Űrhajózás 2018-ban

Áttekintés a nemzeti űrterveken

Eme cikk eredetileg egyfajta folytatása lett volna az Elon Musk IAC (International Astronautical Congress – Nemzetközi Űrhajózási Kongresszus) 2016-os és 2017-es években tett előadásait összegző cikkeknek. A sors úgy hozta, hogy Musk meghekkelte az IAC 2018-at, mivel idén nem tartott ott előadást, helyette két héttel előtte tett egy bejelentést Juszaku Maezawa-val együtt. Ez csak azért volt nekem is kényelmetlen, mert eme cikk akkor már formálódott. Rengeteg mindenről akartam írni, ráadásul sok olyan dolog történt, ami még ide kívánkozott, hogy a végén az IAC 2018 már háttérbe is szorult. Ennek eredménye viszont leginkább egyfajta (elismerem, kissé kaotikus) összefoglaló lett arról, hogy milyen érdekességek történtek az elmúlt időszakban, illetve milyen tervekkel vágnak neki a különféle űrügynökségek és cégek az űrhajózás eljövendő időszakának. Remélem eme bevezető nem szegte a kedves olvasó kedvét, ugyanis hiszem, hogy az elkövetkezendő oldalakon fog elég érdekességet találni ahhoz, hogy ne bánja meg a reá szánt időt.

A 60 éves NASA tervei

Kezdjük egy évfordulóval: a NASA 1958. október 1-jén jött létre Dwight D. Eisenhower amerikai elnök utasítására, vagyis 2018-ban lett 60 éves az űrügynökség. Azzal együtt, hogy vitán felül a NASA a meghatározó "erő" a mai napig az űrkutatásban, nehéz nem észrevenni, hogy milyen zavaros korszakát éli. 2011. július 21-én leszállt az Atlantis űrsikló, és azóta a NASA nem rendelkezik ember szállítására alkalmas űrjárművel, így immár új 'rekordideje' nem képes erre (a Szojuz-Apollo tesztrepülés (1975. július) és az első űrrepülőgép indítása (1981. április) között ugye kevesebb, mint 6 év telt el). És ez még csak egy mutató, szóval talán kezdjünk is bele...

 

Jim Bridenstine (középen) felesketése a NASA vezetőjeként Mike Pence alelnök (balra) által

Politikai okokból kellemetlen csúcsdöntő lett Robert Lightfoot: 458 napig lehetett a NASA ideiglenes vezetője, aki szokás szerint elnökváltáskor az új elnök által kijelölt új igazgató beiktatásáig látja el a feladatot. Mindezt azért, mert Jim Bridenstine, korábbi kongresszusi képviselő NASA igazgatóvá történő megválasztásához szükséges meghallgatása és szenátusi jóváhagyása finoman szólva is elhúzódott, illetve eleve elég későn, csak 2017 szeptemberében nevezte csak meg őt Donald Trump. Végül 2018. április 18-án 49-50 arányban kapott támogatást a szenátusban – hogy megítélése vegyes, jól jellemzi, hogy semmiféle átszavazás nem történt –, 50 republikánus szavazat állt szemben 47 demokrata és 2 független szenátor szavazatával. Bridenstine védelmében hozzá kell tenni, hogy azóta hatalmas lendülettel dolgozik a NASA kissé hektikus jövőképének véglegesítésén, és annak a törvényhozásbéli támogatásának elnyerésén.

 

A NASA űrhajósai a Starliner és Dragon v2 űrrepülésekre: Sunita Williams, Josh Cassada, Eric Boe, Nicole Mann, Christopher Ferguson, Douglas Hurley, Robert Behnken, Michael Hopkins és Victor Glover.

Még 2017. márciusában írtam a Kereskedelmi Személyszállító Űrhajóprogram előtörténetéről, és a keretében megrendelt két kereskedelmi ISS kiszolgálására épült személyszállító űrhajóról, a Boeing Starlinerről és a SpaceX Dragon v2-ről. Akkor arról volt szó, hogy 2017 novemberében a Dragon v2 személyzet nélkül, majd 2018 májusában személyzettel fog tesztrepülést végrehajtani, míg a Starliner ugyanezt 2018 júniusában és augusztusában teljesíti, és mostanra már az első általuk felvitt ISS személyzetnek is odafent kellene lennie. Most októberben ez úgy néz ki, hogy a Dragon v2 2019 januárjában fog személyzet nélkül, majd 2019 júniusában személyzettel látogatást tenni a Nemzetközi Űrállomáson, a Starliner 2019 márciusában személyzet nélkül és 2019 augusztusában személyzettel szintén végrehajtja ezt. A nagyobb probléma, hogy a NASA is alapvetően arra számít, hogy mindkét űrhajó tovább fog csúszni, és így 2019 végére, 2020 elejénél előbb aligha valósul meg a két űrhajó számára előírt két-két tesztrepülés, ami után a valódi használatbavétel az ISS személyzetcseréjére megkezdődhet. A NASA számára 2020 abszolút végső határidő, lévén a 2020 elején induló Szojuzra egy ülést még megváltottak, de a jelenlegi légkörben elég esélytelen, hogy további Szojuz-utakért való fizetésre sor kerüljön (avagy jön ismét a 'Soha ne mondd, hogy soha' c. örökbecsű...).

 

Tavalyi koncepcióábra a DSG állomáshoz dokkolni készülő Orion űrhajóról... (NASA)

Talán az új NASA vezetőhöz kapcsolható, de tény, hogy a NASA a korábbi tétova útkeresésből úgy tűnik, kiszakad, és egyre határozottabb jövőképet kezd el felfesteni. Aminek a közepében a Hold áll. Ugyebár tavaly bejelentették a Deep Space Gateway, DSG (~ Mélyűri Átjáró vagy Mélyűri Kikötőhely) Hold-közeli űrállomást és a Deep Space Transport, DST (~ Mélyűri Szállítójármű) űrhajó koncepcióját, amit folyamatosan finomítottak menet közben, és nem mellesleg a különféle űrügynökségek (az Európai ESA, a japán JAXA és a kanadai CSA) egymás után jelentették be érdeklődésüket a programban való esetleges részvételi lehetőségek kapcsán. A DST most legalábbis ideiglenesen kikerült a képből, a DSG viszont megvalósulni látszik – új neve egyszerűen 'Gateway' (nagyjából úgy fordítható, hogy Kikötő) lett. A terveket pedig pontosították.

 

A NASA tervei a Hold körül és a Holdon a jövőben

E szerint 2020-ban személyzet nélküli Orion út indul a világűrbe, 2022-ben a 'Gateway' első eleme, egy energiát és meghajtást biztosító modul indítása jön, majd 2022-ben egy személyzettel ellátott Orion út, és utána több modulból felépítve az új űrállomás 2026-ban fogadhatná az első legénységét (akik csak az Orion kikötéséig, cirka 10-15 napig lennének ott). Eközben 2019-től először kisebb, 2022-től közepes méretű, majd 2026-tól fejlett holdszondákat és rovereket küldenének a Hold felszínére. Az ábra alapján 2028 és 2030 között pedig emberekkel végrehajtott holdraszállás lenne a célja a programnak. A 'Gateway' űrállomásra később még bővebben visszatérünk.

 

Az első SLS rakéta első fokozatának hidrogén-tartálya gyártás közben

A új tervekhez persze az SLS hordozórakéta és az Orion űrhajó ( előéletükről már írtam) program is módosult. Ezek szerint 2020-ban egy személyzet nélküli Orion 25 napos útra indul (EM-1 küldetés), majd 2022-ben 4 fős személyzettel egy holdmegkerülésre kerül sor (EM-2), 2023-ban az Europa Clipper űrszondát indítja el egy SLS a Jupiter felé, 2024-től kezdve pedig minden évben egy SLS és Orion indítás lenne a Gateway űrállomáshoz, egy-egy újabb modullal bővítve azt. Az EM-1 indítás egyébként legutóbb azért csúszott, mert az első fokozat hajtóanyag-rendszerében szennyeződést találtak, így azt ki kell újra takarítani, és noha az elején csak egyetlen vezetékben találtak erre utaló nyomokat, emiatt az egész csőhálózatot újra végig kell ellenőrizni. Nemrég pedig a Főfelügyeleti Hivatal (Office of Inspector General, OIG) adott ki egy jelentést, amelyben lesújtó képet fejtettek az SLS (és Orion) program haladásáról, kiemelve, hogy 2014-ben még 4,2 milliárd dolláros áron egyezett meg a Boeing és a NASA az első két SLS rakéta első fokozatainak költségeiről, ez időközben 8,9 milliárd dollárra nőtt, és ugye a 2017-re tervezett első indítás immár 2020-ra csúszott. Hovatovább a helyzet az, hogy az eredetileg csak ideiglenesnek szánt második fokozat (Interim Cryogenic Propulsion Stage, ICPS, ami a Delta IV második fokozatának némileg módosított változata) a jelek szerint hosszabb ideig lesz használatban, mivel az EUS (Exploration Upper Stage – Kutató Felső Fokozat) fejlesztését határozatlan időre leállították, és inkább több indítást terveznek az ICPS segítségével, mondván az azzal elérhető 70-95 tonnás teherbírás is elégséges lesz az első időben.

 

Balra az SLS Block 1, jobbra a Block 1B változathoz szükséges indítótorony, és azok főbb különbségei

Az SLS egyébként kapott némi plusz támogatást is – pénzt a második Mobil Indítóállványra, amely így lehetővé teszi, hogy a jelenlegi Block 1 SLS változatról a Block 1B változatra váltás ne akadályozza az indításokat. A Block 1B ugyanis új, hosszabb második fokozatot jelent, márpedig ehhez át kell építeni a rakétát tartó tornyot. Az eddigi tervek szerint 33 hónap (csaknem három év) volt erre az átalakításra szánva, addig pedig új SLS-t még csak elő sem lehet készíteni az indításra. Azzal, hogy a második Mobil Indítóállványra pénzt kaptak, lehetővé vált a fent említett, évenkénti indítás a Block 1 / Block 1B változatok váltása között. Amikor úgy tűnt, hogy az SLS hordozórakéta a számtalan indítási tervnek hála erőre kap, jött egy lesújtó audit jelentés, amely finoman szólva is lesújtó képet festett az elmúlt évek eredményeiről, és felhívta a figyelmet arra, hogy miközben a SLS több éves csúszásban van és közel kétszeresébe kerül az eredetileg meghatározott árának, a Boeing (mint fővállalkozó) csaknem 234 millió dollár plusz jutalmat kapott a NASA-tól, a maximálisan odaítélhető 262,2 millóból. A jelentés körül kisebb vihar kerekedett, ahol a NASA és a Boeing is vitatta a jelentés egyes megállapításait, ám a végső konklúziót nem igazán lehet megcáfolni...

Ezzel együtt a NASA a jelek szerint kezd felébredni a Csipkerózsika-álomból. Miközben az elmúlt években inkább a Marsra induló ember program felé tolta a törvényhozás a NASA-t (még ha a 2030-as évekre szóló céldátummal), viszont nem látszott, hogy erre honnan lesz pénz, most úgy tűnik, hogy a hangsúly egyértelműen a Holdra tevődik át, és a pénzügyi oldal a jelek szerint biztosítva lesz. Noha elég sok még a kérdőjel, például még mindig nincs tisztázva, hogy mi lesz az ISS űrállomás sorsa 2024 után, a törvényhozás egyes erős emberei ugyanis nem szeretnék magára hagyni az űrállomást pont akkor, amikor végre megoldható lenne a teljes értékű tudományos munka rajta, és megoldódna végre a személyzetcsere kérdésköre. A másik oldalról azért támadják a NASA-t, mert az ISS irgalmatlan pénzeket visz el, és alapvetően a NASA fizeti, ezért inkább azt szeretnék, hogy kereskedelmi alapra helyezzék át az űrállomás működtetését, hogy a NASA más feladatokra fordíthassa az így felszabaduló kereteket. Csakhogy ehhez az ISS-t üzemeltető összes tagországnak bele kellene egyeznie, amire elég kicsi az esély...

Az orosz állapotok

Erről nem sok szó volt eddig (talán egyszer a 'Szovjet/orosz űrhajózás története' sorozat utoléri a aktuális naptárat), de ami azt illeti, az orosz űrprogram sem egy sikertörténet az elmúlt időszakban. Kezdjük azzal, ami sok éve húzódik: anno domini az 1990-es évek közepén a Zarja modulnak volt egy tartaléknak megépült példánya, ha az elsővel valami történne. Csak cirka 66%-ban volt kész, mikor a Zarja sikeresen pályára állt, így ilyen célra már nem volt szükség rá. Nekiálltak valami feladatot keresni számára, és 2004-ben úgy döntöttek, hogy a megvalósulni nem akaró két orosz tudományos modul helyett ezt a modult fejezik be, mint orosz tudományos egység – ez lett a Többfeladatú Laboratórium Modul, angol rövidítéssel MLM. A tervezett indítás 2009-ben lett volna, és innentől egy Benny Hill Show kezd el kirajzolódni. Leginkább forráshiány miatt nagyon lassan haladt a modulon a munka, 2009-ről 2011-re, majd 2012-re, 2013-ra, végül 2014-re csúszott a tervezett indítás dátuma, 2011-ben viszont még mindig csak az elektromos és fedélzeti rendszerek tesztelésére szolgáló makett készült el. 2012-ben ha nehezen is, de sikerült a valódi modult is nagyjából felszerelni, sőt, el is keresztelték: Nauka (~Tudomány) lett a neve. A modult a Hrunyicsevi Gyáregységből az Enyergia cég ellenőrző és felkészítő épületébe szállították át, ahol a nyomáspróbákon a hajtóanyag-rendszerben találtak egy szivárgó szelepet.

Hamarosan kiderült, hogy a szivárgást fémpor, fémreszelék okozta, amely nagyjából a teljes hajtóanyag-rendszerben megtalálható – más szóval az egész tele van potenciálisan káros és a működésre veszélyes szennyeződéssel. Hamarosan kiderült, hogy még a 2000-es években a modul áttervezése után a munkásoknak kiadták a feladatot, hogy távolítsanak el pár külső tartályt és vezetéket, amelyek helyére tudományos felszerelést szándékoztak telepíteni. A felszínre került információmorzsák szerint a munkások azt hitték, hogy a modul roncstelepre kerül, nem pedig átépítésre, így gyakorlatilag "utcai" megoldásként, sarokcsiszolóval vágták le a kijelölt elemeket, a megmaradó részeket kímélendő mindenféle óvintézkedés nélkül. A következmények évekkel később katasztrofálisak lettek, a vezetékrendszerben végzett nyomástesztek a szennyeződést szépen eljuttatták mindenhova. Miután erre fény derült, a modult visszaszállították a hrunyicsevieknek, ahol az összes külső hajtóanyag-vezetéket, és az időközben lejárt élettartamú hajtóműveket is le kell cserélni...

