KENNEDY SPACE CENTER, FL - SpaceX-grundaren Elon Musks våga dröm om raketåtervinning och återanvändbarhet kommer att närma sig och närma verkligheten med varje dag som går. Efter en hisnande serie experimentella flygtester som syftar till att landa säkert tillbringade företagen Falcon 9 första etapper på land och till sjöss under det senaste halvåret uppnådde den djärva ansträngningen ytterligare en viktig milstolpe genom att bara fullfölja den första testperioden med full varaktighet av en av de landade boosters.
Torsdagen den 28 juli genomförde SpaceX-ingenjörerna framgångsrikt en statisk motortest av full fartstid av den 156 fot höga (47 meter) återhämtade Falcon 9-förstegs förstärkaren medan de hölls nere på ett teststativ vid företagets raketutvecklingstestanläggning i McGregor, Texas. Motorerna startade i cirka två och en halv minut.
SpaceX-teamet har perfekterat landningsteknikerna genom att anta lärdomar efter varje landningskampanjförsök.
Vilka är lärdomarna hittills från landning i första etappen och särskilt de hårda landningarna? Finns det några förändringar av boosterstrukturen? Hur bra presterade landningsbrännscenariot?
Under SpaceXs senaste CRS-9-lanseringskampanjer medieöversikt vid NASA: s Kennedy Space Center den 18 juli bad jag SpaceX-VP Hans Koenigsmann om lite insikt.
"Vi lärde oss mycket ... av landningarna," berättade Hans Koenigsmann, SpaceX-vice vd för Flight Reliability, till Space Magazine under de senaste medieöversiktarna för SpaceX CRS-9-laddningen av rymdstationens nytt leverans den 18 juli.
"Det finns inga strukturella förändringar först."
"Det viktigaste är att skydda motorerna," utarbetade Koenigsmann, medan de är under flykt och "under återinträde".
Det första steget i SpaceX Falcon 9 är utrustat med fyra landningsben vid basen och fyra rutnätfinner i toppen för att utföra landningsförsöken.
"Generellt sett tror jag landningskonceptet med benen, och antalet brännskador och hur vi utför dem verkar fungera OK," berättade Koenigsmann till Space Magazine.
Efter att ha separerat från det andra steget med hypersoniska hastigheter upp till cirka 4000 mph, är de första etappens motorer återinriktade för att vända kursen och öka brännskadorna tillbaka till landningsplatsen och bromsa ner raketen för en mjuk landning, via supersoniska retropulsion.
Rätt motorprestanda är avgörande för att möjliggöra en framgångsrik touchdown.
"Det viktigaste är att skydda motorerna - och se till att de startar bra [i rymden under reentry]," förklarade Koenigsmann. "Och särskilt den heta banan, så att säga, som de som kommer in efter en snabb nyttolast, som geo-transfer nyttolasten i princip."
”Dessa motorer måste skyddas så att de startar på rätt sätt. Det är något som vi lärde oss. "
Elon Musks mål är att radikalt skära ned kostnaderna för att skjuta upp raketer och tillgång till rymden via raketåteranvändning - på ett sätt som en dag kommer att leda till hans vision om en 'City on Mars'.
SpaceX hoppas kunna reflyna en en gång flödad booster senare i år, någon gång på hösten, med hjälp av havet landade Falcon från NASA: s CRS-8 rymdstationsuppdrag som lanserades i april, säger Koenigsmann.
Men företaget måste först bevisa att det begagnade fordonet kan överleva de extrema och oförlåtande spänningarna i den våldsamma rymdflytmiljön innan de kan starta om det.
Testavfyrningen den 28 juli är en del av den långa livshållenhetstestningen och involverade antändning av alla nio använda Merlin 1D-motorer från första etappen som ligger i basen av en begagnad landad raket.
Det första steget i Falcon 9 genererar över 1,71 miljoner pund drivkraft när alla nio Merlin-motorer fyrar upp på teststativet under upp till tre minuter - samma som för en verklig lansering.
