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[SpaceX] Programme Starship et autres innovations


alexandreVBCI
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Le 19/05/2023 à 21:23, TarpTent a dit :

J’ai tendance à penser que ce tir statique déterminera in fine si le S25 devient le Starship du second test de vol orbital, puisqu’en soi, ce tir statique n’apportera aucun autre enseignement (ils auraient pu tout aussi bien le mener avec les S26 et S27, après tout).

 


SpaceX nous fait doublement plaisir :  elle poste un joli récapitulatif en vidéo du 1er test de vol orbital avec quelques vues très sympa, et en prime confirme tout à la fin quel sera le duo à réaliser le second test de vol orbital.

Et ce sont donc le starship S25 et le booster B9 qui ont décroché la timbale !
Les 2 ne présentent pas d’autre enjeu et sont dispensables, donc autant s’en servir comme cobayes avant les tests avec plus d’enjeux encore (S26, S27 et S28). B10 est une évolution de B9, il devrait représenter le booster "à maturité" sur Raptor v2… avant d’entamer la série des Raptor v3.


Côté fusée, SpaceX est donc d’ores et déjà prêt. L’attente commence donc, pour voir la fin des travaux en zone de lancement (pad et ferme à ergol), les tests d’inondation du pad ainsi que… l’attribution de la licence par la FAA.

Cette dernière sera sans aucun doute celle étant accompagnée du plus de suspense… voire de reports.

 

La bonne nouvelle, c’est que si les tests d’inondation sont positifs, il y aura nécessairement ensuite un tir statique du B9. Parmi les objectifs de ce test, vérifier évidemment la bonne tenue des plaques de protection en acier ainsi que le refroidissement par eau sera primordial, mais aussi revoir la séquence de démarrage et de montée à pleine puissance des Raptor.
Celle-ci a en effet été particulièrement longue (bien trop) lors du 1er tir, puisqu’elle a duré 7 longues secondes qui ont fini d’anéantir la base du pad orbital. E. Musk a déjà annoncé que l’objectif était de réduire ce temps à 3,5 secondes.

 

Peut-être que l’attribution de la nouvelle licence de la part de la FAA sera tributaire du bon déroulement de ce tir statique, auquel cas il devrait y avoir du spectacle,

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  • 2 weeks later...
Le 27/05/2023 à 19:28, TarpTent a dit :

Côté fusée, SpaceX est donc d’ores et déjà prêt. L’attente commence donc, pour voir la fin des travaux en zone de lancement (pad et ferme à ergol), les tests d’inondation du pad ainsi que… l’attribution de la licence par la FAA.

… Pour rebondir sur ces informations, hop une vidéo de Starbase.fr sur les avancements des travaux sur le pad orbital (et sur les autres sites car SpaceX ressemble de plus en plus a une ruche en pleine effervescence) :wink:

 

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  • 2 weeks later...

La principale information de ce week-end, c’est que SpaceX a décidé que le second étage Starship réaliserait sa mise à feu alors que les réacteurs du booster seront encore en train de pousser. C’est le principe du hot staging.


SpaceX considère qu’avec cette solution, la charge utile pourra être accrue d’environ 10%.

 

A titre personnel, je rajouterais que cela permettra sans doute au Starship de déclencher sa propre mise à feu et commander la séparation. Cette fonction ne sera dès lors plus dévolue au Booster et permettra de réaliser le déclenchement des charges même si le Booster est endommagé. Cela devrait en outre ajouter un élément de sécurité.

 

Une modification est ainsi prévue sur le booster, soit en remplacement du dernier segment de celui-ci (le segment contenant les fin grids), soit au sommet du booster, avec dans tous les cas un anneau ajouré permettant de laisser s’évacuer la chaleur et les éjectats de la poussée du second étage.

Pour le moment, les 2 hypothèses restent valables, dans le mesure ou un anneau de ce type a d’ores et déjà été identifié sur le site de production, mais ne permet pas de clarifier sa position.

En outre, certains considèrent que le Starship Quick Disconnect a été retiré le mois dernier justement pour l’ajuster à ce nouvel anneau sui rehausserait le Starship.

Wait and See.


