Űrhajózás @2019 (és @2020 eleje)

A NASA Holdkórsága

Tavaly volt egy összegző kis cikkem arról, hogy mi történt az űrhajózás és az űrkutatás terén nagy vonalakban. Már a komment szekcióban viccelődtünk, hogy hát idén talán egy cikk kevés lesz hozzá, ugyanis elég mozgalmas korszakban élünk, ami egyfelől jó, másfelől már követni is nehéz, mi-merre-miért történik, és hát simán megtörténhet, hogy mire a kedves olvasó ezt olvassa, már rég elavult a tartalma. Hozzáteszem, ez részben az én bűnöm is, ugyanis ez a cikk 2019 nyarán kezdődött el íródni, ám egyszerűen annyi minden közbejött az életben, hogy kevés energiám maradt befejezni. Elnézést kérek tehát azért, mert a cikk (még a szokottnál is) kevésbé összeszedett...

A Hold újra célkeresztben

Már másfél évtizede eldőlt, hogy a Hold lesz az Egyesült Államok űrhajózási terveinek célkeresztjében, ám a szükséges plusz pénzek persze nem lettek ehhez kiutalva, így meglehetősen nyögvenyelősen haladt előre az egész koncepció.

Ütemterv 2004-ből arra, hogy 2019-re a NASA embert juttasson újra a Holdra,
ez volt a Constellation-program, melyet George W. Bush elnök jelentett be anno

 

A Constellation-program holdkompjának indításáról egy fantáziarajz, a hordozórakétát akkor Ares V-nek hívták

Hogy röviden felidézzük, a NASA több vargabetűvel oda jutott, hogy az SLS (Space Launch System, Űrbe Indító Rendszer) szupernehéz-hordozórakéta és az Orion űrhajó párosával az Alacsony Föld Körüli Pályán (LEO) túli emberes űrhajózás felé veszi az irányt. Az előbbi részben az STS űrrepülőgép-program elemeire épül (annak szilárd hajtóanyagú gyorsítórakétáinak egy hosszabb változatát, illetve az űrrepülőgép SSME hajtóműveit, később pedig azoknak egy olcsóbb változatát használná), az Orion esetében pedig a visszatérő modult a NASA számára a Lockheed cég építi, míg a műszaki modult egyfajta barter-megállapodás keretében az ESA pénzéből az Airbus gyártja le (és az ATV teherűrhajó műszaki moduljának egy elfajzott változata).

 

2010-ben nagyjából ilyen koncepcióban gondolkodtak: a szűkös keretek miatt két Orion űrhajó összekapcsolódva látogatna meg egy Föld közeli aszteroidát

A vargabetűk problémája egyfelől a sok éves csúszás, másfelől a brutálisan elszaladó költségek (amelyek jó része bér- és üzemeltetés jellegű, tehát az elhúzódó fejlesztések velejárója), harmadrészt pedig mindezek mellett a költségvetés által plusz források biztosítását nem igazán kapott, így az Orion valójában egy féllábú óriás volt, valós kidolgozott célok nélkül. Elképzelések, vázlatok voltak Hold körüli űrállomásra, holdraszállásra, sőt, Mars-utazásra is, csak éppen ezek költségei olyan magasak voltak a tervekben is, hogy megvalósításukra semmi esély nem látszott, hacsak a törvényhozás nem vág a NASA-hoz hirtelen évi plusz pár milliárd dollárt. Ami elmaradt. A faramuci helyzetet faramuci megoldással szándékozták áthidalni, és az Orion számára a Föld és a Hold közötti pályán található kis méretű aszteroidák emberes űrúttal való felkeresését tervezgette a NASA.

Fantáziarajz az indításra kész SLS / Orion párosról

Ekkor jött ugye a 2017-es Nemzeti Űrtanács (National Space Council) első ülése, ahol Mike Pence amerikai alelnök kinyilatkozta, hogy az Egyesült Államok újra embert fog küldeni a Holdra. Az tény, hogy a NASA egyre több pénzt kap (a 2018-as pénzügyi évre 20,736 milliárd dollárt, 2019-re 21,5 milliárdot, 2020-ra pedig a tervek szerint 23 milliárdot), csakhogy a feladatok nagysága nem ezzel arányosan nő. 2018-ban a korábban Deep Space Gatewaynek, vagyis Mélyűri Kikötőnek nevezett Hold-közeli űrállomást átnevezték simán csak Gatewayre (kb. Kikötő vagy Átjáró), és nagyjából 2026-ra tervezték azt, hogy már ember is dolgozhasson a fedélzetén. Na 2019-re ez a kép alaposan megváltozott. Kinyilatkoztatásra került, hogy 2024-re embert kell küldeni a Hold felszínére. Nem egy űrállomásra, hanem a Hold felszínére. A dolog mögött először leginkább a politikai érdekeket lehetett látni – Donald Trump a jelek szerint szeretné, ha a nevéhez valami olyasmi kapcsolódna, mint John F. Kennedy nevéhez az Apollo-11 landolása a Holdon. Márpedig a holdraszállás 50. évfordulója 2019 elég jó alapot ad, ugyebár anno 1989-ben (ez volt a 20 éves évforduló) az idősebb, majd 2004-ben a fiatalabb George Bush már 2019-et adta meg céldátumnak. Mármint arra, hogy a NASA újra embert juttat el a Holdra. Ha már az nem valósult meg, az évfordulót egy újabb céldátum megadására még fel lehet használni...

 

Egy kép 2017-ből: az EM-1 útra szánt RS-25D hajtóművek előkészítve arra, hogy beépítsék őket

A koncepció szép, csak éppen hatalmas lyukak vannak benne, például kezdjük az SLS óriásrakétával. Az SLS ugyebár az űrrepülőgépeken is használt RS-25D (más néven: SSME) rakétahajtóműveket használná az első fokozatban, az SRB gyorsítórakéták némileg meghosszabbítva szintén onnan érkeznének, de például a tartályok, az üzemanyagrendszer és a vezérlőrendszer teljesen új. A legkönnyebb helyzetben a Rocketdyne van, a hajtóműveket gyártó cég még 2017-ben átellenőrzött és felújított négy, a világűrt űrrepülőgépekbe szerelve megjárt RS-25D hajtóművet (összesen 16 van raktáron, tehát az ötödik SLS már csak az új, olcsóbb RS-25E-re épülhet csak), így innentől a Boeingnél, az első fokozat gyártójánál és az SLS fővállalkozójánál pattogott a labda. Csakhogy egy sor nem várt nehézség jelentkezett, amelyekre megoldást kellett találni, és ha ezek még nem is lennének meg, hirtelen nagy lett a nyomás rajtuk, hogy minél előbb ember vihessen az SLS. Az a rakéta, amely még egyszer sem repült, és az EM-1 úton (egy Hold körüli repülés), személyzet nélkül lenne letesztelve. Most viszont nagy vadászat kezdődött, hogy hol lehetne a bevett és már megszervezett folyamatot felgyorsítani, ahol például azt kéne megvizsgálni, hogy az első fokozat képes-e 8 percig folyamatosan, zavarmentesen működni négy RS-25D hajtóművel, amelyek tolóerejét változtatják, illetve különféle manővereket imitálva kitérítik őket. Erre jelenleg egyetlen lehetséges megoldás van: az összeszerelt rakétát az indítóállásra helyezve hajtanák végre...

 

Opciók egy feladatra: az Orion EM-1 úthoz egy ideig mérlegelt megoldások, balra az SLS, jobbra a Falcon Heavy

A NASA tehát kellemetlen helyzetben találta magát: az SLS csúszik, közben az Orion már egy sikeres tesztrepülésen túl van (igaz csak a kapszula, a műszaki modul még nem repült), hovatovább a helyzethez képest még a határidőknél sincs olyan csúszásban, mint a hordozórakéta. Egy ideig felmerült, hogy adott esetben az SLS helyett más rakéta orrán hajtanák végre az EM-1 utat, ami egy Hold-megkerülés lenne az Apollo-8 útjának mintájára, csak személyzet nélkül (az is szóba került,hogy személyzettel hajtanák végre a repülést, de ezt végül elengedték biztonsági okokból). Az egyetlen reálisan szóba jöhető megoldás a Falcon Heavy teljesen „eldobható” módban, ahol az első fokozatokat sem hozzák vissza. Némi lamentálás után a NASA végül úgy döntött, hogy nem választja szét az EM-1-et, az továbbra is az SLS első, és az Orion második, igaz „éles” műszaki modullal első tesztrepülése lesz.

2019 májusában Jim Bridenstine NASA igazgató bejelentette, hogy a Hold-program neve Artemis lesz, aki Apollo ikertestvére (ugyebár az eredeti Hold-program Apollo névre hallgatott) a görög mitológiában, és (közvetve) a Hold istennője. A küldetéseket innentől Artemis névvel és az út számát kiírva jelölik, tehát az EM-1 út innentől Artemis-1 lett. Az Artemis program első lépései így néznek ki a 2019 szeptemberi tervek szerint:

 

Az Artemis-1 tervezett útja

Artemis-1 (2020, 2021): Egy 25 és fél napos személyzet nélküli Orion űrrepülés, amelyben az űrhajó Hold-körüli pályára áll, ott nagyjából 6 napig kering, majd visszatér a Földre. Másodlagosan 13 kisebb Cubesatot fog magával vinni, és pályára állítani.

 

Az Artemis-2 tervezett pályája

Artemis-2 (2022): Egy nagyjából 10 napos küldetés 4 űrhajóssal a fedélzeten, amelyben megkerülik a Holdat. Ahogy az Artemis-1 esetében, itt is visznek majd magukkal Cubesatokat.

Power and Propulsion Element (2022): A Gateway űrállomás első eleme a pályastabilizálás és energiaellátás feladatkörét látja majd el (a rövidítés alapján PPE-nek írom innentől), kereskedelmi hordozórakétával fogják feljuttatni.

Minimal Habitation Module (2023): Egy kis méretű lakó- és dokkoló modul, amely lehetővé teszi azt, hogy két űrhajó (egy Orion és egy holdkomp) bedokkoljon rá, a személyzet pedig átszálljon egyikből a másikba. Ezt is kereskedelmi rakéta fogja indítani, és összekapcsolódik a PPE-vel.

Holdkomp (2023): Egy olyan új űrhajó, amely képes a Gatewayről űrhajósokat a Hold felszínére lejuttatni, majd onnan visszahozni a Gatewayre. Ennek egy példányát 2023-ban vinné fel egy kereskedelmi rakéta a világűrbe, és a Gatewayre bedokkol majd, mielőtt indul az Artemis-3.

 

Fantáziarajz arról, hogy az Artemis-3 út Orion űrhajója bedokkolni készül a Gateway űrállomásra,
illetve az ott kikötött Holdkomp is látható (balra)

Artemis-3 (2024): 4 űrhajóssal a fedélzetén egy Orion bedokkol a Gatewayre. Két űrhajós (az egyikük nő) átszáll a holdkompba, majd leszállnak a Hold déli sarkán egy kiválasztott helyre, ahol nagyjából egy hetes tudományos kutatóprogramot hajtanak végre, majd visszatérnek a Gatewayre, ott átszállnak az Orionba, és az Orionnal mind a négy űrhajós visszatér a Földre.

 

Az első fázis elemei egy képen, amit én még nem részleteztem, a Holdra küldendő robotszondák és roverek

Eddig viszonylag kikristályosodott a kép, innentől már némileg ködösebb:

Gateway: A Hold körüli űrállomás több modullal is bővülne folyamatosan, ezek egy része nemzetközi gyártású lenne (többek között egy nemzetközi lakómodul is szerepel az elképzelésben), illetve évente teherűrhajók vinnének ellátmányt számára.

 

Az Artemis második fázisának elemei

Artemis-4, 5, 6 (2025, 2026, 2027): három emberes űrrepülés lenne SLS / Orion párossal, mindegyiknél két űrhajósnak a Hold felszínére való leszállásával együtt, miközben két űrhajós a Hold körüli tudományos kutatásokat hajt végre a Gateway fedélzetén. Időtartamuk hozzávetőleg egy-egy hónap, amelyből nagyjából 1-2 hét lenne a Hold felszínén eltöltve.

Artemis-7 (2028): Egy SLS / Orion emberes küldetés, amely a holdbázis kiépítésének első fázisát hajtaná végre az Artemis-8 küldetéssel együtt. Időtartama akár két hónapnál is hosszabb lehet, és ez lenne az első olyan Artemis út, amikor négy űrhajós egyszerre száll le a Hold felszínére.

Artemis-8. (2028): Egy SLS teherküldetés, amely a tartós holdfelszíni bázis kiépítésének magját juttatja el a Holdra.

Középtávon is vannak tervek, miközben a holdbázis építését tovább folytatják, a Gatewayjel tapasztalatokat gyűjtenek egy hosszabb Mars-utazáshoz. Valamikor a 2030-as években pedig ezen tapasztalatokat felhasználva egy Marsra szállás következik majd.

Kritikák továbbra is akadnak bőven. Leginkább annak kapcsán, hogy mi értelme ebben a formában a Gatewaynek, lévén hasznosabb lenne, ha a Földről közvetlenül a Holdhoz küldenénk az űrhajósokat, vagy legalábbis a Föld körüli pályáról indulnának a Holdra. Egy plusz Hold körüli megálló csak akkor hoz hasznot, ha már létező infrastruktúra van a Holdon a hajtóanyag (vízbányászat és ebből folyékony hidrogén és oxigén) gyártásához, amelyet fel lehetne használni arra, hogy a Gateway egyfajta „benzinkút” legyen. De ez a megálló a Mars felé tartó utaknál fizetődne ki csak igazán – nem feltétlenül egy holdraszállásnál.

 

A PPE lesz a Gateway űrállomás első eleme, amelyet a Maxar cég épít a NASA részére

Persze a NASA komoly lobbyk között őrlődik (erről lesz később még szó), az SLS és az Orion is immár több, mint 30 milliárd dollárba került, a jövőben is komoly összegeket kívánnak rájuk fordítani, amely az érintett államok és az alvállalkozók számára jelentős bevételeket jelent. Hovatovább az SLS rakéta önmagában 1 milliárd dollárnál is drágább lehet (az RS-25E hajtóművek gyártósorára és az első hat hajtóműre a Rocketdyne 1,5 milliárd dollárt kért és kapott). A korábbi tervekhez képest már így is nyitásnak tekinthető, hogy a Gateway elemeit kereskedelmi hordozórakéták vihetik majd a Holdhoz, miközben korábban még az SLS-t szánták erre a célra, feltehetően azonban az Artemis miatt szükséges SLS-ek mellett egyszerűen nincs fölös SLS kapacitás (a korábbi tervekben az egyik évben egy űrállomás-modul, a másik évben pedig egy Orion űrhajó indult volna az SLS-en, tehát az évi egy indítás akkor is megvolt). A megfelelő képességgel nagyjából két rakéta rendelkezik, az egyik a SpaceX féle Falcon Heavy, a másik pedig a Blue Origin cég New Glenn rakétája. Egy sor kisebb cég viszont már most is lehetőséget kapott arra, hogy a NASA szárnyai alatt különféle műholdakat és robotszondákat indítson a világűrbe illetve a Holdhoz. Vagyis szeletelik a piacot, hogy a „klasszikus” óriások mellett a kisebb cégek is lehetőséget (és pénzt) kapjanak.

 

 

A Boeing fantáziarajza a NASA számára felajánlott holdkompról

Hogy megvalósítható-e Trump álma a 2024-es holdraszállásról? Nos, elég valószínűtlennek tűnik, figyelembe véve, hogy szinte már történelmi szinten kijelenthető, hogy minden emberes NASA program jelentősen csúszik az Apollo-program óta a tervezetthez képest. Sok kérdőjel van még az SLS hordozórakéta terén, még sehol sincs a holdkomp, amihez 2019 novemberéig várták a terveket. Ezzel kapcsolatban egy érdekesség: ahogy a kereskedelmi személyszállítás esetén, itt is két döntős lesz, és mindkettőtől rendelnek egy „éles” holdkompot a jelenlegi tervek szerint. Ennek a logikája az lenne, hogy versenyre ösztönözné a cégeket. A két pályázó végül a Boeing lett illetve egy cégcsoportosulás, amit a Blue Origin vezet, tagjai még a Lockheed-Martin, a NorthropGrumman és a Draper.

