Zostań w domu, zamów taniej!
Nie wychodź z domu i zamów online swoje ulubione pisma 20% taniej. Skorzystaj z kodu rabatowego: czytajwdomu

SpaceX Starship

SpaceX Starship
Tym razem „Na warsztacie” projekt Gwiezdnego Okrętu – czyli latający model rakiety projektowanej przez zespół Elona Muska z przeznaczeniem do wielokrotnych lotów do przyszłych marsjańskich kolonii. Ciekawy projekt, ciekawa historia, interesujący model – nic tylko zgłębić temat, a potem zmienić plany w rzeczywistość. Przyszłość dzieje się już dziś!

Animator tego kosmicznego przedsięwzięcia jest niezwykle barwną postacią. Przy najbliższej okazji warto jej się przyjrzeć bliżej – a teraz tylko skrótowo i pod kątem naszych modelarskich potrzeb.

Elon Reeve Musk

Rocznik 1971, urodzony w Pretorii (RPA), od lat w Ameryce Północnej, przedsiębiorca-wizjoner, ekonomista i fizyk (z tytułami licencjackimi), założyciel m.in. PayPala, SpaceX, Tesli, Neuralink Hyperloop i Boring Company.

Mając dziesięć lat, kupuje swój pierwszy komputer i uczy się programować. Dwa lata później sprzedaje autorski program za ok. 500 dolarów amerykańskich. Po przeprowadzce do Kanady (dokąd ucieka przed służbą wojskową) czyści kotły, pracuje na farmie, w tartaku i przy wyrębie lasów. Potem przenosi się do Toronto, by zatrudnić się w dziale IT jednego z banków i jednocześnie studiować. Po studiach przeprowadza się do USA.

Żywa legenda lotnictwa (zdaniem Fundacji Kitty Hawk, 2010), laureat Nagrody von Brauna (przyznanej przez National Space Society „za przewodnictwo w najważniejszych osiągnięciach w podboju kosmosu w latach 2008/2009”), doktor honoris causa astronautyki (Uniwersytet w Surrey, Wlk. Brytania), a nawet doktor honoris causa AGH w Krakowie – i właściciel zagubionego w przestrzeni kosmicznej czerwonego kabrioletu z napędem elektrycznym.

SpaceX

Elon Musk jest również dyrektorem generalnym i technicznym firmy Space Exploration Technologies – w skrócie SpaceX. Została stworzona do projektowania i budowy rakiet nośnych dla pojazdów kosmicznych. Celem, który Musk przed nią postawił, jest stukrotne (!) zmniejszenie kosztów lotów w kosmos – w dużej mierze za sprawą nowatorskich, wielokrotnie używanych rakiet własnego projektu.

Pierwszą taką rakietą SpaceX był Falcon 1 (w 2009 r. – to również pierwsza prywatna rakieta w historii astronautyki wynosząca satelitę na orbitę Ziemi). Drugą jest Falcon 9 (2010 r.) – jej podstawowym zadaniem jest wynoszenie w przestrzeń kosmiczną własnego statku Dragon, docelowo służącego także do zaopatrzenia Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.

1. Dzisiejszy Starship nie tylko początkowo miał inne nazwy, ale również dotyczyły go bardzo różne koncepcje i parametry techniczne. Projekt zresztą wciąż ewoluuje i należy spodziewać się kolejnych modyfikacji. 2-4. Renderingi najśmielszego z dotychczasowych projektów SpaceX zestawione z figurką człowieka pozwalają wyobrazić sobie skalę rakiety.

O potencjale firmy może świadczyć fakt zdobycia w 2008 r., wartego 1,6 mld dolarów, kontraktu na przeprowadzenie dwunastu lotów zaopatrzeniowych na Międzynarodową Stację Kosmiczną (w przyszłości również załogowych). Jeszcze większy kontrakt od NASA dotyczy projektu DART (Double Asteroid Redirection Test), wycenianego na kwotę 69 mln dolarów. Start tej misji, w stylu filmowego „Armageddonu” (z Bruce’em Willisem w roli głównej), zaplanowano na czerwiec 2021 r., a jej celem jest zmiana trajektorii lotu asteroidy Didymos za pomocą specjalnego satelity uderzeniowego, wynoszonego przez Falcona 9. Zadanie powinno zostać wykonane w październiku 2022 r., kiedy asteroida będzie w odległości ok. 11 mln km od Ziemi. To tylko test technologii, ale kto wie – może dzięki temu będziemy mogli w przyszłości obronić się przed prawdziwym, kosmicznym armageddonem…?