La vue de l’anneau ajouré, ici en image de synthèse en fonction des options :

 

Il semble par ailleurs qu’un certain nombre de segments en production ne correspondant à aucune pièce vue jusqu’à présent sur Booster / Starship corresponde à la maquette d’un premier Starship habité.

 

Enfin, après des tests de remplissage puis d’amorçage des Raptor, Starship 25 est prêt à réaliser son 1er tir statique de la saison.

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Le 25/06/2023 à 19:09, TarpTent a dit :

Enfin, après des tests de remplissage puis d’amorçage des Raptor, Starship 25 est prêt à réaliser son 1er tir statique de la saison.


Le S25 a donc effectué avec succès un tir statique aujourd’hui, de l’ensemble de ses Raptor.

 
Si cela ne crée plus guère d’enthousiasme… parce qu’un booster avec 33 Raptor, ça a un potentiel émotionnel bien supérieur à présent, je vais quand même mettre un point particulier en exergue :

7 mois.

Le S25 à été assemblé et a reçu ses Raptor il y a 7 mois donc… puis il a été stocké dehors, dans une zone balayée par les vents, l’humidité, le sel marin, les fortes variations de températures et quelques très gros orages.

Résultat, après 7 mois à la dure, le S25 vient de réaliser son tir statique sans coup férir. On est loin des fusées-diva qui doivent être assemblées en chambre quasi-stérile puis précautionneusement transportées à l’abri de tout.
Cela explique aussi sa facilité de production, et sa simplicité à terme à être remis en état de vol.

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L’énorme plaque d’acier sous le pad orbital est en train d’être mise en place d’un seul tenant. Et il s’agit d’une sacrée pièce :

Elon Musk : « Il s'agit de deux couches de plaques d'acier très épaisses qui sont également en quelque sorte perforées sur la face supérieure de sorte que vous ayez ce qui est essentiellement une pomme de douche en acier massive et super solide pointant vers le haut. Et puis, la pression de l'eau qui en sort doit dépasser la pression que la poussée des moteurs exerce sur la plaque d'acier du support de lancement du véhicule. C'est une méga galette d'acier. Cette chose est une bête."

 

> un aperçu de la pièce en question une fois assemblée dans le hangar :

 

> pour l’échelle, on voit des personnes sur celle-ci :

 

> la mise en place (ici illustrée, vidéo en temps réel ci-après) :

 

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En parallèle et un peu en marge du sujet de ce fil, une plainte a été déposée début mai par le Center of Biological Diversity envers la FAA et SpaceX.

" Cette affaire concerne la conduite procédurale de la FAA, et cet argument a juridiquement beaucoup plus de poids que beaucoup ne le pensent. Les demandeurs soutiennent que le PEA est un examen environnemental insuffisant pour une licence de lancement. La FAA semble le confirmer en interne à partir de sa propre ordonnance." (Mathieu Tortora)

La procédure complète ici :

https://www.courtlistener.com/docket/67303601/center-for-biological-diversity-v-federal-aviation-administration/


La FAA a apporté une première réponse très documentée le 30 juin, et s’est opposée à ce que SpaceX soit sollicité, considérant que la plainte ne devait porter que sur le PEA.
En effet, la FAA souhaite réduire la plainte au processus d’octroi de licence du port spatial, car la licence de lancement ne couvre que les activités spécifiques de pré-lancement et de lancement. Cela expliquerait l'objection de la FAA à ce que SpaceX se joigne au procès, car cela élargirait la portée du procès et irait à l'encontre de l'argument premier de la FAA.

 

SpaceX vient également de déposer sa réponse, relativement proche de celle de la FAA, mais en un peu plus direct… :

Pour le moment, il n’est pas possible de savoir si ce procès peut être suspensif et bloquer le second vol en attente de sa conclusion.

 

 

Les 2 impressions majeures qui ressortent pour le moment au sein des observateurs et suiveurs :
- le dossier sera difficile à défendre par les plaignants, parce que trop vaste et parce que les études de la vie biologique sur place ne sont pas très nombreuses ni suffisamment précises pour soutenir la plainte

- le PEA actuel nécessite dans tous les cas d’évoluer et d’être adapté pour soutenir ce nouveau type d’activité, et cette plainte pourrait être l’occasion pour la FAA d’entrer de plein-pied dans cette nouvelle ère, encore plus lorsqu’il y aura des vols expérimentaux de point-à-point qui se multiplieront.