2019. október 16-án mutatták be az NASA új űrsétára (és holdsétára) szánt űrruháját, az xEMU-t

Viszont a másik oldalról a NASA éves költségvetése nem ugrott meg, hiába emelik évente cirka egy milliárd dollárral, ez a pénzromlást is beleszámolva még mindig nem éri el azt a szintet, amit 1990 és 1993 között kapott, az 1960-as évek közepi szint pedig még messzebb van. Ugyanakkor érdemes azt is megjegyezni, hogy a NASA be is nyújtott egy módosítást a 2020-as költségvetéséhez, további egy milliárd dollárt kérve az új holdkomp és a Gateway fejlesztésére. Ez a törvényhozásban húzódó költségvetési viták miatt az asztalon hevert, ami miatt nem tudnak pénzt biztosítani az alvállalkozók számára. 2019 októberben a kongresszusi meghallgatásokon nyakatekert módon, de kvázi kimondták, hogy 2024 helyett 2028 lesz megcélozva az újabb amerikai holdralépésre. Ez úgy helyből át is húzta az addig lefektetett és sietve elindított terveket, de másik oldalról némi stabilitást is adott az egész Artemis programnak. Például a Boeing rögvest megbízást kapott az első 10 (!) Artemis útra szóló rakétafokozatok legyártására, illetve ugye a Lockheed megbízást kapott 4+6 Orion kapszula (visszatérő modul) legyártására, illetve a NASA kérte az ESA-t, hogy ennek megfelelő számú Orion műszaki modult biztosítsanak majd.

2028 egy nagyságrenddel vállalhatóbb az adott körülmények mellett (nem győzöm hangsúlyozni: az SLS-Orion párossal), főleg, hogy e sorok írásakor egyre több jel mutat arra, hogy az Artemis-1 út leghamarabb csak 2021 közepén indulhat. Vagyis a 2024-es céldátum már most súlyos kihívásokkal küszködik. Csakhogy a törvényhozás (vagyis a politika) nem hagyja ennyiben a dolgot, a 2020-as NASA költségvetést végül 22,629 milliárd dollárban állapították meg, és szerepelt benne a holdkomp kifejlesztésére kért összeg is. Viszont most nézzünk ismét egy kicsit a körmére a NASA-nak: a GAO decemberi vizsgálata szerint az űrügynökség valójában 2020 júliusában tudja csak megmondani, hogy mennyibe fog kerülni és hogy lehet megvalósítani az emberes Artemis-3 küldetés! Egyszerűen a tervek véglegesítése nem lehet korábbi, viszont mennyire reális mindössze három és fél évvel a megállapított határidő előtt véglegesíteni a pontos végrehajtást?

Ezzel együtt az már nem kérdéses, hogy a NASA vissza fog térni a Holdra, és egy viszonylag összeszedett tervet tett le az asztalra. Legalább ebből a szempontból van egy határozott elképzelés és mögötte kellő politikai támogatás.

A kereskedelmi űrhajós szállítás döccenői

Két évvel ezelőtt írtam róla kicsit bővebben, mókás visszanézni, hogy akkoriban a menetrend még arról szólt, hogy 2018-ban mindkét kereskedelmi űrhajó, a Boeing Starliner és a SpaceX Crew Dragon személyzetet visz fel az ISS fedélzetére. Ugyebár a naptár szerint kicsit késésben vannak...

A 2018-as összefoglaló idején ez úgy módosult, hogy 2019 nyarán mindkét űrhajó már személyzettel is megjárva a világűrt, és talán 2019 őszén már az első valódi ISS személyzet-szállításra is sor kerülhet. A NASA már akkor is aggodalmát fejezte ki amiatt, hogy további csúszások várhatóak, így 2019 végére, 2020 elejére csúszhat ez az időpont. Hogy mi történt? Hát elég sok minden, és közben mégis túl kevés előrelépés...

 

A SpaceX DM-1 út előtti tesztekhez az indítóálláson álló Crew Dragon 2019 januárjában, érdemes megfigyelni a futurisztikus folyosó-kart...

A SpaceX alapvetően jól kezdett, 2019 januárjában már a Cape Canaveral LC-39A indítóálláson állt a C201 sorszámot viselő Crew Dragon űrhajó egy Falcon-9 Block 5 orrán, hogy az indítás előtt általános teszteket elvégezzék. Az indítást azonban többször is eltolták, végül március másodikán emelkedett fel a SpaceX DM-1 (Demo Mission-1, vagyis Bemutató Küldetés-1) jelzésű útra a Crew Dragon, fedélzetén egy SpaceX űrruhába bújtatott bábúval, amelynek az Alien (Nyolcadik utas: a Halál, Bolygó neve: Halál, stb.) filmeknek tisztelegve a „Ripley” nevet adták. A szokásos SpaceX poénok közé tartozott egy „szuper csúcstechnikás súlytalanság kijelző”, ami egy plüss játék volt.

 

A Crew Dragon beltere a világűrben videózva, a túloldalon „Ripley”-vel

 

David Saint-Jacques kanadai és Anne McClain amerikai űrhajósok, kezükben a SpaceX plüss játékával élő távbeszélgetésen Pence amerikai alelnökkel és Bridenstine NASA igazgatóval

Március 3-án megközelítette aztán az ISS-t, aztán némileg hátrább manőverezett, majd automatikusan kikötött. Az űrállomás alapszemélyzete először védőmaszkban lépett csak az űrhajóba, nehogy egy elszabadult csavar vagy hulladékdarab esetleg problémát okozzon. Miután mindent rendben találtak, az űrhajó által hozott mintegy 181 kg-nyi élelmiszer és innivaló ellátmányt átpakolták az űrállomásra, és persze közben megismerkedtek az űrhajó belsejével. Az űrhajó március nyolcadikán levált, és visszatért a Csendes-óceánba. A SpaceX DM-1 út teljes siker lett...

 

A C201 Dragon űrhajó 2019 áprilisában a floridai hajtómű-tesztelés előtt

Április 20-án a világűrt megjárt űrhajót egy floridai tesztálláson hajtómű-teszteknek vetették alá, a teszt első fele, amely a kisebb Draco-manőverező hajtóművek működését ellenőrizte, sikeresen végződött. Ez után a nagyobb SuperDraco hajtóműveket indították volna be, de egy hirtelen robbanásban az űrhajó megsemmisült. Az elkövetkező hónapokban kiértékelték a baleset körülményeit, és arra jutottak, hogy egy szivárgó szelepből folyékony oxidálószer (nitrogén-tetroxid, NTO) jutott a hajtóanyagrendszer túlnyomását biztosító hélium-vezetékekbe, és nagy sebességgel egy titánból készült zárószelephez érkezve tönkretette azt, illetve ezzel együtt a titán alkatrész és az NTO kölcsönhatásba lépett egymással, ami a robbanást végül kiváltotta.

A baleset érthetően hátráltatta a terveket, hiszen a felrobbant űrhajóval tesztelték volna a rakétaindítás közbeni vészleválást (In-Flight Abort, IFA), illetve amíg a balesetre kielégítő magyarázatot nem találtak, a további teszteket elnapolták. Nyár közepére eldöntötték, hogy az eredetileg az első emberes tesztrepülésre szánt 205-ös sorszámú űrhajót fogják felhasználni az IFA tesztnél, az eredetileg az első teljes értékű ISS alapszemélyzet-cseréhez szánt 206-os sorszámút pedig az első személyzettel végrehajtott tesztrepülésre.

 

Ez még egy 2017-es ejtőernyőteszt - bő két évbe telt, amíg sikerült megnyugtatóan lezárni ezt a fázist...

Csakhogy nem ez volt az egyetlen fejfájásra okot adó esemény áprilisban: a Crew Dragon ejtőernyő-tesztjeinél komolyabb probléma nem lépett fel korábban, de áprilisban tesztelték azt, hogy mi történik, ha a 4 ejtőernyőből egy nem nyílna ki. Nos, a maradék három ernyőből legalább egy nem megfelelően nyílt ki, így a tesztjármű nagy sebességgel ért földet és megrongálódott. A NASA előírásai szerint 10 egymás utáni tesztnek kell sikeresnek lennie ahhoz, hogy az ejtőernyőt megbízhatónak nyilvánítsák. A SpaceX áttervezte az ejtőernyőt (a belső elnevezése Mark 3 lett az új változatnak) és 2019 december 23-án a tizedik is problémamentesen lezajlott, végre elhárítva egy fontos akadályt a személyzettel repülő Dragon űrhajók indítása elől.

 

A SpaceX twitter posztja arról, hogy 2020 február 15-én Floridába érkezett az indításhoz szükséges előkészítésre az első személyzettel repülő útra szánt Crew Dragon

Az első emberes Dragon űrrepülés azonban (noha Musk állítása szerint 2020 februárjára kész lesz az űrhajó és a Falcon-9 hordozórakéta is Cape Canaveralben az indításra) még várnia kell egy sor biztonsági felülvizsgálatra. Ezek alapján feltehetően április-május környékére várható leghamarabb.

Ezek után azt várná az ember, hogy a konkurens Boeing szépen beelőz jobbról, és ha már másfélszer több pénzért vállalta ugyanazt, amit a SpaceX, akkor ezt látványos fölénnyel teszik. De nem így történt. A Boeing DM-1 útja folyamatos csúszásokat szenvedett el, újabb és újabb teszteket futtattak le az űrhajóval (náluk is voltak gondok az ejtőernyővel) és az Atlas-V hordozórakétával, de végül csak december 20-án került sor az űrhajó indítására.

 

A Starliner DM-1 útján az űrhajón utazott a Rosie nevű bábú, a szkafander tesztelése céljából, illetve egy űrruhás Snoopy kabalafigura...

Az Atlas-V hordozórakéta direkt egy alacsonyabb pályára állította a Starlinert, mégpedig a NASA kérésére, hogy szükség esetén lehessen a vészhelyzeti visszatérést tesztelni. A Starliner négy „fő” hajtóműve alapvetően csak arra szolgál, hogy baleset esetén el tudja távolítani az űrhajót a hordozórakétától, normális esetben a hordozórakéta eleve ideális pályára kellene, hogy állítsa azt. Most az volt a terv, hogy a mentőmanőverhez szánt hajtóanyagot arra használják fel, hogy egy alacsonyabb pályáról érjék el az ISS pályáját. Ezt egyébként így hajtotta végre a Dragon is a saját tesztútján. Csakhogy egy, igazából máig nem megmagyarázott okból az űrhajó és a rakéta belső órája 11 órányi eltéréssel bírt. Mikor az Atlas-V második fokozatáról levált a Starliner, a fedélzeti számítógépe úgy értelmezte, hogy már bőven a megközelítési manőver után kellene lennie, és így igencsak rossz pályán van jelenleg – és működésbe hozta a pályaemeléshez használatos hajtóműveket, hogy korrigálja a hibát. A földi irányításnak hosszú időbe telt, hogy először is átlássa, aztán hogy lereagálja a helyzetet. Sajnos mire a hajtóműveket leállították, az űrhajó már elégette a pályaemelésre szánt hajtóanyag jó részét, csakhogy egy rosszkor végrehajtott és rossz irányú pályamódosító manőverre. Az esély, hogy így eljusson a Nemzetközi Űrállomásra elveszett.

 Összefoglaló videó a Starliner személyzet nélküli tesztrepüléséről

A probléma első komoly jele az volt, hogy a Boeing és a NASA is kvázi tökéletes csendben maradt a probléma kiderülésekor csaknem egy óráig. Keith Cowing, a NasaWatch.org oldal főszerkesztője úgy fogalmazott, hogy 25 éve amióta folyamatosan követi a NASA-t, sose látott ehhez hasonló csendbe burkolódzást, beleértve a Columbia űrrepülőgép balesetét is. Végül miután átvették a lehetőségeket a NASA és a Boeing szakértői, úgy döntöttek, hogy az eredetileg nyolc naposra tervezett utat végül két naposra vágják meg, és az űrhajót visszavezették a légkörbe. A leszállása után „Calypso” névre keresztelt kapszulát visszaszállították a Boeinghez.

 

A Starliner DM-1 utat megjárt modul a KSC hangárjában

A sikertelen küldetést azonban szinte végig „részben sikeresnek” próbálta a Boeing és a NASA is eladni, sőt, az (amerikai) szakportálok jó részén egymást licitálták túl a szerkesztők, hogy megmagyarázzák, az ilyen esetek kellenek ahhoz, hogy kiderüljenek időben a problémák, ezért van szükség ezekre a tesztutakra. Hovatovább folyton felemlegetik, hogy ha bezzeg lett volna pilóta a fedélzeten, akkor ő egyből leállíthatta volna a hajóműveket, „megmentve” a küldetést. Miközben pont arról lenne szó, hogy embert csak egy kipróbált űrhajóba ültetnének be. Még nagyobb probléma a Boeing számára a hiba átcsúszása a végtelen szintre polírozott tesztek sorozatán. Ennek ellenére a NASA hangsúlyozta egyből, hogy nem tekintik a hibát akadálynak, amely miatt meg kéne ismételni az utat. Mintha ezek a hangok a SpaceX baleseteinél némileg tompábbak lettek volna...

Felmerülhet a kérdés, hogy mi az ördögért ilyen nyögvenyelős az egész Kereskedelmi Személyzetszállítás Programja (CCP). A válasz nagyon leegyszerűsítve az, hogy egy eléggé látványos húzd-meg-ereszd-meg folyik a törvényhozásban és a NASA-n belül a „klasszikus” cégek és lobbyk illetve az új szereplők között. A program még a 2000-es évek közepén indult COTS sorozat kvázi része, és ugye a Kereskedelmi Utánpótlás Szállító (CRS) program folyománya ( erről bővebben írtam már korábban ). Bizonyos szempontból nézve a CRS pedig nagyon sikeres volt, még ha a két eredeti szereplője, az Orbital és a SpaceX szembesült is nehézséggel (mindkét cégnek volt sikertelen indítása), a korábbi NASA programokhoz (de akár az SLS / Orion programhoz) képest viszonylag gyorsan és kevesebb problémával szembesült. A lobbyharc részeként a kereskedelmi megoldások számára szánt pénzeket a 2000-es évek végén, 2010-es évek elején folyamatosan szabotálta a törvényhozás, még a CRS esetében a NASA által kért 150 millió dollárból egy tollvonással átirányítottak 100 milliót a Constellation programba (az SLS / Orion program elődjébe), amelyet ekkor már pedig valójában elengedtek.

 

Az amerikai Szenátus, a költségvetési viták (egyik) csatatere

Mikor 2011-ben a NASA kénytelen-kelletlen leállította az STS űrrepülőgépeket, az Orion űrhajó 1,2 milliárd dollárt kapott – az ISS személyzetcseréjéhez szánt CCP előd CCDev program viszont mindössze 270 milliót. Jól jellemzi a helyzetet, hogy a NASA először 2016-ban kapja meg azt összeget a kereskedelmi ISS űrhajókra, amelyet megigényelt, az azt megelőző években a kért mennyiségnek csak töredékét osztották ki a program számára…

Ha ez már önmagában nem lett volna elég a probléma, 2019. november 14-én a NASA saját belső auditáló irodája (Office of Inspector General, OIG) kiadott egy beszámolót a CCP eredményeiről, ami eléggé lesújtóan nyilatkozik kvázi az egész programról. Ebből legtöbb visszhangot kapott a két éves csúszás és a fix áras szerződés ellenére 287 millió dolláros extra juttatás a Boeing részére, a mellett,hogy eleve 4,2 milliárdos szerződést kaptak, míg a SpaceX „mindössze” 3,6 milliárdosat. Az extra juttatás alapvetően egy, még a SpaceX CRS-7 baleset idején kialakult kisebb hisztéria volt a NASA-n belül. A SpaceX CRS-7 előtt ugyanis a konkurens Orbital CRS-3 is felrobbant a rakéta orrán, így pedig jött némi kritika, hogy a drágábban dolgozó Boeing és Lockheed cégeknél ilyesmire viszonylag ritkán volt mostanság példa. Vagyis a magasabb árat alátámasztotta az elvileg magasabb szintű megbízhatóság. Ezért a NASA programvezetői megkérdezték a Boeing-et, hogy adott esetben, ha esetleg a SpaceX nem tudja a Falcon 9 Block 5 rakétát kellően megbízhatóra építeni, bevállalnák-e, hogy évi két Starliner-t indítanának. Eredetileg ugye a SpaceX és a Boeing részére is évi egy-egy indítás kiosztása volt az alaptézis, opcióként arra, hogy ha a másik cég valamiért nem tudja vállalni, akkor évi kettő űrhajót indítanak. Tehát ez már eredetileg is tényező volt, valamiért a Boeing mégis extra juttatást kapott érte, és ami még kínosabb, a SpaceX nem kapott hasonló felkérést, ami egyértelműen sérti az elvileg egy szinten való kezelést.