 

A Nauka modul az Enyergia tesztelő és felkészítő hangárjában, 2016-ban

A megoldás először az lett volna, hogy minden érintett elemet lecserélnek egy újra. Ezzel csak annyi volt a probléma, hogy a csőhálózat és a tartályok még az 1970-es években lettek megtervezve, az 1980-as években megépítve és az 1990-es években összeszerelve. A gyártószerszámok és minták az 1990-es években ki lettek dobva, mivel senki sem gondolta, hogy még egyszer szükség lehet rájuk. Így 2014 elején viszont ott álltak a Nauka mellett a mérnökök és technikusok, kvázi lehetetlen helyzetben. A végső megoldás végül az lett, hogy leszerelik az elemeket és átmossák őket, hogy így szabaduljanak meg a szennyeződésektől, majd utána visszaszerelik azokat. Nos, ez sem ment egyszerűen, mert a tartályokat szét kellett vágni, kitisztítani, majd összehegeszteni – és a hegesztés után szivárgást észleltek, így újra szét kellett vágni, és újra megpróbálni összehegeszteni. A munkával végül 2018-ban végeztek, miközben az eltelt években az volt a terv, hogy 2017-ben, majd 2018-ban a Nauka elindulhat a világűrbe. Nos, nem indult. A modul újra felszereléséhez egy sor rendszert lecseréltek, újabbakkal pótoltak, ám az ezzel járó plusz munka csak további csúszásokat eredményezett, először 2019 elejére, majd 2019 végére csúszott – itt tartunk most, de több forrás is úgy tudja, hogy 2020 előtt már nem fog sor kerülni az indításra. Ez egyébként azért is probléma, mert a terv az volt, hogy a Nauka megérkezésével az ISS tartós személyzetében a mostani 2-ről 3-ra emelnék az orosz űrhajósok számát, hogy kihasználhassák az új modul lehetőségeit.

 

A Voronyezsi Mechanikai Gyár, RD-210 és -212 hajtóművekkel, amelyeknél minőségi problémát találtak

Hogy a minőségbiztosítással vannak gondok, az csak akkor válik nyilvánvalóvá, ha mellé rakjuk a többi problémát – még 2016-ban derült fény arra, hogy a Proton-M hordozórakéták második és harmadik fokozataiban használt hajtóművek gyártásánál nem megfelelő (ironikus módon nem olcsóbb, hanem drágább) hegesztőpálcát használtak, ami miatt 71 (!) rakétahajtóművet visszaszállítottak a Voronyezsi Mechanikai Gyárba, hogy szétszereljék, meghegesszék és újra összeszereljék őket. Ennek eredményeként a Proton-M indításokat 2016 júniusától 2017 júniusáig beszüntették, és azóta is mindössze négy indításra került sor (háromra 2017-ben és mindössze egyre 2018-ban eme sorok írásáig), noha 24 tervezett indítás szerepel az indítási tervben, ebből hat 2018-ra ütemezve.

 

A Szojuz-2-1b indítása után 2017 novemberében

Hasonlóan zavarba ejtő hiba történt 2017. november 28-án, amikor egy Szojuz-2-1b - Fregatt rakétával indították volna a világűrbe a Meteor M2-1 meteorológiai műholdat, illetve 18 kisebb "potyautas" műholdat a Vosztocsnij űrrepülőtérről. Ez volt a Vosztocsnijról az első Szojuz-indítás, és egyben egyfajta felavatása is annak, hogy remélhetőleg a nem túl távoli jövőben nem a Kazahsztán területén lévő Bajkonurból, hanem Vosztocsnijról fognak az orosz űrprogram rakétái indulni. Nos, a debütálás rosszul sikerült, mert bár a Szojuz tökéletesen működött, a Fregatt (ez esetben a rakéta negyedik) fokozatnál nem vették figyelembe, hogy az indítóállás 10°-kal el van forgatva a másik három használt Szojuz indítóállás (Bajkonur, Pleszeck és Kourou) esetében tapasztalhatóhoz képest. A rakéta irányítórendszerébe a hossztengely mentén való irányba forgató manővernél ezt figyelembe vették, de a Fregatt fokozat különálló irányítórendszerénél nem – a véletlenek összjátéka miatt az irányítórendszer megzavarodott attól, hogy a giroszkópja szerint rossz irányba néz, és korrekciós manőverbe kezdett. Aztán eme manőver közepén beindult a fokozat főhajtóműve, amely így teljesen rossz irányba, a Föld felé kezdte el gyorsítani a Fregattot, orrán a műholdakkal, így az végül az Atlanti-óceán felett visszatért a légkörbe és megsemmisült, rakományával együtt...

 

Vlagyimir Putyin és Dimitrij Rogozin

Ezen események fényében érthető, hogy Vlagyimir Putyin orosz miniszterelnök Dimitrij Rogozin kormányfő-helyettest nevezte ki a Roszkozmosz élére, hogy tegyen végre rendet. Rogozin 2011-ben lett kormányfő-helyettesnek kinevezve, aki a védelmi ipart és az űripart is felügyeli, ebbéli tevékenységei közé tartozott, hogy 2013-ban az Egyesített Rakéta- és Űrtársaság néven egy vállalatba vonta össze és államosította az űripar összes szereplőjét, ideértve az Enyergia céget, a Hrunyicsevi Gyáregységet, a Lavocskin tervezőirodát is. 2015-ben a Roszkozmosz össze lett olvasztva eme vállalattal, így a korábbi űrügynökség egy állami vállalatként lett újjászervezve, amely magába foglalja gyakorlatilag a teljes űripart és ezzel a védelmi ipar egy részét is. Ennek lett a vezetőjévé kinevezve Rogozin, ami így egyértelműen lefokozás. Ezzel egyébként két probléma van: Rogozin volt eddig is felelős volt az űripar felügyeletéért, tehát az ő dolga lett volna, hogy javítson az áldatlan állapotokon az elmúlt években is. A másik gond ezzel pedig az, hogy a NASA és a Roszkozmosz viszonya az Ukrajna és Oroszország közötti ellentétek miatt feszült politikai helyzet ellenére is viszonylag kulturált és professzionális maradt, amibe Rogozin rendszeresen belerondított eddig is. Rogozin meglehetősen éles nyilatkozatairól híres, ő volt az, aki anno az Oroszország elleni szankciókra válaszul azt twitterezte ki, hogy "...azt javaslom, hogy az Amerikai Egyesült Államok az űrhajósait trambulinon juttassa fel az ISS-re.". Ugyebár az űrsikló leállítása óta a NASA egyetlen módja arra, hogy embert juttasson a világűrbe az orosz Szojuz űrhajó (csak úgy mellesleg: a Szojuzon túl mindössze a kínai Shenzhou űrhajó képes embert vinni a világűrbe per pillanat), szóval eme nem túl baráti megjegyzés finoman szólva sem segítette a nemzetközi együttműködést. Mellesleg pedig 2014 óta Rogozin feketelistán van, így az Egyesült Államokba és az Európai Unióba hivatalosan nem léphet be, ami már okozott politikai feszültségeket.

Fent a 2016-os, alul a 2018 év eleji hivatalos kép a tervezett új Proton változat(ok)ról

Rogozin egyik első döntése az volt, hogy a Hrunyicsevi Gyáregység számára kijelölte az útirányt – a Proton-M rakétákat csak a már leszerződött indításokig gyártják, és az új, de nehéz szülésnek bizonyuló (immár több mint 20 éve formálódó) Angara családdal foglalkozzon. Ez azért volt érdekes lépés, mert az amúgy súlyosan eladósodott cég (a hírek szerint 100 milliárd rubel az adósságuk, ami nagyjából másfél milliárd dollár vagy 422 milliárd forint) éppen bővítette volna a Proton családfáját, egy, a SpaceX Falcon 9-essel konkuráló Proton-Medium és egy még kisebb, korábban tervben lévő Proton-Light variációval. A Proton-Medium (amely az elmúlt években már három különböző verzióban lett bemutatva) legfőbb változtatása az lett volna, hogy a korábbi 3 fokozat plusz Briz-M negyedik fokozat helyett a második fokozatot megnyújtják, több hajtóanyagot biztosítva számára, és a harmadik fokozatot mellőzik, így a második fokozat tetején már a Briz-M ül a hasznos teherrel együtt – ettől azt várták, hogy csökkenhet a gyártási költség, vele együtt a rakéta ára. A Proton-Light esetében az első fokozat hat helyett csak 4 külső üzemanyag-tartályt kapott volna, és ezzel együtt értelemszerűen a hajtóművek száma is hatról négyre csökkent volna. A Proton-Light még 2017 végén eltűnt a tervekből, mivel állítólag anyagilag nem lett volna kifizetődő, a Proton-Medium viszont már megrendeléseket is szerzett. Nos, most ezen terveknek vége lett, és ha csak nem történik változás, 2021-2022 körül bezárhat a Hrunyicsevi Gyáregység moszkvai részlege, mivel az Angara rakétákat már Omszkban gyártják majd.

 

A Szojuz-5 hordozórakéta fantáziarajza, orrán a Föderáció űrhajóval

A hírekben viszonylag keveset szerepel a Föderáció, a következő generációs orosz személyszállító űrhajó, amelynek a fejlesztése (leginkább pénzhiány miatt) halad ugyan, de nagyon lassan. Idén nyáron szélcsatornateszteket folytattak, illetve a belső tér pontos kialakításán dolgoznak tovább. A 4 űrhajóst szállítani képes űrhajó a legutóbbi hírek szerint 2023-ban indulhat a világűrbe az első személyzet nélküli tesztrepülésre az ISS űrállomáshoz, és 2024-ben vihet először személyzetet fel. A középtávú tervekben továbbra is a Hold szerepel, 2025 után a Hold megkerülése, 2030 után pedig a Holdra szállás lenne az elképzelés. 

Érdekesség, hogy tavaly (sokadjára) megváltoztatták a potenciális hordozórakéta típusát, korábban a Rusz-M, majd az Angara-5P hordozórakétával szándékozták indítani, 2017-ben az Enyergia cég még csak tervezőasztalon létező Szojuz-5 hordozórakétáját tekintették befutónak, de ez ugyanúgy változhat, ahogy eddig változott már többször. A Szojuz-5 egyébként gyakorlatilag nem más, mint egy Oroszországban gyártott, némileg frissített Zenyit hordozórakéta. Ugye a Zenyitet az ukrajnai Juzsnoje tervezőiroda vetette papírra, és a Juzsmas gyáregység gyártotta az első két fokozatát, így az orosz űrprogram már jó ideje mellőzi a használatát, pláne a jelenlegi politikai helyzetben. Ennél is meglepőbb talán, hogy szintén még 2017-ben arról is döntés született, hogy a Szojuz-5 Bajkonurból indulna majd, nem pedig a távol-keleti, de orosz területen lévő Vosztocsnij űrrepülőtérről. Tehát miután folyamatosan arról volt szó, hogy az orosz űrprogram idővel teljesen Vosztocsnijba költözne, most ismét arról van szó, hogy a három kozmodróm (a kazahsztáni Bajkonur és az orosz Pleszeck illetve Vosztocsnij) párhuzamosan lenne tovább használva.

A Szojuz MSz-09-en talált lyukra és az MSz-10 balesetére kicsit hátrébb részletesebben is kitérek, ám nemrég kiszivárgott egy levél Rogozintól, amelyet a gyáregységek vezetői kaptak meg. A levél célja az, hogy Rogozin segítsen a gyatra gyártási kultúrán és az alkalmazottak rossz munkamoráljának javításán. A levél szerint egyes helyeken évek óta nem volt rendesen összetakarítva, a gyártáskor keletkező hulladék mindenfelé fellelhető és az járóutak fel vannak törve. Az ilyen helyeken dolgozókat érthetően frusztrálják a munkakörülmények, és maguk is felületesen végzik a feladataikat. A levél szerint nem várható extra költségvetési pénz a Roszkozmosztól, ellenben a pénzhiány nem lehet magyarázat a felhozott példákra és azokat a cégek vezetőinek meg kell tudniuk oldani a kéznél lévő erőforrásokkal....

 

Az Enyergia-5V és -5VR rakéta koncepciója, az első fokozat és négy körülötte lévő gyorsító fokozat a Szojuz-5 esetében használt első fokozatra épül, a második fokozat pedig az Angara-5P-ből származna

Oroszország jövőképe ezek után finoman szólva is nehezen követhető. Egyszer saját Hold-körüli űrállomásról beszélnek, amelyhez az Angara-5 orráról induló Szojuz és Progressz űrhajókkal juthatnának el a lakóik és az ellátmányuk. Aztán Rogozin azt nyilatkozza, hogy Kínával együttműködve közös Hold-bázist hoznának létre, majd arról, hogy a NASA rá fog ébredni, hogy lehetetlen a Holdhoz eljutni, pláne leszállni rajta egy második (orosz) szállítójármű nélkül. Ezzel csak az a baj, hogy nincs olyan hordozórakétájuk, amivel akár egy Szojuzt is el tudnának juttatni a Holdhoz, a Föderáció űrhajóhoz pedig az SLS-hez hasonló képességű rakétára lenne szükség - persze a tervezőirodák rögtön tettek le az asztalra ilyeneket (lásd fent az Enyergia-5V, -5VR tervek), de egy ilyen rakéta kifejlesztéséhez és megépítéséhez rengeteg pénzre lesz vagy lenne szükség....

Kínai jövőkép

 

Makett a Tianhe űrállomásról

Kína emberekkel végrehajtott űrprogramjában a Tiangong-1 és -2 űrállomást egy Mir-szerűen, modulokból felépülő Tianhe követné, ez a jelenlegi tervek szerint három nagyobb modulból állna, a Tianhe szerviz- és lakómodulból, illetve a Wengtian és Mengtian tudományos modulokból. Az űrállomás közelében keringene majd a Xuntian űrteleszkóp, ami nagyjából az amerikai Hubble űrteleszkópnak felelne meg.

 

A később balesetet szenvedett CZ-5 rakéta útban az indítóállása felé 2017. június 26-án

A kínaiak űrállomás-programját viszont súlyosan érintette a 2017-es Hosszú Menetelés 5 (CZ-5) rakétaindítási baleset, mivel a Tianhe moduljait a LEO pályára 25 tonna teherbírású CZ-5B rakéta vinné fel, márpedig a baleset kivizsgálása, és az esetleges szükséges módosítások és további tesztelések miatt a következő CZ-5 rakétaindítást 2019-re csúsztatták el, ami miatt a Tianhe első moduljának indítása is várhatóan 2020-ra vagy 2021-re csúszik tovább.

 

A Tianhe-1 űrállomás bázismoduljának maketje a 2018-as Zhuhai repülőnapon és kiállításon

Mellékesen bejelentették, hogy a Tiangong-2 űrállomásukat 2019-ben belevezetve a légkörbe megsemmisítik. A Tiangong-2 2016 óta kering a világűrben, és a Shenzhou-11 űrhajó legénysége még abban az évben 30 napot töltött el a fedélzetén. Azóta meglátogatta egy személyzet nélküli teherűrhajó, a szovjet/orosz Progressz kínai változata, a Tienzhou-1, de személyzet a jelek szerint már nem lép a fedélzetére. Egyébként ez azt is jelenti, hogy a Tianhe-re induló első Shenzhou útig nincs tervben kínai emberekkel elképzelt űrrepülés. Itt egyébként meg kell jegyezni, hogy a kínai űrprogram átláthatósága még ma is nagyjából a szovjet űrprogram 1970-es, 80-as évekbeli viszonyainak felel meg...

 

 Állítólag így néz ki a következő kínai űrhajó 14 és 20 tonnás változata,
gyakorlatilag a korábbi amerikai Orion űrhajó terveket látjuk viszont (a kép 2016-ból származik)

Ha pedig már... Kína még évekkel ezelőtt megkezdte a Shenzhou űrhajó utódjának kifejlesztését. Az űrhajó 4-6 űrhajóst vihet magával hosszabb utakra (olvasd: például a Holdra), és két verziója lenne, egy 14 és egy 20 tonnás. A tervekről hivatalos kép nem nagyon került ki, egy méretarányos tesztjárművet indítottak 2016-ban, és a hírek szerint egy személyzet nélküli tesztváltozat fog majd a közeli jövőben egy CZ-5 rakétával indulni. A fenti kép alapján az Apollo / Orion / Starliner / Dragon v2 űrhajókhoz hasonlóan egy kúpos visszatérő modulból és egy hengeres műszaki modulból áll majd. Ennél többet viszont erről a programról nem lehet találni, és amennyire meg lehet állapítani, a jelenleg még hivatalos elnevezés nélküli űrhajó célja, hogy konkurense legyen az amerikai Orion űrhajónak.