 

À titre personnel, je ne peux que soutenir l’initiative du Center of Biological Diversity, en tout cas dans son propos introductif (je ne juge pas de la portée effective de la plainte elle-même) :

" Cette affaire porte sur la question de savoir si l'engagement de la nation à préserver nos habitats naturels essentiels et nos précieux paysages côtiers doit être sacrifié alors que nous cherchons à explorer le cosmos - une question qui a des implications nationales, mondiales et même interstellaires.
Il s'agit également de savoir si les régulateurs tiendront les puissantes entreprises pour responsables ou s'ils les laisseront ignorer les lois environnementales simplement en raison de leur influence politique et financière.
Alors que la nation entre dans l'ère moderne des vols spatiaux, nous devons décider si nous protégerons la faune et les communautés de première ligne qui peuvent être affectées par notre désir d'atteindre les étoiles, ou si nous laisserons un héritage de destruction inutile dans le sillage brûlant des panaches de fusée."

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Le dernier épisode de CSI Starbase, qui traite de l’ensemble des travaux de fondation ainsi que du nouveau système de déluge d’eau.
Encore une fois très complet et très documenté.
 

À noter que même si la video est entièrement en anglais, l’activation des sous-titres et de leur traduction automatique rend l’ensemble totalement accessible si l’on est moins à l’aise avec la langue de Shakespeare (et lorsqu’il s’agit en plus de termes techniques, ça peut vite devenir totalement incompréhensible). Raison pour laquelle je me permets de la poster ici.

 

 

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  • 2 weeks later...

Maintenant que l’essentiel du système de transpiration à la base du pad est terminé*, certains éléments du Starship reprennent la direction des tests.
Ainsi Booster 10 a été amené à Massey Range, qui va progressivement devenir la zone des tests de remplissage des réservoirs, et peut-être jusqu’aux initialisations des Raptor (sans tir statique).

 

Mais c’est surtout vers S24.2 que l’attention se porte : ce semblant de réservoir qui sera destiné à la torture est a priori l’élément principal de test de résistance aux efforts du distributeur de satellites de type Pez, avec sa porte.

Si l’on est pour le moment en attente de confirmation définitive, beaucoup d’éléments pointent dans cette direction (modifications de la cage de test, ajout d’un anneau permettant manifestement la fixation des vérins, quelques éléments curieux du S24.2, etc).

 

 

Ceci expliquerait aussi pourquoi le S28 n’a pas été retenu pour effectuer ce second test de vol du Starship totalement intégré.


Ces tests mèneront peut-être a un renforcement nécessaire de ce segment, aussi S28 pourrait repasser en highbay afin d’être le 1er Starship à (tenter de) mettre des satellites - sans aucun doute Starlink - en orbite.
 

Le second vol, qui devrait valider la bonne tenue du Pad, mais également la nouvelle méthode de séparation du Booster et du Starship, est sans doute crucial pour garantir une accélération des tests de vols orbitaux, à une cadence qui rapprocherait significativement SpaceX de ses objectifs.
À ce jour, on peut considérer que SpaceX est d’ores et déjà en capacité de réaliser 4 vols orbitaux, entre les boosters et les Starships produits et en cours de finalisation.

 

 

*certains semblent avoir oublié que SpaceX voulait également arroser le dessus de la table du pad orbital afin de minimiser l’impact de la poussée des Raptor sur cette partie-là. Peu de signes pour le moment apportent confirmation de ce point, on attendra les 1ers tests du refroidissement par transpiration de la dalle d’acier pour en savoir plus.

Un test de purge a par ailleurs été mené, qui a donné une petite idée de la forte pression attendue dans les tuyaux pour que le système de refroidissement par transpiration puisse contrer la poussée des 33 Raptor.

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[Histoire - du jour - sans parole]
 


 

À noter que le test mené n’est manifestement pas à pleine puissance (la pression dans les réservoirs servant à la mise sous pression semble en passe d’être doublée), et le volume d’eau sera plus important lors d’un tir.

Les jets ne sont pas dirigés directement vers les Raptor, ce qui est concordant avec le test qui avait été effectué récemment à McGregor.
Ici :


On anticipe un second test, plus puissant, d’ici fin de cette semaine ou tout début de semaine prochaine.