 

Fantáziarajz az ISS-re kikötni készülő Crew Dragonról és Starlinerről

E mellé olaj volt a tűzre, hogy az OIG papírjain látható volt, hogy a NASA mennyit fizetne a Starliner és a Crew Dragon üléseiért. Ezek szerint 4 űrhajóst a Boeing 360 millió dollárért vinne fel az ISS-re (90 millió $ per ülés), a SpaceX pedig 220 millióért (55 millió $ per ülés). Az összeg nagyságrendileg ismert volt korábban, de az OIG az első „hivatalos” forrás ezekre. A Boeing sértődött nyilatkozatban reagált a megállapításokra, olyan érvekkel, mint például a űrhajóval négy űrhajós mellett egy „ötödiknek megfelelő” hasznos terhet is visznek fel, szóval öttel kéne osztani a 360 millió dollárt, így máris „csak” 72 millió dollár lenne egy ülés ára, ami mellé odateszik, hogy a NASA 83 millió dollárt fizetett legutóbb a Szojuz egyetlen ülésért.

Ha az összeg még nem is lenne elég, arra is felhívta az OIG a figyelmet, hogy egy sor téren a NASA bénult tétlenségbe került. 2020 végéig él a NASA részére a felmentés, amely mentesíti az űrügynökséget az Oroszország ellen hozott (Iráni és Észak-Koreai fegyver- és nukleáris technológia eladása miatti) szankciók alól. Ezek nélkül ismét nem tudna fizetni többek között a Szojuz ülésekért. Ezt a felmentés közben elkezdték újratárgyalni, a tervezet szerint 2030-ig tolnák ki a különleges státuszt.

 

A Szojuz MSz-16 eredeti személyzete (Tikhonov, Babkin és Cassidy) kiképzésük közben

Igaz még októberben a NASA igazgatója levelet írt a Roszkoszmosznak, amelyben a 2020 őszi és 2021 tavaszi tervezett Szojuz-ISS utakra egy-egy ülést igényelnének. Hasonló mentésnek tűnik az a lehetőség, hogy megvizsgálják annak a lehetőségét, hogy mind a Boeing, mind a SpaceX emberes tesztrepülését átminősítsék teljes értékű ISS alapszemélyzet-úttá. Aztán pedig Október 30-án bejelentik, hogy Chris Cassidy lesz az áprilisban induló Szojuz amerikai űrhajósa, és lehetséges, hogy hosszú ideig az egyedüli NASA űrhajós az ISS-en.

A jelek szerint a NASA számára továbbra is iszonyú nehézkesen halad az átalakulás, ahol a „mindent a NASA irányít”-ból valahogy át kellene lépni a „NASA csak a megbízó” szintű működésbe. A jelek szerint az űrügynökségnek kihívást jelent hátralépnie. A politika pedig nem könnyíti meg az életüket...

A NASA belső bajai, átalakulása és az űrturizmus

A korábban említett OIG jelentésre még több kritikát hozott a NASA fejére. A NASA-t sokszor éri az a vád, hogy programjai egyre jobban megdrágulnak és egyben megcsúsznak – például a James Webb Space Telescope (JWST űrteleszkóp) kapcsán eredetileg fél milliárd dolláros költséggel kellett volna 2007-re elkészülni. Jelenleg 2021 a céldátum, a pályára állításáig szükséges pénzösszeg pedig inkább 8,8 milliárd dollár körülre tehető. 2018-ban egy független felülvizsgálat kapcsán (amely a 8 milliárd dollárban meghatározott költségvetési plafon meghatározása miatt volt szükség) megállapították, hogy a program számtalan esetben szenvedett el súlyos hibákat, például a manőverező fúvókák hajtóanyagrendszer tisztításakor a technikusok olyan tisztítószerrel mosták azt át, amely megrongálta a szelepeket. Egy másik, sokak szerint még súlyosabb probléma a már a Naptól védő árnyékolóval és végleges rögzítőkkel összecsomagolt műholdon egy zaj- és vibrációteszt végrehajtáskor következett be, amelynél az Ariane 5 rakéta orrán az indításkor fellépő körülményeket szimulálták. A rögzítőelemek közül több is elengedett, és amíg mindet meg nem találták, nem lehetett a következő fázisba lépni – ez önmagában másfél éves késést és cirka 600 millió dolláros extra költséget jelentett. A probléma ezzel sokaknak az, hogy a költségeket minden további nélkül meg is kapta a gyártó, a Northrop Grumman cég.

 

A JWST tavaly októberben, az árnyékolórétegek kinyitási tesztje előtt

A NASA hasonló problémák sokaságától szenved – az SLS hordozórakéta története is ilyen. A Boeing még 2010-2011-ben az ULA leányvállalatán keresztül egy űrbéli „benzinkút” megvalósítását dolgozta ki a NASA-val együtt. Látható volt, hogy az Ares-Orion rakéta és űrhajó páros az akkori jelek szerint nem fog megvalósulni Barack Obama elnöksége alatt. Ezért egy alternatívát dolgoztak ki, a meglévő Delta IV Heavy rakétára épülve, amely modulszerűen felépítve hajtóanyag-áttöltő állomásokat hozna létre előre meghatározott pontokon (Föld körül keringve, a Hold körül keringve, távolabbi szinten akár a Mars körül keringve, stb.) a világűrben, ahol a Holdhoz (később pedig a más bolygókhoz) tartó űrhajók megállhatnak feltankolni, és innen folytathatják az útjukat tovább. A koncepció egyáltalán nem volt új, már az 1960-as években is foglalkoztak vele, de akkor végül úgy vélték, hogy a Saturn V óriásrakéta megvalósítása egyszerűbb és biztosabb módja lesz arra, hogy amerikai űrhajós léphessen a Hold felszínére.

 

Az ULA által felvázolt ACES hajtóanyag-utántöltő állomás koncepciója,a Holdra-szállás egy új megközelítés lehetősége volt

2011-ben fordított előjellel történt meg az eset: az ULA és a NASA által kidolgozott koncepcióra reagálva Richard Shelby, Alabama szenátora felhívta a NASA prominens képviselőit, és közölte, hogy ha még egyszer hallani fog az üzemanyag-depókról, akkor gondoskodni fog arról, hogy a NASA Ames űrközpont (Kalifornia államban található egyébként) által vezetett Űrtechnológiai Programok (Space Technology Programs) egy centet se kapjon a jövőben. Shelby 1987 óta ül a szenátusban, az egyik legbefolyásosabb amerikai politikusok egyike, fenyegetése tehát nem vehető félvállról. A NASA meghátrált, és az ULA dobta a terveket az űrbéli hajtóanyag-állomások terén. 

Helyette a Space Launch System (SLS) óriásrakéta kifejlesztése felé fordul, amely azóta is élvezi Shelby szenátor teljes támogatását, mellesleg pedig az Alabama állambéli Marshall űrközpont felügyeli, illetve a Boeing is ott végzi a gyártás jó részét. A történetet egyébként Eric Berger ásta elő, aki az Ars Technika egyik szerkesztője, tweetjére viszont reagált George Sowers, aki korábban az ULA-nál dolgozott a hajtóanyag-állomás koncepcióján. Bejegyzése szerint a Boeing (az ULA egyik tulajdonosa) ki akarta rúgatni azokat, akik ezen dolgoztak, de végül az ULA elnöke megvédte őket. Viszont az ULA is felhagyott ezzel a koncepcióval, cserébe végül megkapta a Boeing az SLS-t és évi nagyjából 2 milliárd dolláros bevételt a NASA-n keresztül központi költségvetésből.

Ami persze kevésbé néz ki jól, ha azt nézzük, hogy a 2015-re ígért SLS a jelen tervek szerint talán csak 2021-ben indulhat el először, miközben egyetlen indítás árából cirka 22 Falcon Heavy indítást lehetne vásárolni a SpaceX-től. Az űrbéli tankolás koncepciójával ez akár egy Mars küldetést is lehetővé tenne, nemhogy Hold-missziót...

Így érthető valahol, hogy az Artemis programot szeretnék siettetni – tetszik vagy sem, de ilyen téren a NASA és a felette őrködő törvényhozás aggodalmasan nézhet Kínára, amely ha kisebb döccenőkkel is, de egyre lendületesebb űrprogramot valósít meg (erről később). Rövid távon ez még nem lenne probléma, Kína ugyanis nem erőlteti agyon magát – beéri azzal, hogy belátható időn belül átvegye az elsőbbséget, márpedig a jelen helyzetben 2030-2035 körül Kína beérheti az Egyesült Államokat adott esetben. Valahol űrverseny ez is, csak éppen határozott célok helyett inkább a dominanciáról szól.

 

William H. Gerstenmaier, aki a NASA emberes űrrepülésekkel felügyelő osztály igazgatója volt 2019 nyaráig

A versenyhez viszont a NASA-nak is sietnie kell. Mivel a NASA új igazgatója hosszú hiátus után lett csak kinevezve, Jim Bridenstine politikai körökből választott vezető, és eléggé megosztotta a törvényhozást is. Ezzel együtt láthatóan lelkesen és nagy tervekkel vágott neki feladatának. Ebből talán a legnagyobb visszhangot verő az volt, hogy 2019 júliusában gyakorlatilag lefokozta a NASA emberes űrrepüléssel foglalkozó űrprogramjának első és második emberét, és Jim Morhandnak, a NASA igazgató-helyettesének tanácsadójává nevezték ki őket. William H. Gerstenmaier (akinek addig a pontig a hivatalos beosztása az „Emberes Kutatás és Tevékenységek Összekötő Igazgatója” volt) és William „Bill” Hill (ő a Marshall űrközpont igazgatójaként dolgozott) közül az első volt meglepőbb, Gerstenmaier 1977 óta dolgozott a NASA-nál, részt vett az űrrepülőgép-program elindításában, a későbbi Nemzetközi Űrállomást megelőző amerikai űrállomás-programjában (Freedom), majd az 1990-es években a Mir-Shuttle programhoz került, amelynek köszönhetően Moszkvában dolgozott évekig a közös orosz-amerikai űrrepülések végrehajtásán. 2000-ben a Nemzetközi Űrállomás programjának igazgató-helyettese, 2002-től az igazgatója lett. Innen került 2005-ben a korábban említett pozícióba, amely gyakorlatilag azt jelentette, hogy minden az ő kezében futott össze: a Nemzetközi Űrállomás programja, az Űrrepülőgép-program (és annak leállítása), az űrrepülőgép-utáni amerikai űrhajók kifejlesztése, ide értve a hozzájuk szánt hordozórakétákat, és akkor a kereskedelmi teherűrhajó és személyszállító programot még nem is említettük. A szakmában dörzsölt vén rókának tartották, aki szót tudott érteni a politikusokkal, az űrprogramban alvállalkozóként jelenlévő cégvezetőkkel és nem utolsó sorban az orosz űrhivatal vezetőivel és az űripar képviselőivel.

 

 Mivel a Commercial Crew program cégei saját űrruhát csináltak, a NASA űrhajósainak három különböző szkafanderjük is lesz az űrhajókhoz, a képen a SpaceX, a Boeing és a NASA "saját" megoldása

Gerstenmaier utódja Doug Loverro, aki az Amerikai Légierő (USAF), az NSA, illetve Pentagon (más szóval az amerikai védelmi minisztérium) embere, Birdenstine azért választotta őt, mert kellő tapasztalata van a politikai háttérmunka terén, ami ahhoz kell, hogy a törvényhozás által folyton meg-megakasztott programokat újra mozgásba lendítse. Ezzel kvázi azt mondta, hogy Gerstenmaier legfőbb problémája az volt, hogy lassú víz partot mos módszerrel, meghallgatást meghallgatást után végigülő vezetővel nehéz lendületbe hozni az Artemis programot.

Gerstenmaier utolsó „nyilvános” fellépése eredeti szerepkörében pont egy szenátusi meghallgatás volt, ahol az ISS kereskedelmi célú felhasználásáról faggatták a politikusok. A NASA kiszámolta, hogy nagyjából 35 ezer dollárt fog kérni az űrturistáktól egy ISS-en eltöltött napért, ebből 11 250 dollár a WC használata és 22 500 dollár a ellátmány (oxigén, víz, élelmiszer, egészségügyi eszközök és testedző-eszközök használata, stb.), 42 dollár egy kWh elektromos energia és 50 dollár egy GByte-nyi adatforgalom. Ez összességében nem is hatalmas összeg, noha az már érzékenyebb kérdés, hogy vajon miként fogják megoldani a turisták alvását és hogy ne legyenek útban a hivatásos űrhajósoknak.

 

Egy korábbi fantáziarajz a Bigelow Aerospace BA330 űrállomás-moduljához becsatlakozó Crew Dragonról

Az ISS kereskedelmi lehetőségeire elsőként lecsapó cég a Bigelow Aerospace lett, akik 52 millió dolláros áron hirdettek meg egy ISS látogatást a honlapjukon. Az űrturisták a SpaceX Crew Dragon űrhajóin mennének fel, alapvetően az alapszemélyzet váltáskor. Állításuk szerint még 2018-ban „jelentős” letétet helyeztek el a SpaceX-nél, amely 4 úton egyenként 4 űrturista feljuttatását tenné lehetővé. Majd hatalmas csend lett körülötte...

 

Az Axiom Space moduljainak számítógépes fantáziarajza

Nem teljesen ok nélkül, ugyanis 2020 januárjában a NASA bejelentette, hogy az Axiom Space kapta meg a lehetőséget a Nemzetközi Űrállomás kereskedelmi moduljának megépítésére. Az Axiom által biztosított modulokról keveset tudni, de három plusz egy modult látni az általuk kiadott CGI-ken, amelyek egy központi (vezérlő) modul, egy lakómodul, egy tudományos modul míg a plusz egy-egy nagy ablakokkal bíró Föld-megfigyelésre szolgáló egység. A tervek szerint űrturizmusra és piaci alapú kutatásokra lehet majd a modulokat felhasználni. A megbízás elnyerése után most a munka következik, de a tervek szerint 2024 második felében érkezhet az első Axiom modul az ISS-hez.

Végül pedig 2020 februárjában jött egy némileg meglepő hír: Gerstenmaier tanácsadóként dolgozni kezdett a SpaceX-nél, elsődlegesen a NASA számára teljesítendő Crew Dragon repülések minél gördülékenyebbé tételében fog segédkezni...

Az orosz űrprogram rögvalósága?

Még 2018-ban ugye esett egy kis „baleset” a Szojuz MSz-09-el: valahogy egy lyuk került az Orbitális Modul falára, ami miatt szivárgott a belső légkör. A faramuci helyzetet többször is elég abszurd kinyilatkoztatások kísérték, először egy orosz technikus által elkövetett hibának vélték, aztán határozottan állították, hogy az űrhajó építésekor és előkészítésekor a földi személyzet nem vétett hibát, bizonyosan az űrhajósok közül fúrta meg valaki. A lyukat magát lepecsételték, de egy űrsétát is terveztek annak megállapítására, hátha az űrhajó külső falán valamiféle nyomot találnak a sérülés eredetét igazolóan. Az űrsétára sor került, és a jelek szerint a vizsgálatot lezárták... csakhogy az eredmény csak nem akart nyilvánosságra kerülni. 2019. szeptember 18-án egy sajtótájékoztatón fel is tették Dimitrij Rogozinnak, hogy mégis mi lett a vizsgálat eredménye. Rogozin ingerülten annyival reagált, hogy „Pontosan tudjuk mi történt, de nem fogjuk elmondani”. A dolog pedig nagyjából ennyiben is maradt. A jelek szerint a NASA nem is erősködik, hogy megnyugtató választ adjon – tetszik vagy sem, de továbbra is a Roszkoszmosztól és az Enyergijától függnek, már ami az űrhajósaik világűrbe juttatását illeti.

 

A Szojuz MSz-16 (jelenleg tervezett) személyzete: Cassidy, Ivanisin és Vagner,
eredetileg az amerikai űrhajós Tikhonov és Babkin társa lett volna,
őket egészségi okokból február 19-én viszont lecserélték...