Se motortestet i denna SpaceX-video:
Videoteknik: Falcon 9 första etapp från maj 2016 JCSAT-uppdraget testades, full varaktighet, vid SpaceXs McGregor, Texas raketutvecklingsanläggning den 28 juli 2016. Kredit: SpaceX
Den använda 15-våningen Falcon-booster hade framgångsrikt genomfört en intakt mjuk landning på en havsplattform efter lansering av en japansk kommersiell telekommunikationssatellit endast för två månader sedan den 6 maj i år.
Bara 10 minuter efter lanseringen av JCSAT-14 telekommunikationssatelliten till en Geostationary Transfer Orbit (GTO), återlämnade den använda första etappen en första etapp Merlin 1D-motor.
Den genomförde en serie av tre återhämtningsförbränningar för att manövrera raketen till en utsedd landningsplats till sjöss eller på land och snabbt bromsa den från supersoniska hastigheter för en framdrivande mjuk landning, intakt och upprätt med en kvartett landningsben som distribuerar i de sista stunderna innan en långsam hastighetsuppsättning.
Trots att landningen var upprätt och intakt klassificerades denna speciella landning också som en "hård landning" eftersom boosteren landade med högre hastighet och Merlin 1D-motorerna i första steget drabbade stora skador, som man såg på nära foton och erkände av Musk .
”Den senaste raketten tog maximal skada på grund av hög inmatningshastighet. Kommer att vara vår livsledare för marktester för att bekräfta att andra är bra, ”twitrade Musk vid den tiden.
Ändå fungerade det spektakulärt och detta var den första som återhämtades från den mycket mer krävande banan med hög hastighet som levererade en satellit till GTO.
I själva verket före lyftning hade Musk öppet tvivlat på ett framgångsrikt landningsresultat, eftersom detta första steg steg snabbare och på högre höjd vid tidpunkten för separationen från det andra steget och därför var mycket svårare att sakta ner och manövrera tillbaka till havet baserad plattform jämfört med till exempel ISS-uppdrag.
Så även om detta inte kan reflekteras, tjänar det fortfarande ett annat stort syfte för ingenjörer som försöker bestämma livslängden på booster och dess olika komponenter - vilket nu på ett audmjuk sätt visat sig av den 28 juli motorns teststandsbränning.
"Vi lärde oss mycket även på uppdragen där saker går fel med landningen, allt går bra på huvuduppdraget naturligtvis," sade Koenigsmann.
Sammantaget har SpaceX framgångsrikt mjukt landat och återhämtat fem av sina första steg Falcon 9-boosters intakt och upprätt sedan historien som gjorde första landning någonsin ägde rum för bara sju månader sedan i december 2015 på Cape Canaveral Air Force Station i Florida.
Den senaste lanseringen och landningen inträffade förra veckan den 18 juli 2016 under den dramatiska midnattssprängningen av SpaceX CRS-9 kommersiell lastuppdragsuppdrag till den internationella rymdstationen (ISS) under kontrakt för NASA.
Se de häpnadsväckande händelserna utvecklas i nära foton och videor här.
Efter varje Falcon 9-lanserings- och landningsförsök bedömer SpaceX-ingenjörer de omfattande och ovärderliga uppgifterna som samlats in, analyserar resultatet och antar lärdomarna.
CRS-9 markerar bara andra gången som SpaceX har försökt att landa den 15 våningar höga första etappen förstärka vid Cape Canaveral Air Force Station - på platsen som heter Landing Zone 1 (LZ 1).
Titta på denna utsökt detaljerade närbild som visar CRS-9 första stegets landning vid LZ 1, som skjutits av rymdkollegan Jeff Seibert från ITL-vägbanan vid CCAFS- som dramatiskt avslutades med flera chockerande höga soniska bommar som rakade över Space Coast och långt bortom och vaknar horder av sovande:
Videotitel: Detta var den andra marklandningen av en SpaceX Falcon 9-booster den 18 juli 2016. Den hade just lanserat CRS9 Dragon-uppdraget mot ISS. Landningen ägde rum vid LZ1, tidigare känd som Pad 13, belägen på CCAFS och orsakade en trippel sonisk bom som hördes 50 mil bort. Kredit: Jeff Seibert
Den historia som gjorde första marklandningen någonsin framgångsrikt ägde rum vid Landing Zone 1 (LZ 1) den 22 december 2015 som en del av ORBCOMM-2-uppdraget. Landingszon 1 är byggd på den tidigare platsen för Space Launch Complex 13, en amerikansk flygvapens raket- och missiltestningsområde.