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Il y a 7 heures, TarpTent a dit :

[Histoire - du jour - sans parole]
 


 

À noter que le test mené n’est manifestement pas à pleine puissance (la pression dans les réservoirs servant à la mise sous pression semble en passe d’être doublée), et le volume d’eau sera plus important lors d’un tir.

Les jets ne sont pas dirigés directement vers les Raptor, ce qui est concordant avec le test qui avait été effectué récemment à McGregor.
Ici :


On anticipe un second test, plus puissant, d’ici fin de cette semaine ou tout début de semaine prochaine.

… Au final, qu’est-ce à dire, qu’ils avaient prévu un jour de passer au déluge d’eau où qu’ils y ont été contraint, l’énergie calorique des Raptor ayant été -largement- sous-estimée ?

Qu’en penses-tu ?

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Il y a 5 heures, Ardachès a dit :

… Au final, qu’est-ce à dire, qu’ils avaient prévu un jour de passer au déluge d’eau où qu’ils y ont été contraint, l’énergie calorique des Raptor ayant été -largement- sous-estimée ?

Qu’en penses-tu ?

 

Disons que leur vision il y a 2 ans a été mise à mal par les tests du Booster, encore plus avec des Raptor v2. Et ils ont dû changer leurs plans.
Ils avaient depuis prévu de mettre en place un équivalent d’un déluge d’eau (pas tout à fait la même approche, mais l’objectif reste le même), mais la solution n’était pas prête à temps pour le 1er test de vol orbital.


Pour être tout à fait franc sur ce sujet, de ce que j’en comprends :

(juste un rappel en aparté : le Pad orbital met le booster à plus de 20 m de hauteur, et la distance entre le tablier et le sol est la même que sur un pas de tir standard entre le tablier et la base du carneau).

- lors des différents tirs statiques du Booster, SpaceX a constaté que le béton ne suffisait pas

- les éléments du déluge d’eau qui avait été mis en place historiquement à Cape Canaveral ont été rapatriés à cette fin, toujours avant le Test de tir orbital, et la solution était bien avancée en l’état lors du tir

- néanmoins, SpaceX a pris le risque de réaliser ce tir sans la solution en place, et a été surpris par l’ampleur de la destruction du pad. Je dis bien l’ampleur, parce que dans tous les cas, SpaceX avait anticipé le fait que la base du pad serait sensiblement dégradée. Mais béton + poussée de plus de 7 secondes avec 33 Raptor énervés + encore 7 secondes pour s’éloigner vraiment du pad ont fini de tout ravager.

On ne peut pas parler de risque calculé, mais plutôt d’une relative dissimulation matinée d’une bonne pointe de naïveté quant aux impacts du 1er tir. Je précise quand même que l’ampleur du phénomène qui a pris place au moment du tir n’était pas forcément anticipable dans sa globalité, puisqu’il y a eu une faiblesse en un point particulier qui a ensuite provoqué la création du cratère.

Ce phénomène, après étude, a obligé à considérablement renforcer les fondations autour des piliers afin d’éviter sa résurgence, et à modifier significativement le système de refroidissement par transpiration.
 

 

Maintenant, l’obligation d’arrosage vient surtout de la nécessité d’éviter de faire fondre la plaque d’acier, qui elle ne pourra pas être changée facilement ni en permanence.
Par contre, la pression qui va être nécessaire pour que l’eau puisse ruisseler et protéger la plaque d’acier malgré la poussée des 33 Raptor va être considérable, voire démesurée. Comme un peu tout ce qui est actuellement en place sur le pas de tir, en gros. Ça reste une prouesse d’ingénierie.
 

 

SpaceX est globalement en passe de se sortir de ce traquenard.
Leur prochain défi est la séparation de type Hot Staging - le second étage qui déclenche sa mise à feu pendant que le 1er étage continue de pousser -, et c’est une solution qu’ils souhaitent mettre en oeuvre pour le prochain tir.
Donc on devrait assez vite voir des tests de ce fameux anneau de séparation qui viendra coiffer le Booster actuel, et qui doit résister aux pressions considérables aussi bien dues au décollage qu’au passage de MaxQ.
Et comme c’est un élément nouveau par rapport au 1er tir, il va s’agir d’un élément critique de facteur ou d’échec du second tir de test.

