Programa de recuperación de carenados de SpaceX

El programa de recuperación de carenados de SpaceX fue un programa experimental de SpaceX , iniciado en 2017 con el objetivo de recuperar y reutilizar económicamente los carenados de carga útil de vehículos de lanzamiento usados ​​en el espacio suborbital . El programa experimental se convirtió en un programa operativo, ya que, a finales de 2020, la compañía recuperaba habitualmente carenados de muchos vuelos y, para 2021, ya estaba reacondicionando y reutilizando con éxito carenados previamente utilizados en la mayoría de sus lanzamientos de satélites.

Durante los primeros años del programa, SpaceX intentó atrapar las carenas de carga útil descendentes, bajo paracaídas , en una red muy grande en un barco en movimiento en el Océano Atlántico al este de la Costa Espacial de Florida. Dos antiguos buques de suministro de plataformas — Ms.  Tree , anteriormente conocido como Mr.  Steven , ^{[ 4 ]} y su barco gemelo, Ms.  Chief — fueron fletados por SpaceX y utilizados 2018–2021 ^{[ 5 ]} como plataformas experimentales para la recuperación de carenas de cohetes de trayectorias de lanzamiento orbital Falcon 9. Estos barcos rápidos fueron reacondicionados con grandes redes destinadas a atrapar las carenas —y evitar que las carenas entren en contacto con el agua de mar— como parte de un programa de desarrollo iterativo para crear tecnología que eventualmente permitirá que las carenas de carga útil de los cohetes sean reutilizadas y reutilizadas económicamente. Ms. Tree fue utilizado para experimentos de recuperación de carenas Falcon 9 de SpaceX en varias ocasiones en 2018 y principios de 2019, mientras se llamaba Mr. Steven . El Ms. Tree recuperó con éxito una cofia por primera vez el 25 de junio de 2019 durante el lanzamiento 3 del Falcon Heavy , que transportaba la misión STP-2 del DoD . Este fue el primer viaje de recuperación de cofias del barco después de su cambio de nombre, cambio de propietario y actualización de la red. ^{[ 4 ]} Para 2020, el programa alcanzó el estado operativo en el que se recuperaron cofias de la mayoría de los lanzamientos de satélites Falcon 9, ya sea "en la red" o del agua, y por primera vez, ambas mitades de la cofia de un solo vuelo fueron capturadas en las redes de dos barcos diferentes. La última cofia que fue capturada con éxito en una red fue en octubre de 2020. ^{[ 6 ]} A principios de 2021, las redes fueron retiradas de los dos barcos rápidos y SpaceX finalizó los arrendamientos de los barcos, y ambos barcos fueron devueltos a su propietario.   

SpaceX descubrió que la recuperación de los carenados que flotaban en la superficie del océano era suficiente para respaldar la reutilización económica de los carenados de carga útil en lanzamientos posteriores del Falcon 9. ^{[ 5 ]} Después del final del programa experimental de recuperación "captura", SpaceX entró en una fase operativa y a partir de abril de 2021 Se utilizaron los buques contratados ^{[ 7 ]} Shelia Bordelon y Hos Briarwood ^{[ 8 ]} para recuperar carenados de carga útil descendidos en paracaídas que llegaron a la superficie del mar en buenas condiciones utilizando grúas montadas en los buques.

En mayo de 2021, SpaceX compró y comenzó a convertir dos buques de suministro en alta mar llamados Ella G e Ingrid para remolcar y dar soporte a drones y operaciones de recuperación de carenados en la costa este. Están registrados a nombre de Falcon Landing LLC, una empresa vinculada a SpaceX que también es propietaria del jet privado de Elon Musk . Estos dos buques fueron renombrados en honor a los astronautas de la misión Demo-2, Doug Hurley y Bob Behnken, como Doug ^{[ 9 ]} y Bob ^{[ 10 ]} respectivamente, por su contribución al desarrollo de la Crew Dragon de SpaceX . ^{[ 11 ]} Actualmente, ambos buques de apoyo, Bob y Doug, operan desde Port Canaveral, Florida, junto con otros activos de recuperación de SpaceX. Para facilitar la recuperación de estos carenados fuera del agua, SpaceX compró dos pequeñas lanchas rápidas en febrero de 2022, Maverick y Goose , nombradas en honor a los personajes de Top Gun , Pete "Maverick" Mitchell (Tom Cruise) y Nick "Goose" Bradshaw (Anthony Edwards), para ambos buques multipropósito. ^{[ 12 ]}

SpaceX realiza cierta limpieza y reacondicionamiento antes de utilizar las cofias previamente voladas en un vuelo posterior. SpaceX ha reutilizado mitades de cofias más de 300 veces, y una de ellas se ha reutilizado 36 veces. ^{[ 13 ]}

El buque Ms. Tree fue construido originalmente en 2014 para SeaTran como buque de suministro de plataformas para apoyar las operaciones de transporte rápido de personal. El buque fue bautizado como Mr.  Steven en honor a Steven Miguez, padre del director ejecutivo de SeaTran, Blake J. Miguez . ^{[ 14 ]}