2019 elején a Roszkoszmosz nekiállt, hogy felkészüljön az amerikai kereskedelmi űrhajók megérkezésére – mivel nincs nem lenne szükség annyi Szojuz indításra, így a 2009-tól minden évben szokásos négy Szojuz űrhajó indítás helyett 2020-ra csak kettőt irányoztak elő. Az utolsó NASA által megvásárolt Szojuz ülés az MSz-16 fedélzetére szól, amely a tervek szerint 2020 márciusában indul az ISS-re. 2019 végére viszont kezdett aggasztó lenni a jövőkép a NASA számára: a folyamatos csúszások miatt egyre nyilvánvalóbbnak tűnt, hogy sem a Crew Dragon, sem a Starliner nem fogja teljesíteni az eredetileg előírt teszteket az első amerikai alapszemélyzetet szállító űrhajóúthoz (USCV-1). Már az is az asztalra került, hogy az első személyzettel való tesztrepülés (SpX DM-2 illetve Boeing DM-2 jelölés a két cég esetében) rögtön alapszemélyzetet vigyen fel. Közben viszont elkezdődtek a tárgyalások arról, hogy esetleg további Szojuz üléseket vásároljanak az MSz-17 és esetleg az MSz-18 űrhajókon ahhoz, hogy az ISS-en amerikai űrhajós is dolgozhasson.

 

Az Enyergia ábrája a tervezett orosz modulokról, balra a Nauka (2020), középen a Pricsal dokkolómodul (2022), jobbra a NEM energiamodul, alul pedig egy felfújható TM modul, felénk az 'Orel' űrhajót látjuk

Az orosz űrprogram a Szojuz űrhajókon és a Nemzetközi Űrállomáson kívül másfél évtizede az MLM Nauka (~ Tudomány) modul körül forog. A Zarja tartalékjának indult egységet még 2004 kezdték el átépíteni tudományos modulnak, aztán ugye kiderült, hogy a hajtóanyag-rendszerét kvázi utcasarki módon vágták szét, és az egész tele van fémporral. Ez után egy szétszerelés, szétvágás, tisztítás, összehegesztés, tesztelés (jajj, ereszt), újra szétvágás, újra összehegesztés akadálypálya következett. Meg akkor már szükség volt a fedélzeti rendszerek egy részének lecserélésére, sőt, a lejárt szavatosságú rendszerek újrahitelesítésére. Csakhogy a további csúszás megelőzéséhez egy alternatív megoldás került elő: a Nauka külső részére a Fregatt rakéta fokozat tartályainak egy némileg átalakított változatát is felszerelnék, amely „B terv” szinten legalább azt lehetővé tenné, hogy a modul bedokkoljon az űrállomásra. Erre az első hírek szerint szükség is volt, mert az eredeti tartályokon mikrorepedések nyomait és elöregedés nyomait vélték felfedezni. Dimitrij Rogozin ki is jelentette, hogy 2020 nyaránál tovább nem lehet húzni az indítást, mivel egyes elemek szavatossága lejár akkor, és ha ezt a határidőt elvétik, akkor újra kell hitelesíteni ismét ezeket az alkatrészeket.

 

A Nauka tudományos modul 2019 márciusában

A sors azonban nem törődik túlzottan az ilyen fenyegetőzésekkel, az eredeti tartályok átmentek a nyomásteszteken, így végül nem volt szükség a Fregatt-tartályok beépítésére, ezért a tervek szerint 2020 januárjában átszállítják Bajkonurba, hogy aztán november 30-án indulhasson a világűrbe és december 6-án bedokkolhasson az ISS-re. Legalábbis a 2020 februárjában ismert legutolsó tervek szerint.

 

Rogozin 2019 áprilisában bemutatott koncepciója az orosz hordozórakétákra: az Angara család már ismert, a "Volga" és az "Irtysh" (ezt Szojuz-5-ként is ismerjük) az orosz gyártású Zenyit rakéta,
a Jenyiszej és a Don pedig a Szojuz-5-re épülő szupernehéz-hordozórakéták

Közben lassan őrölnek a malmok a rakétaiparban is: az Enyergija és Progressz cégek által épített Szojuz-5 (ami ugye az Ukrajnában épített Zenyit hordozórakéta teljesen orosz változata, nagyobb teljesítménnyel) első indítása átcsúszott 2020-ra, sőt egyre valószínűbb, hogy akár még tovább. Noha a LEO pályára 17,3 tonnát feljuttatni képes rakéta jól illeszkedne az eredeti Szojuz hordozórakéták utódai és a nagyobb Proton közé. Ahol amúgy az Angara lenne, amit a Hrunyicsevi gyáregység épít már másfél évtizede. Az igazán nagy probléma a Proton leváltása és egy szupernehéz hordozórakéta kifejlesztése lenne, ha ugyanis Oroszország részese szeretne lenni a Gateway-programnak, illetve a Föderáció űrhajót valóban a Hold-program részévé szeretné tenni, ahhoz egy megfelelő teljesítményű rakétára is szükség lenne. E téren Dimitrij Rogozin, a Roszkoszmosz vezetője azt nyilatkozta 2019 decemberében, hogy elkészültek és véglegesítve lettek az előzetes tervek. A Jenyiszej néven illetett jármű komoly technikai kihívásokat jelent, mivel csak vasúton szállítható, így átmérő terén erősen korlátozások mellett kell megvalósítani a feladatot. A legtöbb ismert megoldás szerint 6 gyorsítófokozat csokorként veszi körben a hetedik, azonos átmérőjű elemet, amelynek a tetején a második fokozat ül. Anno 2018-ban Vlagyimir Putyin miniszterelnök azt ígérte, hogy 2028-ban indulhat először a világűrbe az új szupernehéz hordozórakéta, de még ez is kisebbfajta csoda lenne a jelenleg tapasztalható csúszások mellett.

 

Az Angara A5 rakétát viszik az első indításához, 2014-ben

A kérdőjelek pedig a kisebb rakéták terén is ott vannak: az Angara rakétacsalád kisebbik, A1.2 jelzésű, illetve a közepes, A5 jelzésű változatából 1-1 prototípus repült még 2014-ben, azóta folyamatosan csúsztak a további indítások, jelenleg (2020 elején) úgy tűnik, hogy 2020 második felében talán 2 indításra sor kerülhet az A1.2 változatból, és a A5 második indítására – de továbbra is vannak kérdőjelek. A tervek szerint 2023-ban épülhet fel az Omszki gyáregység Angara-gyártósora, amely papíron évi 10 rakéta legyártására lesz majd képes. A rakétacsalád jövőjét többször biztosnak nevezték, ám kérdéses, hogyan fog teljesíteni, ha közben már itt a Szojuz-2-1v (a Szojuz-2-1 család legkisebb tagja gyorsítórakéták nélkül és NK-33 hajtóművel az első fokozatban), érkezik a Szojuz-5 és egyre több pletykát hallani egy későbbi, metán hajtóanyagú most éppen Szojuz-6 néven ismert variánsról.

 

2020 januári előadás az orosz Hold-tervekről, 2023-ban indulna először az Orel űrhajó a világűrbe,
2028-ban pedig már a Holdhoz küldenék

Pedig az Angara vinné 2023-ban először a világűrbe az új orosz űrhajót, még személyzet nélkül. 2024-re először személyzet nélkül, majd még abban az évben személyzettel is meglátogatná aztán az ISS-t. Némi képzavar, hogy 2019 márciusában Rogozin még arról beszélt, hogy 2022-ben, 2023-ban, 2024-ben és 2025-ben is a világűrbe indul majd egy és ugyanaz az űrhajó, de Szojuz-5 hordozórakétával. Persze a tervek szerint, amelyek eléggé optimisták. Az űrhajót, amelynek a Föderáció nevet adták korábban, de Rogozin javasolta azt, hogy kereszteljék át Orelre (Sas), mivel a Föderáció nem hangzik elég jól. Későbbi hivatalos bejelentések alapján úgy tűnik, hogy az Orel lett a hivatalos elnevezés.

 

2019 tavaszi ábra egy orosz Hold-körüli űrállomás koncepciója, az Orel űrhajóval és egy különálló Holdkomppal egyetemben

A jövőbeni tervek kapcsán ellentmondásosak a tervek, az amerikai vezetésű Gateway Hold-közeli űrállomás kapcsán felmerül, hogy Oroszország is részt vesz benne, a jelenleg ismert tervek szerint egy zsilip-modullal járulnának hozzá a programhoz. Majd 2019 végén határozottan állítja Oroszország, hogy márpedig ők saját erőből fognak leszállni a Holdon, a jelenlegi ütemtervek szerint 2030-ban. Egy Gateway-másolat űrállomás megépítése mellett. A jelenlegi helyzetben pedig nehéz megítélni, hogy akkor melyik utat is kívánják valóban követni. Nehezen hihető, hogy Oroszország képes lehet egy valóban megvalósítható Holdraszállást megvalósítani - nem is technikai, inkább pénzügyi okokból. Ugyanakkor politikailag jelenleg mégis ezt hangoztatják folyamatosan...

Európa tervei a világűrben

Európa alapvetően furcsa kettősséget mutat: egyfelől mind az Orosz, mind az Amerikai űrügynökséggel szoros kapcsolatot ápol, sőt, mindkettőnél közös programokat is folytatnak, például jó ideje várja az ISS-re szánt európai robotkar, hogy egy orosz modullal feljuthasson a világűrbe. A másik szoros együttműködés az ExoMars program, amely 2016-ban már egy közös Mars-körüli űrszonda és egy kudarccal végződött leszállóegységről szólt, a második körben pedig egy európai Mars-rover leszállása lenne egy orosz építésű űrszondával, Proton rakétával indítva.

 

Az ExoMars roverjének (az elnevezése Rosalind Franklin) építése az Airbus Nagy-Britanniai Stevenageben található gyárában

Amerikai oldalról még szorosabb az együttműködés, az Orion űrhajó műszaki modulja például egyenesen az ESA bartermegállapodásából érkezik, az Airbus Defense and Space műhelyéből, ahogy a Gateway Hold-közeli űrállomásnak is várhatóan több modulja is az ESA-tól érkezik majd.

Az Artemis 2 útnál használandó Európai Műszaki Modul 2 építés alatt Brémában, 2019 szeptemberében

Így futottak neki az ESA tagállamainak képviselői a 2019 novemberi konferenciának a jövő kapcsán. Végül a 22 tagország összesen 12,5 milliárd eurónak (akkori áron kb. 13,9 milliárd dollárnak) megfelelő költségvetést szavazott meg – a 2020-2022 közötti időszakra, vagyis három évre. Így már nem hangzik olyan jól, ugyebár. Pláne, ha hozzátesszük, hogy a 2016-2019-es ciklusra 12 milliárd dolláros költségvetéssel dolgoztak, tehát szó sincs szignifikáns emelésről. Természetesen a tagországok ezen felül is költhetnek és költenek is az űrkutatásra, ám ezzel együtt is látható, hogy Európa továbbra is inkább a NASA illetve a Roszkozmosz mellett képzeli el a jövőjét, és nem kíván túlzottan önállósodni.

Európa bajait talán legjobban a hordozórakétái körüli keverések jellemzik a legjobban. Jelenleg három pillére van az ESA hordozórakéta-családjának: a Vega szilárd hajtóanyagú könnyű hordozórakéta, amelyet főleg Olaszországban építenek, illetve az Ariane 5 közepes-nehéz hordozórakéta, amelyet első sorban Franciaország, Németország és Olaszország finanszíroz és itt is valósul meg a gyártás oroszlánrésze. A kettő között viszont méretes űr volt, amit az orosz Szojuz-2-1 hordozórakétával tömtek be, amelyet az Enyergia gyárt az ESA és az ArianeSpace részére, az indítást pedig a Francia-Guayanán található francia űrközpontból végzik, közel az egyenlítőhöz.

 

Az ESA tervezett rakétacsaládja 2022-re: a Vega már létező rakéta, a Vega-C egy nagyobb verziója ennek, míg az Ariane 6 két változata még fejlesztés alatt van

Egyfelől politikai, másfelől gazdasági és persze önérzeti okokból, de a Szojuzt kipattintják ebből az egyenletből, és az Ariane 5 helyére érkezik egy újabb, olcsóbb Ariane 6, illetve egy erősebb Vega variáns, amelyek így együtt szükségtelenné teszik az orosz rakétát. Itt kezdődnek a problémák, hiszen anno évekig tartott, amíg megegyeztek pontosan milyen koncepció mentén is valósítsák meg. A francia CNES alapvetően az ArianeSpace versenyképességét javítandó minél olcsóbb gyártásra szerette volna terelni a programot. Az Ariane 6 PPH koncepciójában szilárd hajtóanyagú megoldás lett volna az első és második fokozatban, illetve a gyorsítórakétákban, és csak a harmadik fokozatban lett volna egy kis folyékony hajtóanyagú rakétahajtómű, amely a hasznos teher pontos pályára állítását végezte volna el. A szilárd hajtóanyag elvben olcsó megoldást biztosíthat, hiszen az Ariane 5 legdrágább eleme az első fokozatban lévő Vulcain folyékony hidrogént és oxigént égető hajtómű. A maga módján egy igen jó és hatékony hajtómű, csak éppen nehéz versenyezni a SpaceX Falcon 9-esével úgy, hogy ott az egész rakéta olcsóbb, mint az Ariane 5 első fokozata. Az elképzelésnek ugyanakkor erős ellenzői is voltak, akik szerint inkább a Vulcain egyszerűbb és ezáltal olcsóbb változatát kellene kifejleszteni. Végül ez a változat nyerte el a támogatást, és ez a jelenlegi Ariane 62 és 64 alapja.

A költségcsökkentés egyik lépése: a P120C jelű szilárd hajtóanyagú fokozat egyaránt használva lesz a Vega-C első fokozataként és az Ariane 6 gyorsító fokozataként

Az Ariane 6 család kapcsán viszont a legfőbb probléma az újrahasznosíthatóság körüli kérdés, illetve annak életképességével kapcsolatos viták voltak. Prominens vezetők állították (és állítják) határozottan, hogy a SpaceX -féle első-fokozat újrahasznosítás valójában nem életképes gazdaságilag. Több elemzés is készült annak a vizsgálatára, hogy milyen módszerekkel lenne lehetőség az újrahasznosíthatóságra, ám ezek többsége nem volt elég meggyőző a döntéshozók számára. Ennek köszönhetően az ilyen irányú fejlesztések évekig pénzt se kaptak, az ESA és az ArianeSpace határozottan kiállt amellett, hogy az Ariane 6 versenyképes lesz a SpaceX Falcon 9-essel újrahasznosítás nélkül is. Aztán a valóság adott egy gyomrost, mikor a Falcon 9 első fokozatának újabb és újabb sikeres újrahasznosításával a SpaceX a hírek szerint akár 40 millió dolláros árért is vállalta GTO pályára való műholdállítást. Ami az ArianeSpace árának nagyjából kétharmada volt úgy, hogy ők két műholdat állítottak pályára az Ariane 5-el, tehát a két műhold pályája bizonyos korlátok között alkalmazkodnia kellett egymáshoz. Az Ariane 6 a tervek véglegesítésekor az Ariane 5 akkori árának feléért még versenyképes volt, csakhogy 2019-re egyértelmű lett, hogy az árak tovább csökkentek, így az új rakéta valójában már akkor se lesz igazán versenyképes, amikor végre elkészül. Egyre nyilvánvalóbb lett, hogy nem dughatják a homokba a fejüket az ESA felett álló hatalmak sem...

 

Az ESA koncepciója az újrafelhasználható rakétafokozat kifejlesztése kapcsán, az első gyakorlati eredmények leghamarabb 2025-ben kerülhetnek bevetésre, de a valós megoldás 2030-ra várható...