 

A kínai ExPace cég Kuaizhou-1 rakétája indításra előkészítés közben

Kicsit talán meglepően hangzik, de szépen lassan előre törnek a kínai privát hordozórakéta-építő cégek. Még 2014-ben döntött úgy az ország vezetése, hogy lehetőséget nyújt erre (korábban szigorúan tiltott volt irányított rakétát fejleszteni), 2016 óta pedig a privát befektetők kedve is megjött (bár Kína esetében a privát fogalma néha kissé ködös), és azóta több mint 2 milliárd dollárnak megfelelő jüant pumpáltak az űripari startupokba. Az egyik ilyen a OneSpace, már egy szuborbitális tesztindítást is végrehajtott OS-X jelölésű rakétájával, a LandSpace nevű cég pedig 2018 októberében indította első saját rakétáját, de annak második fokozata meghibásodott, így kudarcot vallott. Némileg kakukktojás az ExPace nevű cég, ugyanis az állami tulajdonú Kínai Légűr Tudományos és Gyártó Cég egyik leányvállalata, amelyben magánbefektetők is részesedést szereztek. Az ExPace egy katonai célra kifejlesztett szilárd hajtóanyagú rakéta változata, amellyel civil műholdakat terveznek pályára állítani. Noha nem vitás, hogy eme cégek még messze vannak attól, hogy a SpaceX vagy az ULA konkurensei legyenek, de az jól látható, hogy Kína kijelölte az utat arra, hogy konkurenciát építsen ki a nemzetközi kereskedelmi hordozórakétáknak.

Indiai álmok

 

A 2018. szeptember 16-ai indításra előkészített 42. PSLV rakéta az Indiai Satish Dhawan űrközpontból, a rakéta orrában a brit Surrey Satellite Technology cég két műholdja indult a világűrbe

India szép csöndben elérte, hogy elkezdjék komolyan venni az űripar terén, 2017. február 17-én egy PSLV hordozórakéta összesen 104 műholdat állított pályára, a legnagyobb egy 714 kg-os Föld-megfigyelő műhold volt, a többi a nanoműholdak (10 kg-nál könnyebb műholdak) közé tartozott, ebből 88 darab az amerikai Planet Labs cég Föld-megfigyelő műholdja volt. Aztán jött egy súlyos blama: 2017. augusztus 31-én a harminckilencedik PSLV rakétának az India regionális navigációs rendszerének, az IRNSS rendszernek a nyolcadik műholdját kellett volna pályára állítani, de az áramvonalazó kúp nem vált le, így a műhold a rakéta orrán ragadt. Ez volt a második PSLV kudarc a rakétacsalád 24 éves történetében, ám éppen akkor jött, amikor az indiai hordozórakéta egyre népszerűbb kezdett lenni a piacon. 2018 januárjában került sor a következő indításra, ami teljes siker lett – ám azért került a hírekbe, mert egy amerikai startup 4 darab igen kisméretű (10 x 10 x 2,8 cm-es) műholdat állított pályára, és erre az amerikai hatóságok nem adtak engedélyt, lévén ilyen kisméretű tárgyakat már nem tud megbízhatóan követni az Űr-felderítő Hálózat. Ettől függetlenül (az amerikai szabályozás problémáin túl) ez is arra világít rá, hogy kezd India betörni a nemzetközi piacra a hordozórakétáival.

 

A Gaganyaan űrhajó 2018. júliusi mentőrendszer tesztje

India igazából már 2007 óta dolgozik azon, hogy emberekkel végzett űrrepülést hajtson végre, ám az erre vonatkozó program vontatottan haladt eddig. 2014-ben végrehajtottak egy szuborbitális tesztet egy 3,7 tonnás makettel, amely a hővédő pajzs és az ejtőernyők tesztelésére szolgált, illetve az űrjármű tengerből való kimentésének tesztelésére. Az időközben Gaganyaan (nagyjából Égi Járműre fordítható) nevet kapott embert szállító űrhajó fejlesztése 2018 júliusában már túlesett az indítóállásról való mentőmanőver teszten is, amelyben azt szimulálták, hogy az űrhajó az indítóálláson történő meghibásodás esetén biztonságosan eltávolodjon és Földet érjen a fedélzetén lévő személyzettel együtt. 2018. augusztus 15-én, az Indiai Függetlenségi Napon a miniszterelnök, Narendra Modi bejelentette, hogy 2022-re, India függetlenségének 75. évfordulójára embert fognak küldeni a világűrbe. A kisméretű űrhajó 3 személyes lesz, és a Geosynchronous Satellite Launch Vehicle Mark III (GSLV-III, Geoszinkron Műhold Indító Jármű 3. Verzió) rakéta fogja majd pályára állítani.

Az indiai Gaganyaan űrhajó fantáziarajza, az visszatérő modul a barna hővédőpajzsról ismerhető fel, mögötte pedig a meghajtást és energiaellátást biztosító műszaki modul

Japán

 

A H3 rakéta fantáziarajza, a tervek szerint középen két LOX/LH2 rakétahajtómű-fokozattal, illetve 0, 2 vagy 4 szilárd hajtóanyagú gyorsítórakétával fog bírni az igényeknek megfelelően

Japán még az 1970-as években az Egyesült Államok segítségével, a Thor hordozórakéta bázisán állt neki "saját" hordozórakéta építésének, amely az N-1 és N-2 elnevezést kapta. Az 1980-as években a modernebb Delta hordozórakéta licenszét H-I jelöléssel gyártották, majd saját fejlesztésű hajtóművekkel és avionikával modernizálva született a H-II és H-IIA illetve -IIB jelölésű rakéta. A megállapodás alapján ezek szinte kizárólag japán műholdakat állítottak pályára, néhány speciális kivételtől eltekintve. Még a 2010-es évek elején kezdődött meg a H3 (most már kötőjel nélkül és arab számmal...) fejlesztése, amely a H-IIA egyszerűsített, olcsóbban gyártható féltestvére. A H3 esetén a cél nagyjából a Falcon 9 egyszer használatos indítási árának (50-65 millió dollár) elérése, újrafelhasználás nélkül. Az új rakéta debütálása 2020-ra várható, és ahogy később említve lesz, tervben van az újrafelhasználás kapcsán történő esetleges fejlesztése, amihez európai országokkal (illetve az ArianeSpace-el) fogtak össze.

 

Az SS-520-5 rakéta indítása

Japán két további kisebb rakétával bír még, az Epsilon szilárd hajtóanyagú rakétával, amely nagyjából másfél tonnát tud alacsony Föld körüli pályára, vagy 590 kg-ot Napszinkron-pályára állítani, illetve az SS-520 jelölésű, mindössze 10 méteres, három fokozatú, szintén szilárd hajtóanyagú rakéta pedig 2018. február 3-án pályára állított egy 3 kg-os Cubesatot, így a világ legkisebb, orbitális pályára terhet feljuttatni képes Földről induló rakétája lett.

Japán tudományos kutatások terén továbbra is aktív marad, például egyből bejelentkeztek a Gateway Hold-űrállomás üzemeltetésében való részvételre, de saját emberekkel üzemeltetett űrhajót továbbra sem fejlesztenek aktívan, noha koncepciók és elképzelések évtizedek óta keringenek.

A nagyobb piaci szereplők összefoglalója

SpaceX

Két visszatérő 'Core' fokozat szimultán leszállása a Falcon Heavy 2018. február 6-ai indítása után

A SpaceX ismét mozgalmas éven van túl– kezdetnek ott van, hogy sikeresen tesztelte a Falcon Heavy rakétáját. Ugyebár tavaly azt írtam, hogy a Falcon Heavy kissé légüres térbe került, hiszen a Nemzeti Felderítő Hivatal (National Reconnaissance Office, NRO), amely az Egyesült Államok kémműholdjait felügyeli, egy huszáros vágással megbízta az ULA céget 6 indítással a Delta IV Heavy rakéták számára – azokra a terhekre, amikhez eredetileg a SpaceX a Falcon Heavy-vel pályázott volna. Ezen terhek nélkül a Falcon Heavy számára legalábbis jelenleg nem sok potenciális feladat maradt, a legtöbb kereskedelmi műholdra vonatkozó szerződést a SpaceX Falcon 9 FT vagy Block 5 rakétával teljesítette, vagy teljesíti majd, kivétel "mindössze" az Egyesült Államok Légierejének (United States Air Force, USAF) általi "minősítő", STP-2 jelölésű indítása és az egy szem ArabSAT-6A műhold pedig szükség esetén egyszer használatos Falcon 9 rakétaindítással is pályára állítható. Ez volt júniusig, amikor a USAF és a SpaceX bejelentette, hogy 130 millió dolláros szerződést írtak alá az AFSPC-52 (a rövidítés az Egyesül Államok Légierejének Űrparancsnokságát takarja) műhold pályára állítására, amelyre 2019-ben fog sor kerülni – ez egyébként az első eset, hogy a Falcon Heavy legyőzte a konkurens ULA cég Delta IV Heavy rakétáját. Ráadásul ott vannak a NASA tervek a Hold körüli űrállomással, és ehhez nagyszerűen lehetne használni a SpaceX nehéz rakétáját, így kezd úgy tűnni, hogy a Falcon Heavy-t megtalálják a feladatok...

 

A Merah Putih küldetés startja a már másodszor felhasznált B1046 core fokozattal 2018. augusztus 7-én

A "hagyományos" Falcon 9 indításoknál a fő kérdőjel jelenleg, hogy mikor sikerül továbblépni az újrafelhasználás terén. Az összes eddigi újrafelhasznált első fokozat ugyanis csak egyszer repült ismét, ami a korábbi (Block 3, Block 4) fokozatoknál még nem volt annyira meglepő, hiszen ott maga az újrafelhasználás ténye is éppen elég fontos volt, illetve főleg tapasztalatszerzés volt a cél. Ezen fokozatokat aztán vagy selejtezték (ha a második útnál is visszahozták az első fokozatot), vagy pedig olyan indításnál használták fel, ahol nem történt kísérlet a visszahozásukra. A Block 5 változat lenne az első, amely kettőnél többször is repülhet, hogy egy-egy fokozat hányszor, az még nagy kérdőjel (a tervek szerint akár 10 alkalommal), de a pletykák szerint a november 18-án induló Falcon 9 // SSO-A küldetés (amely 71 kisebb műholdat visz fel egyszerre) lesz az első, ahol egy már kétszer repült első fokozat lesz felhasználva. Az ehhez felhasználni szándékozott B1046 azonosítójú (amúgy az első Block 5 változatú Falcon 9) fokozat 2018 májusában és augusztusában már sikeresen járt a világűrben, ami egyben jelzi, hogy jelenleg még 3-4 hónap szükséges, amíg egy fokozat újra repülésre kész lehet.

 

Caryn Schenewerk, a SpaceX állami kapcsolatokért felelős vezetője a 2018. június 18-ai meghallgatáson

A SpaceX egyik legnagyobb sirámja jelenleg egyébként a szigorú FAA (Federal Aviation Administration ~ Szövetségi Légügyi Adminisztráció) szabályozása. Ezek miatt ugyanis roppant körülményes a rakétaindítások és a rakétafokozatok visszahozatalakor szükséges jóváhagyások lepapírozása, ahol minden egyes indításra külön-külön kell az adott rakéta és annak terhének teljesítménye alapján engedélyeztetni. A SpaceX és a Blue Origin is egy júniusi kongresszusi meghallgatáson egybehangzóan elavultnak és túlhaladottnak nevezték az FAA vonatkozó elvárásait, és szeretnék, ha a jövőben egy adott rakétatípus esetében legyen egy általános engedélyeztetés, ami után már nem lenne szükséges minden indításhoz külön-külön engedélyekért folyamodni.

Persze az elmúlt időszak legfőbb eseménye a szeptember 17-ei volt, amikor Elon Musk és Juszaku Maezawa egy 2023-as Hold körüli útra vonatkozó bejelentést tett, amelyet BFS űrhajóval valósítanak majd meg. Ugyebár 2017 februárjában már volt egy bejelentés, akkor 2018 végére ígértek egy Hold-megkerülést egy Falcon Heavy rakétával indított Dragon személyszállító űrhajóval. Abból nem lett semmi, de a helyébe lépett az új és bővített verzió, amely esetében várhatóan 8 művésszel a fedélzetén repüli majd körbe a Holdat a japán üzletember és filantróp. A bejelentés egyben a BFR terveinek legújabb kiadásának bemutatása is volt, a fenti linken a főbb változtatások is bemutatásra kerültek.

Musk és Maezawa bejelentése persze ellopta a showt, mindenki az IAC 2018 előadásra várt, amit így ügyesen megelőztek. Így sokkal kevesebb figyelmet kapott a SpaceX IAC 2018 előadása, amit Hans Königsmann, a SpaceX gyártásért és biztonságért felelős alelnöke tartott. Megjegyzés: a német név nem véletlen, még az 1990-es években költözött az Egyesült Államokba, majd 2002 óta dolgozik a SpaceX-nél. Königsmann érdekes anekdotával kezdte, a 2003-as IAC előadást idézte fel, ami ugyanúgy Brémában volt, mint az idei, és a SpaceX akkor prezentálta első terveit Elon Muskkal és Gwynne Shotwellel (aki a SpaceX vezérigazgatója), de nagyjából semmi figyelmet nem kaptak. A Falcon 1 rakéta esetében viszont már bemutatták azt, hogy ejtőernyővel szeretnék az első fokozatot visszahozni, hogy később újra felhasználhassák (ez olyasmi, amiről amúgy nem sokat beszélnek). A háttérben lévő képen ráadásul egy 'Falcon Heavy' terv is látható – Falcon 1 fokozatokból "összelegózva".

A SpaceX két jelenlegi rakétája, a Falcon 9 és Falcon Heavy bemutatásakor mutatott egy érdekes képet (lásd fent), amely arról szól, hogy a GTO pályára (a GEO kommunikációs műholdak indításánál általánosan használt transzfer-pálya) 6,5 tonnát tud felvinni a Falcon 9 egyszer használatos módban, 5,5 tonnát, ha az első fokozatot hajóra hozzák vissza, és 3,5 tonnát, ha az első fokozat a szárazföldre tér vissza. A Falcon Heavy egyszer használatos módban 15 tonna feletti tömeget tud feljuttatni, ha mind a három (két gyorsítórakéta és a középső fokozat) tengerre tér vissza, akkor 10 tonnát, míg ha a két szélső a szárazföldre tér vissza, míg a középső a tengerre, akkor 8 tonnát.

