Drogie i szybkie. Pociski balistyczne Space X do zaopatrzenia wojsk amerykańskich
Tak będzie wyglądać start wojskowej rakiety transportowej na bazie Falcona 9. Źródło: rbk.ru
Cuda ekstrawagancji
Pomysł dostarczenia wielotonowego ładunku za pomocą rakiety jest z pewnością piękny i obiecujący. Do niedawna było to niemożliwe ze względu na brak technologii ostrożnego lądowania ładunku na mecie. Skala osobowości Elona Muska pomnożona przez wielomiliardową fortunę sprawiła, że ta sztuczka była całkiem opłacalna. Teraz mało kto będzie zaskoczony nagraniem etapów płynnego powrotu rakiet z serii Falcon na ziemię. Na początku października US Transportation Command, zainspirowany osiągnięciami Space X, zaproponował w 2021 roku przetestowanie prototypu takiego systemu rakietowego na potrzeby logistyczne armii. Rakieta nośna, opracowana na bazie Sokoła, będzie musiała zapewnić Pentagonowi niespotykaną dotąd mobilność. Według obliczeń wojsko będzie w stanie wysłać kilka ton ładunku w dowolne miejsce na świecie w mniej niż godzinę. W takim przypadku rakieta poleci w przestrzeń kosmiczną w locie, który nie będzie wymagał pozwolenia na korzystanie z przestrzeni powietrznej krajów znajdujących się na trajektorii.
samolot transportowy lotnictwo Pentagon wciąż jest kilkukrotnie tańszy od pocisków Elona Muska. źródło: media.defense.gov
Na przykład C-17 Globemaster wagi ciężkiej nie wzniesie się na taką wysokość i spędzi co najmniej 12 godzin lecąc z Kalifornii na Okinawę. Ten czas, w pewnych okolicznościach, może być krytyczny dla grupy wojskowej na japońskiej wyspie. Wolno poruszający się samolot transportowy można po prostu zestrzelić, a na trasach długodystansowych wymaga on również tankowania. Z rakietą w tym sensie jest to znacznie prostsze: prędkość kilku Machów praktycznie gwarantuje jej niewrażliwość na większości trajektorii. Teoretycy Pentagonu fantazjują o pocisku mogącym przenosić ponad 100 ton ładunku (wspomniany S-17 zabiera na pokład nawet 85 ton). Teraz nie ma takiego potwora w arsenale Space X, ale zespół Musk aktywnie pracuje nad „marsjańskim” pojazdem startowym Starship lub Big Falcon Rocket. W takim przypadku Pentagon otrzyma bezpośredniego konkurenta dla swojego flagowego wojskowego samolotu transportowego C-5 Galaxy. Istnieją pomysły dotyczące miejsca startu rakiet transportowych. Tradycyjnie można to zrobić z portów kosmicznych w kontynentalnych Stanach Zjednoczonych lub z latających magazynów na niskiej orbicie okołoziemskiej. Zakłada się, że taka stacja z tonami niezbędnego ładunku będzie stopniowo „unosić się” przez kilkadziesiąt (setki) kilometrów po Ziemi, czekając na komendę wystrzelenia rakiety nośnej. W przypadku udanej realizacji wszystkiego, co zaplanowano, taka operacyjna metoda dostarczania ładunków wojskowych może być pożądana podczas wojny na dużą skalę. Na przykład duże zgrupowanie wojsk amerykańskich otoczone ze wszystkich stron przechodzi długie oblężenie, zaopatrzenie tradycyjnymi metodami jest niemożliwe. W tej sytuacji kilkadziesiąt ton broń, lekarstwa i inne zaopatrzenie mogą równie dobrze dostarczać rakiety Space X. Zdrowy rozsądek nie znajdzie innej opcji dla tak marnotrawnego wydatkowania budżetu wojskowego.
Dobry pomysł ze złymi perspektywami
Dostarczanie ładunku za pomocą silników rakietowych jest korzystne tylko wtedy, gdy nie ma nic innego pod ręką. Tutaj doskonale nadają się do pokonywania ziemskiej grawitacji w pozbawionej powietrza przestrzeni, a także do szybkiego niszczenia kosztownych celów wroga. W przypadku wszystkich innych opcji rakiety cargo są zbyt drogie i trudne w obsłudze. Według amerykańskich szacunków koszt wystrzelenia Falcona 9 z Kalifornii na Okinawę może sięgnąć 30 mln dolarów. W tym samym czasie ciężarówka C-17 Globemaster zrobi to za jedyne 312 tysięcy dolarów - prawie dwa rzędy wielkości taniej! Jednocześnie samolot przeniesie około 85 ton (choć w pół dnia), a nie 25 ton w przypadku rakiety Elona Muska. A jeśli porównamy koszt jednostkowy przeniesienia ładunku ze stutonową Galaktyką C-5, to prawie nie będzie argumentów przemawiających za rakietą transportową.