A probléma az, hogy az Ariane 6 család esetében nehézkes az újrahasznosítás beépítése, noha nem lehetetlen. A munka elkezdődött, de alapjában véve csaknem évtizedes lemaradást kell behozni – a SpaceX és a BlueOrigin cégek kvázi felvázolták a következő hordozórakéta-evolúciót, részben, vagy teljes egészében újrahasznosítható rakétafokozatok új metán-üzemanyagot égető hajtóművekkel. A metán több előnnyel is rendelkezik, kvázi pont félúton van a jelenlegi két legnépszerűbb hajtóanyag között, az egyik a kerozin, amely könnyen tárolható, de a hatásfoka nem olyan magas, míg a másik véglet a folyékony hidrogén, amely a legjobb hatásfokkal elégethető üzemanyag, de a tárolása és kezelése sokkal több kihívást jelent. A metán folyékony tárolásához -162°C alatti hőmérsékletet kell biztosítani, ami nem hangzik olyan jól szemben a kerozinnal (ami ugye -47 és +176°C között folyékony), de még mindig sokkal jobban hangzik, mint a -252°C, amely a hidrogén forráspontja. A SpaceX a Raptor, a BlueOrigin a BE-4 hajtóművel közel jár ahhoz, hogy hamarosan metánt éget, modern rakéták indulhassanak el a világűrbe. Európa lépéskényszerben jóváhagyta a velük lépést tartani kívánó Prometheus hajtómű kifejlesztését. A Prometheus cirka 100 tonnás tolóerőt kínál, és a remények szerint a sorozatgyártáskori ára darabonként 1 millió euró körül lehet, ami tizede a már költség-csökkentett, egyszerűbb Vulcain 2.1-nek. A gond az, hogy a Prometheus hajtómű koncepciója évekig kilincselt támogatásért, ha időben felkarolták volna, akár az Ariane 6-hoz is felhasználhatták volna – de ez a hajó már elúszott.

 

A Prometheus hajtómű tizedannyiba kerülhet a remények szerint, mint az Ariane 6 jelenlegi hajtóműve, apró probléma, hogy a SpaceX és a BlueOrigin már most rendelkezik ilyen hajtóművel...

Az Ariane és a CNES tehát felvázolta és propagálni kezdte a saját jövőképüket, amely az Ariane 6 utáni Ariane Next (vagyis Ariane 7) programról szólna. A rakéta két fokozatú lenne, az első fokozatban 9 darab Prometheus, a második fokozatban 1 darab vákuumra optimalizált Prometheus lenne, az első fokozat pedig függőlegesen leszállva visszatérne a kiindulási pontra. Ez így leírva zavarbaejtően emlékeztet a Falcon 9 működésére és felépítésére. Ami új (persze honnan nézzük) a metán használata, ami újabb költségcsökkentő tényező. Az Ariane és a CNES rámutat, hogy a folyékony metán és a folyékony oxigén nagyon hasonló hőmérséklet mellett tárolható, így elég egy fajta tartályból kettőt beépíteni majd – egyszerűsödhet ismét tehát a gyártás.

A fejlesztések lépcsőzetesek, a Prometheus első tesztje 2020-ban várható, a függőleges visszatérés tesztelését a Callisto jármű esélyesen inkább 2021-ben kezdheti el, aztán 2023 körül a THEMIS próbajármű már a Prometheus hajtóművekkel folytathatja azokat nagyobb léptékben. Hogy utána mi lesz, az az, amiről lassan dönteni kellene – a két fő irány az Ariane 6 továbbfejlesztése, avagy egy új Ariane változat kifejlesztése. Az előbbinél fokozatosan lecserélhetnék a hajtóműveket Prometheus-ra, míg az utóbbi hatékonyabb megoldás.

 

Az Ariane 6 három különböző hajtóművet használ, míg a felvázolt utód egy fajta hajtóműre épít,
ha esetleg ismerős: a Falcon 9 másolatát látjuk, amely 2010-ben repült először...

A viták mögött persze összetett helyzet áll. Franciaország például azért támogatja a szilárd hajtóanyagú rakéták fejlesztését, mert a tengeralattjáróról indított ballisztikus rakéták fejlesztésénél ezeket szintén fel tudják használni, legalábbis fejlesztési alapként, vagyis az ezekhez szükséges tudást ilyen téren is kamatoztathatják, ezért is volt csak olyan megoldás elfogadható számukra, ahol van szilárd hajtóanyagú fokozat vagy gyorsítórakéta. Egy másik probléma gazdasági jellegű – mikor a Vega C és az Ariane 6 esetében használni szándékozott P120C szilárd hajtóanyagú rakétafokozat gyártásáról döntöttek volna, csúnya viták keveredtek amiatt, mert Németország területére sokkal kevesebb pénz jutott volna vissza az ország által nyújtott támogatás mértékéhez képest. Olyan nyakatekert megoldást találtak ki elsőre, hogy a P120C kompozit burkolatának egyik felét Olaszországban, a másik felét Németországban gyártanák, és a két felet aztán majd Olaszországban szerelnék össze, és töltenék meg a hajtóanyaggal. Nyilvánvalóan felesleges ezért két külön gyártósort felépíteni és egy extra logisztikai műveletet beiktatni, de a tagországok kívánságait szem előtt kell tartaniuk. Szóval végül, hosszas tárgyalások után a megoldás az lett, hogy a P120C gyártása teljes egészében maradt az olasz Avio cégnél, míg a németek a Phoebus és részben az Icarus programmal lettek kárpótolva, az előbbi a szénszál erősítésű műanyag hajtóanyag-tartályainak kifejlesztését és gyártását célozta, utóbbi pedig ennek az Ariane 6 második fokozatban használható sorozatgyártásra érett folyománya.

 

Az Ariane 6 első fokozatában használatos Vulcain 2.1 hajtóművek gyártás közben

Az ArianeSpace ezzel együtt optimistán tekint a jövőbe: már 15 Ariane 6 indításra szóló megrendelése van, igaz ebből hat a Galileo navigációs műholdakra vonatkozik, egy pedig a francia hadsereg Optique-3 kémműholdjára, vagyis a megrendelők fele állami, és nem piaci alapú. Azonban a helyzetet jól jellemzi, hogy az európai SES kommunikációs cég szerette volna, ha az O3b műholdhálózatát az ArianeSpace indítja, de ők nem tudtak rakétát biztosítani 2021-re. Így a cég kénytelen-kelletlen a SpaceX-hez fordult, hogy két Falcon 9 indítással juttassa fel az O3b mPOWER műholdakat. A jelek szerint - legalábbis rövid távon - az európai űrrakétáknál inkább az a probléma, hogy nem tudják az igényeket kielégíteni...

 

A Vega-C 2019 júliusi útjának végzetes pillanata: a rakéta letért a tervezett pályájáról...

Pedig azért kihívások itt is akadnak, 2019 július 10-én a 15.-dik Vega-C indítás kudarcot vallott, miután a második fokozat beindulása után a hordozórakéta letért a tervezett pályájáról, és így elveszett az Egyesült Arab Emírségek Falcon Eye-1 kettős célú (kereskedelmi és katonai célú) képalkotó műholdja. A Vega 14 sikeres indításon volt túl ekkor, de a vizsgálat szerint a második fokozat (melynek típusjele Zefiro-23) felső dóm része nem bírta a hő- illetve mechanikai terhelést, és ez vezetett a kudarchoz. Noha kudarcok esélye velejárója a hordozórakéta-iparnak, a bizalom törékeny dolog, így például az Egyesült Arab Emírségek az eset után a Falcon Eye-2 műholdat a drágább Szojuz-2-1 hordozórakétával szeretné pályára állítani. A Vega várhatóan 2020 márciusában indulhat el következő útjára, a nagyobb teljesítményű Vega-C (C mint Common, vagyis közös, utalva az Ariane 6-nál is használt gyorsítórakéta-fokozatra, ami váltja a jelenlegi Vega első fokozatot) pedig 2020 végén.

A Space Rider robot-űrhajó tervezett útja

Ezzel együtt ígéretes projektek így is vannak a horizonton, a 2019 novemberi költségvetési tervekben jóvá hagyták a Space Rider személyzet nélküli, újrafelhasználható mini-űrhajó megépítését (a programot első sorban Olaszország finanszírozza, és ennek megfelelően a pénz is főleg olasz cégeknél le elköltve). A Space Rider egy mini-űrrepülőgép, amely hosszú hónapokig képes a Föld körül keringeni, pályáját megváltoztatva, miközben cubesatokat bocsáthat ki, különféle tudományos méréseket végezhet vagy kísérleteket hajthat végre. Az út végén a hajtóművet és napelemeket tartalmazó műszaki egységét leválasztva a jármű visszatér a légkörbe, ahol repülőgépként haladva lassul le, és végül siklóernyővel száll le. Azonban itt is meg kell jegyezni, hogy ez pepitában ugyan az, mint amit az amerikai Védelmi Minisztérium által finanszírozott Boeing X-37 űrrepülőgép programja 2006 óta rendszeresen végrehajt, nagyobb léptékben. Persze az is tény, hogy a Space Rider (ha esetleg úgy alakul) egy lépés lehet egy embereket is szállítani képes európai űrrepülőgép felé. Legalábbis vannak ilyen irányú remények is...

Kína törekvései

Kína űrprogramja bizonyos szintig párhuzamba állítható a szovjet űrprogrammal, még a sikerekről is viszonylag szűkszavúan nyilatkoznak, és keveset lehet tudni – ha pedig valami baleset történik, akkor legtöbbször némaságba burkolódznak vagy csak nagyon kevés információt osztanak meg róla a világgal. Ez a CZ-5 nehéz hordozórakéta esetében is hasonló volt, a 2017. július 2-án induló második útján az egyik első fokozatban lévő YF-77 jelzésű hajtómű nem részletezett meghibásodást szenvedett, és így nem sikerült a megfelelő pályát elérnie, kudarcba fullasztva a küldetést és elvesztve a Shijian-18 műholdat. A CZ-5 fontossága jól átlátható, ha végignézzük a terveket: Hold-program, méghozzá emberes Hold-program, amihez ugyebár egy ilyen méretű rakéta szükséges. Tervekben van a Mars-program beindítása és felfuttatása, amelyhez szintén szükséges a CZ-5. Nem is szólva az immár hosszú éveket késő Tianhe űrállomásról, amely a Mirhez hasonló kiépítésben egy bázismodul (ez a Tianhe) és két tudományos modulból (Wentian és Mengtian) áll majd, illetve később tovább bővíthető lesz. Ezzel a sor még mindig nem ért véget: 2024-ben két űrteleszkópot is szeretnének indítani, az egyik a Föld körüli pályán, a Hubble űrteleszkóphoz hasonló Xun Tian lesz, a másik pedig a SPORT (Solar Polar Orbit Telescope) névre hallgató, Nap körül keringő űrteleszkóp lenne. Két év alatt áttervezték az első fokozatot és az YF-77 hajtóműveket, hogy a felmerült probléma ne ismétlődhessen meg – de ezzel helyben járásra késztetve a kínai űrprogram jó részét.

 

A 2019 december 27-ei CZ-5 indítás összefoglaló videója

Érthető tehát, hogy nagy volt a várakozás a 2017-es fiaskó utáni első CZ-5 rakétára, amely végül 2019. december 27-én elstartolt a wenchangi indítóállásról, orrában a Shijian-20 műholddal, amely geostacionárius pályára állt végül, és részben kommunikációs műholdként dolgozik majd, részben pedig egy kvantum-kommunikációs teszt végrehajtásában is segédkezni fog.

2018-as videó a kínai médiából az építés alatt álló Tianhe űrállomásról (24:22-től), a hírek szerint a bázis modul és az egyik tudományos modul már indításra készen áll, csak a hordozórakétára várnak...

Kína 2020-ra rengeteg dolgot tervez tehát: többek között az első kínai Mars-szondát, a Beidou navigációs rendszer műholdjainak pályára állításának befejezését, a Chang'e-5 holdszondát, utóbbi holdmintákat hozna vissza a Földre, és amely egyben lezárná a kínai holdprogram egy szakaszát. Ezen kívül pedig nem kevesebb, mint három új hordozórakéta, a nehéz CZ-5B (ez a CZ-5 személyzettel repülő űrmissziókhoz szánt alváltozata), illetve a kisebb CZ-7A és a CZ-8 első indítása is a naptárba került.

A CMS 2019-es promóciós videója, a videó végén a Tianhe űrállomás építésének ábráját, majd egy Holdraszállásról szóló bevágás látható, végül egy bolygóközi űrhajót mutatnak...

Talán nem meglepő, hogy Kína középtávú tervei - követve a NASA és a Roszkoszmosz terveit - egy emberes Holdraszállásról szólnak. A CZ-5B hordozórakéta ehhez nem elég erős, a tervezett CZ-9 szupernehéz hordozórakéta feladata lenne az űrhajó eljuttatása a Holdhoz, az előzetes adatok szerint majd 140 tonnát képes Föld-körüli pályára, és 50 tonnát a Hold felé elindítani. A Kínai Hold-program nem újkeletű, már évtizedekkel ezelőtt voltak erről szóló feljegyzéseik, makettjeik, de jó pár éve már a gyakorlati megvalósításról szóló bizonyítékok is napvilágra kerültek, például egy Holdkomp leszállóegységének prototípusát 2016-ban tesztelték. A feladatra az Orionhoz és az Orelhez hasonló, csonkakúp alakú új személyszállító űrhajó is épül, de ennek elnevezése még nem ismert, de a méretei és kialakítása alapján a korai Orion tervekre emlékeztet. Az első útja egy személyzet nélküli változatnak a CZ-5B első útján várható, 2020 áprilisában.

A Starship lassan formát ölt

 

A Starhopper, Starship és Superheavy hozzávetőleges méretarányai és kinézete,
ahogy eredetileg tervezték

Elon Musk nagyjából három éve mutatta be a Falcon rakéták és Dragon űrhajók utáni generációt, akkor BFR-ként (~Kurva Nagy Rakéta) hivatkozott rá, ebből később lett a hivatalos Superheavy (Szupernehéz) hordozórakéta és a Starship (Csillaghajó) űrhajó. Menet közben rengeteg minden változott a tervben, például eredetileg 12 méteres átmérőből 9 méteres lett, „összement” egy kicsit egy évvel később. Majd újabb másfél év, és 2019 elején Musk bejelentette, hogy az addig szénszálas műanyag kompozit helyett az egészet rozsdamentes acélból készítik el. A hír eléggé félelmetes, hiszen a SpaceX egy komplett gyártómintát épített már meg a kompozit műanyag testhez, és kezdték el azzal a munkát. Részleteket nem nagyon árultak el, de a jelek szerint a gyártás nem ment túl jól. A kompozit műanyagból való gyártás ismerten nem gyalog-galopp, könnyű selejtet készíteni, és ehhez képest irgalmatlanul drága a nyersanyag. Úgy fogalmazott Musk egy interjúban, hogy cirka 135$ per kilogramm a kompozit műanyag ára, és nagyjából 35% mindenképpen veszendőbe megy, így a végére közelebb van a 200$ per kilogrammhoz a valós költség. Ehhez képest a rozsdamentes acél alig 3 dollárba kerül – még ha több is kell belőle, akkor is két nagyságrendnyi a különbség.

 

Az első „valódi” Raptor hajtómű teljes teljesítményen dolgozik 2019 februárjában

A másik fontos elem a Raptor hajtómű, ez ugye szintén összement kicsit az évek alatt, de a lényeg, hogy sikerült megépíteni belőle... pár darabot. Az első februárban elérte végre a kívánt teljesítményszintet, igaz ezt nem számszerűsítették – noha a 2017-es IAC előadáson említett 250 bar égőtér-nyomást sikerült megugrani, sőt még túl is szárnyalták (268,9 bart értek el, ami „véletlenül” pont nagyobb, mint az RD-180-as hajtómű által birtokolt rekordnak tekinthető 267 bar-os érték, újabb lehetőséget adva az öndicséretre). Ha ebből indulunk ki, akkor feltehetően a tengerszinten 1700 kN-os tolóerőt tudja a hajtómű, ami igen szép eredmény. A másodikat beépítették a Starhopperbe is pár teszt erejéig, majd jött több teszthajtómű, míg a hatodikat dedikáltan a Starhopperbe szánták.

A Starhopper „váza” készen és összeépítve három Raptor hajtómű-makettel 2019. január 11-én

A Starhopper ugyanakkor félig-meddig kudarc lett. Eredetileg arról volt szó, hogy 9 km-es magasságba repülhet majd (erre vonatkozó kérelmet nyújtottak be az amerikai légügyi hivatalnak), és vele fogják a hajtómű repülés közbeni viselkedését tesztelni, a korai képeken még három Raptor beépítését is ábrázolták. Csakhogy több probléma is adódott, noha ezek egy részéről csak pletykák és sejtések vannak. Az egyik ismert eset az, hogy a Starhopper vékony rozsdamentes acélból készült, belső merevítés nélküli orr-része egy viharos napon felborult és összelapult. Az orr-részt nem javították ki, inkább az alsó részt (amiben a hajtóanyag-tartályok és a hajtómű található) befejezték, és az orr rész nélkül próbálták ki. Végül csak egyetlen Raptor került a Starhopper aljába, és csak egy 150 méteres, alig egy perces ugrásra volt lehetősége.