 

Königsmann előadás közben, a háttérben az egyik áramvonalazó kúp visszahozataláról készült képek

Ekkor érkeztünk el az előadás valódi témájához, az újrafelhasználás kérdéséhez. Königsmann elmondta, hogy nekiállt keresni olyasmit, mint az egyszer használatos hordozórakéták – tehát egy 50 millió dolláros eszközt, amit egyszer használnak, majd eldobják. Nem nagyon talált ilyesmit. Márpedig alapvetően ez történik, és ettől el kellene szakadni, ha csökkenteni akarjuk az indítások árait. A fő cél az, hogy elég tapasztalat gyűljön össze ahhoz, hogy fel lehessen állítani egy listát, hogy hány repülés után kell X vagy Y alkatrészt lecserélni, és ezt leszámítva két repülés között csak egy átellenőrzésre kerülne sor. Itt a repülőgépeknél és helikoptereknél használt 'repült óra' alapú karbantartási előírásokra utal egyébként, például meg van határozva, hogy 500 repült óránként ellenőrizni kell a hajtóműveket, 1000 repült óránként a kormányrendszert, míg 3000 repült óránként darabjaira kell szedni az egészet, hogy a sárkányszerkezet meghatározott elemeit alaposan átnézhessék és lecseréljék. A SpaceX jelenleg azon dolgozik, hogy a jövőben valami ilyesmi megoldással lehessen az újrafelhasznált rakéták ellenőrzését megtenni (nyilván repült óra helyett az indítások száma lenne a meghatározó). A másik említett dolog az áramvonalazó kúp visszahozatala, ami paplanernyővel érkezik lefele és egy hatalmas hálóval felszerelt hajó (a Mr. Steven) igyekszik elkapni, hogy ne a tengerbe essen.

 

A Mr. Steven nevű hajó, a hatalmas hálójával égből érkező műanyag kúp elkapására készül

A SpaceX vitán felül lendületben van, idén megkapta az USAF és a NASA részéről is az igazolást, hogy bármilyen (nagyobb értékű) katonai illetve tudományos terhet indíthat, vagyis az állami megrendelések terén immár végképpen felzárkózott az ULA mellé. Eközben hiába gyűlnek a konkurensek, jelenleg mindegyik csak őket próbálja utolérni, és erre 2020-2021 előtt nem nagyon van esélyük. Ha beválik, amit elterveztek, akkor elképzelhető, hogy a jelenleg legyártott, vagy gyártásban lévő, cirka 10-12 (ha optimistábbak vagyunk, 15) darab Falcon 9 Block 5 'Core' (első fokozat) kitarthat 2022-2024-ig, amennyiben fokozatonként 10 indítással és évi 20 indítással számolunk, már ha tényleg leállnak a Core fokozatok gyártásával (Musk ugye ezt vázolta fel anno), és 2019-től már a BFR-re koncentrálnak. BFR-t írtam le? Oh, Elon Musk egy Tweetben jelentette be, hogy immár új elnevezést találtak: Starship (Csillaghajó) az űrhajó maga, illetve Super Heavy (Szupernehéz) a gyorsító fokozat. Személyes megjegyzés: visszasírom a BFR / BFS elnevezést...

 

Fantáziarajz a Falcon 9 - BFR tesztjárműről
(amit már el is kereszteltek "Small Falcon Rocket"-nek, vagyis SFR-nek)

A Starshiphez vezető következő lépcsőfokot pedig november 7-én egy Tweet bejegyzésben közölte: egy Falcon 9 rakéta második fokozatát kísérletképen egy mini-Starshipnek építik át, amellyel majd egy szuborbitális repülés után visszatérnek a légkörbe, hogy a könnyű hővédő pajzsot illetve a nagy sebességű légköri manőverezés terén tapasztalatokat gyűjtsenek. A bejegyzés kommentje szerint 2019 júniusa körül kerülhet rá majd sor...

Az OrbitalATK felvásárlása, a Northrop Grumman belépése a piacra

Az OmegA hordozórakéta promóciós videója a Northrop-Grumman cégtől

Az elmúlt időszak egyik legfontosabb, ugyanakkor legkevésbé felszínre került híre az, hogy az OrbitalATK amerikai céget felvásárolta a Northrop-Grumman cég. A hír horderejéhez tudni kell, hogy a Northrop-Grumman a harmadik legnagyobb bevételű repülőgép- és űripari cég (az első a Boeing, a második a Lockheed-Martin) az Egyesült Államokban. A hordozórakéta- és műhold-, illetve űrinfrastruktúra terén a két nagy szereplő mögé felzárkózni szándékozó Northrop-Grumman az OrbitalATK felvásárlásával rátette a kezét a Pegasus, Minotaiur és Antares hordozórakétákra, a készülő OmegA elnevezésű rakétára és nem mellesleg az ISS kiszolgálására a CRS 2 tenderen is megbízást kapó Cygnus teherűrhajóra. Ettől sokan az Egyesült Államok piacán lévő verseny élesedését várják, mivel az OrbitalATK legfőbb problémája a tőkehiány volt (a Northrop-Grumman 7,8 milliárd dollárt fizetett a cégért, plusz átvállalta az 1,4 milliárd dolláros adósságát is), az új tulajdonos pedig erre gyógyírt jelenthet, így az OmegA esélyesen megvalósulhat, és más fejlesztésekre is sor kerülhet. Az OmegA érdekessége amúgy, hogy az Űrsikló szilárd hajtóanyagú gyorsítórakétájára épül az első és a második fokozata, egy folyékony-hidrogént égető harmadik fokozattal.

 

2017. október 31-én elindult Minotaur-C, orrában a Planet Labs cég műholdjaival

A NorthropGrumman folytatja az OrbitalATK által elnyert NASA CRS / CRS-2 teherszállító tendereken elnyert feladatok végrehajtását, amelyet az Antares 230(+) hordozórakétával indított fejlesztett Cygnus űrhajókkal teljesítenek. A rakéta portfóliója ugyanakkor széles spektrumot fed le: a levegőből indított Pegasus XL-től kezdve az átalakított Peacekeeper rakéták (Minotaur III., IV., V. és VI.), illetve Minuteman rakéták (Minotaur I. és II.), illetve a Pegasus és egy Peacekeeper gyorsító fokozat párosából született Minotaur-C jelű változat. Ugyanakkor mégis leginkább az állami megrendelésekre támaszkodnak, az Antares például csak a Cygnus indításoknál került eddig felhasználásra, a Minotaur és a Pegasus XL pedig az utóbbi időben eléggé visszafogott sikereket tudott csak felmutatni a piaci megrendelések terén. Relatíve új hír, hogy az Amerikai Légierő új hordozórakéta-fejlesztés céljára három cégnek nyújt 181 millió dolláros állami támogatást – az egyik pedig a Northrop-Grumman OmegA rakétája. A fejlesztés célja, hogy a SpaceX mellett legyen versenyben más cég is az olcsó hordozórakéták terén – magyarul az OmegA abban bízhat, hogy állami megrendelésekkel tartják "lélegeztetőgépen", hogy legyen alternatívája a Falcon 9-nek.

ULA és Lockheed-Martin

A Boeing és a Lockheed-Martin cég közös leányvállalata felett folyamatosan kongatják a vészharangot, de a helyzet az, hogy még mindig talpon van, és a helyzethez képest köszöni szépen, jól mennek a dolgaik. A tavalyi év volt az utolsó, amikor az Amerikai Légierő az EELV program keretében kvázi jól kitömhette az ULA-t, ők pedig éltek a lehetőségekkel, és például lefixálták 2023-ig a Delta IV Heavy indításokat, amelyek nagy tömegű kémműholdak indításáról szóltak – és amire a SpaceX a Falcon Heavy rakétával ácsingózott. Az Atlas V. rakéta 2019-re mindössze hat indítási megbízással rendelkezik, ebből kettő a Boeing Staliner űrhajó ISS-hez való útja, a maradék négy pedig a védelmi minisztérium megbízása. Némileg szebb az ezt követő időszak, mert 2020-ban Atlas V. indításra kerülhet sor, ebből egy Starliner, két DreamChaser és egy Cygnus teherűrhajó az ISS-hez, egy kereskedelmi kommunikációs műhold, a Viasat-3 indítása (2016 óta az első efféle indítás lesz az ULA számára), egy indítást a NASA rendelt meg a Mars2020 roverhez, a maradék három katonai megrendelés.

 

A Vulcan Centaur rakéta és főbb elemei

Az Atlas V. 2021 után nem indulhat a védelmi minisztérium megrendelésein, lévén orosz RD-180 hajtóműveket szerelnek az első fokozatba, ami nemzetbiztonsági kockázatnak lett minősítve. Eredetileg már 2017-ben sem kaphatott volna ilyen megbízást, de a politikai erőjátszmában sikerült az ULA-nak kitolnia annyira, hogy az új Vulcan rakéta megjelenéséig mégse kerüljenek a partvonalra. A Vulcan fejlesztése egy verseny is volt – 2015-től 2018-ig lebegtették az első fokozatban használt hajtómű kérdését, és párhuzamosan fejlesztettek egy 5,4 méter átmérőjű fokozatot a Blue Origin metánt égető Be-4 hajtóművéhez, illetve a konkurens AeroJet cég kerozint égető AR-1 hajtóművéhez egy vékonyabb, 3,81 métereset. Végül 2018 szeptemberében megállapodtak a Blue Originnel, hogy ők szállítják a Vulcan első fokozatához a hajtóművet. Ezzel mondjuk az AeroJet elég nehéz helyzetbe került, de eleve 2 éves késéssel álltak neki a fejlesztésnek, így szinte borítékolható volt a végeredmény. A Vulcan egyébként eddig 1,2 milliárd dolláros állami támogatást kapott, legutóbb 181 millió dollárt a Légierő jövőbeni hordozórakéták fejlesztésére szánt támogatás keretében (a másik két támogatott a Northrop-Grumman OmegA illetve a Blue Origin cég New Glenn rakétája). A Vulcan második fokozatnak jelenleg a Centaur fokozatot használja, amelyet az Atlas V. esetében is alkalmaztak. Viszont nagyon nagy csönd van az esetleges újrahasznosítás terén – igaz a korábbi tervek szerint is csak 2023 körül foglalkozik a cég a korábban felvázolt tervekkel, melyek szerint az első fokozat hajtóműveit ejtőernyővel hoznák vissza a későbbi újrafelhasználás céljából.

A Lockheed új Holdkompját bemutató videó

Az IAC 2018 egyik előadásán a Lockheed bemutatott egy saját koncepciót arról, hogy képzelik el a Gateway űrállomásról induló újrafelhasználható Holdkompot, amelyben az amúgy általuk épített Orion űrhajó legtöbb elemét is igyekeztek újrafelhasználni. Mivel nincs leszálló és felszálló fokozat, vagyis semmit sem dob el útközben (hogy ezzel csökkentse saját tömegét), így gigászi lett, még úgy is, hogy 4 űrhajós mellett 1 tonna hasznos terhet vihet le a Hold felszínére, illetve hozhat vissza. Itt jön ki amúgy a Gateway űrállomás koncepciójának problémája – olyan messzire van a Holdtól, hogy egy Gateway-Hold felszín-Gateway út 5000 m/s Delta-V igénnyel bír. Hogy ez mennyi? Viszonyításképpen: a Szojuz űrhajók cirka 390 m/s; Apollo űrhajó: 2804 m/s; Apollo holdkomp: 2220 + 2500 m/s (leszálló + felszálló fokozat).

Ez bizony azt jelenti, hogy folyékony hidrogén és folyékony oxigén hajtóanyag-párosra lesz szükség, mert ez a legjobb tömeghatékonyságú. Még így is 40 tonna hajtóanyag kell eme úthoz, és a Holdkomp száraz tömege 22 tonna körüli lenne. A koncepcióban persze van ráció, ám ugyanakkor hozzá kell tenni, hogy ez csak a Lockheed saját verziója a lehetséges holdraszálló jármű terén. Az viszont ebből is látszik, hogy nem lesz egyszerű és pláne nem olcsó egy-egy holdraszállás...

Blue Origin

 

A New Shepard űrugró-jármű kilencedig tesztrepülésére való felkészítés közben, 2018 júliusában

Jeff Bezos (az Amazon alapítója és fő részvényese, a világ (egyik) leggazdagabb embere) cége továbbra is sötét ló, egyfelől mert az elmúlt időszakban a tulajdonosa döntötte bele a pénzt, másfelől pedig mert a SpaceX Falcon 9-hez nagyon hasonló elven működő, és az első fokozatot újrahasznosító New Glenn rakétájuk öles lépésekkel halad a megvalósulás felé. Persze anno kisebb célokat tűztek ki maguk elé – a kereskedelmi űrugrást, vagyis hogy indításonként 6 turistát visznek a New Shepard rakétával 100 km fölé, hogy pár percig megtapasztalhassák a súlytalanságot, és hatalmas ablakokon élvezhessék a Föld látványát a magasból. Aztán a rakéta és a kabin is automatikusan visszatér a Földre. Nos, 2016-ban 2018 volt a terv, mármint arra, hogy már tényleg vihessen fel ilyen űrturistákat a New Glenn, de ez per pillanat 2019-re csúszott, idén két tesztrepülés volt eddig (áprilisban és júliusban), és bár azt ígérték, hogy emberrel a fedélzetén is megteszik az első indítást, eddig erre nem került sor. Ezzel együtt is jelenleg jóval előrébb járnak, mint a nagy konkurens Virgin Galactic.

 

A New Glenn három fokozatú változatának CGI képe, figyelemre méltó a 7 méteres áramvonalazó kúp

A nagyobb érdeklődést persze a New Glenn-t övezi, az alacsony Föld körüli pályára (LEO) 45 tonnát, Geoszinkron-transzfer pályára (GTO) 13 tonnát feljuttatni képes rakéta terveinek véglegesítése hírek szerint viszont csúszik, kockáztatva, hogy a 2020-ban valóban sor kerülhet a tervezett első indításra. Ugyanakkor megbízások terén jól állnak – a OneWeb műholdas internetszolgáltató 5 indításra szóló előszerződést kötött, valamint négy kereskedelmi kommunikációs műhold indítására kaptak eddig megbízást (legutóbb most a SKY Perfect JSAT japán szolgáltatótól). Jelenleg a már felépült floridai gyáregység felszerelését nagyrészt befejezték, és már az első rakétafokozatokon való munkálatok beindulásánál járhatnak. Az év közben két érdekesebb bejelentést tettek, az egyik, hogy a 6. New Glenn indítástól kezdve ők is lehetővé teszik, hogy két műholdat állítsanak a pályára – itt annyi csavart tettek, hogy azt ígérik, nem kell félni attól, hogy az indítás a másik műholddal kapcsolatos esetleges problémák miatt csúszni fog. Úgy tervezik, hogy évente legfeljebb nyolc indítást ütemeznek be, és itt az indítási időpont (a lehetőségekhez képest) fix lesz, vagyis ha például a két megbízó közül az egyiknek nem érkezik meg / nincs indítható állapotban a műholdja, akkor a másik műholdat egyedül is elindítják, külön költségek nélkül (hogy a késlekedő cég műholdja milyen feltételekkel és mikor indulhat, arról nem szólt a fáma). Ez csak azért érdekes, mert sok piaci szereplő azért kerüli az Ariane 5 indításokat, mert ott bevett szokás, hogy két műholdat indítanak egyszerre – és bizony volt már rá példa, hogy a "másik" műhold késése miatt kellett az indítást elcsúsztatni. A rakéta megjelenésének másik érdekessége, hogy például a Harris cég máris nekiállt olyan nagyobb, 5 méter átmérőjű fix kommunikációs műholdantennákat tervezni, amely profitálhat a nagy átmérőjű (7 méteres) áramvonalazó kúpból. A piaci szereplők többsége jelenleg 5-5,2 méteres áramvonalazó kúpokat kínál, amely meghatározza, hogy mekkora fix antennát lehet a műholdra tervezni (nagyjából 3 métereset), vagy pedig kinyíló antennákra kell bízniuk magukat, amely drágább és bonyolultabb megoldás. Az ilyen húzásokkal a Blue Origin ügyesen olyan piaci réseket nyit, amelyek (legalábbis még egy ideig) csak számukra nyitottak.

