Zbliża się drugie najważniejsze wydarzenie, jeśli chodzi o debiut Falcona Heavy: test statyczny. Jako że przygotowania przebiegają zgodnie z planem, należy się spodziewać, że SpaceX już w najbliższym czasie może uruchomić 27 silników w boosterach Falcona Heavy. Udany test pozwoli na dokładne ustalenie daty dziewiczego startu rakiety, podczas którego ma ona wystrzelić Teslę Roadster Elona Muska na orbitę heliocentryczną, w kierunku Marsa.
Początkowo test statyczny był zaplanowany na 10 stycznia, jednak konieczne było jego przesunięcie na kolejny dzień. W czwartek, 11 stycznia, po raz pierwszy udało się przynajmniej częściowo napełnić zbiorniki rakiety paliwem, jednak ostatecznie próba została przerwana i testu statycznego nie przeprowadzono.
Z dostępnych informacji wynika, że firma planowała przeprowadzić ten test w formie WDR (ang. Wet Dress Rehearsal), co oznacza przejście przez prawie całą procedurę startową, lecz zakończenie jej tuż przed uruchomieniem silników. Jeżeli jednak wszystko poszłoby perfekcyjnie, możliwe było, że firma zdecyduje się odpalić silniki, czyli od razu przejść do testu statycznego. W związku z tym, początkowo wszystkie trzy boostery oraz drugi stopień miały zostać zatankowane bez intencji uruchomienia silników – tak jak podczas dwóch testów, które odbyły się w zeszłym tygodniu na platformie SLC-40 przed misją Zuma.
Już po teście pojawiła się informacja, że podczas próby przeprowadzonej w czwartek, 11 stycznia, po raz pierwszy były jednocześnie tankowane wszystkie trzy boostery. Oznacza to, że była ona w praktyce pierwszym testem WDR.
W piątek rakieta została opuszczona do pozycji poziomej, jako że test wykazał konieczność wykonania dodatkowych prac, związanych z masztami serwisowymi i szczękami utrzymującymi rakietę na platformie. Jeszcze tego samego dnia Falcon Heavy został ponownie ustawiony pionowo. W niedzielę prawdopodobnie odbył się kolejny test WDR. Zaobserwowano obłoki tlenu wydobywające się z rakiety, a teren wokół platformy startowej był zamknięty, co z dużym prawdopodobieństwem wskazuje na to, że odbywało się tankowanie. Kolejny test WDR został przeprowadzony 21 stycznia. Niestety, ze względu na zawieszenie działania rządu federalnego w USA (w wyniku nieuchwalenia na czas budżetu), w kolejnych dniach nie było możliwości przeprowadzania startów i testów statycznych w Centrum Kosmicznym im. Kennedy'ego i na Cape Canaveral. Jednakże politycy dość szybko doszli do porozumienia i uchwalili tymczasowy budżet. Obecnie test statyczny zaplanowany jest najwcześniej na środę, 24 stycznia. Okno dla testu ma otworzyć się o godzinie 18:00 czasu polskiego i potrwać 6 godzin.
Najbliższa próba ma przebiegać według podobnych założeń jak poprzednia. Tylko w przypadku, gdy tankowanie oraz wszystkie procedury związane z testem WDR będą przebiegały bez zarzutu, zmieni się on w test statyczny i wszystkie 27 silników u podstawy rakiety zostanie odpalone, podczas gdy rakieta będzie utrzymywana przez szczęki na platformie startowej LC-39A w Centrum Kosmicznym im. Kennedy’ego.
Biorąc pod uwagę, że Falcon Heavy to nowa rakieta, a sekwencja uruchamiania silników jest dynamiczna i nie została jeszcze przetestowana, można się spodziewać, że ten test będzie się nieco różnił od standardowych. Z dostępnych informacji wynika, że test statyczny potrwa 12 sekund, czyli znacznie dłużej od typowych 3 sekund. Dłuższe, nawet 7-sekundowe testy miały już miejsce podczas testowania pierwszych stopni Falcona 9, które były już wcześniej w kosmosie (boczne boostery Falcona Heavy także wykonały wcześniej misje jako Falcon 9), a także przed misjami istotnymi dla bezpieczeństwa narodowego Stanów Zjednoczonych.