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il y a une heure, TarpTent a dit :

 

Disons que leur vision il y a 2 ans a été mise à mal par les tests du Booster, encore plus avec des Raptor v2. Et ils ont dû changer leurs plans.
Ils avaient depuis prévu de mettre en place un équivalent d’un déluge d’eau (pas tout à fait la même approche, mais l’objectif reste le même), mais la solution n’était pas prête à temps pour le 1er test de vol orbital.


Pour être tout à fait franc sur ce sujet, de ce que j’en comprends :

(juste un rappel en aparté : le Pad orbital met le booster à plus de 20 m de hauteur, et la distance entre le tablier et le sol est la même que sur un pas de tir standard entre le tablier et la base du carneau).

- lors des différents tirs statiques du Booster, SpaceX a constaté que le béton ne suffisait pas

- les éléments du déluge d’eau qui avait été mis en place historiquement à Cape Canaveral ont été rapatriés à cette fin, toujours avant le Test de tir orbital, et la solution était bien avancée en l’état lors du tir

- néanmoins, SpaceX a pris le risque de réaliser ce tir sans la solution en place, et a été surpris par l’ampleur de la destruction du pad. Je dis bien l’ampleur, parce que dans tous les cas, SpaceX avait anticipé le fait que la base du pad serait sensiblement dégradée. Mais béton + poussée de plus de 7 secondes avec 33 Raptor énervés + encore 7 secondes pour s’éloigner vraiment du pad ont fini de tout ravager.

On ne peut pas parler de risque calculé, mais plutôt d’une relative dissimulation matinée d’une bonne pointe de naïveté quant aux impacts du 1er tir. Je précise quand même que l’ampleur du phénomène qui a pris place au moment du tir n’était pas forcément anticipable dans sa globalité, puisqu’il y a eu une faiblesse en un point particulier qui a ensuite provoqué la création du cratère.

Ce phénomène, après étude, a obligé à considérablement renforcer les fondations autour des piliers afin d’éviter sa résurgence, et à modifier significativement le système de refroidissement par transpiration.
 

 

Maintenant, l’obligation d’arrosage vient surtout de la nécessité d’éviter de faire fondre la plaque d’acier, qui elle ne pourra pas être changée facilement ni en permanence.
Par contre, la pression qui va être nécessaire pour que l’eau puisse ruisseler et protéger la plaque d’acier malgré la poussée des 33 Raptor va être considérable, voire démesurée. Comme un peu tout ce qui est actuellement en place sur le pas de tir, en gros. Ça reste une prouesse d’ingénierie.
 

 

SpaceX est globalement en passe de se sortir de ce traquenard.
Leur prochain défi est la séparation de type Hot Staging - le second étage qui déclenche sa mise à feu pendant que le 1er étage continue de pousser -, et c’est une solution qu’ils souhaitent mettre en oeuvre pour le prochain tir.
Donc on devrait assez vite voir des tests de ce fameux anneau de séparation qui viendra coiffer le Booster actuel, et qui doit résister aux pressions considérables aussi bien dues au décollage qu’au passage de MaxQ.
Et comme c’est un élément nouveau par rapport au 1er tir, il va s’agir d’un élément critique de facteur ou d’échec du second tir de test.

… Merci @TarpTent pour cette analyse qui permet de mieux cerner les jalons par lesquels est passé SpaceX.

A ce titre, on comprends qu'ils "défrichent" énormément et que malgré toutes les simulations qu'ils ont pu produire rien ne vaut les tests grandeur nature.

On a une idée de l'éssai du second "tir" ? Fin d'année ? 

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Les grandes manœuvres commencent B9 va être hissé ce soir sur le Pad Orbital !

Ce qui signifie qu’ils vont pouvoir très prochainement mener le 1er vrai test du système de ruissellement sous Raptor pendant un tir statique.

 

Edit : l’activité reprend d’ailleurs avec plus d’intensité :

- B10 a été amené à Massey Range et a réalisé son 1er test cryo sur place ;

- S27 vient d’être… coupé en 2. Ce qui signifie que le S26 sera le seul suppositoire volant à court terme ;

- S28 vient de rejoindre le B10 à Massey range, pour lui aussi réaliser prochainement des tests Cryo ;

- un second anneau de Hot-staging vient de sortir, et il ne ressemble pas au 1er produit, non plus qu’il n’est finalisé. Manifestement, tout n’est pas encore clairement arrêté pour celui-ci :

 

 

 

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SpaceX semble impatient de tester le pad orbital refait : B9 a réalisé en début de matinée (à Boca Chica) un premier test rapide de pressurisation.