 

A New Glenn 2 fokozatú változatának repülésprofilja, ahogy a Falcon 9 kis energiájú indításoknál, itt is egy hajóra hozzák vissza az első fokozatot

Azzal, hogy Blue Origin a harmadik cég, amely a Légierőtől támogatást kapott a LES tender keretében (181 millió dollár az első körben, és ha a második körbe is bekerülnek, összesen 500 millió dollárra nőhet eme összeg), egyben azt jelenti, hogy az amerikai katonai megbízásokra is pályázni kezdtek, vagyis az ULA, SpaceX és a Northrop Grumman mellett immár négy cég ácsingózik a hadsereg pénzére a hordozórakéta-megrendelések terén. Vagyis a jelek szerint Bezos cége sem veti meg az állami zsebből érkező dollárokat...

ArianeSpace / ESA

Itt egy kicsi oldalvágást kell tegyek, ugyanis 2018 májusában Jean-Marc Astorg, a francia űrügynökség (CNES) indítójárművekkel foglalkozó vezetője egy előadáson részletekbe menően igyekezett az Ariane rakétacsalád és az újrafelhasználás viszonyát tisztázni, és annyi érdekesség volt ebben, hogy talán érdemes röviden (ehmmm...) átfutni rajta.

 

Jean-Marc Astorg

Astorg 1985 után kezdett el dolgozni az Ariane programon, és az akkori általános vélekedés az újrafelhasználásról igen negatív volt – gyakorlatilag az amerikai űrsikló program volt ilyen téren az egyetlen élő példa, márpedig az űrsiklóprogram hiába indult onnan, hogy egy-egy indítás mindössze 30 millió dollár lesz, a végén indításonként 1 milliárdba fájtak – ráadásul ugye a Challenger-katasztrófa tovább erodálta a megoldás életképességébe vetett hitet.

 

Az STS-1 indítás, az első nagy részt újrafelhasználható űrjármű

Itt egy picit mindenképpen meg kell állni, és azért súlyozni kell a tényeket. Az űrsikló valóban nagyon drága megoldás lett, ám (függően a keringési magasságtól és a pályaszögtől) akár 27,5 tonnát is felvihetett a rakterében és 14,4 tonnát visszahozhatott a világűrből – miközben 7 utast is magával vitt. 1985-ben hozzávetőleg 350 millió akkori dollárba került mindez indításonként, nem számolva persze a kifejlesztés és megépítés költségeit, ami ebben a formában nem volt azért reménytelen – hiszen az Ariane 4 az akkori tervek szerint hozzávetőleg (fejlesztési költségeket nem számolva) 45-50 millió dollárért tudott volna alacsony Föld körüli pályára 5 tonnát vinni, és ezen kívül semmi extrát nem tudott (embert felvinni vagy hasznos terhet visszahozni), persze ha csak a feljuttatás szempontját nézzük, egy űrsiklóút áráért 7-8 darab Ariane 4 volt megváltható, ami 7-8 x 5 (vagyis 35-40) tonna terhet jelent. Csakhogy az Ariane-program még az 1970-es évek elején indult, és nagyon nehéz szülés volt, ráadásul a második összeurópai összefogási kísérlet volt ilyen téren (az első a kudarcot és keserűséget hozó Europa hordozórakéta-program volt). Vagyis itt azért Astorg ferdít némileg – valóban drága volt az amerikai űrrepülőgép-program, ám a CNES és az ESA éppen igyekezett az Ariane programját felépíteni, az újrafelhasználás fel sem merült, ha a Hermés űrrepülőgép-programot nem tekintjük annak, amelynél csak az űrrepülőgép volt újrafelhasználható – a rakéta nem...

 

Az Ariane-család, az Ariane 1-től a még csak tervezőasztalon létező Ariane 62 és 64 változatig

Astorg viszont rámutat, hogy az Ariane-család (az Ariane 1,2,3 és 4) váratlan piaci sikereket hozott, mivel egyszerűen nem nagyon volt alternatívája a geostacionárius (GEO) pályán keringő műhold-indításoknak – az űrsiklón a kereskedelmi indítások drágák voltak, ráadásul az indításra kerülés ütemezésében hátrányt szenvedett a tudományos célú űrrepülésekkel szemben, majd a Challenger-katasztrófa után hosszú ideig földre lett kényszerítve, ami miatt hatalmas csúszások következtek be. Emellett a hagyományos hordozórakéták fejlesztését elhanyagolták, illetve azokkal is gondok voltak (mind a Titan III, mind a Delta család balesetet szenvedett nem sokkal a Challenger-katasztrófa után). Az európai rakéta hirtelen a piaci igények középpontjában találta magát, kis túlzással minden kereskedelmi cég és sok tudományos szervezet az ajtó előtt állt, hogy Ariane indítást vásároljanak...

 

Az Ariane 5 ECA rakéta indítása 2014 decemberében

Innen egyenes út vezetett az Ariane 5 rakétáig, amelynél már eleve a kereskedelmi indításokra fókuszáltak, és tehették mindezt tiszta lappal, mivel úgy döntöttek, hogy az egymásra épülő Ariane 1-4 rakéták tapasztalatait felhasználva így nagyot léphetnek előre. Az Ariane 5 "légüres" térbe érkezett, hiszen a nyugati rakétatechnológia az 1970-es évek eleje óta kvázi megállt, mondván, hogy az űrsikló fogja megreformálni a világot, az Ariane 5 pedig az egyetlen modern hordozórakéta volt a piacon. Hosszú út vezetett idáig, de úgy tűnt, hogy Európa végre jó lóra tett. (Megj.: ez bizony önigazolás... Cifu)

Aztán 2009-ben jött a hír a Falcon 9-ről, amely relatíve nagy teljesítményt ígért olcsón – és amire válaszul az ArianeSpace előállt az Ariane 6 tervvel. A cél az, hogy az Ariane 5 árának feléért lehessen indítani, amihez első sorban gyártástechnológiai és üzemeltetési folyamatoptimalizációk segedelmével érnének el. Csakhogy 2014-ig nem született döntés arról, hogy támogatást kap-e a program. Az elkótyavetyélt évek pedig meghatározzák az ezt követő időszakot is. Az ArianeSpace részéről kedvelt "támadási" felület a SpaceX kapcsán az, hogy alapvetően a NASA finanszírozta a Falcon 9-et (ami egyébként részben igaz csak, és tegyük hozzá, hogy az Ariane rakétákat pedig az Európai Közösség pénzelte, tehát ez ismét egy kissé fals magyarázkodás – Cifu).

 

Az ArianeSpace által megvizsgált lehetőségek az első fokozat visszahozása terén, érdekesség a szárnyakkal felszerelt (winged) módszerek, melynél gázturbinás hajtóműves változat (F) is felmerül

Az ArianeSpace megvizsgált több lehetséges forgatókönyvet az újrafelhasználás terén, ám nem sikerült egyértelműen alátámasztani a létjogosultságát. A fő kritika az, hogy az ArianeSpace számára fontos GEO indításoknál bizony akár 50%-kal is kisebb lehet a rakéta teherbíró-képessége, mivel az első fokozatnak a visszatéréshez ideális helyen kell leválnia, és magával cipelnie a visszatéréshez szükséges tömeget (úgy hajtóanyag, mint az irányításhoz – aerodinamikai felületek – és a leszálláshoz szükséges plusz eszközök – leszállólábak – terén). Hátránya a bonyolultabb működés, az ebből fakadóan kisebb megbízhatóság és a sokkal összetettebb fejlesztési folyamat.

 

A jelenlegi elképzelés az ArianeSpace részéről az újrafelhasználásra: az első fokozatokat 2-3 alkalommal visszahozzák, majd egyszer használatos fokozatként használják fel

Ezek alapján dolgoztak ki egy forgatókönyvet arra, hogy milyen utat is kövessen az ArianeSpace. E szerint először nem fognak mindenhol újrafelhasználható első fokozatokat használni – csak a kis tömegű, illetve kis magasságú (LEO) indításoknál, ahol 2-3 újrafelhasználás után az első fokozatot egyszer használatos, nagy tömegű teher, illetve GEO műhold indítására használnák fel – immár úgy, hogy nem hozzák vissza.

 

A CALLISTO tesztjármű makettje, figyelemre méltó, hogy szinte egy-az-egyben lemásolták a Falcon 9 leszállólábait, viszont a vezérsíkok inkább a New Glenn esetében látottakhoz hasonlítanak

Itt jön a jövő kérdése, e téren két kísérleti fázist vezetnének be, mielőtt valóban rátérnének az újrafelhasználás útjára. Az első fázis a CALLISTO (Cooperative Action Leading to Launcher Innovation in Stage Toss back Operations, nagyon lazán fordítva: Együttműködési Akció (amely) az Indítójárművek (első) Fokozatának Visszahozatali Végrehajtásához Vezet. Reméljük az innováció nem merült ki a névadásban...) rakéta, amelyet Németország, Franciaország és Japán közösen dolgoznak ki – és nagyjából a SpaceX Grasshopper tesztjárművének felel meg. A 15 méteres jármű végső célja a 35 km-es magasság és a hangsebesség hatszorosának elérése, majd a Földre való biztonságos visszahozatala. A tesztjármű első útjának céldátuma 2020. A második fázis tesztjárművének elnevezése Thesis, és a jelenleg fejlesztés alatt álló Prometheus (és a SpaceX Raptorhoz hasonlóan) folyékony metánt égető hajtóműből 1-3 darabbal lesz majd felszerelve – a célja a teljes értékű tesztek végrehajtása. Céldátum hozzávetőleg 2025, függően attól, hogy a Prometheus mikorra készül el, és feltehetően, hogy lesz-e pénzügyi támogatás hozzá. Az újrafelhasználható európai rakéta csak ez után jöhet, hogy az Ariane 6, vagy az azt követő rakétacsalád esetében, az a ködös jövőbe vész még - a helyzet nehézségét viszont jól jellemzi, hogy a cirka 9000 embert foglalkoztató ArianeSpace nemrég bejelentette, hogy 2023-ig 2300 munkahelyet megszüntet...

Verseny vagy verseny?

A fentiekből úgy tűnik, hogy a jövőben nem lesz hiány hordozórakétákból, hovatovább egyes helyeken már a SpaceX által "lerabolt" piac problémáival riogatnak, mondván, hogy a cég egyszerűen a potenciális vevőket már kiszolgálta, az évi 30-40 indításról szóló terveket nem lehet teljesíteni egyszerűen a megrendelések hiánya miatt. Ezt a 'túl sok az eszkimó és túl kevés a fóka' képet azzal szokták ecsetelni, hogy a SpaceX-nek bizony először kezd el csökkenni a megrendelési állománya, jövőre (ha nincs csúszás) lehet, hogy csak 18-20 indításra szóló megbízásuk van. A többi szereplő előretörése (Blue Origin, ULA, ArianeSpace) pedig csak ezt erősíti.

Most még nehéz előre megmondani, valóban így lesz-e, de a tendenciához érdekes adalék, hogy a Blue Origin mindössze évi maximum nyolc New Glenn indítással számol...

A kisebb és feltörekvő piaci szereplők

 

Egy mai "átlagos" műhold 'busz' által nyújtott rugalmasság – azonos alapokon különböző célokra szolgáló műholdakat lehet legyártani

Egy kis előjáték jön – ugyanis ahhoz, hogy megértsük, miért egyre népszerűbbek a kisméretű hordozórakéták, először is át kell látni, hogy az elmúlt nagyjából másfél évtizedben milyen változások indultak el a műholdépítések terén. Hajdan is általános volt, hogy a költségek csökkentése céljából egy már megtervezett, letesztelt, kipróbált műhold bázisán azt átalakítva más feladatra használták fel. Innen egy lépés volt az, hogy a gyártók konkrét konstrukciókat kezdtek el lerakni az asztalra, amelyek ún. buszokra (bus) épültek. Ezt úgy kell felfogni, mint egy autó alváza, ezek adják a mechanikai szilárdságot, az energiaellátást és a meghajtást, illetve a pozíciótartást biztosító hajtóműveket, illetve giroszkópokat, valamint a műhold irányítórendszerét is itt helyezik el. A buszok lehetővé teszik, hogy a gyártók azonos alapokra különféle műholdakat építsenek, és ne kelljen minden egyes műhold esetében a nulláról elkezdeni a tervezést és építést, ami nagyban meggyorsítja mind a tervezést, mind az építés folyamatát, a tesztelésről nem is szólva – ezek pedig mind a költségek csökkentését jelentik. A vevő meghatározza, hogy milyen műhold kell neki, például egy kommunikációs műhold mondjuk 20 darab transzponderrel, vagy egy képalkotó műhold egy méteres tükörrel, és a műholdgyártó a rendelkezésre álló, célnak megfelelő valamelyik buszra ezt ráépíti.

 

Egy tipikus 'potyautas' műholdindításnál használt megoldás, hogy a fő (Primary) műhold rögzítőplatformján körbe több kisebb műholdat helyeznek el megfelelő kioldórendszerrel

A miniatürizálás az űripar régi jó barátja, és a modern mikroelektronika lehetővé tette, hogy amihez hajdan egy busz méretű, több tonnás műholdra volt szükség, arra ma már egy íróasztal méretű, kétszáz kilogrammos műhold is képes – vagy adott méretben sokkal többre. A műholdak terén így két csapásirány kezdett el terjedni, miközben az egyre olcsóbb hordozórakéták miatt egyre nagyobb és nagyobb geostacionárius pályán keringő kommunikációs műholdak lettek (30 év alatt az 1-1,5 tonnás átlagos tömegről már 4-4,5 tonnára híztak), a másik véglet is beindult. A kicsi-, mikro- és nanoműholdak világa elszabadult, így egy-egy nagyobb rakéta akár tucatnyi kisebb műholdat is felvihetett – a hordozórakéták másodlagos teherként így a "fő" teher mellett egy sor "potyautast" is vihettek, persze jó pénzért. Csakhogy még így is sokkal olcsóbban, mintha egy dedikált indítást kellene kifizetniük. A hátrány annyi, hogy a fő terhet képviselő cég mondja meg, hogy milyen pályára áll a műholdja, a potyautasok legfeljebb kis mértékben térhetnek el ettől, vagy útközben, vagy a fő teher leoldása után lesznek kibocsátva.

 

A MaSat-1 CubeSat makettje

Itt jön a képbe a CubeSat, magyarul a Kockaműhold, amelynek a koncepcióját az 1990-es évek legvégén fektették le. Eszerint egy szabvány egységnyi (U vagy Unit) méretben (10x10x10 centiméter) és egy egységre vetítve legfeljebb 1,33 kg tömegű nanoműholdakat relatíve könnyen és olcsón lehetne gyártani és kis tömegük és méretük miatt 'potyautasként' felvinni. A CubeSat egyfajta szabvány lett, lehet 1U, 2U, 3U, 6U, de akár 12U méretű is, értelemszerűen egy 3U méretű CubeSat 30x10x10 centis méretű és 4 kg tömegű lehet, a 6U esetében 30x20x10 cm és 8kg, a 12U pedig 30x20x20 cm és 16 kg. Itt egy kis zavar azért támadt az erőben, ugyanis a 3U méret felett már némileg nagyobb limiteket is megengedhetnek (amibe csak külön kavart okoz, hogy SI és angolszász mértékegységeket is használnak egyes cégek / egyetemek), így például a NASA Mars Cube One (MarCO) műholdjai a 6U besorolás ellenére 36,6x 24,3x11.8 centisek. A kis méret és kis tömeg, illetve az ebből fakadó alacsony költségek miatt reális esélye lett egyetemeknek, kezdő kis cégeknek is saját műholdakat a világűrbe juttatni – például az eddigi egyetlen dedikált magyar műhold, a Budapest Műszaki Egyetem MaSat-1 műholdja is egy 1U méretű CubeSat volt.