Test statyczny to moment kulminacyjny ogromnej ilości prac związanych z Falconem Heavy, których część obejmowała zmiany na platformie LC-39A w Centrum Kosmicznym im. Kennedy’ego, które były konieczne, aby mogła ona przyjąć najpotężniejszą obecnie rakietę na świecie. Platforma powinna być do tego „przyzwyczajona”, jako że wcześniej, w latach 1967-2011, startowały z niej rakieta Saturn V oraz flota promów kosmicznych STS (czyli również największe w swoich czasach rakiety).
Rozległa część prac związanych z przygotowaniem LC-39A do startu Falcona Heavy została wykonana, zanim jeszcze wystartował z niej pierwszy Falcon 9. Wtedy to przystosowano platformę do nowej roli, czyli do przyjęcia rakiet z rodziny Falcon, po tym jak zakończyła się era wahadłowców. Kiedy w lutym 2017 roku rozpoczęły się starty Falcona 9 z LC-39A, SpaceX poinformowało, że ostateczne przygotowania do startu Falcona Heavy powinny potrwać do 60 dni. Miały one dotyczyć przede wszystkim urządzenia do transportu, ustawiania pionowo i wystrzeliwania rakiety (ang. TEL – Transporter/Erector/Launcher), połączeń elektrycznych, instalacji hydraulicznych oraz wodnego systemu tłumienia fal dźwiękowych.
Pierwotny plan, przedstawiony na początku 2017 roku, zakładał wstrzymanie wszystkich wymienionych prac aż do momentu reaktywacji drugiej platformy SpaceX na Florydzie, SLC-40, co miało nastąpić w sierpniu. Ponieważ jednak odbudowa SLC-40 przedłużała się, firmie udało się wykonać niemalże całą niezbędną pracę pomiędzy misjami Falcona 9, do czego znacząco przyczyniła się miesięczna przerwa w startach w lipcu, związana z planowanymi już wcześniej przez 45th Space Wing (oddział amerykańskich Sił Powietrznych odpowiedzialny za starty rakiet z Florydy) pracami utrzymaniowymi.
Do października udało się zmniejszyć zakres niezbędnych prac do 21 dni, a w połowie kolejnego miesiąca było to już tylko 14 dni. Prac nie dało się jednak dokończyć, dopóki z platformy regularnie odbywały się starty Falcona 9. Wynika to z faktu, że konieczne było usunięcie z podstawy TEL dwóch bocznych szczęk utrzymujących Falcona 9 na platformie, co wykluczyłoby możliwość startów Falcona 9 podczas przygotowań do debiutu Falcona Heavy. Operacje związane ze startami Falcona 9 przeniesiono ostatecznie na SLC-40 w połowie grudnia, co otworzyło drogę do ostatnich zmian.
TEL na LC-39A był od początku zaprojektowany tak, aby móc obsłużyć zarówno Falcona 9 jak i Falcona Heavy. Taka konfiguracja wymaga, aby możliwe było usunięcie dwóch bocznych szczęk, które utrzymują Falcona 9 na platformie, ponieważ są one zamontowane w miejscu, gdzie powinny znaleźć się silniki bocznych boosterów Falcona Heavy. Wydaje się, że w pierwotnej wersji TEL szczęk nie dało się łatwo usuwać z podstawy, więc zostały one wycięte.
Obecnie, możliwe jest stosunkowe łatwe montowanie i demontowanie szczęk, dzięki czemu platforma LC-39A może przyjmować zarówno Falcona Heavy jak i Falcona 9. Już niedługo okaże się to bardzo istotne, jako że z LC-39A mają odbywać się załogowe starty Falcona 9 z kapsułą Dragon 2, a także prawdopodobnie część innych misji SpaceX wykorzystujących „pojedynczą” rakietę, co może być niezbędne, aby przeprowadzić zgodnie z planem wszystkie misje zaplanowane przez SpaceX na 2018 rok (może być ich nawet 30).
Przygotowując platformę do startu Falcona Heavy, po usunięciu bocznych szczęk, konieczne było zainstalowanie w podstawie TEL dwóch wsporników, których zadaniem będzie podtrzymywanie rakiety i przejęcie części jej masy. Zostały one zamontowane w tych miejscach, z których usunięto boczne szczęki.