Ha nyíltan nem is verték nagy dobra, a jelek szerint a Starhopper gyártásánál adódtak problémák, ezért az eredeti elképzeléstől eltérően két további prototípus építését kezdték meg párhuzamosan. A Starship Mk.1 (Texasban) és Mk.2 (Floridában) rakétákat két konkurens csapat építi, a két csapat megosztja egymással a tapasztalatait, de alapvetően versenyeznek egymással. Az Mk.1 és Mk.2 is 3-3 darab Raptor hajtóművel lesz felszerelve, a jelenlegi ütemterv szerint idén októberben indulhat(nak) a maximum 20 km magasságú tesztrepülésre. Feltehetően azonban ez később lesz, az első pár „ugrás” inkább pár száz méteres lesz, nem fognak egyből 20 km-es magasságba törni. Aztán jön egy nagy sebességű szuborbitális tesztrepülés, ez csak találgatás jelenleg, de feltehetően ehhez már az Mk.3 változat érkezik, aminek több, mint 3 hajtóműve lesz. Végül az Mk.4 és Mk.5 lenne az első két orbitális tesztrepülésre használt változat, ami a Superheavy hordozórakéta orrán juthat a világűrbe.

 

Építés alatt álló Atlas rakéták, jól láthatóak az előre elkészített gyűrűk,
amelyekből majd a tartályok lesznek összehegesztve

 

A gyártás különböző stádiumában lévő Atlas rakéták

 

Az Atlas tartályának szerkezeti ábrája, ez már inkább csak technikai érdekesség, de ahogy haladunk fentről lefelé, egyre vastagabb acéllemezből készülnek a gyűrűk, hiszen egyre nagyobb tömeget tartanak

A rozsdamentes acél elsőre furcsa megoldásnak tűnhet, a repülőgép- és űriparban az alumínium-ötvözetek használata a megszokott a szerkezeti elemek gyártásánál, mivel nagyon jó a szilárdságuk a tömegükhöz képest. Eddig (és most is) a kompozit műanyagokat tekintik a következő nagy ugrásnak, mert még kisebb tömeg mellett tudják az adott elvárt szilárdságot hozni (itt egyébként leginkább szakítószilárdságról és nyomószilárdságról beszélünk). Pedig a rozsdamentes acél nem újdonság, az 1950-es években az amerikai Atlas ballisztikus rakéták esetén is erre esett a választás. Az Atlas egy mai szemmel nézve eléggé egzotikus rakéta, számtalan technikai megoldása az 1940-es és 1950-es évek rakétafejlesztéseinek útkeresését tükrözi. Ennek egyike volt az, hogy rozsdamentes acélból készült a rakétatest, illetve a kvázi rakétatestként funkcionáló hajtóanyagtartályok. A tartályokat előre elkészített gyűrűkből hegesztették össze, és olyan vékony volt a faluk, hogy a szerkezeti szilárdságot azzal érték el, hogy a tartályban folyamatosan túlnyomást tartottak fenn – ha nem volt benne hajtóanyag, akkor túlnyomáson tartott nitrogént szivattyúztak beléjük.

 

Drónfelvétel a Floridában épülő Starship Mk.2-ről, szeptember közepéről, láthatóak az előre legyártott gyűrűk, balra a már csaknem kész alsó rész, alul középen pedig az épülő orr-rész

Egy apró érdekesség egyébként kiderült: a Raptor hajtómű fejlesztése az Amerikai Légierő Powerhead Demo programjára építkezett, amelyet az 1990-es években egy full-flow staged combustion ciklusú rakétahajtómű megépítését célozta. A program végül nem ért célba, de a fejlesztéshez használt eszközök és az abban részt vevő mérnökök egy része később a SpaceX-hez kerültek. Az Atlas – rozsdamentes acél, illetve a Powerhead Demo – Raptor párhuzam egyébként újabb példák arra, hogy a SpaceX igyekszik a korábban már alkalmazott megoldásokra építkezni, amikor fejlesztésről van szó.

A szeptember 29-i „előadás”

 

A NASA igazgatójának nem túl diplomatikus nyilatkozata a SpaceX – Elon Musk előadás előtt

Így jutunk el szeptember 29-ig, amikor Elon Musk a texasi Bocachica melletti SpaceX indítóbázison, háta mögött a Starship Mk.1-gyel bemutatta a legújabb fejleményeket. Egy apró intermezzo előtte: Jim Bridenstine, a NASA igazgatója egy Twitter-üzenetben csúnyán odaszúrt a SpaceX-nek, mely szerint nagyon várja a SpaceX előadását, de örülne, ha a Kereskedelmi Személyszállítás (olvasd Dragon v2 vagy Crew Dragon) kapcsán is ilyen lelkesedést látna a cégtől, miközben több éves lemaradásban vannak, és ideje lenne az amerikai adófizetők pénzéért cserébe tartani a határidőket. Bridenstine egy kisebb gyülölet-cunamit kapott eme tweet alá, míg páran azért védelmükbe vették, mondván csak arra reflektál, hogy örülne, ha a NASA alvállalkozói betartanák a vállalt határidőket. A kérdést a CNN riporternője nekiszegezte Elon Musknak az előadás után, aki viccesen visszakérdezett, hogy Kereskedelmi Személyszállítást vagy SLS-t írt Bridenstine, és a riporternő is nevetve megjegyezte, hogy teljesen felcserélhető a kettő, hiszen az SLS is súlyos csúszásban van. Bridenstine egy interjúban később úgy fogalmazott, hogy nem csak a SpaceX-nek szólt, hanem minden alvállalkozónak, aki túl sokat ígér és túl keveset nyújt. A „vihar” viszonylag gyorsan el is ült, nem sokkal később Bridenstine már arról írt, hogy jó hangulatú telefonbeszélgetésen egyeztetett Elon Muskkal, és meghívást kapott a SpaceX főhadiszállására.

Hozzá kell tenni, a NASA - SpaceX csörte nem friss, anno még 2017-ben kezdődött a Hold-megkerülési történettel, mikor a NASA bejelentette, hogy megvizsgálja azt, hogy 2019-ben az EM-1 úton emberrel a fedélzetén indulna egyből a Hold-megkerülésre az SLS / Orion páros. A SpaceX pedig erre bejelentette, hogy ők 2018-ban egy Falcon Heavy rakétával a Hold körüli útra küldenének egy Dragon v2 űrhajót emberekkel a fedélzetén. Ha az évszámokat megnézzük, láthatjuk, hogy egyik ígéret sem valósult meg, de a jelek szerint a NASA bizony veszélyforrásként kezeli a Starshipet, hiszen az egész Artemis-programot megkérdőjelezi, ha megvalósul...

 

A hatalmas Starship Mk.1 mögött eltörpül a Falcon-1 első fokozata – ők alkotják a díszletet az előadáson

A szeptember 29-i előadás színpadán a Texasban összeépített Starship Mk.1 prototípus előtt került sor – a háttérben pedig ott volt mellette egy Falcon-1 első fokozat, amely a SpaceX első rakétája volt. Musk kis előadása azzal kezdődött, hogy mennyire fontos elérni az űrhajózásban is azt, ami a légi közlekedésben már megvalósult, vagyis hogy bárki számára elérhető legyen. Majd ismét visszautalt a Falcon-1-re, a SpaceX első rakétájára, ezért is került szeptember 28-ára az előadás (emm... igen...), mivel ez a 11. évfordulója az első sikeres Falcon-1 indításnak. Majd arról beszélt, hogy megpróbálták az első fokozatot visszahozni, de nagyon naivak voltak, mivel egy ejtőernyőre épülő megoldást választottak. Felidézte, hogy mérgesen kikelt az ejtőernyő gyártójára, mondván, hogy az általa gyártott ejtőernyő nem működött – majd beismerte, hogy nem az ő hibájuk volt valójában, hogy a sűrűbb légkörbe visszatérő, nem irányított rakétafokozat egyszerűen szétszakadt. Ez a rész azért nagyon érdekes, mert korábban sehol sem emlegették az ejtőernyővel való fokozat-visszahozást, leginkább csak pletykákból lehetett róla tudni. Képet vagy videót egyébként most sem mutattak be róla...

Majd a Grasshopper, a Falcon-9 első fokozatának függőlegesen leszállni képes tesztpéldánya került kivetítésre, pontosabban annak egyik videója. A mögötte lévő Starship Mk.1 ugyanazt a tesztrepülést fogja végrehajtani, amit a Grasshopper tett meg anno, nagyjából 20 km magasra fog felemelkedni és aztán leszállni, mindezt 1-2 hónapon belül (vagyis 2019. október-november, elvben). Ezután a 2018-as Falcon Heavy tesztindítást mutatják be újra, amelynek az orrában ugyebár egy Tesla roadster utazott el a mélyűrbe. A videóban látható az, ahogy a középső fokozat, ha csak pár tíz méterrel is, de a bárka mellett ér tengert, majd a két oldalsó gyorsító fokozat csaknem szinkronban száll le Floridában.

 

A Starship tervezett adatai, a tömegnél a javítás utólagoson került erre a képre...

Ekkor került bemutatásra a legutóbbi Starship változat, a fehér-fekete színből ezüst-fekete lett, már csak két nagyobb szárny maradt a hátsó részen és két kisebb kacsaszárny az elején. Az orron a hatalmas üveg-orr-kilátó továbbra is megvan (ezzel kapcsolatban nagyon szkeptikus vagyok), majd 6 szint látható ablakokkal alatta. Alatta az adatok: hossz 50 méter, átmérő 9 méter, üres tömeg 85 tonna (ugye korábban azt mondta, hogy 120 tonna lesz), hajtóanyag tömege 1200 tonna, a világűrbe felvihető tömeg 150 tonna, míg a Földre tipikusan visszahozható tömeg 50 tonna. Musk ki is javította aztán, hogy a feliratozás téves, az üres tömeg valójában 120 tonna, bár nagyon szeretné, ha csak 85 tonna lenne.

Kiemelte a teljes újrafelhasználhatóság fontosságát, és elismerte, hogy az elején csak 100 tonnát fognak tudni a világűrbe vinni, de úgy véli jó úton haladnak majd a 150 tonna felé. Jött aztán egy videó arról, hogyan fog a Starship leszállni, pontosabban a leszállás végső fázisát mutatta, nagyjából 4 km-es magasságtól kezdve. A két hátsó szárny a jelek szerint az űrhajó hossztengelyében lesz kitéríthető, tehát előröl nézve le- és fel hajtható, ezzel befolyásolva azt, mennyi felhajtóerő termelődjön rajtuk. Az űrhajó aztán mindössze cirka 350-400 méteres magasságban „leejti” a rakéta farokrészét, és függőleges állásba tornázza magát a hajtóművek begyújtásával, majd finoman leszáll.

A Starship hajtómű-elrendezése ismét változott, három légköri és három vákuumra optimalizált
Raptor kap helyet a farokrészen

A Starship hajtómű-elrendezése ismét változott, hajdan, még 2016-ban 2 légköri és 4 vákuumra optimalizáltról volt szó, aztán egy év múlva 3+4 felállás volt említve, 2018-ban pedig 7 darab légkörre optimalizált megoldás volt prezentálva. A mostani képen középen három légköri Raptor (kisebb haranggal) és körülöttük 3 vákuumra optimalizált hajtómű látható. A légköri hajtóműveket 15°-ban lehet kitéríteni maximum, a világűrben használt hajtóművek fixen vannak beépítve, a manőverezéshez kis rakétahajtóműveket használnának. Az Mk.1 és Mk.2 pedig csak a középső három Raptort kapja meg, mivel nem fog a világűrbe felmenni.

 

A hővédő pajzs a Starship hasán

A hővédő pajzsot mutatták aztán meg, a Starship hasán hatszögletű kerámia modulokból felépített pajzs lesz, a felső részen nem szükséges külön hővédelem, mivel a rozsdamentes acél elbírja a várható hőterelést. Az acél kapcsán kitért arra, hogy noha szobahőmérsékleten az acél nem tűnik sokkal jobb választásnak, mint a kompozit műanyag vagy az alumínium-lítium ötvözetek, nagyon hideg hőmérsékleten (a folyékony oxigén forráspontja cirka mínusz 183°C, tehát ez alatt kell tartani) sokkal erősebb, mint a szóba jöhető alternatívái. Arról nem is szólva, hogy az acél olvadáspontja 1500°C körüli, míg az alumíniumé 3-400°C. Ez a két tényező ideálissá teszi az újrafelhasználható űrhajón való alkalmazáshoz. Majd az ára következik, ebbe nagyon belezavarodott Musk, a lényeg, hogy a rozsdamentes acél kilója hozzávetőleg 3$ körüli, míg a szénszálas kompozit műanyagé 135$. Vagyis sokkal olcsóbban lehet járművet építeni acélból, mint kompozit műanyagból. Kitér arra is, hogy a Starship Mk.1 acélszerkezetét kültéren hegesztették össze, márpedig kompozit műanyag vagy alumínium-lítium esetén ez nem lett volna lehetséges. A lehetőségek terén felhozta, hogy adott esetben a Holdon vagy a Marson az acélt fel lehet vágni, más célra összehegeszteni, tehát e téren is sok lehetőséget nyújt a jövőben az acél.

 

Az első fokozat, a Super Heavy

Jött a gyorsító vagy első fokozat, a Super Heavy: 68 méter hosszú, 9 méter átmérőjű, 3300 tonnányi hajtóanyagot lehet beletankolni, és az alján 37 Raptor hajtómű található. Itt Musk megint belekeveredett, említett 31 aztán 24 hajtóművet is, majd azzal próbálta feloldani a helyzetet, hogy szabadon konfigurálható lesz az igényeknek és lehetőségeknek megfelelően. A hajtóművek össz-tolóereje 7500 tonna körüli (itt álljunk meg egy picit, ugyanis ez azt jelenti, hogy 202 tonna tolóerőt kell leadnia minden Raptornak 37 hajtómű esetén, illetve 250 tonnás tolóerőnél 30 hajtóműre lesz szükség), amivel 5000 tonna körüli indulótömeg esetén másfélszeres tolóerő per tömeg értéket lehet elérni, ami igen jónak számít. Itt arra érdemes kitérni, hogy gyorsan kiszámoljuk a Super Heavy üres tömegét: na most a felírt adatok alapján 230-280 tonna jön ki, attól függően, hogy a Starship teherbírása 100 vagy 150 tonna.

Ezután egy Raptor-teszt került bemutatásra, ahol hozzávetőleg 50 másodpercig a működésben lévő hajtómű, majd a Starhopper 150 méteres ugrása volt látható. Ezután egy ábrán egy ember (alig pixelnyi), a Starhopper (18,4 méter), a Millenium Falcon a Csillagok Háborújából (34,75m), a Starship Mk.1 (50m) és a Starship / Super Heavy (118m).

Ekkor egy élő és CGI felvételekből összevegyített videó volt látható, hogy fog kinézni a Starship indítóállás, és egy új videó arról, hogy áll pályára a Starship, illetve hogyan fékez, majd száll le a Super Heavy. Ezután két Starship egy összedokkolást hajtott végre a világűrben, hogy üzemanyagot tankoljanak az egyikből a másikba. Az újratankolás lehetőségének fontosságát ismét kihangsúlyozta, ahogy azt is, hogy nem szivattyúkat használnának, hanem az egyszerű tehetetlenséget, apró manőverekkel létrehozott gyorsulás miatt folyna majd át az egyik űrhajóból a másikba a hajtóanyag.

Ezután egy Holdra leszálló Starship látható, a háttérben egy holdbázissal, majd a külső bolygók kerülnek sorra, mint a Szaturnusz, de a leggyorsabb út a több-bolygós fajhoz egy önellátó város a Marson, ami a SpaceX célja.