Posteriormente, SpaceX fletó el buque en 2018 para un programa experimental que proporcionaría operaciones de "captura y recuperación" en superficie marina para un programa de prueba que intentaba llevar las grandes cofias de satélite del vehículo de lanzamiento Falcon 9 de 5,2 por 13,2 metros (17 pies × 43 pies) ^{[ 15 ]} —separadas a alta velocidad y gran altitud— a través de la reentrada atmosférica y el descenso en paracaídas hasta la superficie del océano de manera controlada, y luego recuperarlas para su evaluación y posible reutilización. Dado que las cofias de satélite se descomponen tradicionalmente en el océano, las cofias utilizadas para estas pruebas eran artículos de prueba ligeramente modificados . Como parte de ese esfuerzo, en julio de 2018, el Sr. Steven fue equipado con cuatro grandes brazos para sostener una red horizontal elevada, similar a una red de trapecio o trampolín gigante. ^{[ 16 ]}    

En julio de 2018, el Sr.  Steven fue modernizado y reacondicionado con una red mucho más grande con un área de 3700 m² (0,91 acres) ^, cuatro veces el tamaño de la red original. ^{[ 17 ]} La modernización incluyó el reemplazo de los brazos rígidos originales y la instalación de cuatro brazos nuevos, cada uno de los cuales está soportado y posicionado por dos brazos extensibles amortiguadores de impactos. ^{[ 18 ]} Cada brazo se puede quitar y desmontar en seis subsecciones. ^{[ 19 ]} 

En junio de 2019, el Sr.  Steven fue rebautizado como Sra.  Tree (un juego de palabras con "misterio"), tras ser adquirido por Guice Offshore (GO), una empresa con una larga relación contractual con SpaceX como proveedor de diversos servicios marítimos. ^{[ 4 ] [ 20 ]}

El 25 de junio de 2019, SpaceX logró recuperar con éxito la primera mitad de su carenado en la isla Ms.  Tree, en el océano Atlántico, frente a la costa de Florida, como parte de la misión Falcon Heavy STP-2 . ^{[ 21 ]}

El 6 de agosto de 2019, la Sra.  Tree se utilizó para recuperar con éxito otra mitad de la cofia de un Falcon 9 que lanzó con éxito la misión Amos-17 . ^{[ 22 ]} SpaceX ahora tenía dos mitades completas de cofia que habían reingresado desde el espacio y se habían recuperado en seco, sin contacto con el agua salada. ^{[ 23 ]} Si bien una recuperación en seco es preferible para mantener un ambiente más limpio dentro de la cofia y proteger futuras cargas útiles, eventualmente SpaceX dejaría de ser un requisito.

En agosto de 2019, SpaceX fletó el buque gemelo del Ms.  Tree , el Ms.  Chief (un juego de palabras con "mischief", travesura), como segundo buque de recuperación de carenados para poder recuperar ambas mitades del mismo carenado en un lanzamiento del Falcon 9. ^{[ 24 ] [ 20 ]} Este segundo buque también es operado por Guice Offshore, y por lo tanto se titula "GO Ms.  Chief" en los costados del buque. El Ms.  Chief fue equipado con un juego idéntico de cuatro brazos anchos y una red de captura en octubre de 2019, en preparación para dos intentos simultáneos de recuperación de carenados. ^{[ 25 ]}

El 11 de noviembre de 2019, durante la misión Starlink L1 , ambos buques fueron enviados al mar, pero fueron llamados de regreso debido al fuerte oleaje, por lo que no se intentó su recuperación. ^{[ 26 ]}

El 16 de diciembre de 2019, ambos buques se posicionaron en el Océano Atlántico para un intento de recuperación, pero ambos buques estuvieron a punto de alcanzar las mitades del carenado. ^{[ 27 ]}

El 29 de enero de 2020, ambos buques se posicionaron para un intento de recuperación del lanzamiento de Starlink 3. El Ms.  Tree logró recuperar una mitad del carenado, pero el Ms.  Chief falló por poco la otra mitad. ^{[ 28 ]}

El 20 de julio de 2020, ambas mitades del carenado fueron capturadas con éxito por primera vez por ambos barcos durante la misión Anasis-2. ^{[ 29 ]} El último carenado de carga útil capturado por SpaceX fue en octubre de 2020 en la misión Starlink v1.0 L13. ^{[ 6 ]} En febrero de 2021, ambos barcos fueron retirados del servicio para que se les quitaran sus brazos de captura . ^{[ 6 ]} El 6 de abril de 2021, ambos barcos partieron de Port Canaveral por última vez con un saludo de agua . ^{[ 30 ]}

SpaceX abandonó el programa experimental para recuperar en seco, en una red en un barco rápido, las carenas de carga útil que descienden bajo paracaídas , para abril de 2021. SpaceX ha decidido hacer una "recuperación húmeda" de las carenas en futuros vuelos del Falcon 9, ya que han descubierto que pueden limpiar, reacondicionar y reutilizar dichas carenas de manera más económica, y por lo tanto su empresa subsidiaria, Falcon Landing LLC compró dos barcos para apoyar la recuperación húmeda y las operaciones de barcos no tripulados y los llamó Bob y Doug . ^{[ 11 ]} Simultáneamente con la recuperación de carenas, también apoyarán misiones de remolque y recuperación de propulsores junto con sus barcos rápidos secundarios, Maverick y Goose .