SpaceX återhämtade sig också framgångsrikt de första etapperna tre gånger i rad till sjöss i år på en havsgående drönerfartyg med företagets OCISLY Autonomous Spaceport Drone Ship (ASDS) den 8 april, 6 maj och 27 maj.
OCISLY är vanligtvis stationerad cirka 650 mil från kusten och öster om Cape Canaveral, Florida i Atlanten. Pråm kommer tillbaka i hamn i Port Canaveral flera dagar efter landningen, beroende på många faktorer som väder, hamntillstånd och raketens tillstånd.
Men medan han försökte utvidga touchdown-strecket till 4 i rad under det senaste landningsförsöket för drönefartyg efter Eutelsat-telekommunikationen 15 juni till GTO, kraschade boosteren i grunden eftersom den sjönk för snabbt på grund av otillräcklig kraft från Merlin-härkomstmotorerna.
Raketen gick tydligen tom för flytande syrebränsle i de sista stunderna före beröring, slog hårt, tippade över och pannade på däck.
"Ser ut som att tidig flytande syreutarmning orsakade motorstängning precis ovanför däcket," förklarade Musk via twitter vid den tiden.
”Det ser ut som att drivkraften var låg på en av tre landningsmotorer. Höga landningar v känslig för alla motorer som arbetar med max. ”
"Vi lärde oss mycket på uppdraget där saker går fel med landningen," förklarade Koenigsmann. "Allt går bra på huvuduppdraget naturligtvis."
"Det är faktiskt något där du har lyckats implementera och landningen fungerar inte riktigt - och ändå är den landningen som får all uppmärksamhet."
”Men även på dessa landningar lärde vi oss mycket. Speciellt vid den sista landningen [från Eutelsat-lanseringen] lärde vi oss mycket. ”
"Vi tror att vi har hittat ett sätt att operativt skydda dessa motorer och göra det säkrare för dem att starta - och att komma upp till full kraft och förbli på full kraft."
Vad betyder exakt "skydd av motorer" "under flygning?"
"Ja, jag menar att skydda motorerna under återinföring," sa Koenigsmann till mig.
"Det är när motorerna blir varma. Vi går in med motorerna mot flödet. Så det är i princip motorerna direkt utsatta för det heta flödet. Och det är när du behöver skydda motorerna och gaserna och vätskorna i motorerna. För att se till att ingenting kokar upp och gör roliga saker. ”
"Så i alla dessa serier av drönefartyg har landningen varit mycket framgångsrik, även om vi inte återhämtade alla de första etapperna [helt intakt]."
Se efter Kens fortsatta SpaceX- och CRS-9-uppdragstäckning där han rapporterade direkt från Kennedy Space Center och Cape Canaveral Air Force Station, Florida.
Håll ögonen öppna här för Kens fortsatta jord- och planetariska vetenskaper och mänskliga rymdflygnyheter.
Se min lanseringsblockvideo av CRS-9-lanseringen:
Videotitel: SpaceX Falcon 9 lyfter med Dragon CRS-9 återuppleveringsfartyg på väg till den internationella rymdstationen den 18 juli 2016 kl. 12:45 EDT från Space Launch Complex 40 vid Cape Canaveral Air Force Station, Fl, sett i detta närbild från Mobius fjärrkamera placerad vid dynan. Kredit: Ken Kremer / kenkremer.com
Se den här CRS-9-lanseringen och landningsvideokompilationen från rymdkollegan Mike Wagner:
Videotexter: SpaceX CRS-9 Sammanställning om lansering och landning den 18-18/2016. Lokala tidningar rapporterade att 911 kräver en hög explosion upp till 75 mil bort. Denna ljudboom verkade högre än den första landningen vid Kap i december 2015. Kredit: USLaunchReport