 

A nanoműholdak indításának számai, zöld a sikeres, piros a sikertelen, kék a tervezett, a szürke becslés a jövőre vonatkozólag

A CubeSat-ok rajzásnak indultak, ma ott tartunk, akár egy webshopból megvásárolhatjuk a CubeSat-unk elemeit, és mi magunk építhetjük meg otthon. Egyes startup cégek elérték, hogy 3U méretű műholdak ma már 10 méter alatti felbontású képeket tudnak csinálni 500 km magasságból. Ami azt jelenti, hogy kb. arra képesek, mint az 1960-as évek szuperhatalmainak kémműholdjai, csakhogy nem több tonnásak, hanem mindössze négy kilogrammosak. A lehetőségek pedig korlátlanok: ma már a legkülönfélébb feladatokra, legyen szó tudományos, kommunikációs vagy képalkotó, sőt Hold-körüli pályára készülő CubeSat-ok fejlesztése és gyártása is folyik. Mivel pedig a CubeSat-ok "elszabadultak", az igények is sokfélék lettek, már nem csak potyautasnak, hanem dedikált indításokra is hordozórakétákat kezdtek el keresni. Hogy némileg tudjuk hova rakni a számokat, egy 4 tonnás GEO kommunikációs műhold ára 200-300 millió dollár nagyságrendileg, e mellé jön az indítás ára (egy Falcon 9 hozzávetőleg 50 millió dollár), plusz még biztosítás, ha kérsz. Egy 1U méretű CubeSat ára pár tízezer dollártól pár százezerig terjed, az indítás pedig immár néhány tízezer dolláros szintre süllyedt, ha potyautasként indítod. Viszont ha szeretnéd a pálya paramétereit meghatározni, nehéz jó megoldást találni, miközben maga a műhold továbbra is igen olcsó lehet. Ezek után érthető, hogy miért van igény a lent felsorolt kisebb teljesítményű rakétákra...

 Az 1F méretű "SunCube" műhold makettje, mindössze 3x3x3 cm-es, tömege maximum 0,05 kg; jelenleg valószínűtlen, hogy ilyen apró műholdakat engedélyezni fognak...

A CubeSat-ok elterjedése ugyanakkor nem teljesen örömteli – sok kritikusuk van, akik arra hívják fel a figyelmet, hogy a kisméretű műholdak, amelyek közül sok nem is képes a pályáját megváltoztatni (vagyis nem irányítható), potenciális veszélyt hordoz a többi űrinfrastruktúrára. Az aggodalmak egyik véglete az lett, hogy az 1U alatti méretű CubeSat-okat például az Egyesült Államok már nem engedélyezi indítani, mondván ezeket már nem tudják megbízhatóan észlelni és követni az űrben keringő tárgyakat követő radarok...

StratoLaunch

 

A gigászi Roc kettős törzsű repülőgép földi tesztjei 2018-ban

A 2018. október 15-én elhunyt Paul G. Allen volt a Microsoft egyik alapítója – és ő is milliárdos lett belőle, de a 2000-es évek óta inkább befektetési és jótékonysági tevékenységgel foglalkozott. Ő volt az, aki anno megtámogatta (becslések szerint nagyjából 20 millió dollárral) a Scaled Composites céget, hogy elvigyék az Ansari X-Prize díjat az első kereskedelmi űrugró járművel, a SpaceShipOne-nal, illetve az azt nagy magasságba felemelő WhitKnightOne-nal. Allen aztán visszahúzódott ebből a közegből (ugyebár a Virgin Galactic szerződött le a Scaled Composites-szel a továbbfejlesztett űrhajó terén), de csak azért, hogy 2011-ben saját céget alapítson, a StratoLaunch-ot, amely ugyanerre a levegőből való indítással történő megoldásra szavazzon. Csakhogy a StratoLaunch pár léptékkel nagyobban gondolkodott – egy gigászi hordozórepülő-gépet terveztek, amely az olcsóság miatt annyit használt fel két kiöregedett Boeing 747-es utasszállítóból, amennyit csak lehet (hajtóművek, futómű, pilótafülke és fedélzeti rendszerek), de az egészet kettős kompozit műanyagtesttel és egyenes szárnyakkal szerelték fel. A Roc-nak keresztelt óriásgép több, mint 226 tonnát tud majd a két törzs közötti szárnyrész alá függesztve felvinni.

 

A StratoLaunch tervezett "flottája", felül a Roc hordozórepülőgép, alatta balról jobbra: Pegasus (rögtön három), az MLV, az MLV-Heavy és végül a Black Ice

Noha nagyratörő tervekkel indultak, a cég évekig meglehetősen csendben volt – a Roc építése lassan haladt, és meglehetősen képlékeny volt, hogy végül is milyen rakétát is indít majd valójában. Egy időben még a SpaceX egy könnyebb rakétája (a végül meg nem valósult Falcon 5) is szóba került, de végül az OrbitalATK céggel szerződtek le. 2018. augusztus 20-án törték meg a viszonylagos némaságot, és immár konkrét és kidolgozott terveket ismertettek. Egyfelől bejelentették, hogy 2020-ra lesznek készen arra, hogy az első műholdindítási tesztjüket végrehajtsák. Ehhez az időközben a Northrop-Grumman által felvásárolt OrbitalATK Pegasus XL levegőből indított, szilárd hajtóanyagú hajtóműveket használó rakétáját fogják felhasználni (egyébként a képeken rögtön hármasával függesztve mutatják). Feltehetően afféle átmeneti megoldásként gondolnak rá, amíg a fejlettebb megoldások el nem készülnek. A Pegasus XL egyébként 370 kg-ot vihet fel nagyjából 400 km-es magasságba.

 

A StratoLaunch tervezett indítójárművei: Pegasus XL, MLV, MLV-Heavy és a Black Ice

Viszont e felett saját megoldásokkal állnak elő: a 'Medium Launch Vehicle', vagyis MLV (Közepes Indító Jármű) egy folyékony hajtóanyagú rakétával felszerelt, feltehetően kétfokozatú indítórakéta, amely 3400 kg-ot tud LEO pályára vinni, és az első űrrepülését 2022-re tervezik. A MLV-nek lenne egy nehéz (Heavy) változata, amelynél az első fokozatból hármat helyeznek el egymás mellett (olyasmi módon, mint a Delta IV Heavy vagy a Falcon Heavy esetében), teherbírása így nagyjából 6000 kg-ra nőne. Ezzel a változattal az MLV elkészülte után foglalkoznak komolyabban. A legérdekesebb azonban a 'Black Ice' (Fekete Jég) fedőnevű űrrepülőgép lenne, amely a Roc alól indítva plusz fokozatok nélkül, maga érné el a Föld körüli pályát, majd onnan repülőgépként térne vissza, és szállna le kifutópályára. Az első időkben személyzet nélkül repülhet, "közepes tömegű" hasznos terhet vihet a világűrbe, később egy személyszállító változat is megvalósulhat akár. A Black Ice csak koncepció szintjén mozog még, a középtávú tervek közé tartozik, ám ezzel együtt is a StratoLaunch egy érdekes és versenyképes jövőképet mutatott fel, noha a fő kérdés persze az, hogy mikor fognak eme tervek valósággá válni...

RocketLab

Eddig nem került külön szóba eme kis startup, pedig szépen haladnak, az amerikai céget egy befektető cég, a Bessemer Venture Partners (továbbiakban BVP) vette szárnyai alá. Itt egy gyors kitérő: mi értelme egy befektetőnek ilyesmibe pénzt rakni? Nos, a BVP egy tökéletes példa erre, ugyanis ők voltak azok, akik 2010-ben befektettek a nano-műholdakkal a Föld felszínét fotózó SkyBox Imaging startupba, több más befektetővel együtt összesen 91 millió dollárt. Miután a cég sikeresen megépített és a világűrbe küldött két műholdat, az Alphabet megvásárolta a céget 500 millió dollárért (és 2017-ben a menetközben Terra Bella névre átnevezett céget meg nem nevezett összegért továbbadta a Planet Labs nevű cégnek, amiért cserébe részesedést szerzett a Planet Labs-ben).

 

A második Electron indítás 2018. január 21-én

A RocketLab rakétája, az Electron egy töpörödött Falcon 9-esre emlékeztet, újrafelhasználásban nem gondolkodnak, de pár innovatív megoldással (például szénszálas kompozit műanyagból készül a rakétatest, és a hajtóművek hajtóanyag-ellátásáért nem turbópumpák, hanem elektromos motor által hajtott pumpák felelnek – innen az elnevezés) igyekeznek minél olcsóbb megoldást nyújtani, és az első indítóállásuk Új-Zélandon már meg is épült, majd egy másodikat is elkezdtek építeni az Egyesült Államokban. 2017 májusában volt az Electron első indítása, amelyet az adatkapcsolat elvesztése miatt 224 km-es magasságban meg kellett semmisíteni, majd ezt 2018 januárjában egy teljesen sikeres indítás követte, ezzel a tesztfázist lezártnak tekintették, és november 11-én sikeresen elindították harmadik, immár teljesen kereskedelmi célú rakétájukat. A RocketLab a CubeSat gyűjtőnévvel illetett szabványosított nano-műholdak indítására specializálódott, és eddig már 20 indításra szóló megbízása van, melyből 10-et idén augusztusban kapott.

Relativity Space

Nehéz nem úgy kezdeni, hogy egy újabb SpaceX-wannabe startup, mert a Relativity tipikusan ilyen cég – a 2015-ben életre hívott cég olcsó hordozórakéta-fejlesztést tűzött ki magának, erre pedig a NASA rakétahajtómű-fejlesztő központjában, a John C. Stennis űrközpontban ki is bérelték maguknak az E-4 jelű hajtómű-tesztállást (a John C. Stennis tesztállásait egyébként használja a SpaceX a Raptor, a Blue Origin a Be-4, az Aerojet pedig az AR-1 hajtómű fejlesztéséhez...).

 

A Relativity büszkesége, a Stargate 3D nyomtató-robot a kép jobb oldalán, bal oldalon a Terran rakéta második fokozatának fémnyomtatással készült prototípusa

A Relativity különlegessége, hogy nem az újrafelhasználásra fókuszál, hanem a minél olcsóbb gyártásra, akárcsak a RocketLab, és valamennyire a megközelítésük is hasonló: a 3D fémnyomtatást hívják segítségül – ám itt a teljes gyártás kapcsán. A három robotkarral dolgozó 'Stargate' (Csillagkapu) fémnyomtató a cég állítása szerint napok alatt képes komplett részelemeket elkészíteni, és így gyorsítanák fel a gyártás folyamatát, amely a végén ideális esetben emberi kéz érintése nélkül kerülhet le a gyártósorról. Az 'Aeon-1' jelű rakétahajtóművük már tesztelés alatt van, ez a kvázi divattá vált metán-folyékony oxigén hajtóanyagpárost használja majd, viszont kevesebb, mint 100 alkatrészből áll csak. A hagyományos rakétákhoz képest sokkal kevesebb alkatrészből álló 'Terran' elnevezésű kétfokozatú hordozórakétájuk teherbírás terén a soha meg nem valósult SpaceX-féle Falcon 1e, míg kiépítés és koncepció terén a Falcon 9 vagy a RocketLab Electron rakétájához hasonló, vagyis 9 hajtómű van az első fokozatban, és egy vákuumra optimalizált, de a hajtómű harangját leszámítva a többivel megegyező hajtómű a második fokozatban.

 

A Terran rakéta ábrája

A 'Terran' 1250 kg-os teherbírása 185 km-es LEO pályára a nulláról induló konkurensek közül a nagyobbak közé tartozik, 10 millió dolláros listaára pedig reálisnak tekinthető, a SpaceX az 1 tonna teherbírású Falcon 1e rakétáért 2010-ben 10,9 millió dollárt kért volna, ám végül azt a tervet (hivatalosan azért, mert alig volt érdeklődés iránta) a cég visszatette a fiókba. A Relativity Space jelenleg a hajtóműteszteket folytatja, ütemtervük alapján már 2019-ben elindíthatják első rakétájukat...

Firefly

 

A Firefly Alfa és Béta rakéták ábrái és adatai

Ha már beszéltünk a RocketLab-ról, nem szabad kihagyni a jelenleg látszólag legnagyobb konkurensüket, a Firefly Aerospace-t. A cég eredetileg Firefly Space System néven futott, és Alfa elnevezésű kisméretű rakétájukkal nagyjából 200 kg-os hasznos teher Föld körüli pályára állítására lett tervezve, hovatovább még a NASA-tól is megbízást kaptak egy indításra, amely 2018 elejére volt ütemezve. Majd 2016 szeptemberében a cég egyik befektetőjének visszalépése miatt hirtelen a padlóra kerültek, a cég alkalmazottait elküldték, majd elárverezték a cég eszközeit, hogy a hitelezők és a maradék befektetők a pénzükhöz jussanak. Ezt egy másik befektető cég megvásárolta az aukción, és a cég az egyes kulcsembereivel újjáalakult. A rakétájukat nagyobbra tervezték át, hogy képes legyen 1000 kg-os LEO teherbírásra, illetve előhozakodtak a Bétával, amely a Delta IV Heavy és a Falcon Heavy módjára készült – két plusz első fokozatot raktak gyorsítórakétaként a meglévő mellé, és így (papíron) 4 tonnát tudnak LEO pályára vinni. Gyakorlatilag ahogy a RocketLab, úgy ők is a SpaceX megoldásait másolják, kisebb méretben, annyi innovációt hozva, hogy szénszálas kompozitból készülnek a tartályok és a rakétatest (ahogy a RocketLabnál is). A cég legfőbb problémája az, hogy lépéshátrányban van – jelenleg 2019 szeptemberére tervezik az első Alfa indítást, a Bétán pedig csak akkor kezdenek el dolgozni, ha az Alfa már sikeresen teljesített – ezt némileg ellensúlyozhatja, hogy a rakétáik nagyobb teljesítményűek, mint a RocketLab Electron-ja.

Vector Launch

A cég érdekessége, hogy alapítói többsége több évtizedes tapasztalattal a hátuk mögött álltak neki saját hordozórakéta-szolgáltatást nyújtani. Itt olyan emberekről beszélünk, mint James (Jim) Cantrell vagy John Garvey, előbbi volt az, akihez Elon Musk is fordult hajdan, még a SpaceX előtti időkben, illetve ott volt a SpaceX megalakulásakor, de az első hektikus időkben inkább lelépett a cégtől (lehet, eme döntését már megbánta persze). Utóbbi illető a McDonnel-Douglas, majd annak felvásárlása után a Boeing cég Delta hordozórakétáin dolgozott, hogy aztán 2000-ben saját céget alapítson, Garvey Spacecraft Corp. néven, és kisméretű rakétákkal kezdjen el foglalkozni, majd 2015-ben átalakuljon a Vector Launch-csá . A Vector egy a feltörekvő kisméretű műholdakra specializálódó cégek közül, amely a CubeSat és hasonló nano-műholdak független (tehát nem egy nagyobb rakéta fő terhe melletti "potyautas") indítását vállalják, ugyanis így a műholdak pontosan olyan pályára kerülhetnek, ahova a tulajdonosuk szeretné. A cég nehéz indulását 2017-ben több különféle befektetőtől érkező 21 millió dolláros tőkeinjekció olajozta meg valamennyire.

