Rakieta transportowa: szybki transfer amerykańskiego ładunku w dowolne miejsce na Ziemi
Początku drogi
Styczeń został zapamiętany ze względu na bardzo niezwykłe wydarzenie, które mogło być początkiem długiej i krętej drogi.
W cieszącej się złą sławą publikacji SpaceNews doniesiono, że Siły Powietrzne Stanów Zjednoczonych przyznały SpaceX pięcioletni kontrakt o wartości 102 milionów dolarów na zademonstrowanie technologii i możliwości transportu ładunków wojskowych i pomocy humanitarnej na całym świecie za pomocą „ciężkiej rakiety”.
W klasyfikacji przyjętej przez NASA klasa „ciężka” oznacza możliwość wyniesienia na niską orbitę referencyjną ładunku 20–50 ton. Załóżmy, że ciężka rakieta Falcon 9 waży około 22 ton. Najwyraźniej nie na to liczą Amerykanie.
W tym przypadku, o ile można sądzić, mówimy przewoźnik super ciężka klasa.
Ilość od razu przyciąga uwagę. 100 milionów dolarów to nie cena, za jaką można zrealizować tak ambitny projekt. Nie jest to jednak wymagane.
Na razie mówimy o wykazaniu zasadniczej możliwości dostawy.
„Umowa formalizuje partnerstwo między rządem a przemysłem, aby dokładnie ustalić, co rakieta może osiągnąć, gdy zostanie wykorzystana do transportu ładunków: jaka jest jej rzeczywista pojemność, prędkość i ostateczna cena?”
– Gazeta.ru cytuje Grega Spangersa, kierownika programu rakiet transportowych w Laboratorium Badawczym Sił Powietrznych USA.
Czego chce wojsko?
Pentagon zamierza niezwykle szybko dostarczyć ładunek w dowolne miejsce na Ziemi. Przede wszystkim mówimy o dostawach pomocy humanitarnej do regionów dotkniętych klęskami żywiołowymi. Oczywiście zakres zadań można jednak rozszerzyć.
Wiele twarzy statku kosmicznego
Formalnie umowa nie dotyczy żadnej z rakiet nośnych SpaceX, jednak opcji nie jest zbyt wiele.
Elon Musk (założyciel i szef firmy) od dawna twierdzi, że obiecujący Starship może zostać wykorzystany jako alternatywa dla samolotów pasażerskich. Ponadto Pentagon był już wcześniej aktywnie zainteresowany nowym produktem.
Według scenariusza Muska rakieta wystartuje w kosmos, ale nie rozpędzi się do pierwszej prędkości ucieczki i ponownie powróci do atmosfery, lądując w określonym punkcie na Ziemi.
Opinie na ten temat są różne.
„Przykładowo pięknym pomysłem, który od razu poparli nasi entuzjaści, jest międzykontynentalna szybka dostawa ludzi. Pomysł jest naprawdę bardzo piękny, fantastyczny, miejmy nadzieję, że pewnego dnia stanie się realistyczny, ale dziś, aby wsadzić ludzi do rakiety, aby przeleciała z jednego kontynentu na drugi, trzeba będzie podjąć kolosalne ryzyko”
– powiedział kiedyś Dmitrij Rogozin, szef rosyjskiej agencji kosmicznej, zauważając jednak, że dla celów wojskowych takie ryzyko może być uzasadnione.
Samego Starshipa nie trzeba przedstawiać, ale przypomnijmy sobie na wszelki wypadek.
Będzie to najpotężniejsza rakieta SpaceX w historii. W rzeczywistości mówimy o kompleksie akceleratora i statku kosmicznego, który posłuży jako drugi etap. Nazywa się go także Starship, a wzmacniacz nazywa się Super Heavy. W konfiguracji wielokrotnego użytku Starship będzie w stanie wystrzelić na niską orbitę referencyjną 100–150 ton.
Podstawą koncepcji jest możliwość ponownego użycia: coś, bez czego projekt nie ma sensu.
Ze względu na możliwość ponownego wykorzystania obu elementów systemu po uruchomieniu, koszt jednostkowego uruchomienia powinien być wyjątkowo niski.