Jak to jednak bywa z pionierskimi projektami – spektakularne sukcesy przeplatają się czasem z dotkliwymi porażkami. Dragon 1 odbył już swój pierwszy udany lot orbitalny, z manekinem kosmonauty i pluszową Ziemią. Niestety, w kwietniu 2019 r. Dragon 2 uległ zniszczeniu podczas testów sytuacji awaryjnych – a to stawia pod znakiem zapytania jego użycie do transportu ludzi w najbliższym czasie…

Starship

Starship to najbardziej aktualna nazwa rakiety, będącej tematem przewodnim projektu „Na warsztacie” (została ogłoszona przez Muska via Twitter 20 listopada 2018 r.). To również najnowsze wcielenie rakiety, znanej wcześniej jako Międzyplanetarny System Transportowy (Interplanetary Transport System, ITS), Marsjański Transporter Kolonialny (Mars Colonial Transporter, MCT) oraz Big Falcon Rocket (BFR).

Projektowany równolegle z pozostałymi rakietami SpaceX, Starship ma przejąć zadania Falcona 9 – czyli dostarczanie niezbędnych ładunków na orbitę okołoziemską, ewentualnie też załóg ISS. A to dopiero początek! Ambitne plany przewidują budowę trzech wersji rakiety: towarowej, załogowej i orbitalnego tankowca. System ma umożliwiać zarówno loty księżycowe, jak i transport ludzi oraz sprzętu kolonizacyjnego na Marsa. W pierwszej fazie platformą testową rozwiązań systemu Starship ma być czterdziestometrowy Starhooper (już zbudowany, potem uszkodzony przez burzę i odbudowywany).

 

5. Poszczególne elementy systemu – pierwszy od lewej, Starhopper, to tylko robocza platforma badawcza rozwiązań (szczególnie systemów precyzyjnego lądowania). 6. Złośliwi twierdzą, że rendery, które publikuje Musk na swoich profilach społecznościowych, mało przypominają podretuszowane zdjęcia wykonanego obiektu ze strony SpaceX, a jeszcze mniej surowe fotki zrobione przez ciekawskich fanów… 7. … jednak, jak przystało na prawdziwego lidera, Elon Musk niewiele sobie z tego robi – ma swój cel, którym jest kolonizacja Marsa! 9. O wieży startowej też było swego czasu głośno – że taka komiksowa, że nie da rady itd. Jaka będzie naprawdę? Zobaczymy!

Elon Musk ogłosił też, że w 2023 r., turystycznie, wokół Księżyca, poleci w kosmos japoński miliarder Yūsaku Maezawa wraz z grupą wybranych przez siebie 6-8 artystów (gdyby ktoś z Czytelników był zainteresowany kupnem biletu, to taka tygodniowa wycieczka kosztuje zaledwie 70 mln dolarów…).

8. Elon potrafi też porwać za swoją ideą innych, np. japońskiego potentata handlu internetowego, który wykupił bilet na lot wokół Księżyca – choć rakieta, jaką ma się tam udać, pozostaje wciąż tylko na ekranach projektantów i artystów-grafików.

Niezależnie od trudności i towarzyszących projektom w takich razach kontrowersji, trzeba docenić już wykazane umiejętności „szalonego marzyciela” oraz dotychczas osiągnięte przez niego rezultaty. Starship wydaje się być jednym z przyszłych, wielkich osiągnięć Elona Muska – jestem pewien, że nie raz jeszcze o nich obu usłyszymy.   