 

A Vector-R függőlegesbe állítása a 2018. októberi tesztindítás előtt

A Vector az eredetileg a Garvey Spacecraft által épített Prospector rakétacsaládra építi a jövőjét, és jelenleg két rakétatípust kínál: a Vector-R (R = Rapid, vagyis Gyors) kétfokozatú rakéta 60 kg-ot tud alacsony Föld körüli pályára állítani, a valamivel nagyobb méretű Vector-H (H = Heavy, vagyis Nehéz) pedig 290 kg-ot. A rakéta érdekessége, hogy a folyékony oxigén oxidálószerrel propilént (C3H6) égetnek, 2017-ben két szuborbitális tesztrepülést hajtottak végre sikeresen, 2018 októberében egy harmadikat terveznek, amely a végső ellenőrző repülés a kereskedelmi indítások előtt. Eddig három indítási megbízásuk van, mind Vector-R rakétára, és a pletykák szerint 2-3 millió dollárt kell egy indításért fizetni.

Virgin Galactic és Virgin Orbit

A VSS Unity harmadik hajtóműves tesztrepülése 2018 júliusában, figyelemre méltó, mennyire instabil a repülése...

A Virgin Galactic előéletéről még 2016-ban írtam, nos, azóta visszatért a hajtóműves tesztrepülések fázisába a VSS Unity-vel a cég, és 2018 júliusában 52 km-es magasságot és a hangsebesség 2,47-szeresét érték el, vagyis magasabbra sikerült eljutni és gyorsabb sebességet elérni, mint bármikor korábban. Csak hát a cél a 100 km feletti magasság, és ehhez a hangsebesség 3,3-szorosát kell elérni. Ennek ellenére Richard Branson cégtulajdonos bizakodó, szerinte hónapokon belül már ő is átlépheti a Kármán-határt (100 km-es magasság), mint a VSS Unity utasa, és utána pár hónapon belül végre valóban elindulhat a kereskedelmi űrugrás szolgáltatása a cég által. Ehhez egyébként két további SpaceShipTwo űrugró jármű és még egy WhiteKnightTwo hordozó-repülőgép építése is folyamatban van.

 

Fantáziarajz a Cosmic Girl hordozó-repülőgépről, és a LauncherOne rakétáról

Ami ugyanakkor szintén hírértékű, hogy a cég a kisméretű műholdindítást, amit LauncherOne néven emlegettek, kiszervezte egy külön cégbe – ehhez a Virgin Atlantic egyik "levedlett" Boeing 747-400 utasszállító gépét alakították át hordozó-repülőgéppé. A bal szárny belső felén kialakított függesztési pontra lehet a LauncherOne hordozórakétát rögzíteni, amely 11 km-es magasságból leoldva nagyjából 400 kg-ot tud 500 km-es napszinkron-pályára állítani, a hírek szerint nagyjából 10 millió dolláros áron. A rakéta egyébként kétfokozatú, mindkét fokozat kerozint és folyékony oxigént égető rakétahajtóművel rendelkezik. Az első indításra várhatóan 2018. végén vagy 2019. elején kerülhet sor, és már öt további indításra szóló megbízást írtak alá, főleg CubeSat műholdak pályára állítására. A Virgin Orbit érdekessége viszont, hogy a tervek szerint nem csak az Egyesült Államok, de Nagy-Britannia területéről is hajtanak majd végre indításokat.

 

Fantáziarajz 2007-ből, hogy vajon milyen lehet a SpaceShipThree

Tavaly pedig Branson megerősítette, hogy ha már a SpaceShipTwo menetrend szerint vihet űrturistákat, hogy azok pár percre megtapasztalhassák a súlytalanságot, és a LauncherOne is beindul, akkor nekiállnak foglalkozni a következő lépcsőfoknak, amely a szuborbitális repüléssel járó utasszállítás lehet, végül pedig egyszer orbitális pályára is vihetnek majd fel embereket. Persze ez még nagyon a jövő zenéje, ismerte be ő is...

Bajok a Szojuz MSz-09-cel és az MSz-10 balesete

A Szojuz MSz-09 űrhajó 2018. június 16-án indult a Nemzetközi Űrállomásra (International Space Station, ISS), Szergej Valerievics Prokopjev orosz parancsok, Alexander Gerst (ESA, német) és Serena M. Auñón-Chancellor (NASA, Egyesült Amerikai Államok) űrhajósokkal. Az 56/57-es expedíció három űrhajósa június 8-án kötött ki az űrállomáson, és azóta folyamatosan ott dolgoznak Andrew Feustel űrállomás-parancsok (NASA, Egyesült Államok), Oleg Artemjev (Roszkozmosz, Oroszország) és Richard R. Arnold (NASA, Egyesült Államok) mellett, akik az 55/56-os expedíció személyzete.

2018. augusztus 28-án az űrállomás légnyomásának kismértékű folyamatos csökkenését rögzítették a földi irányításnál, de alatta maradt a 0,5 millibar per óra értéknek (ami a megadott limit ahhoz, hogy "eseménynek" tekinthessék), így csak feljegyezték azt. Másnap a légnyomás csökkenése már elérte a 0,8 millibar per órát, ami még mindig nem jelentős mértékű, ezért nem ébresztették fel az éppen alvó 56/57-es személyzetet. Miután felébredtek, utasították őket, hogy vizsgálják végig az űrállomást, szivárgás nyomai után kutatva. Alexander Gerst találta meg az MSz-09 űrhajó orbitális moduljában, a WC egység mögötti falon az első információk szerint nagyjából másfél milliméteres lyukat (a NASA első jelentése szerint két lyukat találtak, majd pontosítottak, hogy a második nem ütötte át a nyomásálló részt, míg az orosz jelentés szerint eredetileg is csak egy lyuk volt).

 

Lyuk a Szojuz MSz-09 orbitális kabinjának falán, érdemes megfigyelni a lyuk körüli festék- és fal-sérüléseket

Az űrhajósok lefotózták a lyukat, majd ideiglenesen Kapton szalaggal (hőálló, szilikonbázisú ragasztóval bevont műanyag) leragasztották. Az orosz űrhajósok (és az orosz földi irányítás) mihamarabb végleges lezárást szerettek volna, míg Feustel azt javasolta, hogy először teszteljék le földi körülmények között, és ha minden rendben van, akkor alkalmazzák majd az űrben is – végül az orosz irányítás döntése alapján mihamarabb epoxy-alapú ragasztóval lezárták.

 

Epoxyval zárják le a lyukat az űrhajósok

Miután a jelek szerint az első tömítés jól zárt, egy második, nagyobb 'pecsétet' is elhelyeztek a biztonság kedvéért, majd ultrahangos készülékkel megvizsgálva azt találták, hogy a lyuk valóban légmentesen le lett zárva. Augusztus 30-án stabilizálódott az űrállomás belső légnyomása, így egyértelműen ki lehetett jelenteni, hogy a szivárgás okát megtalálták és a szivárgást megszüntették.

 

A sérült rész lezárva

A következő kérdés magától értetődött: hogyan keletkezhetett a lyuk? A NASA a lyukról készült képet egy olyan magyarázattal osztotta meg, mely szerint mikrometeorit vagy űrszemét okozhatta azt. Miután a lyuk körül látható sérülések elég egyértelműen arra utalnak, hogy itt valamilyen fúrásról lehetett szó, ezért a NASA némi habozás után levette a mikrometeoritos magyarázatról szóló szöveget.

 

A Szojuz MSz-09 orbitális modulja bekarikázva, itt keletkezett a lyuk...

Szeptember 3-án orosz források szerint kiderült, hogy egy technikus követte el a gyártás vagy az összeszerelés folyamán, és miután rájött, hogy hibát követett el, ragasztóval lezárta azt. Az illetőt állítólag azonosították is. Az űrhajót az összeszerelés után nyomástesztnek vetik alá, hogy a légmentes zárásról meggyőződjenek, ezeken az űrhajó minden további nélkül átment, és az indítás után, valamint a bedokkolás előtt sem észleltek nyomáscsökkenést a fedélzetén, ami ezt a teóriát támasztotta alá. Az Enyergia gyártócég úgy döntött, hogy az összes indítás előtt álló Szojuz űrhajót és Progressz teherűrhajót újra ellenőrzi, hogy megbizonyosodjon arról, hogy másik járműnél nem történt hasonló hiba.

Szeptember 4-én Dimitrij Rozgonyin, az orosz űrügynökség, a Roszkozmosz vezetője is megerősítette, hogy valaki egy fúrógéppel két lyukat fúrt az orbitális modulban, és mindezt ráadásul amatőr módon hajtotta végre, hiszen a fúró többször is "megcsúszott", felszántva a környező festéket.

Szeptember 6-án viszont az orosz vizsgálat 180°-os fordulatot tett: kizárták, hogy a Földön követték volna el a fúrást, és hogy ahhoz a gyártó vagy karbantartó személyzetnek bármi köze lenne. A megállapítást az összeszerelést végző emberek meghallgatása, az orosz űrhajósok által készített képek alapos vizsgálata és a rendelkezése álló információk összegzése után tették. A korábbi teóriát azért vetették el, mert a lyuk környékén sehol sem lehetett látni semmiféle korábbi ragasztó- vagy tömítőanyag-maradványt, márpedig ha korábban ilyesmivel már egyszer lezárták volna belülről, akkor annak valami nyomának kellett volna maradnia. Az előkészítést végző személyzet sem vett észre semmi feltűnőt az orbitális modulban, márpedig a szemmel való alapos ellenőrzés is része az indítás előtti felkészítő műveletnek. Az orosz magyarázat szerint itt a legvalószínűbb az, hogy szabotázs történt, így az ISS hat fős személyzetét kezdték el vizsgálni, különösen a NASA űrhajósait. A Roszkozmosz azt is javasolta, hogy hozzák vissza az űrállomás levegőszűrőit, mivel azokban feltehetően megtalálhatóak lennének a fémrészecskék, amelyek a fúrás közben keletkezhettek.

A dolog itt végleg bizarr irányt vett, a Roszkozmosz kikérte a NASA-tól az űrállomáson lévő űrhajósok pszichológiai anyagát, feltételezésük szerint ugyanis egy instabil, öngyilkosságra hajlamos egyént kell keresni. A NASA a kérést az űrhajósok személyes jogaira való tekintettel elutasította. A közösségi médiában innen kezdve vad spekulációk kezdtek el napvilágot látni és onnan aztán a média minden szintjére eljutottak ezek. Az amerikai kereskedelmi személyzetcserére szánt űrhajók gyártó cégeinek felbujtásától kezdve a minél hamarabb való visszatérésre vágyó űrhajósokon át mindenfélét. A lehetséges magyarázatok gyártása közben felmerült az is, hogy a műveletre a legvalószínűbb időszak az augusztus 15-ei űrséta ideje, mert akkor a két orosz űrhajós ugyebár nem tartózkodott az űrállomás belsejében.

 

Az ISS 56. személyzete esti mozizásra készül együtt, balról jobbra: Oleg Germanovics Artyemjev, Alexander Gers, Szergej Prokopjev, Serena Auñón-Chancellor, Ricky Arnold és Drew Feustel

Az űrállomás parancsnoka a felmerült teóriákat kategorikusan tagadta egy élő interjúban, majd szeptember 10-én Szergej Prokopjev egy interjúban kijelentette, hogy a fedélzeten dolgozók között nagyszerű a munkakapcsolat és a csapatszellem, nem foglalkoznak a szabotázs-elmélettel. Két nappal később Jurij Boriszov alelnök, akit májusban a rakétaipar gatyába rázásával bízott meg Putyin orosz elnök (miután több csontváz hullott ki a szekrényből, gyártási hibás, sőt, eleve nem a tervekben meghatározott anyagokból készült rakétaalkatrészek kapcsán), azt nyilatkozta, hogy elfogadhatatlan, hogy az űrhajósokra próbálják kenni a történteket, konkrét bizonyítékok nélkül. Megjegyezte továbbá, hogy a nemzetközi együttműködés a politikai körülményektől függetlenül zavartalanul és teljes egyetértésben és összefogásban zajlik tovább. Mintegy mellékesen napvilágra került, hogy ahhoz, hogy az orbitális modul indításra kész (vagy már világűrben lévő) állapotában a lyuk kifúrásához szükséges műveletet el lehessen végezni, legalább fél méteres fúrószárra lenne szükség – szemben ezzel, az összeszerelés végső fázisa (mikor a belső berendezések még nincsenek beépítve) könnyen és különleges eszközök nélkül végrehajtható.

Szeptember közepén döntés született arról, hogy egy űrsétát hajtanak végre, ahol azt vizsgálják meg, hogy esetleg van-e tömítőanyag-maradvány a lyuk külső felénél, a mikrometeoritoktól védő szürke takarók alatt, de az űrséta időpontját még október elején sem tűzték ki pontosan, de várhatóan novemberben kerül majd sor rá.... Amíg...

A Szojuz MSz-10 balesete

2018. október 11-én indult a világűrbe a Szojuz MSz-10 űrhajó, fedélzetén mindössze két űrhajóssal, az orosz Alekszej Nyikolajevics Ovcsinyin és az amerikai Nick Hague. Azért hiányzott a harmadik űrhajós (amúgy Nyikolaj Vlagyimirovics Tyikonov lett volna), mert a Nauka orosz tudományos modul indítása tovább késlekedik, Tyikonov pedig immár másodszor került ki az induló személyzeti keretből, mivel kifejezetten a Nauka modulon való munkára képezték ki.

 

Hague és Ovcsinyin, a Szojuz MSz-10 személyzete

Az indítás után mintegy két perccel a négy oldalsó gyorsító fokozat leválásakor műszaki hiba történt. A Szojuz űrhajót leválasztotta a mentő rendszer, és ballisztikus pályán, Kazahsztán területén földet ért a személyzet.

Az űrhajó szerencsére biztonságosan földet ért nagyjából 400 km-re Bajkonurtól, és a személyzet jól átvészelte a balesetet, a jelentések szerint "mindössze" 6.7G gyorsulást kellett elviselniük, ami egy felkészült űrhajós esetében nem számít rendkívülinek.

 

A baleset utáni pillanat: a négy gyorsító fokozat jól láthatóan nem szimmetrikusan vált le...

A videófelvételek elemzése alapján úgy tűnik, hogy az indítás után 114,6 másodperccel a rakéta orrán lévő mentőrakéta a programnak megfelelően levált, majd a négy gyorsító rakéta leválasztása is elkezdődött 117,8 másodpercnél, a rakéta ekkor cirka 50 km magasan járt és 1800 m/s (cirka 6500 km/h) sebességgel haladt. E sorok írásakor még nem tisztázott pontosan, mi történt, ami biztos, hogy a négyből az egyik gyorsítórakéta leválása nem zajlott megfelelően.

 

A gyorsító fokozatok leoldása normál helyzetben, egy számítógépes ábrán,
érdemes megfigyelni, hogy a mentőtorony már le van választva

Normális esetben pirotechnikai töltetek először az alsó, majd a felső rögzítési pontoknál leválasztják a fokozatokat, majd kinyílik egy leeresztő-szelep, amely a folyékony-oxigén tartályban lévő nyomást 45°-os szögben kiengedi, ez pedig ellöki a gyorsító fokozatot a középső (második) fokozattól, amely eközben a tolóerőt 70%-ról fokozatosan 100%-ra növeli. A feltételezések szerint vagy valamelyik pirotechnikai töltetnél jelentkezhetett probléma, vagy a nyomáskiegyenlítő szelep hibásodhatott meg. Ennek következtében az üres fokozat nekiütközött a középső fokozatnak, és feltehetően felszakította annak oldalát, vagy legalábbis megrongálta a hajtóanyag-tartályokat (ennek köszönhetően keletkezik a nagy fehér 'felhő', ami a videón látható).

