Ismeretlen okok miatt a SpaceX Starhopper prototípusa mindössze 0, 8 másodperccel megállt a várakozásnál a második tervezett repülési teszt előtt, amelyet később egy döntés követett az augusztus 26-i kísérlet dörzsölésére és holnap, augusztus 27-ig történő újbóli próbálkozásra.
A Starhopper egy teljes méretű, részleges magasságú tesztágy az SpaceX következő generációs Starship rakétájához, amely inkább félig mozgatható tesztállványként szolgál az acélrakéták és a Raptor motorok számára, mint a tényleges Starship prototípus. A szokatlan jármű első ízben repült repülésre július 25-én, és kb. 20 m tengerszint feletti magasságot ért el egyetlen Raptor motor mellett, amely akár 200 tonna (450 000 font) tolóerőt képes előállítani. Ez a teszt szintén kisebb dörzsölést szenvedett a 24. napon, majd egy nappal később sikeres repülés követett egy fejezetet, amelyet a Starhopper most tükrözhet a második repülési kísérletén, egy 150 m (500 láb) ugrással.
A gyújtókat meg kell vizsgálni. Holnap ugyanebben az időben megpróbáljuk újra.
- Elon Musk (@elonmusk), 2019. augusztus 27
Nevezetesen, hogy az SpaceX vezérigazgatója, Elon Musk néhány másodperccel később a Twitter felé fordult, miután a rakéta tervezett emelkedése egy utolsó másodperces tartást szenvedett, jelezve, hogy a Raptor fáklyagyújtói kissé finomnak bizonyultak, összehasonlítva a SpaceX bizonyított Merlin motorjainak kémiai alternatívájával.
A Raptor kettős redundáns fáklyagyújtót használ. Jobb hosszú távú, ám finomabb a fejlesztés.
- Elon Musk (@elonmusk), 2019. augusztus 26
A vezérigazgató később megerősítette, hogy ez a megjegyzés közvetlenül kapcsolódik a 26. ember dörzsöléséhez, jelezve, hogy a Raptor 06-os sorszáma (SN06) gyújtóinak megvizsgálására van szükség egy második ugrásteszt-kísérlet előtt, amelynek most a tervek szerint legkorábban 18:00 EDT (22: 00 UTC) augusztus 27-én. A Raptor gyújtójával kapcsolatos nehézségek lényege azért indul el, hogy a SpaceX egy teljesen új típusú gyújtást próbál integrálni a motorba, helyettesítve a tíz vagy akár több százezres másodpercig tartó tüzelés során sikeresen alkalmazott módszereket a cég Merlin 1-gyel és Merlin vákuummotorok.
A Merlin 1D és az MVacD egyaránt viszonylag egyszerű, megbízható, olcsó és könnyű kémiai gyújtási módszerre támaszkodik, amelyben pirofor anyagokból álló trietil-alumínium-trietil-borán (TEA-TEB) néven ismert. Összekeverve ezek az anyagok azonnal elégetik, és a Falcon 9 és Heavy indításkor látható ikonszerű zöld villanást generálnak, és így előállítják a Merlin motorok indításához szükséges „szikra” -ot.
Általánosságban elmondható, hogy a TEA-TEB kiváló módszer a rakéták meggyújtására, még akkor is, ha inkább brutális erővel járó, nem elegáns megoldás, mint alternatívák. Ugyanakkor korlátozásokat vezet: minden egyes gyújtáshoz új „patront” kell igénybe venni, alapvetően korlátozva a Merlin 1D (és a Merlin Vacuum) motorok felgyújtásának előtti és utáni begyújtásának számát.
Ez nem is veszi figyelembe azt a tényt, hogy a TEA-TEB rendkívül összetett vegyi termékek, amelyeket majdnem lehetetlen előállítani a Földről, legalábbis határozatlan időre.