10. W pierwszej fazie lotu Starship wynoszony ma być na orbitę okołoziemską przez Superheavy – rakietę nośną wielokrotnego użytku. Po oddzieleniu się od niej doleci do Księżyca i wyląduje z powrotem na Ziemi za pomocą własnych silników. 11. Cztery z pięciu stateczników rakiety Starship mogą być przestawiane – do transportu lub, jak na tej wizualizacji, dla stabilniejszego wejścia w ziemską atmosferę. 12. Przed Elonem Muskiem jeszcze wiele wyzwań, ale wszystko wskazuje na to, że prawdopodobnie również wiele spektakularnych osiągnięć, których przeciętny zjadacz chleba nawet nie umie sobie wyobrazić… (zdjęcia i renderingi dotyczące oryginalnego projektu – via SpaceX/Elon Musk).

Minimarsjańska rakieta z napędem pneumatycznym

O bezpiecznych, bezprochowych modelach rakiet można było już wielokrotnie przeczytać w tym dziale naszego ulubionego miesięcznika (vide: tabelka obok) – to również od wielu lat jeden z topowych rodzajów modeli w prowadzonych przeze mnie pracowniach modelarskich Młodzieżowego Domu Kultury im. Mikołaja Kopernika we Wrocławiu i nie tylko. Najbardziej zbliżoną do dzisiejszego projektu jest rakieta kalibru ¾”, startująca przede wszystkim z wyrzutni nożnych, a opisana w „Na warsztacie” w 2013 r.

Postanowiłem tym razem zaprojektować możliwie nieskomplikowaną półmakietę elonowego BFR-a, stąd dwusegmentowa część dziobowa (no, może z dodatkowymi, lepszymi makietowo niż w poprzednich rozwiązaniach, obcymi sklejkami). Ponieważ w międzyczasie odkryłem cieńsze (i tańsze!) rurki elektroinstalacyjne o średnicy 28 mm, więc właśnie ten rodzaj wyrzutni polecam do startowania naszego modelu.

13. Projekt prezentowanego w artykule modelu opiera się na udanym wzorze młodotechnikowej rakiety stąpanej z roku 2013. Dwuelementowa głowica jest łatwa w budowie i sprawdziła się już w setkach tego typu modeli. Stateczniki są nawet prostsze niż w tamtym projekcie. 14. Bazą do prac montażowych będą: wydrukowany na brystolu (A4, 160 g/m2 ) komplet elementów składowych modelu oraz rura elektroinstalacyjna o średnicy 28 mm i długości 30 cm – w przypadku braku dostępu do takiej, można ewentualnie użyć pojemnika po pastylkach „pluszszowych” lub rury wodnej ¾” (26 mm), odpowiednio przeskalowując rysunek w panelu drukarki. 15. Szczególnie przednie stabilizatory wymagają nacięcia przed wycięciem. Przebijając szpilką karton w odpowiednich miejscach, można wykorzystać te otwory do delikatnego nacięcia z drugiej strony. 16. Wszystkie elementy wycięte i z przygotowanymi do zaginania krawędziami – wkrótce zacznie się montaż! 17. Zanim jednak przystąpimy do zwijania kadłuba, trzeba przystosować rurkę wyrzutni. Sklejanie bezpośrednio na rurce, z której powinna startować rakieta, rzadko się udaje. Znacznie lepszym rozwiązaniem jest spreparowanie szablonu o odrobinę większej średnicy, by model gładko schodził z wyrzutni. Najprościej uzyskać to przez naklejenie na rurkę dwóch warstw samoprzylepnej taśmy malarskiej (na zakładkę). 18. Docelową średnicę (29 mm) można zmierzyć suwmiarką, ale doskonale sprawdzi się tu linijka z paska papieru (o ile wydruk nie był przeskalowany). Pomiar obwodu powinien wskazać 91 mm. 19. Klejenie korpusu rakiety warto przetrenować na makulaturze. Do klejenia polecam używać nieco rozwodnionego kleju typu Magic (szybkoschnący POW). Sklejać należy ściśle, dociskając klejony obszar do mikrogumy (np. lewej strony podkładki pod myszkę). 20. Dobrze wykonane łączenie powinno być równe i czyste. 21. Po sklejeniu kadłuba do jego górnej części wkleja się wewnątrz obcą sklejkę (w końcu to półmakieta).

