SpaceX återställningsprogram för kåpa

Ms. Tree

Ms. Tree under sin andra framgångsrika fångst av en kåpa under 2019 års
historia
namn	Ms. Tree sedan juni 2019 Herr Steven 2014–2019
Ägare	Guice Offshore juni 2019 – nu SeaTran Marine 2014–2019
Operatör	Guice Offshore
Byggare	Gulf Craft
Döpt	november 2014
Identifiering	Anropssignal : WDH8234 IMO-nummer : 9744465 MMSI-nummer : 338358000 USCG dok nr. 1249191
Generella egenskaper
Typ	Plattformsförsörjningsfartyg
Tonnage	496 DWT 96 GT 65 NT
Längd	205 fot (62 m)
Stråle	34 fot (10 m)
Förslag	5 fot (1,5 m)
Djup	13 fot (4,0 m)
Installerad ström	10 300 hk (7 700 kW )
Framdrivning	4 × Cat 3516C DH
Fart	32 knop (59 km/h; 37 mph)
Kapacitet	84 (max)
Anteckningar

SpaceX -program för återvinning av kåpa var ett experimentellt program av SpaceX , som påbörjades 2017 i ett försök att avgöra om det skulle vara möjligt att ekonomiskt återställa och återanvända förbrukade bärraketer från suborbitala rymden . Det experimentella programmet blev ett operativt program eftersom företaget i slutet av 2020 rutinmässigt återställde kåpor från många flygningar och 2021 framgångsrikt renoverade och återställde tidigare flugna kåpor på majoriteten av sina satellituppskjutningar.

  Under de första åren av programmet försökte SpaceX fånga de fallande nyttolastskydden, under fallskärm , i ett mycket stort nät på ett rörligt skepp i Atlanten öster om Floridas rymdkust . Två tidigare plattformsförsörjningsfartyg –   Ms. Tree , tidigare känd som   Mr. Steven , och dess systerfartyg,   Ms. Chief – chartrades av SpaceX och användes 2018–2021 som experimentplattformar för återhämtning av raketskydd från Falcon 9 omloppsbanor . Dessa snabba fartyg försågs i efterhand med stora nät avsedda att fånga kåpor – och förhindra att kåporna kommer i kontakt med havsvatten – som en del av ett iterativt utvecklingsprogram för att skapa teknik som så småningom kommer att göra det möjligt att ekonomiskt återanvända och flyga raketskydd.   Ms. Tree användes för SpaceX Falcon 9 återhämtningsexperiment för kåpa vid ett antal tillfällen under 2018 och början av 2019, medan hon hette   Mr. Steven . Ms. Tree lyckades först fånga en kåpa den 25 juni 2019 under Falcon Heavy launch 3, som bar DoD:s STP-2- uppdrag. Detta var fartygets första återhämtningsresa för kåpan efter dess byte av namn, ägarbyte och nettouppgradering. År 2020 nådde programmet operativ status där kåpor från de flesta Falcon 9 -satellituppskjutningar återfanns, antingen "i nätet" eller från vattnet, och för första gången fångades båda kåphalvorna av en enda flygning i näten på två olika fartyg. Den sista kåpan som lyckades fångas i ett nät var i oktober 2020. I början av 2021 togs näten bort från de två snabba fartygen och SpaceX avslutade fartygsleasingavtalen, med båda fartygen återlämnade till sin ägare.

SpaceX fann att återvinningen av kåpan som flyter på havsytan var tillräcklig för att stödja ekonomisk återanvändning av nyttolastskydd vid efterföljande Falcon 9-uppskjutningar. Efter slutet av det experimentella återhämtningsprogrammet för "fångst" gick SpaceX in i en driftsfas och använde från och med april 2021 de kontrakterade fartygen Shelia Bordelon och Hos Briarwood för att återställa fallskärmsnedsatta nyttolastskydd som nådde havsytan i gott skick med hjälp av fartygsmonterade kranar.

I maj 2021 köpte och började SpaceX konvertera två offshore-försörjningsfartyg vid namn Ella G och Ingrid för att bogsera och stödja drönarfartyg samt förbereda återhämtningsoperationer på östkusten. De är registrerade hos Falcon Landing LLC, ett SpaceX-kopplat företag som också äger Elon Musks privatjet. Dessa två fartyg döptes om för att hedra Demo-2- astronauterna Doug Hurley och Bob Behnken till Doug respektive Bob för deras bidrag till SpaceX:s Crew Dragon -utveckling. För närvarande opererar båda stödfartygen Bob och Doug från Port Canaveral, Florida tillsammans med andra SpaceX-återvinningstillgångar. För att underlätta återhämtningen av dessa kåpor ur vattnet köpte SpaceX två små snabba båtar i februari 2022, Maverick och Goose , för båda dessa mångsidiga fartyg.