SpaceX ayant coulé pas mal de béton autour du pad entre hier et cette nuit, il faudra sans doute attendre un peu de séchage. Mais les prochaines fermetures de route milieu de semaine prochaine devraient nous annoncer un 1er spectacle Tir statique +ruissellement sur dalle en acier: moins de poussières et de projections, beaucoup plus de nuage d’évaporation ?

Fermetures actuellement enregistrées :
23/07/23 - 8 du matin à 20h00 ; alternativement
24/07/23 - 8 à 20h00 ; ou
25/07/23 - 8 du matin à 20h

On attend un test cryo pour la fermeture de demain 23/07.
 

Le 1er test de vol orbital a eu lieu le 20 avril, et le Pad a donc été entièrement réparé, profondément amélioré et re-testé en 3 mois tout pile.

Il doit maintenant passer l’épreuve du feu, et avec la manière pour rassurer tout le monde, à commencer par SpaceX (et la FAA, parce que je ne vois pas trop comment cette dernière pourrait accorder la seconde licence de test sans avoir obtenu une vraie garantie que les parpaings ne voleront pas cette fois-ci jusqu’à la mer).

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Le 18/07/2023 à 15:32, Ardachès a dit :

On a une idée de l'éssai du second "tir" ? Fin d'année ? 

 

A part la bonne tenue du Pad et le fameux anneau du Hot-staging qui est en développement et doit encore êtres testé, la grosse incertitude réside dans la FAA et le procès qui leur est intenté FAA+ SpaceX (et pour lequel la recevabilité n’a même pas encore été jugée, donc il n’a pas de caractère suspensif en soi pour le moment).


Actuellement, personne ne se risque à des prévisions en la matière, même si beaucoup espèrent qu’il se déroulera en septembre. Techniquement, cela parait faisable.
Administrativement, c’est nettement moins sûr.

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Le 22/07/2023 à 09:05, TarpTent a dit :

On attend un test cryo pour la fermeture de demain 23/07.

Comme anticipé, B9 vient d’être rempli jusqu’à plus soif. Il est plein comme un oeuf.

 

La ferme est donc entièrement opérationnelle, et le QDArm du Booster fonctionne parfaitement.
 

Lorsque le "dance floor" (la plateforme qui permet aux techniciens d’accéder aux Raptor et au-dessous du tablier du Pad Orbital) aura été retiré, ainsi que tous les tuyaux et autres protections de chantier de part et d’autre, on pourra envisager un premier test d’amorçage des Raptor, puis un tir statique avec ruissellement.
Cette semaine va être sympathique à suivre.

 

 

Autre événement passé un peu inaperçu : B9 a fait bouger ses grid fins aujourd’hui.
Ils étaient fixes sur le précédent booster. B9 est donc le 1er booster à les avoir dynamiques.

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Le 20/07/2023 à 23:14, TarpTent a dit :

S27 vient d’être… coupé en 2.

Je n’aurais pas parié dessus, mais la raison du démantèlement du S27 semble être que… SpaceX a fait un fausse manip’ lors d’un test de pressurisation !

Le dôme intérieur a en effet implosé, ce qui signifie que SpaceX aurait dépressurisé le réservoir du haut tandis que celui d’en-dessous était toujours plein.

 

La photo qui permet cette déduction :

 

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Demain vendredi, ce sera très officiellement du petit spectacle, pour préparer un plus grand :

B9 est toujours sur le Pad Orbital, à voir donc s’ils le testeront avec un tir statique ou préféreront déposer B9 avant de réaliser le test de ruissellement à pleine puissance.

 

Sinon, dans la série « SpaceX ne regarde pas en arrière », le SN15 qui était dans le jardin depuis un moment déjà vient lui également d’être découpé en 2 pour être benné (ou l’acier recyclé d’une façon ou d’une autre).
Tant pis pour ce 1er Starship qui aura réussi le 1er atterrissage sans destruction après décollage et belly-flip.

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