Jak w wielu poprzednich projektach, również i tu podstawą jest specjalnie opracowana wycinanka, którą można pobrać ze strony internetowej wydawnictwa (lub autorskiej – MODELmaniak.PL). Do jej wydruku wystarczą czarno-biała domowa drukarka oraz kartka z bloku technicznego, a potrzebne będą także: trzydziestocentymetrowy odcinek rurki elektroinstalacyjnej o średnicy 28 mm (od biedy może być nieco krótsza „tutka” po rozpuszczalnych pastylkach suplementowych) i kilka podstawowych narzędzi, jakie znajdą się zapewne w większości domowych warsztatów.

Szczegóły budowy najlepiej prześledzić w dołączonych do artykułu rysunkach i fotografiach z opisami poszczególnych etapów montażu.

Loty testowe tego typu modelem można wykonywać w domu (delikatne strzelanie w firankę ochroni dziób rakiety). Można też wystrzeliwać rakietę z wyrzutni ustnej lub nożnej, a nawet startować w zawodach rakiet pneumatycznych. Nietrudno je zorganizować wśród kolegów, w klubie czy szkole, choć ze względu na nieco krótszy niż zwykle kadłub nie należy oczekiwać od takiej półmakiety rekordowo długich lotów – jej atutem jest przede wszystkim oryginalny wygląd i ciekawa historia.

Niezależnie jednak od rodzaju wyrzutni i miejsca lotów – każdego rozsądnego modelarza-kosmonautę zawsze obowiązuje bezwzględny zakaz celowania w pobliże jakichkolwiek oczu (ludzkich i zwierzęcych – a nawet od rosołu!).

Tradycyjnie życzę wykonawcom prezentowanego modelu powodzenia w pracach oraz wiele dobrej, lotnej i zawsze bezpiecznej zabawy! Zachęcam do kontaktu z redakcją „Młodego Technika” bądź ze mną, poprzez młodotechnikowe lub modelmaniakowe strony internetowe – zarówno w razie problemów, jak i sukcesów!

 
Tego typu rakieta doskonale sprawdzi się na pokazach czy w konkur - sie designerskim aeroklu - bowych zawodów modeli rakiet halowych (we Wro - cławiu już od kilku lat takie się rozgrywa). Ciekawostka – na tym zdjęciu z poza - konkursowych pokazów są aż trzy modele i trzy wy - rzutnie opisane „Na warsz - tacie” „Młodego Technika”.

 

W halowych zawodach rakiet startuje się z wy - rzutni ustnych i lata tak, by uzyskać maksymalną odległość (do zatrzymania na parkiecie – oznaczonym taśmami co metr). Medal może jednak również zdobyć wykonawca wy - jątkowo ciekawej, pięknej lub nietypowej rakiety (np. takiej, jak ta z niniejszego artykułu!).

 

Ten sam wykrój może posłużyć też do budowy znacznie większych (np. balono - wych), jak i mniejszych rakiet. To także doskonały temat dla wszelkiego typu technicznych kół zainteresowań, klubów, pracowni modelarskich – a nawet zajęć uniwersyteckich (na zdjęciu autor podczas wykładu dla studentów Uniwersytetu Dzieci).

Zatem, nie pozwólmy się choć tutaj wyprzedzić Elonowi.

Warto zobaczyć także: https://www.kosmicznapropaganda.pl/jak-zmienial-sie-projekt-big-falcon-rocket-i-big-falcon-spaceship/ https://en.m.wikipedia.org/wiki/BFR_(rocket)

Podobne tematycznie artykuły autora w „Na warsztacie”, publikowane w „Młodym Techniku” 01/2008 Rakieta MT-08 (kal. 15 mm) 06/2008 Concorde supersonic (kal. 15 mm) 12/2008 Rakieta na pluszszsz (pastylkowa) 08/2010 Rakieta – balon na ogrzane powietrze 10/2013 Wyrzutnie rakiet stąpanych 11/2013 Rakieta stąpana (nożna, kal. ¾”) 01/2017 Rakiety słomkowe (kal. 3-7 mm)

Odliczanie trwa: 3,2,1… ;o)

Paweł Dejnak