SpaceX utför en viss mängd rengöring och renovering innan de tidigare flugna kåporna används på en efterföljande flygning.

Historia

Ms. Tree byggdes ursprungligen 2014 för SeaTran som ett plattformsförsörjningsfartyg för att stödja snabba besättningstransporter. Fartyget fick namnet   Mr. Steven efter Steven Miguez, far till SeaTrans vd Blake J. Miguez .

Fartyget chartrades därefter av SpaceX 2018 för ett experimentellt program för att tillhandahålla marina "fångst- och återhämtningsoperationer" på ytan för ett testprogram som försöker ta fram den stora 5,2 gånger 13,2 meter (17 fot × 43 fot) Falcon 9 bärraketsatellitkåpan— separeras i hög hastighet och hög höjd – genom atmosfäriskt återinträde och fallskärmsnedstigning till havsytan på ett kontrollerat sätt, och sedan återskapa dem för utvärdering och potentiell återanvändning. Eftersom satellitkåpor traditionellt förbrukas i havet, var kåpan som användes för dessa tester något modifierade testartiklar . Som en del av denna ansträngning försågs   Mr. Steven i juli 2018 med fyra stora armar för att stödja ett förhöjt horisontellt nät, liknande en jättelik studsmatta eller trapetsnät.

I juli 2018 uppgraderades Steven och utrustades med ett mycket större nät med en yta på 3 700 m 2   0,91 ⁽ acres), fyra gånger den ursprungliga nettostorleken. Uppgraderingen innefattade att byta ut de ursprungliga styva armarna och montera fyra nya armar, som var och en stöds och placeras av två utdragbara stötdämpande bommar. Varje arm kan tas bort och demonteras i sex undersektioner.

I juni 2019 döptes Steven om till   ,   Ms. Tree (en lek med ordet mysterium), efter att ha köpts av Guice Offshore (GO) ett företag med en långvarig avtalsrelation till SpaceX som en leverantör av en mängd olika marina tjänster.

Den 25 juni 2019 tog SpaceX framgångsrikt sin första kåpahalva på   Ms. Tree i Atlanten utanför Floridas kust som en del av Falcon Heavy STP-2- uppdraget.

Den 6 augusti 2019 användes   Ms. Tree för att framgångsrikt fånga ytterligare en kåpahalva från en Falcon 9 som framgångsrikt lanserade Amos-17 . SpaceX hade nu två kompletta kåpahalvor som har kommit in från rymden igen och återvunnits torrt, utan att komma i kontakt med saltvattnet. Även om en torr återhämtning är att föredra för att upprätthålla en renare miljö inuti kåpan för att skydda framtida nyttolaster, skulle SpaceX så småningom släppa det som ett krav.

  I augusti 2019 chartrade SpaceX systerfartyget till   Ms. Tree , Ms. Falcon   Chief (en lek med ordet bus), som det andra kåpfångarfartyget så att det skulle vara möjligt att hämta båda halvorna av samma kåpa på en 9 lansering. Detta andra fartyg drivs också av Guice Offshore och har därför titeln "GO Ms. Chief" på fartygssidorna.   Ms. Chief var utrustad med en matchande uppsättning med fyra breda armar och ett fångstnät i oktober 2019, som förberedelse för dubbla samtidiga återhämtningsförsök.

Den 11 november 2019, under Starlink L1- uppdraget, skickades båda fartygen till sjöss men återkallades på grund av grov sjö, så en återhämtning gjordes inte.

Den 16 december 2019 placerades båda fartygen i Atlanten för ett återhämtningsförsök, men båda fartygen missade knappt att fånga kåpans halvor.

Den 29 januari 2020 placerades båda fartygen för ett återhämtningsförsök för lanseringen av Starlink 3.   Ms. Tree fångade den ena kåpanhalvan, men   Ms. Chief missade knappt den andra kåpanhalvan.

Den 20 juli 2020 fångades båda kåpans halvor framgångsrikt för första gången av båda fartygen under Anasis-2-uppdraget. Den sista nyttolasten som SpaceX någonsin fångade var i oktober 2020 på Starlink v1.0 L13-uppdraget. I februari 2021 togs båda fartygen ur drift för att få sina fångstarmar borttagna . Den 6 april 2021, fartyget lämnade Port Canaveral för sista gången med en vattenhälsning .