Kilka lat temu Musk mówił, że koszt wystrzelenia Starshipa nie przekroczy dwóch milionów dolarów. Teraz brzmi to jak science fiction, bo jeden wystrzelenie częściowo wielokrotnego użytku rakiety ciężkiej Falcon 9 kosztuje 60 milionów. Oszczędności chcą uzyskać m.in. poprzez paliwo, którym będzie tani ciekły metan i tlen.
Zstąpił z Nieba
Co Pentagon może zyskać w praktyce?
Krótko mówiąc, pomysł oznacza, że w niecałą godzinę będzie można przewieźć ładunek w dowolną część Ziemi, co oczywiście nie jest możliwe konwencjonalnymi metodami.
Kolejną zaletą, paradoksalnie, może być koszt.
Godzinny lot wojskowego samolotu transportowego Lockheed C-5 Galaxy kosztuje ponad 100 XNUMX dolarów. W związku z tym dziesięciogodzinny lot będzie kosztować ponad milion.
Jednocześnie samolot nie może dostarczyć sprzętu i/lub ludzi w dowolne miejsce na Ziemi z pełnym obciążeniem: jego maksymalny zasięg lotu z pełnym obciążeniem wynosi 4 kilometrów. Oznacza to, że w wielu przypadkach wymagane będzie lądowanie, tankowanie i konserwacja. Krótko mówiąc, wszystko, czego Starship nie potrzebuje w tym przypadku.
Następna jest nośność.
Maksymalna wartość Galaxy to 122 tysiące kilogramów. Tę samą lub nawet większą ilość będzie w stanie dostarczyć „rakieta transportowa”. Jednocześnie jest nieporównywalnie szybszy.
Wiadomo, że C-5 Galaxy może przewozić sześć helikopterów AH-64 lub cztery bojowe wozy piechoty M2 Bradley, sześć transporterów opancerzonych M1126/M1135 Stryker, jeden nowoczesny czołg M1 Abrams lub do 345 żołnierzy i oficerów.
Użyteczna objętość pod ciśnieniem drugiego stopnia Starshipa pozwala na przewiezienie w jednym locie nawet kilkuset osób. Przynajmniej w teorii.
Jednak wszystko, co dobre, ma swoją cenę.
Rakieta to nie samolot. Nie można go wystrzelić ze zwykłego lotniska. Potrzebujemy odpowiedniej infrastruktury: przynajmniej stołów startowych. Wszystko to oczywiście wpłynie na ogólną cenę koncepcji.
Ogromne obciążenia konstrukcji i wiele zagrożeń technicznych mogą być również odczuwalne.
Skakanie i latanie
Najważniejsze leży w samym statku kosmicznym: nie w wojskowej rakiecie transportowej, ale w systemie, który obecnie tworzy SpaceX. Niedocenianie Muska w obecnych realiach jest po prostu głupie.
Tymczasem nie wszystkie pomysły, które na pierwszy rzut oka wydają się rewolucyjne, mają swój start w życiu i SpaceX nie jest wyjątkiem.
Jak dotąd Starship nie wykonał ani jednego startu orbitalnego: pierwszy z nich planowany jest na ten rok.
Testy systemu zakończyły się, że tak powiem, ograniczonym sukcesem. W zeszłym roku SpaceX przeprowadziło jeden udany lot testowy i trzy nieudane lub częściowo udane.
We wszystkich tych przypadkach demonstranci technologii wykonywali dziesięciokilometrowe „skoki”, które oczywiście trudno traktować inaczej niż demonstrację możliwości.
Na poparcie Starship można powiedzieć, że system zmienił rozumienie przemysłu rakietowego i kosmicznego jeszcze przed jego faktycznymi narodzinami.
Tą samą drogą poszła amerykańska firma Relativity Space, która w zeszłym roku pokazała projekt kosmicznego systemu wielokrotnego użytku Terran R – warunkowo mniejszego odpowiednika Starship.
Ponadto pod wpływem SpaceX Blue Origin zdecydowało się na przeróbkę obiecującej rakiety New Glenn. Teraz nie tylko pierwszy etap jest postrzegany jako nadający się do ponownego użycia, ale także drugi.
Pierwszy start próbnego konkurencyjnego statku Starship zaplanowano na koniec roku.
informacja