  

A SzASz rendszer, pirossal jelölve a mentőtorony, amely a földön vagy a repülés első fázisában léphet működésbe, kékkel jelölve az áramvonalazó kúpba épített mentőrakéták, amelyek most dolgoztak

T+122 másodpercnél az SzASz működésbe lépett, ugyan a mentőtorony már levált, de négy kisebb szilárd rakétahajtómű van az áramvonalazó kúp tetején ferdén beépítve. Ezek léptek működésbe, letépve a Szojuz űrhajó Visszatérő és Orbitális modulját az áramvonalazó kúp felső részével a rakéta többi részéről, és eltávolította a rakétatest többi részétől. T+160 másodpercnél az Orbitális modul és a Visszatérő modul közötti piropatronok is működésbe léptek, és innen a Visszatérő modul már úgy repül tovább, mint ha a világűrből érkezne – csak persze jóval kisebb sebességgel.

 

Szelfi az ISS-en: a jelenlegi három lakója az űrállomásnak: Serena Auñón-Chancellor, Gers és Prokopjev

A baleset elég kellemetlenül érinti az ISS működését, jelenleg a Szojuz MSz-09 három űrhajósa tartózkodik odafent (Alexander Gers (ESA), Szergej Prokopjev (Roszkozmosz) és Serena Auñón-Chancellor (NASA)), melléjük érkezett volna az MSz-10 személyzete – eredetileg még augusztusban, ami szeptemberre, végül október 11-re csúszott. A fedélzeten át kellett eddig is szervezni a tudományos munkát, hiszen az űrállomás amerikai "részében" kettő, az orosz "részében" mindössze egy űrhajós dolgozott. A Szojuz MSz-09 júniusban indult, és hivatalosan 215 nap az űrben eltölthető ideje, vagyis legkésőbb 2019 januárjában vissza kéne indulnia a Földre – egyébként 2018. december 10-11 volt az eredetileg kitűzött dátum. A következő Szojuz (az MSz-11) indításának tervezett dátuma először 2018 novembere volt, majd áttolták 2019 elejére, miután a Szojuz MSz-09 esetében talált problémák miatt az űrhajót viszont egy alapos átellenőrzésre küldték. A jelenlegi tervek szerint a Szojuz MSz-11 fedélzetén az eredeti személyzet (Oleg Dmitrijevics Kononyenko (Oroszország), Daviod Saint-Jacques (Kanada) és Anne Charlotte McCain (Egyesült Államok)) indul majd, várhatóan 2018 decemberében. Hague és Ovcsinyin feltehetően indulnak majd az űrállomásra, a nagy kérdés az, hogy mikor.

A vizsgálat eredménye

A középső fokozaton elhelyezett kamera felvétele, a végén lassítva a baleset

Október 31-én bejelentették, hogy a vizsgálat lezárult, és megtalálták a hiba legvalószínűbb okát: a négy gyorsító egyikének érzékelőtüskéje a rakéta összeszerelésekor elgörbült, és megakadályozta azt, hogy tervszerűen kicsússzon a középső fokozat oldalán lévő hüvelyéből. Normális helyzetben a külső fokozatok leválása úgy néz ki, hogy miközben a rakétahajtóművük tolóereje csökkeni kezd, a rakétafokozat alsó részén oldanak a rögzítések (robbanócsavarokkal), a hajtómű tolóereje még elég ahhoz, hogy oldalra kilendítse azt (a felső részen még élő rögzítés miatt), ekkor kellene a felső rögzítést biztosító gömbcsuklónak kiszabadulnia a perselyéből, és az érzékelőtüske kicsúszva aktiválja a fokozat tetején, a középső fokozat felé néző fúvókák szelepeit, amelyeken keresztül a folyékony oxigén tartályban lévő túlnyomás távozik, és ez az energia ellöki a fokozat tetejét a középső fokozattól. Ez esetben a fokozat felső rögzítése nem oldott ki elég gyorsan, és a fokozat teteje végigszántotta középső fokozat oldalát, felszakítva annak folyékony oxigén tartályát, ami végül a teljes katasztrófát okozta.

 

Az utolsó előtti pillanat, bal oldalon látható a Blok D fokozat, ami nem vált le...

Mivel a hibát megtalálták, a Szojuz MSz-11 indítását a tervezetthez képest előrébb hozták (december 20. helyett december 3-ra), és a tapasztalatok alapján jobban ellenőrzik a rakétafokozatok összeszerelését. Az MSz-11 fedélzetén viszont nem az MSz-10-el eredetileg induló űrhajósok foglalnak majd helyet, hanem az 58. expedíció személyzete, Oleg Dmitrijevics Kononyenko (Roszkozmosz), David Saint-Jacques, (Kanadai Űrügynökség) és Anne McClain (NASA).

Gateway

Erről ugyebár úgy másfél éve már volt szó, de röviden vegyük át, mi is lenne a NASA jövőképe az emberekkel végrehajtott űrrepülés terén.

Szóval anno domini a NASA elkezdett még a 2000-es években fejleszteni egy nagyméretű rakétát és egy hosszabb távú űrrepülésekre alkalmas (tehát nem csak a Föld körül, de például a Holdig is eljutni képes) űrhajót. A rakéta menet közben átlényegült (Ares-ből SLS lett), de az űrhajó maradt Orion néven. A fő kérdés nagyon hosszú ideig az volt, hogy ez így szép és jó, de valójában mi is a célja ennek a két eszköznek - mert nem volt előre meghatározott céljuk, csak ködös koncepciókat vázoltak fel számukra. Még a 2010-es évek közepén is csak egy hozzávetőleges program volt lefektetve arról, hogy majd egy, a Föld és Hold között keringő vagy elhaladó aszteroidát látogatnának meg vele. Még 2011-ben a Boeing (amely a Nemzetközi Űrállomás építésével is meg lett bízva) felvázolt a NASA-val közösen egy új nemzetközi űrállomást, amely a Hold körül keringene amerikai, orosz és más nemzetek (potenciálisan japán és európai) moduljaiból felépítve, és az Orion mellett akár a Szojuz is képes lenne személyzetet vinni hozzá. A terv elnevezése ISS-EP (International Space Station - Exploration Platform, Nemzetközi Űrállomás - Felfedező Platform).

A Boeing/NASA ISS-EP elképzelés, 2011-ből....

A terv nem kapott túl sok figyelmet vagy támogatást, majd 2017 elején hirtelen kipattant, hogy a NASA komolyan fontolgatja egy Hold-közeli (Cislunar) pályán keringő kisebb űrállomás megvalósítását. A 'Deep Space Gateway' (Mélyűri Átjáró vagy Mélyűri Kikötőhely), vagyis DSG jelöléssel tervezett űrállomás mellé pedig egy vázlatos bolygóközi űrhajót, a 'Deep Space Transport' (Mélyűri Szállítójármű), vagyis DST-t, amely adott esetben a Mars-utazáshoz is felhasználható.

 

2017. márciusi koncepció: a Deep Space Gateway űrállomás a Hold körül keringve, bedokkolva egy Orion űrhajóval (Boeing)

Szó szót követett, mind az orosz űrügynökség, a Roszkozmosz, mind az európai megfelelője, az ESA, mind a japán JAXA örömmel fogadta az amerikai elképzelést, és kinyilatkoztatták a részvételi szándékukat. Menet közben a terv egyre finomodott, részletek kezdtek el napvilágra kerülni, és ami még fontosabb: megjelent a NASA költségvetésében egy “Lunar Orbital Platform - Gateway” (LOP-G), vagyis 'Hold körül Keringő Platform - Kikötő" tétel. 2018 szeptemberére már pontosítottak és változtattak az eredeti koncepción, és közben megváltozott az elnevezés is – egyszerűen csak 'Gateway', vagyis Átjáró, vagy Kikötő néven említették. E tervek szerint pedig a következő elemekből állna:

PPE (Power and Propulsion Element, Energia és Hajtómű Elem), tervezett indítás: 2022: elektromos energiával (legalább 50 kW) és egy 40 kW szintű elektromos (ion- vagy plazma-) hajtóművel ellátott műszaki modul, amely az űrállomás pályamódosító manővereit fogja majd biztosítani, és közben az első időszakban biztosítja a kommunikációt a Földdel, valamint ellátja az űrállomást energiával. A NASA építteti meg alvállakozókkal.

European System Providing Refuelling, Infrastructure and Telecommunications (ESPRIT), tervezett indítás: 2023+: magyarul: Európai Rendszer (amely) Utántöltést, Infrastruktúrát és Telekommunikációt Biztosít. Az ESA fogja biztosítani, a nevében is szereplő módon a PPE utántöltését teszi lehetővé, további kommunikációs berendezésekkel lesz felszerelve, amivel már a Holdon lévő roboteszközök számára az "átjátszóállomás" feladatát is el tudja látni. Rendelkezik még egy tudományos légzsilippel, amelyen keresztül kisméretű műholdakat, űrszondákat lehet majd kibocsátani.

U.S. Utilization Unit (Egyesült Államok Hasznosítható Egysége), tervezett indítás: 2023+: az első túlnyomásos modul, amely az első időkben raktárként, lakótérként és tudományos kísérletek helyszíneként működhet. Gyakorlatilag a későbbi dedikált lakó- és tudományos modulok megérkezéséig az űrállomás használatbavételét teszi lehetővé.

International Partner Habitat (Nemzetközi Partner Lakómodulja), tervezett indítás: 2024+: eredetileg csak egy amerikai lakómodul lett volna (nagyjából 55 köbméternyi térrel), de hamar megállapította mind a NASA, mind a nemzetközi partnerek, hogy az ISS tapasztalatai alapján ez kevés túlnyomásos belteret, más szóval életteret jelent még 4 űrhajós számára is, tehát kell egy második lakómodul, és a kettőnek együtt legalább 125 köbméternyi teret kell biztosítania. Jelenleg még nem tisztázott, hogy ki építi, de az ESA vagy a JAXA a legvalószínűbb partner.

U.S. Habitat (Egyesül Államok Lakómodulja), tervezett indítás: 2025+: ez már eredetileg is a tervekben volt, mintegy 55 köbméternyi életteret biztosít a személyzet számára, pihenésre, testedzésre, étkezésre.

Airdock (Légzsilip), tervezett indítás: 2024+: űrséták végrehajtását teszi lehetővé az űrállomás külső részén.

Logistic Vehicle (Ellátójármű), tervezett indítás: 2024+: teherűrhajó, amely ellátmányt vihet az űrállomásra, illetve a hulladékot el tudja szállítani onnan. A NASA és a nemzetközi partnerek általi is elképzelhető.

Robotarm (Manipulátor), tervezett indítás: 2024+: a CanadArm következő változata, amely az űrállomás külső részén való műveletekhez használható, a kanadai űrügynökség, a CSA biztosítaná.

Az európai, kanadai és japán űrügynökség egy közös talajminta-vételezű űrszonda koncepcióját is felvázolta, amely képes lenne a Gateway és a Hold közötti utat megtenni. Ez a szonda a Gatewayről indulna, leszállna a Hold felszínén kijelölt helyen, egy kis roverrel talajmintákat venne, majd a mintákkal egy visszatérő fokozat felszállna és kikötne a Gatewayen. A mintákat az űrhajósok magukkal visszahoznák a Földre, illetve az űrállomáson is lehetséges a vizsgálatuk. A programot HERACLES (Human-Enhanced Robotic Architecture and Capability for Lunar Exploration and Science – Ember és Fejlett Robot Rendszer és Képesség a Hold Felderítés és Tudomány (számára)) néven illették.

Különböző nemzetek űrügynökségeinek képviselői az IAC 2018. október elsejei előadásán, bal szélen Dimitrij Loszkutov, jobbról a második Jim Bridenstine (@Spacenews)

A Gateway nem váltott ki egyöntetű rajongást. Az egyik kritikusa az orosz űrügynökség, a Roszkozmosz volt, még szeptemberben maga Rogozin, majd október elsején Dimitrij Loszkutov, a Roszkozmosz nemzetközi kapcsolatokért felelős vezetője az IAC 2018 előadáson is hasonló hangot ütött meg. Ők azt sérelmezik, hogy az űrállomás alapvetően a NASA programja, a többi résztvevő pedig nem egyenrangú, hanem közreműködő szinten vehet részt benne. Ők azt szeretnék, ha a Cislunar űrállomás is olyan konstrukcióban épülne meg, mint az ISS. Az ISS esetében van egy "határ" az orosz szegmens és az amerikai szegmens között, utóbbiba tagozódtak be a nem-orosz résztvevő országok tudományos rendszerei (mint a Columbus vagy a Kibo modul), és a NASA, illetve a Roszkozmosz a maga területén "döntő" szóval bír. Jim Bridenstine NASA vezető tompította eme szavakat, mondván, neki nem jelezte az orosz partner, hogy bármi probléma lenne a Gateway koncepciójával, de hozzá kell tenni, hogy bár alapvetően az orosz, emberekkel végrehajtott űrprogram is igyekszik a Hold felé kacsintgatni a Föderáció űrhajóval és a jelenleg csak tervezőasztalon vetélkedő új óriásrakétákkal, ám reálisan nehéz elképzelni, hogy a 2020-as évek közepére valóban jelentős részvállalást tudnának tenni – és lehet, hogy később sem. Ráadásul az amerikai törvényhozás egyik kevésbé burkolt kritikája az volt az ISS kapcsán, hogy amíg a költségek oroszlánrészét az Egyesült Államok állja, az űrállomással kapcsolatos döntésmechanizmus agyonbürokratizált és korántsem érvényesül(het) az akaratuk olyan szinten, ahogy az elvárható lenne.

A Gateway és főbb elemeinek tervezett "hovatartozása": kék a NASA, lila a partnerországé, sárga az, ami még nincs eldöntve

A kritikák másik fele már inkább a hiányosságokra mutat rá: igazából a Gateway legnagyobb "hozadéka" az, hogy immár nem pár száz kilométer magasban keringő űrállomást építenek, hanem 300 000 km-re lévőt. A technikai, logisztikai, orvosi és persze emberi nehézségek megoldásának próbapadja lehet, ám felmerül a kérdés: valódi tudományos előrelépést jelent az ISS-hez képest? Ez azért érdekes kérdéskör, mert igazából fordított sorrendben haladnak a lépések: meglesz (?) az SLS óriásrakéta és az Orion űrhajó, de nem volt eddig valódi céljuk. Most lefektették a Gateway koncepcióját, amelyhez szükség lesz az SLS-re és az Orion-ra. Csakhogy a Gateway pontos célja még elég ködös: lehet Hold-szondákat és Hold-rovereket indítani és irányítani róla, valamint egyszer majd talán innen fognak indulni azok az űrhajósok, akik 50-60 évvel elődeik után újra tehetnek egy kis lépést a Hold felszínén. Ami lehet, hogy egy tartós Hold-bázis kiépítésének kezdetét fogja jelenteni. A kritikus hangot képviselők között ott találjuk Edward 'Buzz' Aldrint, az Apollo-11 űrhajósát, Eillen Collinst, az első női űrsikló-parancsnokot és Michael Griffint, korábbi NASA igazgatót is. Ők a finoman szólva sem célratörő terveket (nincs meghatározva, mikor lép űrhajós a Holdra), a rossz irányt (közvetlenül Holdra-szállás és Holdbázis helyett Hold-közeli űrállomás) illetve a nagyon messzi távolban lévő határidőket (2028-ra célozták elő a Gateway elkészültét, ami pont 10 évre van) hozták fel problémaként

A Lockheed fantáziarajza a Gateway űrállomásról, egy Orion űrhajóról és a saját Holdkomp-tervükről

Ezzel együtt úgy tűnik, ismét a Hold került az emberiség célkeresztjébe....