotność swojego wkładu, twierdzi, że spodziewa się podobnego zwrotu w przypadku SpaceX. Jego firma inwestycyjna posiada prawie 1,3 miliona akcji SpaceX. Baron zakupił pierwszy pakiet akcji w 2017 roku, a następnie kontynuował inwestycje w firmę, także podczas ostatniej rundy finansowania, podczas której zakupił udziały warte 26 miliony dolarów. Runda ta, warta w sumie 2,1 miliarda dolarów, zwiększyła wycenę firmy do około 44 miliardów dolarów.

W połowie października bank inwestycyjny Morgan Stanley opublikował notkę do klientów, w której zachęcił do zwrócenia uwagi na działania SpaceX w południowym Teksasie, związane z nową rakietą Starship, zauważając, że większość inwestorów nie docenia tempa, w jakim firma dokonuje postępów. Bank podkreślił także, że oprócz zastosowań wywołujących najwięcej emocji, a więc związanych z załogową eksploracją kosmosu czy transportem pomiędzy miastami na Ziemi, inwestorzy powinni zwrócić uwagę na możliwość wystrzeliwania bardzo dużej liczby satelitów Starlink jednocześnie, kiedy Starship będzie gotowy.

Bank podniósł także podstawową długoterminową prognozę wartości rynkowej firmy z 52 do 101 miliardów dolarów, zauważając, że poszczególne projekty, nad którymi pracuje SpaceX, zaczynają składać się w całość, która może pozwolić na stworzenie napędzającego się ekonomicznego i technologicznego „koła zamachowego”. Jest to niemal dwukrotny wzrost wyceny w przeciągu trzech miesięcy, lecz w tym czasie firma wiele osiągnęła: zakończyła się pierwsza misja załogowa, SpaceX otrzymało kontrakt na misje wojskowe w następnych latach, wystrzelono setki satelitów Starlink, a prototypy statku Starship odbyły dwa loty. Bank podniósł także prognozę dla przypadku najbardziej pesymistycznego (z 200 milionów do 5,4 miliarda dolarów) oraz najbardziej optymistycznego (ze 175 miliardów do 203 miliardów dolarów).

Morgan Stanley spodziewa się, że rozwój konstelacji Starlink będzie wymagał inwestycji w wysokości ok. 33 miliardów dolarów, zanim zacznie się ona zwracać w roku 2031. Bank uważa, że Starlink może mieć nawet 364 milionów subskrybentów (czyli prawie 5% obecnej globalnej populacji) do roku 2040. Zauważono, że w ostatnich miesiącach przewaga nad konkurencyjnymi megakonstelacjami zaczęła się jeszcze powiększać w wielu kluczowych aspektach. Należy jednak pamiętać, że przed SpaceX wciąż stoi wiele wyzwań – związanych z przepisami, działaniem całej konstelacji, finansami oraz konkurencją.

Transport zaopatrzenia na Ziemi

Na początku października podano, że SpaceX podpisało porozumienie z dowództwem amerykańskiej armii odpowiedzialnym za logistykę na zbadanie możliwości wykorzystania pojazdów kosmicznych do transportu zaopatrzenia w sytuacjach kryzysowych. Firma ma ocenić koszty oraz wyzwania techniczne projektu, pierwsze testy są natomiast spodziewane w 2021 roku. Generał Stephen Lyons, lider dowództwa transportu, powiedział, że pomysł ten ma duży potencjał, jako że jednym z wyzwań logistyki wojskowej jest „tyrania odległości i czasu oraz globalna dostępność”. Stwierdził on, że nie zdawał sobie sprawy, jak szybko SpaceX rozwija swoje projekty w tym zakresie, dopóki nie otrzymał od firmy aktualnych informacji.

Umowa ma formę porozumienia o współpracy przy badaniach i rozwoju (tzw. CRADA), w ramach którego firma nie otrzymuje żadnych płatności, lecz dobrowolnie pomaga wojsku w badaniu przypadków użycia dla swojej technologii. Już w 2018 roku możliwość wykorzystywania pojazdów SpaceX do transportu towarów wojskowych była wspomniana przez przedstawicieli armii, a w 2019 roku Gwynne Shotwell, dyrektor operacyjna (COO) i prezydent SpaceX, powiedziała, że firma rozmawiała z wojskiem na temat użycia Starshipa do transportu między punktami na Ziemi.