Durante las primeras seis décadas de los vuelos espaciales , las cofias de la carga útil se consumían durante la reentrada atmosférica y se dejaban caer al océano como desechos.

En 2018, SpaceX comenzó a realizar experimentos de prueba de vuelo con carenados que descendían desde trayectorias suborbitales por encima de la atmósfera a bordo de sus cohetes Falcon 9.

Como parte de la misión SES-10 en marzo de 2017, SpaceX realizó con éxito un aterrizaje controlado de la cofia de carga útil en el océano por primera vez. SpaceX pudo recuperar la mitad de la cofia del agua después de que aterrizara, con la ayuda de propulsores de control de actitud y un paracaídas dirigible , suavemente sobre el agua. ^{[ 31 ] [ 32 ]} En la conferencia de prensa de SES-10, la compañía anunció su intención de aterrizar las cofias en una estructura flexible seca, descrita en broma por Elon Musk como un " castillo hinchable flotante ", con el objetivo de reutilizar las cofias. ^{[ 33 ] [ 34 ]} El costo de una cofia es de aproximadamente $6 millones, lo que representa el 10 por ciento de los costos totales de lanzamiento del Falcon 9. ^{[ 16 ]}

La idea del "castillo hinchable" llevó a SpaceX a contratar el buque rápido Mr.  Steven , que posteriormente fue modificado para facilitar el tendido de una gran red entre brazos largos que se extendían considerablemente más allá del ancho del barco. Mr.  Steven estaba equipado con un sistema de posicionamiento dinámico y fue probado por primera vez después del lanzamiento del satélite Paz desde la Base de la Fuerza Aérea Vandenberg en febrero de 2018. ^{[ 35 ] [ 36 ]} La prueba no fue del todo exitosa porque la cofia no llegó al barco por unos cientos de metros, pero aterrizó de forma segura en el agua ^{[ 37 ]} antes de ser recuperada y llevada de vuelta a puerto. ^{[ 36 ]} Los cuatro intentos en la primera mitad de 2018 para aterrizar una cofia en el barco de recuperación fracasaron, a pesar de haber equipado a Mr.  Steven con redes más grandes antes del intento de julio de 2018. ^{[ 38 ] [ 39 ]}

En octubre de 2018, para practicar la recuperación fuera de situaciones de misión, SpaceX realizó pruebas de caída de la mitad de un carenado desde un helicóptero con el Sr.  Steven debajo. ^{[ 40 ]} El resultado de las pruebas no se ha hecho público. ^{[ 41 ]}

En la misión ArabSat-6A del 11 de abril de 2019, SpaceX utilizó los barcos de recuperación GO Searcher y GO Navigator para recuperar rápidamente ambas mitades de la cofia después de que cayeran al mar; Musk declaró que la recuperación fue exitosa y reutilizó las cofias en una misión Starlink posterior. ^{[ 26 ] [ 42 ]} SpaceX utilizó el mismo método de recuperación en mayo de 2019 en otro lanzamiento de Starlink. ^{[ 43 ]}

La primera recuperación exitosa de una cofia se realizó como parte de la misión STP-2 el 25 de junio de 2019. ^{[ 21 ]} La última cofia de carga útil capturada en una red fue en octubre de 2020 en la misión Starlink v1.0 L13, y las cofias comenzaron a ser recuperadas del océano con mayor frecuencia. ^{[ 6 ]}

Para enero de 2021, SpaceX había modificado el diseño del carenado para facilitar la recuperación de agua. Las ventilaciones de ascenso en las mitades del carenado se movieron más cerca de la unión entre las dos mitades del carenado "para que sea menos probable que el agua entre en el carenado a través de los orificios cuando las mitades estén flotando en el océano". ^{[ 6 ]} Para abril de 2021, la compañía había abandonado públicamente la recuperación neta y cambió a la recuperación de agua como práctica operativa habitual. ^{[ 5 ]} Al 30 de julio de 2026 , SN152 es la mitad de carenado activa más antigua que todavía está en uso, ^{[ 44 ]} mientras que SN155 es la mitad de carenado activa con más vuelos (37 vuelos; la segunda parte de cohete más reutilizada en el espacio ^{[ a ]} ). ^{[ 45 ]} Por otro lado, SN168 es la mitad de carenado pasiva más antigua y con más vuelos (36 vuelos). ^{[ 46 ]}

• barco dron autónomo para puerto espacial

• Cofia de cohete cayendo del espacio , atrapada por la Sra.  Tree . Vídeo de SpaceX, 6 de agosto de 2019.
• Vídeo homenaje a la flota de SpaceX , tras la retirada de los dos buques de recogida de carenados, 6 de abril de 2021.