SpaceX övergav det experimentella programmet för att återhämta nyttolasten i fallskärm torra, i ett nät på ett snabbt fartyg, senast i april 2021. SpaceX har beslutat att göra "våt återhämtning" av kåpor på framtida Falcon 9-flygningar, efter att ha upptäckt att de kan rengöra, renovera och återanvända sådana kåpor mer ekonomiskt, och därför köpte deras underordnade företag, Falcon Landing LLC, två fartyg för att stödja våtåtervinning och drönarskeppsoperationer och döpte dem till Bob och Doug . Samtidigt med återhämtning av kåpa kommer de också att stödja boosterbogsering och återställningsuppdrag tillsammans med deras sekundära snabba båtar, Maverick och Goose .

Fairing återanvändning

Huvudartikel: SpaceX återanvändbart uppskjutningssystem utvecklingsprogram § Fairing återanvändning

SpaceX nyttolastskydd före lanseringen av TESS

Under de första sex decennierna av rymdfärd, förbrukades nyttolastskydd av atmosfäriskt återinträde och fick släppa ner i havet som skräp.

Under 2018 började SpaceX flygtestexperiment med kåpor som sänkte sig från suborbitala banor ovanför atmosfären på sina Falcon 9 - raketer.

Som en del av SES-10- uppdraget i mars 2017, genomförde SpaceX framgångsrikt en kontrollerad landning av nyttolasten i havet för första gången. SpaceX kunde återhämta kåpans halva från vattnet efter att den landat, med hjälp av attitydkontrollerande propeller och en styrbar fallskärm , försiktigt på vattnet. På SES-10-nyhetskonferensen tillkännagav företaget sin avsikt att landa kåpan på en torr flexibel struktur, skämtsamt beskriven av Elon Musk som ett "flytande hoppborg ", med målet att återanvända kåpan. Kostnaden för en kåpa är cirka 6 miljoner dollar vilket står för 10 procent av de totala lanseringskostnaderna för Falcon 9.

Idén med "hoppslott" ledde till att SpaceX anlitade det snabba fartyget   Mr. Steven som sedan modifierades för att underlätta ett stort nät som spändes mellan långa armar som sträcker sig betydligt utanför skeppets bredd. Steven   efter var utrustad med ett dynamiskt positioneringssystem och testades först uppskjutningen av Paz -satelliten från Vandenberg Air Force Base i februari 2018. Testet var inte helt framgångsrikt eftersom kåpan missade båten med några hundra meter men landade säkert i vattnet innan den bärgas upp och förs tillbaka till hamn. Alla fyra försöken med   under första halvan av 2018 att landa en kåpa på bärgningsfartyget misslyckades, trots att Steven försetts större nät innan försöket i juli 2018.

I oktober 2018, för att öva återhämtning utanför uppdragssituationer, utförde SpaceX falltester av en kåpahalva från en helikopter med   Mr. Steven nedan. Resultatet av testerna har inte offentliggjorts.

På ArabSat-6A- uppdraget den 11 april 2019 använde SpaceX bärgningsbåtarna GO Searcher och GO Navigator för att återhämta båda kåpans halvor snabbt efter att de landat i havet; Musk förklarade att återhämtningen var framgångsrik och återanvände kåpan i ett senare Starlink- uppdrag. SpaceX använde samma återställningsmetod i maj 2019 vid en annan Starlink-lansering.

Den första framgångsrika kåpanfångsten gjordes som en del av STP-2 -uppdraget den 25 juni 2019. Den sista nyttolasten som någonsin fångats i ett nät var i oktober 2020 på Starlink v1.0 L13-uppdraget, och kåpor började ösas oftare ur havet.

I januari 2021 hade SpaceX modifierat utformningen av kåpan för att bättre kunna ta emot vattenåtervinningar. Uppstigningsöppningarna på kåpans halvor flyttades närmare sömmen mellan de två kåpanhalvorna "så att det är mindre sannolikt att vatten kommer in i kåpan genom hålen när halvorna flyter i havet." I april 2021 hade företaget offentligt övergett nettoåtervinningen och gått över till vattenåtervinning som en vanlig operativ praxis.

Se även

• Drönarskepp för autonom rymdhamn
• SpaceX flytande uppskjutningsplattform

Externa referenser

• Raketkåpa faller från rymden , med fångst av   Ms. Tree . SpaceX-video, 6 augusti 2019.
• Hyllningsvideo för SpaceX Fleet , efter att de två beklädnadsfångarfartygen gått i pension, 6 april 2021.