A Kérdez-Felek részben kifejtette, hogy a texasi és a floridai csapat kvázi versenyez, és így nehéz megmondani, hogy melyik indítóállásról fog az első emberes Starship indításra sor kerülni. Egy másik kérdésre válaszul elárulta, hogy az Mk.1 és Mk.2 még un. hideg gáz (nitrogén) manőverező hajtóművekkel bír, amelyek elég rossz hatásfokkal bírnak. Remélhetőleg az Mk.3-tól kezdve átállhatnak a forró gáz, nevezetesen a metán-oxigén hajtóanyagot elégető hajtóművekhez, amelyek sokkal jobb hatásfokkal bírnak, így a függőlegesbe való manőverezéshez nem szükséges a fő hajtóművek beindítására. A kérdés amúgy arról szólt, hogy az Mk.1 végre fogja-e hajtani a videóban bemutatott siklórepülésből függőleges repülésbe való átmenetet, de erre nem lett teljesen egyértelmű válasz adva. A következő kérdésnél az került elő, hogyan fogják a mélyhűtött oxigént és metánt folyékonyan tartani. Elon Musk válasza szerint a leszálláshoz használt hajtóanyag a fő hajtóanyag-tartályon belül van elhelyezve egy belső tartályban, a külső tartályban pedig vákuum lesz, így megfelelő szigetelés mellett nagyon minimális vagy akár semmiféle extra hűtésre nincs szükség ahhoz, hogy hónapokig folyékony halmazállapotban tartsák a hajtóanyagot. Felemlítették, hogyan szándékozzák biztosítani a csíramentességet úgy, hogy a szabad ég alatt zajlik a gyártás (a csíramentesség alatt azt értjük, hogy minimalizáljuk az űrjárművön a baktériumok, vírusok vagy más élőlények jelenlétét, hogy ne szennyezhessen be más égitesteket). A válasz inkább kitérés volt, amelyben arról beszélt Musk, hogy a Marson nagyon hideg van és magas az UV sugárzás, így potenciálisan kevés problémát okozhat az esetlegesen az űrhajón megtapadt élőflóra.

A későbbi Twitter üzenetekből még kiderült, hogy egy Raptor hajtómű ára már most is 1 millió dollár alatti, és a cél az, hogy nagyjából 250 ezer dollárra vagy akár annál is alacsonyabbra nyomják ezt le – viszonyításképpen az RD-180 hajtómű (amit például az Atlas-V rakéta első fokozatában használnak) ára cirka 24-25 millió dollár, az SSME vagyis RS-25D (űrrepülőgép és az SLS első fokozata) nagyjából 50 millió dollár, a legnagyobb konkurens, a Blue Origin BE-4 hajtóműve pedig a hírek szerint 8 millió dollár per darab.

A Starship Mk.1 2019 novemberi, sikertelen nyomástesztjéről készült videó, bal oldalt a háttérben látható a Starhopper még

Eddig az előadás, most pedig az utózönge. A texasi gyártelep kvázi le is állt a „verseny” után, hamarosan az előre elkészített acélgyűrűk is eltűntek a telepről, amelyeket korábban sorban egymás mellett gyűjtöttek. Az Mk.1 további sorsa nem lett túl fényes: egy nyomástesztnél az oxigéntartály felső részénél szétszakadt a hegesztés, majd bejelentették, hogy az Mk.1-et szétbontják, és nekiállnak inkább az első repülőképes tesztjármű építésének, amit immár SN1 néven emlegetett Musk. Tweetje szerint sorban fognak érkezni a prototípusok, SN1-től akár SN20-ig, és ha minden jól fog menni már, akkor átállnak a sorozatgyártásra. December végén azt nyilatkozta, hogy cirka 3 hónap múlva várható az első repülési teszt, de ugye ezt már eljátszotta az Mk.1 kapcsán is.

 

A Starship SN1 tartályainak folyékony nitrogén-tesztelésekor bekövetkezett baleset, 2020 februárjában

Az SN1 építése iszonyatos tempóban haladt, 2020 februárjára a tartály és az orr-szekció is elkészült, új gyártási módszert próbáltak ki, az acélgyűrűk egyetlen hosszú lemezből lettek kialakítva (szemben az Mk.1 esetében látott, néhány esetben 7-8 darabból összehegesztettel), a felület is sokkal simább, igényesebb volt (persze csak az Mk.1-hez viszonyítva).

 

Balra az Mk.1 teste, jobbra az SN1 teste, jól látható mennyivel bizalomgerjesztőbb az utóbbi...

Az SN1 azonban még addig sem jutott, mint az Mk.1, 2020 február 28-án egy mélyhűtött nitrogénnel végrehajtott tartály-teszteléskor a tartály alja feltehetően felszakadt, és az egész testrész (amelyen az orr-szekció még nem volt rajta) felemelkedett a levegőbe. A roncsokat eltávolították az állványról, és Musk tömören csak annyit reagált, hogy az SN2 már épül...

A Starship SN1 2020 február 28-ai mélyhűtött nitrogénes tesztjekor bekövetkezett baleset

Ezzel együtt a Starship formálódása új korszakba lépett, és a jelek szerint egy sor téren legalább akkora előrelépés lesz, mint az újrafelhasználható Falcon-9 első fokozat volt az egyszer használatos rakétákhoz képest. Egy példával élve a SpaceX immár két dedikált hajóval bír a célból, hogy az aláhulló áramvonalazó kúpokat, amelyek ejtőernyővel ereszkednek alá, hatalmas hálókban elkapják, mielőtt a tengerbe csobbannának. A cég már egész kis flottával bír: három leszállóhelyként funkcionáló bárka, az ezeket mozgató vontatóhajók, a vízbe visszaérő Dragon űrhajókat kihalászó mentőhajók, és a fent említett áramvonalazó kúpokat elkapó hajók. A Starship esetében ilyen jellegű kiadásokkal nem kell számolni, hiszen a Super Heavy rakéta és a Starship maga is szárazföldre tér majd vissza. Ez is egyfajta költségcsökkentő tényező.

A kérdés persze még mindig az, hogy mikor? Noha az Mk.1 bemutatása először igen optimista hangokat hívott életre, végül kiderült, hogy korántsem eszik olyan forrón a kását – lehet, hogy a SpaceX igen olcsó megoldásokat keres, de ennek az ára a nagy kudarcesély. Persze ilyenkor mindig vissza lehet utalni arra, hajdan milyen nevetséges hibákat követtek el a Falcon-1 esetében. Úgy tűnik meg kell szokni, hogy a SpaceX számára a sikerhez a látványos durranásokon keresztül vezet az út...

A futottak még kategória jelöltjei

A Blue Origint korábban is a SpaceX nagy kihívójának neveztem, egyfelől azért, mert a világ leggazdagabb embere, Jeff Bezos, az Amazon alapítója és fő részvényese direkt arra hozta létre, hogy az emberi űrhajózást új korszakba, a világűrbe kolonizálásába vezesse. Másfelől pedig azért, mert Bezos az elmúlt években gigászi összegeket öntött a cégbe, óvatos becslések szerint is az elmúlt 5 évben legalább 4 milliárd dollárt.

 

Jeff Bezos, a Blue Origin tulajdonosa tart beszédet még 2017-ben egy már többször repült New Shepard fokozat és egy New Shepard kapszula-makett előtt állva

A cég ugyebár inkább a New Shepard űrugró járművel került először a hírekbe, ez egy egy fokozatú szuborbitális űrjármű, amely utasokat vihet fel a 100km-es, nemzetközileg elismert „űrhatár” fölé, hogy ott pár perces súlytalanság után visszahozza őket biztonságban a Földre. A kereskedelmi űrugrást úgy 20 éve próbálják sokan népszerűsíteni és megvalósítani, a legelső komolyabb pályázó, a Virgin Galactic még mindig csak a célegyenesben érzi magát, miközben a Blue Origin bizony alaposan feljött a nyakára.

A 2019 decemberi NS-12 (New Shepard – 12) repülés videója

A New Shepard végül 2019 december 11-én repült tizenkettedik alkalommal, fedélzetén egy sok súlytalansági kísérlettel és képeslappal. A tervek még mindig arról szólnak, hogy egy-két tesztrepülésre szükség lesz az első emberrel a fedélzeten végrehajtott út előtt, de az még nem tisztázott, hogy az első kereskedelmi űrugrásra befizetett utas mikor fog indulni.

 

A BE-4 hajtómű ábrája

A cég utóbbi időben nagyobb figyelmet kapott eleme a New Glenn rakéta, amely igen jelentős, akár 45 tonnás terhet is vihet Föld körüli pályára, az első fokozata pedig újra-felhasználható, hasonlóan a SpaceX Falcon 9-nél használt koncepcióhoz, egy hajóra száll majd a tervek szerint le. Ugyan már egy sor potenciális megrendelővel írtak alá szerződést, a rakéta maga még sehol. Persze azt nem lehet mondani, hogy nem történt semmi, az Alabama állambéli Huntsville-ben átadták a rakétahajtóműveket gyáregységét befogadó hatalmas épületegyüttest. A helyszín nem véletlen: itt található a NASA Marshall űrközpont, amelynek a területén többek között rakéta-hajtómű tesztállásokat vettek ki tartós bérletbe, hogy a New Glenn hajtóműveit tesztelhessék. Az első fokozatban használt Be-4 metán-oxigén elegyet égető hajtómű várhatóan 2020 végére fejezi be a szükséges teszteket, még májusban leszállítanak két hajtóművet az ULA (United Launch Alliance, a Boeing és a Lockheed-Martin cégek közös űrrakéta-indító leányvállalata) számára, akik a Vulkan rakétában szándékozzák használni majd.

Cape Canaveral-ben az LC-36 (Launch Complex – 36 vagyis a 36-os Indító Komplexum) 2015 óta a Blue Origin tartós bérlete, és nekiálltak teljesen átépíteni, ahol a rakétaindítás mellett nem messze egy hatalmas hangárban fog a New Glenn rakéták végszerelése folyni. Az építkezés gőzerővel halad, de 2020 vége előtt nem várható, hogy elkészülnek.

 

A Blue Origin által megvárásolt ex-Stena Freighter átépítés közben Pensacolában, a leglátványosabb változás a hajó végn lévő két kéményt érintette, eredetileg így nézett ki

Az első fokozat tengeren való leszállásához persze szükséges egy nagy hajó is – a Blue Origin még 2018-ban vásárolta meg a 21 ezer tonnás Stena Freighter Ro-Ro teherhajót (Roll-On, Roll-Off, olyan teherhajó, amelynek hatalmas belső rakterébe a teherjárművek a saját kerekeiken gurulnak be, majd a célállomáson gurulnak ki), hogy átalakítsák leszálló-platformnak. A SpaceX ugyebár egy uszályt használ erre a célra, ami mindenekelőtt olcsóbb megoldás, másfelől nincs a fedélzetén ember a fokozat visszatérése közben. A Blue Origin úgy döntött, hogy kellően megbízhatónak vélik a rendszerüket, hogy közvetlenül egy hajóra tegyék le a rakétafokozatot. Az ex-Stena Freighter-t már elkezdték átalakítani, és várhatóan 2020 végére ez is elkészül.

 

A Blue Origin jövőbeni tervei...

A jövő tehát fényes, olyannyira, hogy egy kiszivárgott dia szerint valójában a cégnek alaposan eltervezett minden lépése, a dia bal alsó végén a jelenlegi vagy a közeli jövőben várható tervek szerepelnek, mint a többször használható rakétahajtóművek, a New Shepard és a New Glenn. Utóbbiból három (majd négy) irányba ágazik szét, olyan elemeket felsorolva, mint a már ismert Blue Moon elnevezésű Hold-szonda, ám betekintést enged a távlati tervekbe, amelyek között szerepel az űrbéli Napelem- és Nukleáris energiaforrások fejlesztése, az űrbéli gyártás, az automata megközelítés és dokkolás két űrjármű között, a roverek (önjáró bolygó- és holdkutató járművek), űrruhák, emberes űrrepülés, űrbéli hajtóanyag-depók, és aztán összefutnak a „Habitats”-ban, amik leginkább az űrállomásoknak fordíthatóak. Innen pedig már egy ágon fut tovább a terv (vagy álom): Holdbázis, majd Űrtelepek, más szóval űrbéli kolonizáció…

A Northrop Grumman és az OmegA rakéta balul elsült tesztje

Az OrbitalATK-t tavaly felvásárló Northrop Grumman cég nagy lendülettel vetette bele magát a kereskedelmi és állami indításokért folyó versenybe az OmegA rakétával, amelynek első fokozatát 2019 májusában élőben közvetítve tesztelték. A SpaceX komoly médiajelenléte sok változást hozott, például ma már általánosak az efféle nyílt, élőben sugárzott bemutatók, mivel mindenki rájött, hogy mennyire fontos a közvélemény elnyerése, a „rajongók” kiszolgálása. A Northrop Grumman is ebbe az irányba ment el, de sajnos kevésbé sikeresen – az OmegA első fokozat tesztje alapvetően sikeresnek volt tekinthető, leszámítva azt az apróságot, hogy a fúvóka nagyjából másfél perc után szétrobbant. Az ilyesmi egy ilyen tesztelésnél nem rendkívüli esemény, és rögtön alátámasztja, miért van szükség a tesztelésekre, csakhogy ezzel együtt is kellemetlen, mert a média és a nézők is valahol hibátlan működést várnak el...

Az OmegA első fokozatának tesztelése 2019. május 30-án

A cég persze meg is látta a lehetőséget abban, hogy fordítsa a saját javára ezt: a rakéta honlapján ( https://www.northropgrumman.com/space/omega-rocket/ ) kihangsúlyozták, hogy a megbízhatóságot és a fejlesztéskori transzparenciát (átláthatóságot) mindennél többre tartják, így a potenciális vevők tisztába lehetnek azzal, mennyire alapos és kidolgozott tesztprogram keretében keresték meg a lehetséges hibákat és hogyan orvosolták őket. A cég ugyanakkor többé-kevésbé egyedül maradt a költséglefaragások megoldásánál – az európai ArianeSpace-hez hasonlóan az OmegA is azért lenne versenyképes a gyártó szerint, mert a fejlesztést meglévő technológiákra alapozzák (az első fokozat az űrrepülőgépek SRB szilárd hajtóanyagú gyorsítórakétájára épül, a második fokozat RL-10 hajtóműve kismillió helyen van már használatban, és a Castor gyorsítórakéták is több évtizedes múltra tekintenek vissza), a minél egyszerűbb és letisztultabb gyártástechnológia biztosítaná, hogy olcsón lehessen gyártani, és így legyenek versenyképesek. Azóta Európában feladták a főleg szilárd hajtóanyagra épülő koncepciót, és az Ariane-6 inkább csak az Ariane-5-nél egyszerűbb gyártástechnológia és logisztika miatt lenne olcsóbb – de már nem zárkóznak el az újrahasznosíthatóságtól.

 

A NorthropGrumman cég rakéta-portfoliója

Az OmegA jövője leginkább az Amerikai Légierő pályázatán elért sikertől függ – maga a Northrop Grumman vezetősége sem igazán hangsúlyozza, hogy folytatják a rakéta fejlesztését és a 2021-re kitűzött első indítást, ha esetleg a Légierő nem választja ki őket...

A Virgin cégcsoport nehézségei

 

A Cosmic Girl elnevezésű indító-repülőgép szárnya alatt a LauncherOne makettje

 Anno a Virgin volt a OneWeb műholdas internetes szolgáltatócég egyik első partnere, hajdan a műholdak gyártása és pályára állításuk kapcsán is vérmes reményeket tápláltak, eleve a Virgin Galactic LauncherOne projektje nagyrészt a OneWeb műholdak pályára állítását célozta, már a képességei terén is (egy műholdat tudna közvetlenül 1200 km-es vagy két műholdat alacsonyabb magasságba felvinni, ahonnan aztán a saját hajtóműveikkel érnék el a végső keringési magasságot). A Virgin egy új leányvállalatot hozott létre, a Virgin Orbitot, és a LauncherOne projektnél a hordozórakétát immár nem a WhiteKnightTwo hordozó-repülőgép alól akarták indítani, hanem egy kiszuperált Jumbo Jet alól (amely a Virgin légitársaságánál szolgált korábban). Csak közben a OneWeb más kapcsolatokat is kiépített, részben azért, mert a Virgin nagyon lassan haladt a fejlesztésekkel. Az ArianeSpace-hez vitték az indítások nagy részét, a műholdak gyártásáról pedig az Airbus cég űripari részlegével állapodtak meg. Anno még 2015-ben írtak alá egy megállapodást a Virginnel 39 indításról (cirka 6 millió dollár per indítás, vagyis összesen 234 millió dollárról), valamint további opció 100 indításról. Érdemes megjegyezni, hogy az első indításra 2017-ben került volna sor, a kezdeti képesség-tesztelések céljából. Menet közben, mivel a LauncherOne nem igazán haladt, elkezdték átütemezni a terveket, immár nem a OneWeb első fázisának kiépítéséről volt szó, hanem arról, hogy később az esetlegesen meghibásodó műholdak pótlását rugalmasan majd a Virgin Orbit által indított rakétákkal oldják meg.