Stopnie rakiety Space X wróciły z kosmosu Źródło: wikipedia.org
Na pierwszy rzut oka w technologii transportu ładunków rakietowych nie ma nic skomplikowanego: wystartuj na starcie i złap go na mecie. Ale ile dni, a nawet tygodni, Space X przygotowuje się do wystrzelenia każdej rakiety? Dlatego nie ma potrzeby mówić o szybkości uruchamiania. Tak, rakieta dostarczy ładunek do adresata z prędkością błyskawicy, ale wcześniej będzie to wymagało co najmniej kilkudziesięciu godzin przygotowań. Jak daleko może latać C-17 w tym czasie?
Teraz nie ma technologii, które pozwalają szybko napełnić rakietę ładunkiem i równie szybko ją rozładować. Na przykład, jak wyciągnąć czołg lub inny ciężki sprzęt z pionowo lądującej rakiety na lotnisku? Jeśli wojskowy samolot transportowy może nawet wylądować na zaimprowizowanym nieutwardzonym lotnisku, to rakieta transportowa wymaga specjalnej infrastruktury. A to oznacza, że Pentagon nie będzie mógł wysyłać paczek do żadnego miejsca na świecie. Kolejną przeszkodą jest samo lądowanie rakiety w wymaganym miejscu. Teraz etapy Falcon faktycznie lądują puste, a wojsko musi dostarczyć kilka ton ładunku. Wszystko to będzie wymagało dodatkowej dostawy paliwa, rewizji projektu, a co za tym idzie dodatkowych kosztów. Ponadto stosunkowo niski koszt rakiet Muska w kosmos tłumaczy się wtórnym wykorzystaniem wylądowanych etapów. A w przypadku wojskowego pocisku transportowego będzie to lot w jedną stronę. Znowu wzrost kosztów projektu!
Pojawiają się również pytania dotyczące wrażliwości tak dużych rakiet Starship na końcowych odcinkach trajektorii. Jeśli towary są dostarczane do gorących punktów świata (w przeciwnym razie taka wydajność nie jest potrzebna), to implikuje się bliskie położenie linii frontu. Aktywnie manewrując podczas lądowania przy niskich prędkościach, gigantyczny pocisk będzie doskonałym celem zarówno dla obrony powietrznej wroga, jak i dla jego lotnictwa.
Wykorzystanie wojskowych pocisków transportowych wyłącznie do celów przenoszenia ładunków może stać się dużym problemem dla obrony przeciwrakietowej innych państw. Oczywiście potencjalni adwersarze będą musieli być informowani o każdym starcie, aby odpowiednio na nie zareagowali. Czysto teoretycznie nie jest to trudne, ale znowu wymaga czasu, co niweluje całą efektywność pocisków transportowych. Czas od decyzji o uruchomieniu do samego startu może wydłużyć się do wartości krytycznych.
Rozważmy hipotetyczną sytuację konfliktu o niskiej intensywności między Rosją a państwami NATO bez użycia broni masowego rażenia. Jak rosyjskie kierownictwo zareaguje na wystrzelenie rakiety transportowej z kosmodromu w Kalifornii, której trajektoria doprowadzi do linii konfrontacji? Czy będzie to sygnał do odwetowego ataku nuklearnego?
W rezultacie pojawia się wiele pytań dotyczących sposobu użycia takiego sprzętu, który poważnie ogranicza użycie bojowe.
Technologie Space X pozwalają na wiele. Na przykład synchronicznie wyląduj etapy rakiet na ziemi. Jednak masa przewożonego ładunku w tym przypadku dąży do zera. Źródło: i.ytimg.com
Dzięki swojej wytrwałości Pentagon oczywiście otrzyma nową metodę dostarczania ładunków wojskowych, która nie ma odpowiedników na świecie. Jednak na tle zbliżających się cięć w budżecie wojskowym, o których marzą zwykli Amerykanie i których wymaga sytuacja gospodarcza, trudno w to uwierzyć. Demonstratory technologii transportu ładunków rakietowych powinny pojawić się w latach 2021-2022, ale perspektywy seryjnego wdrożenia wciąż są mgliste. Zbyt wiele będzie musiało się zmienić w infrastrukturze i logistyce łączności wojskowej, aby w pełni wdrożyć taką technologię. Armia USA jest nieco bardziej optymistycznie nastawiona do wspomnianego powyżej pomysłu z początkowym umieszczeniem ładunku na orbicie. O godzinie X do takiego magazynu kosmicznego wysyłana jest pusta rakieta, która wraca do celu już z ładunkiem. Tutaj są oszczędności na wystrzeleniu pustej rakiety nośnej, ale początkowo są to gigantyczne koszty budowy orbitalnego magazynu wojskowego. Wojsko musi wybierać między drogim a bardzo drogim rozwiązaniem.
informacja