Ezen hátrányok leküzdése érdekében a SpaceX egy teljesen más gyújtási módszert, a fáklya gyújtásnak nevezett módszert tervez a Raptor számára. Technikai szempontból a Raptor hatalma, tervezése és a metabox hajtóanyag együttesen megköveteli több, mint egy viszonylag általános megoldást, amelyben a gyújtógyertyákat használják a motor meggyújtására. Ehelyett a Raptor ezeket a gyújtógyertyákat használja a gyújtóforrások meggyújtására, amire Elon Musk vezérigazgató leírták, mint a teljes fújt fáklyát. Miután meggyújtották azokat a fáklyakat - valószínűleg miniatűr rakétamotorokat, amelyek ugyanazt a metánt és oxigént használják, mint a Raptor -, akkor meggyújtják a motor metán és oxigén előégetőit, mielőtt végül meggyújtják ezeket a kevert, nagynyomású gázokat az égéskamrában.
A gyújtógyertyák kettős fúvókát gyújtanak meg, amelyek meggyújtják az előégetőt és a főkamrát
- Elon Musk (@elonmusk), 2019. február 4
Egyszerűen fogalmazva, az a tény, hogy a Raptor egy teljes áramlású, fokozatos égésű (FFSC) motor, azt jelenti, hogy a nyomásnak, amelynek alatt működnie kell, rendkívüli, a nagyméretű sziklakerekekben példátlanul jelentkezik. A rendkívül magas nyomású gázokat (3 000-10 000 + psi vagy 200-700 + bar nagyságrendben) ugyanolyan nehéz megbízhatóan meggyújtani, különösen, ha a hipergolikus oldatok (azaz TEA-TEB) az asztalnál vannak.
Egyenletes gyújtás elérése - kritikus az átégés, kisebb robbanások és még katasztrófikus motorhibák elkerülése érdekében - a Raptor fáklyájának gyulladása valójában egy 360 fokos gyújtógyertya-gyújtógyertya gyulladáspontja körül jár, amely vitathatatlanul bonyolult megoldás.
Mint azonban Musk megjegyzi, ezeket a jelentős, „finom” kihívásokat, amelyeket Raptor egzotikus gyújtási módszere hozott, az ilyen megoldás esetleges előnyei motiválják. A Merlin 1D TEA-TEB gyújtásához viszonyítva a fáklya gyújtás - miután optimalizálva lett és megbízható megoldásként érlelődik - szinte korlátlan számú Raptor gyújtást tesz lehetővé repülés előtt, alatt és után.
A TEA-TEB és más bonyolult kémiai gyújtók elkerülése azt is jelenti, hogy a Starship műszakilag képes leszállni a Marsra vagy a Holdra, befecskendezni és leszállni, égni lehet akár a felszínen is, és mégis visszatérhet a Földre - mindegyik feltöltés nélkül.. Egy ilyen visszatérő utat továbbra is a csillaghajók üzemanyagához szükséges metán és oxigén hajtóanyag előállításának képességére alapoznának, de - ha feltételezzük, hogy ez a kihívás megoldható - a fáklyával megvilágított Raptors készen áll egy ilyen küldetésre. Abban az esetben, ha például augusztus 26-i súrlódás történik egy csillaghajóval a Marson, a legénység szintén kijuthat, megvizsgálhatja a Starship Raptors-ját, és szükség esetén még a hibás gyújtógyertyákat cserélheti ki.
Technikai szempontból rengeteg tartalék TEA-TEB patront hozhatunk be, és ezeket be lehet helyezni az űrbe vagy a leszállás után, ám ezek a patronok szó szerint tűzbombák, amelyek várnak meggyulladásra, míg a tartalék gyújtógyertyák teljesen inertek.
Egyelőre meg kell várnunk, amíg a SpaceX technikusai megkapasztalják a Starhopper magányos Raptor motorját, és meggyőződnek arról, hogy gyújtástechnikája jó-e. Ha minden jól megy, a Starhopper már augusztus 27-én megpróbálja a végső repülési tesztet.