Starship

W ośrodku SpaceX w Boca Chica w Teksasie wciąż budowane i testowane są kolejne prototypy statku Starship. Jest to element nowej rakiety wielokrotnego użytku rozwijanej przez SpaceX, jako całość także nazywanej Starship, który wraz z pierwszym stopniem, Super Heavy, ma umożliwić znaczące obniżenie kosztów dostępu do niskiej orbity okołoziemskiej oraz przeprowadzenie załogowych lotów na Marsa.

20 października odbył się test statyczny prototypu Starship SN8. Trzy silniki Raptor zamontowane w pojeździe utrzymywanym na uwięzi zostały uruchomione na kilka sekund. Był to pierwszy raz, kiedy kilka silników Raptor pracowało jednocześnie. W dniach bezpośrednio po teście przystąpiono do montażu na szczycie pojazdu sekcji ładunku wraz z aerodynamicznym nosem. Wymieniono także jeden z silników Raptor.

W najbliższych dniach Starship SN8 przejdzie kolejną serię testów. Na początku ciśnieniowo przetestowany zostanie dodatkowy zbiornik znajdujący się w nosie pojazdu, który ma być wykorzystywany podczas lądowania. Następnie planowane jest kilka testów statycznych. Jeśli kampania testowa będzie szła zgodnie z planem, kolejnym krokiem będzie lot na wysokość 15 kilometrów, podczas którego po raz pierwszy przetestowany ma zostać manewr, podczas którego pojazd, spadający „brzuchem” do dołu, obróci się, aby wylądować za pomocą silników.

Elon Musk uważa, że samo kontrolowane opadanie sterowane za pomocą powierzchni aerodynamicznych będzie dużym osiągnięciem. Bardzo ważne jest dobre zrozumienie tego, jak wpływają one na orientację pojazdu. Przełączenie się na pobieranie materiałów pędnych z dodatkowych zbiorników i ponowne uruchomienie silników będzie wielkim sukcesem, jeśli się powiedzie. Pojazd w mniejszej skali był testowany w tunelu aerodynamicznym z aktywnymi elementami, więc teoretycznie wiadomo, jak się on zachowa, lecz rzeczywiste testy w pełnej skali często wykazują różnice. Jeśli nie uda się włączyć silników, prototyp powinien trafić do oceanu, co pozwoli uniknąć zniszczeń, lecz awaria tuż przed lądowaniem może doprowadzić do konieczności naprawy infrastruktury. Musk stwierdził jednak, że jest także możliwa eksplozja na platformie przy starcie.

Jednocześnie wciąż powstają kolejne prototypy. Sekcje zbiornikowe i silnikowa Starshipa SN9 są już połączone od jakiegoś czasu, 31 października pojazd trafił do budynku high bay, gdzie rozpoczęto mocowanie skrzydeł. Zbiornik na ciekły metan oraz górna część zbiornika na ciekły tlen będące elementem Starshipa SN10 także zostały już zmontowane. Widoczne są również części oraz prace związane z kolejnymi egzemplarzami, SN11 i SN12. Na montaż oczekują także elementy pierwszego boostera, Super Heavy. Powinien się on rozpocząć, kiedy budynek high bay będzie w pełni gotowy, co powinno nastąpić w najbliższych tygodniach. Jeśli chodzi o infrastrukturę, w pobliżu przyszłej platformy do startów orbitalnych powstał namiot, prawdopodobnie mający być wykorzystywany podczas jej budowy.

Zauważono także, że jeden ze starszych aerodynamicznych nosów połączony z sekcją pięciu pierścieni otrzymał białe malowanie oraz logo NASA i amerykańską flagę. Prawdopodobnie zostanie on wykorzystany w jakiegoś rodzaju atrapie czy makiecie na potrzeby kontraktu na rozwój lądownika księżycowego dla NASA.

Gwynne Shotwell, dyrektor operacyjna (COO) i prezydent SpaceX, powiedziała pod koniec października, że Starship mógłby zostać wykorzystany do oczyszczania niskiej orbity okołoziemskiej ze śmieci kosmicznych, na przykład zużytych stopni rakiet. Według danych ESA z lutego, około 90% obiektów na orbicie jest już nieaktywnych, więc potencjał jest ogromny. Shotwell powiedziała, że wie, że nie będzie to łatwe, lecz Starship oferuje taką możliwość i jest ona tym naprawdę podekscytowana.