211service.com
Firmy kosmiczne opracowują plany rakiet wielokrotnego użytku
Przez dziesięciolecia firmy i agencje kosmiczne starały się opracowywać pojazdy nośne, które można ponownie wykorzystać. Rakieta, której można by użyć dziesiątki, a nawet setki razy, zmieniłaby ekonomikę lotów kosmicznych, obniżając koszt jednego startu. NASA zamierzała to zrobić z promem kosmicznym, ale pojazd nie osiągnął obiecanych oszczędności kosztów. Teraz dwie czołowe komercyjne firmy kosmiczne ogłosiły plany dotyczące pojazdów nośnych wielokrotnego użytku, a ich postęp jest godny uwagi.
W przemówieniu w National Press Club w Waszyngtonie pod koniec września Elon Musk, dyrektor generalny i dyrektor ds. technologii SpaceX, ogłosił plany opracowania w pełni wielokrotnego użytku wersji rakiety Falcon 9 firmy. Po raz pierwszy wystrzelony w zeszłym roku Falcon 9 to dwustopniowa rakieta zaprojektowana do przenoszenia w kosmos satelitów oraz kapsuły ładunkowej i załogi SpaceX. To bardzo trudny problem inżynieryjny i nie byłem pewien, czy można go rozwiązać przez jakiś czas, powiedział o perspektywach zbudowania pojazdu startowego wielokrotnego użytku. Stosunkowo niedawno – w ciągu ostatnich 12 miesięcy – doszedłem do wniosku, że można to rozwiązać i SpaceX spróbuje to zrobić.
Prom kosmiczny NASA jest jedynym orbitalnym pojazdem nośnym wielokrotnego użytku, który latał do tej pory, i został wycofany tego lata po tym, jak daleko nie osiągnął swoich pierwotnych celów, aby często i tanio wystrzeliwać – agencja przewidywała, że będzie latać do 50 misji rocznie podczas pracy koszt 10,5 miliona dolarów za lot . Okazało się, że wahadłowce latały mniej niż pięć razy w roku przy 20-krotnie wyższych kosztach operacyjnych.
Podejście SpaceX polega na przekształceniu dwóch stopni rakiety Falcon 9 w niezależne pojazdy zdolne do lądowania powrotnego w miejscu startu. Pierwszy etap, po oddzieleniu się od reszty rakiety, odpalił silniki, aby skierować się z powrotem na miejsce startu, wyciągając zestaw nóg od podstawy do pionowego lądowania. Górny stopień, wyposażony w osłonę termiczną, którą SpaceX opracował dla swojego statku kosmicznego Dragon, który został zaprojektowany do transportu ładunku i ostatecznie załóg do i ze stacji kosmicznej, powróci po rozmieszczeniu ładunku w kosmosie. Miałby również używać swojego silnika do pionowego lądowania z napędem.
Musk wspiera swoje wystąpienie pracami rozwojowymi. SpaceX po cichu buduje eksperymentalny pojazd o nazwie Grasshopper, aby przetestować technologię pionowego lądowania. Grasshopper to pierwszy stopień Falcona 9 wyposażony w pojedynczy silnik i nogi do lądowania, aby umożliwić mu pionowe startowanie i lądowanie. Pojazd został po raz pierwszy publicznie ujawniony na tydzień przed przemówieniem Muska w zgłoszenie regulacyjne w Urzędzie Komercyjnego Transportu Kosmicznego Federalnej Administracji Lotnictwa USA .
Grasshopper kontynuuje naszą drogę do ponownego wykorzystania, powiedziała prezes SpaceX Gwynne Shotwell, zapytana o Grasshoppera na konferencji AIAA Space 2011 w Long Beach w Kalifornii, dwa dni przed przemówieniem Muska. Odmówiła podania dodatkowych szczegółów na temat projektu, ale powiedziała, że loty testowe na niskich wysokościach mogą rozpocząć się na początku przyszłego roku z miejsca SpaceX w Teksasie, w oczekiwaniu na zatwierdzenie eksperymentalnego zezwolenia od FAA.
SpaceX nie jest jedyną firmą aktywnie pracującą nad orbitalnym pojazdem nośnym wielokrotnego użytku. Blue Origin, tajna firma lotnicza założona przez dyrektora generalnego Amazon.com, Jeffa Bezosa, ma fundusze NASA na dopracowanie projektu pojazdu kosmicznego, który mógłby zostać wystrzelony na istniejących rakietach jednorazowych, takich jak Atlas V. Ostatecznie Blue Origin planuje jednak zastąpić Atlas własnym orbitalnym pojazdem nośnym wielokrotnego użytku i wykorzystuje część 22-milionowej nagrody Commercial Crew Development, którą otrzymała od NASA na początku tego roku, na prace nad silnikiem do tej rakiety.
Zamierzamy latać naszymi własnymi rakietami nośnymi wielokrotnego użytku Blue Origin, które podniosą [nasz] pojazd kosmiczny i sprawią, że ten system będzie znacznie bardziej przystępny cenowo, powiedział Rob Meyerson, kierownik programu w Blue Origin na AIAA Space 2011. Firma nie ujawniła harmonogramów rozwoju lub inne szczegóły techniczne dotyczące planowanego pojazdu. Jednak wsparcie, jakie firma ma od NASA, w połączeniu ze wsparciem finansowym zapewnionym przez Bezosa, sprawia, że wysiłek firmy jest wart obejrzenia.
To nie pierwszy raz, kiedy firmy wykazują zainteresowanie budowaniem rakiet nośnych wielokrotnego użytku. Pod koniec lat 90. kilka firm, w tym Kistler Aerospace i Rotary Rocket Company, miało ambitne plany dotyczące orbitalnych pojazdów nośnych wielokrotnego użytku, ale ich projekty nigdy nie zostały zrealizowane.
Jaka jest różnica tym razem? Charles Lurio, konsultant ds. przemysłu kosmicznego i wydawca Raport Lurio biuletyn, mówi, że obecne firmy poczyniły większe postępy niż wcześniejsze firmy, w tym sprzęt budowlany i latający. Mówi, że mają niezłą szansę, aby to zadziałało, ale nic nie jest gwarantowane.