Wsporniki nie pełnią takiej funkcji jak szczęki. Nie trzymają one rakiety, natomiast będą na nich spoczywać elementy łączące boczne boostery ze środkowym.
Po zakończeniu wszystkich przygotowań, TEL został przewieziony do hangaru (HIF – Horizontal Integration Facility), w którym połączono go z Falconem Heavy. Po tym rakieta została przetransportowana na platformę LC-39A, gdzie sprawdzono jej systemy i poprawność połączeń elektrycznych z platformą. Miało to miejsce 28 grudnia 2017 roku. Po tych testach rakieta wróciła do hangaru.
Teraz Falcon Heavy znowu został ustawiony na platformie LC-39A, gdzie przejdzie serię prób, których zwieńczeniem będzie test statyczny, czyli uruchomienie wszystkich jego 27 silników Merlin.
Test pozwoli sprawdzić nie tylko działanie silników, ale także połączeń pomiędzy rakietą i platformą startową, systemów naziemnych oraz systemów kriogenicznych i tankowania. Będzie to pierwszy raz, kiedy trzy boostery Falcona 9 oraz drugi stopień są tankowane jednocześnie.
Jeśli wszystko podczas próby generalnej pójdzie zgodnie z planem, zespół może zdecydować o bezpośrednim przejściu do testu statycznego.
Gdyby pierwsze tankowanie nie zakończyło się testem statycznym, niekoniecznie musi to oznaczać problemy. Może być tak, że inżynierowie zechcą wcześniej przeanalizować dane zebrane podczas próby generalnej i upewnić się, że wszystko działa poprawnie przed uruchomieniem silników.
Dodatkowo, biorąc pod uwagę poziom skomplikowania Falcona Heavy, istnieje możliwość, że próba generalna lub test statyczny zostaną przesunięte o kilka dni. Warto zauważyć, że nowa rakieta będzie korzystać z czterech nowych linii doprowadzających paliwo oraz przewodów elektrycznych, które zostają odłączone od rakiety w momencie startu.
Bez względu na to, kiedy to nastąpi, będzie to pierwszy raz, kiedy 27 silników Merlin będzie pracować jednocześnie. Ze względu na powstający podczas uruchamiania silników moment obrotowy, który mógłby zniszczyć lub poważnie uszkodzić elementy konstrukcyjne u podstawy każdego z boosterów, 27 silników Falcona Heavy nie będzie uruchamiane jednocześnie.
Zamiast tego, Falcon Heavy wykorzysta doświadczenie z ery wahadłowców, w których trzy główne silniki były uruchamiane 120 milisekund po sobie. Z tego co dotychczas wiadomo, w Falconie Heavy będą uruchamiane sekwencyjnie dwa silniki jednocześnie, następnie kolejne dwa, i tak dalej, aż do momentu uruchomienia wszystkich 27 silników. Czas pomiędzy uruchomieniem kolejnych silników będzie na tyle krótki, że gołym okiem całość będzie wyglądać, jakby wszystkie silniki zostały uruchomione jednocześnie.
Po przeprowadzeniu testu statycznego zespół zdecyduje, czy konieczne jest przeprowadzenie kolejnego, czy można będzie rozpocząć przygotowania do startu.
Jeśli jednak potrzebny będzie tylko jeden test statyczny, start Falcona Heavy będzie mógł się odbyć pod koniec stycznia. W tej chwili jako najbliższa możliwa data podawany jest dzień 25 stycznia (o tej dacie poinformowano dziennikarzy, którzy będą śledzić start z Kennedy Space Center), o ile tylko wszystko pójdzie idealnie podczas testów.
Na koniec stycznia zaplanowany jest też start Falcona 9 z misją GovSat-1/SES-16. Rakieta ma wystartować z platformy SLC-40 na Cape Canaveral. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, może to być pierwszy raz, kiedy dwie rakiety z rodziny Falcon wystartują ze wschodniego wybrzeża w odstępie zaledwie kilku dni.
Źródła: NASASpaceFlight.com, SpaceX (1), SpaceX (2), Spaceflight Now (1), Chris Gebhardt, Forum NSF, Emre Kelly (1), Spaceflight Now (2), Spaceflight Now (3), Emre Kelly (2), Emre Kelly (3)