 

LauncherOne rakéták építés alatt

2017-ben ezért nekiálltak tárgyalásokat folytatni arról, hogy a 39 indítást milyen formán ütemezzék (érdemes megjegyezni, hogy 2017-ben sem a Virgin Galactic nem kezdte el a rakétateszteket, sem a OneWebnek nem volt indításra kész műholdja), majd 2018-ban a OneWeb közölte, hogy ők a 4 első (eredetileg 2017-re ütemezett) kezdeti indításra tartanak csak igényt (mivel a szerződés erről elég specifikusan beszél), de a maradék 35 indítástól elállnának. Innentől majdnem egy éves tárgyalássorozat kezdődött, amely végül 2019 júniusában oda torkolt, hogy a Virgin Orbit bírósághoz fordult amiatt, hogy a szerződéstől elállás miatt összesen 70 millió dolláros fájdalomdíjra jogosultak, a OneWeb pedig ebből 46,36 millióval még mindig tartozik. A OneWeb vitatta a felperes igényét, és szintén a szerződésre hivatkozva úgy véli, 48 millió dollárt már így is kifizettek egy olyan szolgáltatásért, amelyet végül mégse fognak igénybe venni. A 35 indítás lemondása egyébként azért következett be, mert menet közben adott tömeget adott pályára juttatni az eredeti, 6 millió dolláros áron egyszerűen már nem versenyképes. Még ha két műholdat is vinne fel a LauncherOne, akkor is 3 millió per műhold lenne – a Szojuz-2-1b rakéta esetén, amennyiben 34 műholdat visznek fel, akkor is nagyjából 2 millió dollár per műhold áron megállnak. Érthető, hogy ilyen árkülönbségnél a OneWeb picit sem rajong a Virgin megoldásáért...

A Virgin Orbit szempontjából azért kínos az eset, mert a OneWeb volt az elsődleges megrendelőjük, noha a NASA és az Amerikai Védelmi Minisztérium, illetve néhány kisebb cég is rendelt meg tőlük közben indítást, a OneWeb által lemondott indítások mennyisége eléggé aláássa a cég jövőbeni terveit.

A Virgin Galactic sem áll jobban ugyanakkor, mint testvércége. A több, mint másfél évtizede zajló fejlesztés ellenére még 2020 februárjában sem tudjuk, mikor indulhat az első kereskedelmi űrugrás a cég StarShipTwo típusú járműveivel. A VSS Enterprise 2014-es balesete (erről anno itt írtam) óta a VSS Unity 2018-ban kezdte meg a hajtóművel való tesztrepüléseket, és 2019 februárjában 89,9 km-es csúcsmagasságot ért el, ráadásul a fedélzetén volt utasként a Virgin űrhajókiképző program vezetője, Beth Moses. A 89,9km-es pályacsúcs elég ahhoz, hogy az Egyesült Államok által űrhajósoknak ismerjék el a gép fedélzetén lévőket (ott 50 mérföld, vagyis cirka 80 kilométeres magasság a világűr határa), noha a nemzetközileg elismert határ a 100 km (vagyis a Kármán-vonal).

A Virgin Galactic és Under Armor együttműködéssel létrehozott 'űrruha' bemutatója,
középen Sir Richard Branson, a Virgin cégcsoport fő tulajdonosa és vezetője

Noha több, mint egy éve nem került sor újabb repülésre, azért történtek előrelépések az első kereskedelmi űrugrásra, az Új-Mexikói Spaceport America kereskedelmi űrkikötőben található bázist elkezdték felfejleszteni, előkészíteni az első vendégekre, bemutatták az egyenruhákat és az űrruhákat, átrepült a VSS Eve és a VSS Unity a Spaceport America-i új központba. Anyagilag viszont a cégnek 210 millió dolláros vesztesége volt, és noha közel 8000 ember jelezte szándékát arra, hogy igénybe vegye a Virgin Galactic szolgáltatásait, a jövő még mindig elég ködös a cég számára...

A StratoLaunch hattyúdala (?)

A StratoLaunch ugyebár a másik Microsoft-milliárdos alapító, Paul Allen egyik cége volt, amely két kiselejtezett (de repképes) Boeing 747 alkatrészeiből és egy újonnan épített kompozit műanyag, kettős törzsű sárkányszerkezettel megépített óriásgép, a Roc segítségével 10-12 km magasból indított volna rakétákat. A cég jó 10 éve indult, de nagyon lassan csordogáltak az ígéretes koncepció megvalósításáról szóló hírek. A Roc kínzó lassúsággal épült, és csak 2017 környékén kezdtek el az első biztató hírek megjelenni, hogy lassan tényleg formát ölt, sőt, 2018-ban még felfelé törtek a cég reményei: korábban hosszú hiátus volt a rakéta kérdése (anno a SpaceX és az Orbital cég is felmerült), majd bejelentették, hogy saját maguk fejlesztenek egy rakétát, sőt belengettek egy ember szállítására is alkalmas űrrepülőgép koncepcióját.

A Roc első repülése

Aztán gyűlni kezdtek a sötét fellegek: először a saját rakétafejlesztést kaszálták el, és az Orbital cég (amelyet közben a Northrop Grumman felvásárolt) Pegasus XL típusú, kisebb rakétáját kínálták csak indítási lehetőségnek. Ennek értelme persze kérdőjeles, hiszen azt a rakétát gyártó cég saját (Stargazer elnevezésű) repülőgépével indíthatták amúgy is, tehát a Roc feleslegesen nagy erre a célra. Aztán bekövetkezett Paul Allen halála 2018 októberében. A StratoLaunch 2019 elején bejelentette, hogy a Roc végre elkészült, és április 13-án sikeresen a levegőbe is emelkedett. Majd nem sokkal később felröppent a hír: a StratoLaunch bezárja kapuit, a Rocot pedig el akarja adni a céget finanszírozó befektetési alap (a korábban Paul Allen által vezetett Vulcan Inc.), mégpedig 400 millió dollárért.

A vásárlót 2019 decemberében jelentették be, aki a Cerberus Capital Management elnevezésű kockázati befektető cég. Az új tulajdonos határozottan kiáll amellett, hogy a cég folytatja a terveit, és az év végére 87 főre bővítette a létszámot (amely időközben 13 főre olvadt), és reményei szerint 2020-ban a repülési teszteket is hamarosan újra tudják indítani...

Akikről nem esett szó, és az űripar helyzete...

Igazából rengeteg kisebb szereplőről kellene még szót ejteni, de egyszerűen az erőforrások ezek részletezésére egyszerűen szűkösek. Pedig vannak pozitív példák, mint a Rocketlab, amelyről csak két bekezdés volt a 2018-as összefoglalótban, de 2019-ben hat, 2020 februárjáig további egy sikeres indításon vannak túl, és további 10 indítás várható még idén, többek között a Moon Express két mikro Hold-szondájának indítása. Ők a pozitív példa...

 A 11. RocketLab Electron rakéta indítása 2020 január 31-én, amely az amerikai NRO törpe kísérleti kémműholdját (NROL-151) állította pályára

De hogy ellenpéldát is hozzunk, a Jim Cantrell (aki a SpaceX előtti időkben Elon Musk tanácsadója, illetve a SpaceX alapításakor még a cég egyik első alkalmazottja volt) legutóbbi cége, a Vector Launch végül 2019 decemberében csődöt jelentett, miután a pénzügyi helyzetét nem sikerült stabilizálni, hogy több indításra szóló megrendelést is a zsebükben tudhattak és még 2017-ben két sikeres teszt-indítást is maguk mögött tudhattak.

Az űripar sose volt egyszerű történet, noha a SpaceX képében egy új hőse van, amelynek fénye elhomályosítja azon sokak bukásának figyelmeztető fényét, akik minden akaratuk, lehetőségük és olykor pénzük ellenére se tudták megvetni a lábukat. Debra Werner, a SpaceNews.com publicistája egy érdekes cikkben mutat rá arra, hogy ez most hova vezetett: újságírói szemszögből látja, hogy olykor mennyire ellentmondásos nyilatkozatok látnak napvilágra. Az egyik startup-tulajdonos azt nyilatkozza a riporternek, hogy az indító-rakéta üzemeltető cég nem talál másik műholdat a sajátja mellé, ezért késlekedik annak pályára állítása. A rakétaüzemeltető teljesen másképpen látja a helyzetet, állítása szerint a Startup egyszerűen nem tudja kifizetni az indítás költségét. Ez mondhatnánk hétköznapi esetnek is, de pont ez a rémisztő benne - ennyire nehéz az űriparban őszinte választ találni...

Mivel hatalmas a verseny, a frissen induló cégeknek fel kell hívniuk magukra a kockázati befektetők figyelmét, ezért sokszor túlságosan is nagyravágyó terveket mutatnak be. De ha esetleg meg is sikerül szerezni a befektetők figyelmét, annak fenntartása is legalább ennyire fontos, hiszen sokszor csupán egyetlen befektetőtől függ a cég sorsa, ha az nem elégedett a megvalósulás ütemével, egyszerűen odébbállhat, az egyik pillanatról a másikra bedöntve a startupot. A piaci szereplők egy része pedig amiatt aggódik, hogy a SpaceX (és hasonló, sikeresebb cégek) által felkorbácsolt pénzügyi figyelem és bizalom gyorsan elolvadhat, ha a befektetők kvázi irreális ötletekbe rakott tőkéjükről rövid úton kiderül, hogy ablakon kidobott pénz volt csupán.

 

A Maxar WorldView Legion műholdjának fantáziarajza

A Maxar Technologies technológiai vezetője, Dr. Walter Scott elmondása szerint az hogy, a cég saját Worldview Legion elnevezésű műhold-rendszeréről jó ideje nem beszél, tudatos döntés és nem pedig valamit el szeretnének titkolni. Egyszerűen azt vették észre, hogy ha történt egy bejelentésük, hirtelen öt Startup kezdte el azt mondani, hogy ezt ők is meg tudják csinálni, és így a befektetői figyelmet elvonják a Maxartól. Márpedig a cég 2019 végén 3,1 milliárd dolláros hosszútávú adósságállományt görget maga előtt,é s a Worldview Legion rendszer tervezett 6 műholdjától várják, hogy stabilizálja a cég pénzügyi helyzetét. A műholdak 30cm-es felbontású képeket képesek készíteni egy-egy területről akár napi 15 alkalommal, ami jelenleg egyedülálló képesség a civil piacon.

A RocketLab legnagyobb befektetője a Bessemer Venture Partners alelnöke, Tess Hatch szerint a probléma az, hogy abban a pillanatban, hogy a vállalkozó túlzásokba esik, már nehéz megállni, és egyre mélyebbre csúszik. Ő mérnökként (ex-Boeing és SpaceX alkalmazott) például konzervatív, és nem vevő arra, ha túl magasra lő egy újonc cég. Csakhogy sok befektetőnek nincs ilyen szakember a tárgyalóasztalánál, így könnyen lehet, hogy hinni szeretnének a túlzásoknak. Hiszen Elon Musk is már 2005-ben arról beszélt, hogy majd embert akar világűrbe juttatni. Sokan pedig nem akarnak lecsúszni a következő nagy kiugrásról...

A műholdas internetszolgáltatás és az űrvadnyugat

Korábban már bemutattam a műholdas internetszolgáltatás új generációjának két fő szereplőjét, a SpaceX-féle Starlinket, illetve a OneWebet. Ők egyenként is több ezer műholdat szeretnének pályára állítani, hogy az egész Földön bárhol gigabit körüli internetszolgáltatást tudjanak biztosítani, viszonylag alacsony (25-50 ms) késleltetéssel.

 

A Starlink tervezett első szintje, 72 pályán egyenként 22 műhold, ami ugye 1582-őt jelent összesen

Csakhogy belépett egy harmadik nagyágyú, az Amazon egy jelenleg még csak Project Kuiper neven ismert 3236 műholdas rendszert tervez pályára állítani 590, 610 és 630 kilométeres magasságba. Az FCC (Federal Communications Commision, vagyis a Szövetségi Távközlési Bizottság) információkérésére elárulták, hogy a műholdak tervezésén és kivitelezésén, illetve a komplett rendszer működésének kidolgozásán munkálkodnak jelenleg. Ebből az következik, hogy még az sincs fixálva, hogy a műholdak milyen meghajtást kapnak (annyit elárultak, hogy a semlegesgáz rendszertől kezdve az ion-hajtóművekig mindenfélét vizsgálnak). De szintén nincs információ arról, hogy mikor és mivel fogják a világűrbe állítani őket. Az Amazon fő részvényese pedig ugye Jeff Bezos, akinek ott van a Blue Origin cége, mely saját hordozórakétákkal bír, tehát a SpaceX-hez hasonlóan kvázi egy kézben vannak a legfontosabb elemek a kiépítéshez. Igazából ez már önmagában is eléggé aggasztó a többi piaci szereplőnek. Az Iridium éppen végezne az Iridium NEXT műhold-hálózatával, ám ha a StarLink, a OneWeb és a Project Kuiper színre lép, nem sok babér fog teremni nekik. A OneWeb egyik vezetője, Thomas Whayne el is ismerte, ha Bezos is belép ebbe a szegmensbe, akkor bizony komoly versenyre kell számítaniuk, mert olyan pénzügyi hátterük van, amiről a OneWeb és a SpaceX is csak álmodhat még...

A Starlink negyedik indításához való előkészülettel, 60 műholddal a Falcon 9 orrában

Az Amazon legnagyobb problémája, hogy elkésett az első bálról, az un. Ka frekvencia tartomány műholdak számára kiosztani szándékozott frekvenciáinak nagy részét a SpaceX és a OneWeb már „megnyerte” az amerikai FCC-től, így csak egy szűk tartományban reménykedhet, ami az elérhető sávszélesség és a felhasználói mennyiség szempontjából korlátozó tényező lehet. Az Amazon azt szeretné elérni, hogy az FCC vizsgálja felül a döntést, és így lehetőséget kapjon a csatornák bővítésére. Érthető okokból a SpaceX és a OneWeb is ellentámadásba lendült, igyekeznek felhívni a figyelmet arra, hogy ha egy már aláírt szerződést próbálna esetleg az FCC módosítani, akkor azzal alááshatják a bizalmat a Bizottság felé. A felek harca pedig a munkaerőért is folyik, a Project Kuiper programigazgatója, Rajeev Badyal a SpaceX-től lett elcsábítva, ahol négy évig a műholdakért (meg nem nevezetten a Starlink műholdakért) felelős igazgató-helyettes volt.

 

A Tintin A (balra) és Tintin B (jobbra) műholdak a Paz műhold tartóállványának két oldalán

Közben a SpaceX nekiállt a teszteknek, a két legelső kísérleti műhold, a Tintin A és Tintin B még 2018. február 22-én állt pályára a Paz műhold indításakor, másodlagos teherként. Ez egyfelől egy új piaci szegmensbe lépés első eseménye volt, hiszen a SpaceX saját műholddal nem rendelkezett eddig, így szükséges a kommunikációs és irányítási forgatókönyveket, belső szabályokat kialakítani és letesztelni – nem mellesleg pedig a Nemzetközi Telekommunikációs Szövetség (ITU) által adott frekvenciahasználati engedélynek van egy tétele, mely szerint ha záros határidőn belül nem kezdi el használni a cég az adott frekvenciákat, akkor az ITU az engedélyt visszavonhatja, és a frekvenciatartományt újra kioszthatja másnak.

A műholdak tervezett pályáját is módosították, eredetileg 1150 km magas keringési pályában gondolkoztak, ami abból előnyös, hogy a legtöbb alacsony keringési magasságú (LEO) műholdat és űrjárművet elkerülik, illetve ilyen magasságban nincs már számottevő légellenállás, így nem kell a pályastabilitással annyit törődni. Csakhogy 2018-ben a SpaceX az amerikai rádiófrekvencia-felügyeletnél (FCC) kérvényezte, hogy alacsonyabb, 550 km-es pályára állíthassa a műholdjait. Erre két oka is van: egyfelől az alacsonyabb pálya miatt a kommunikáció késleltetése alacsonyabb lehet (1150 km-es magasságban kb. 25 ms-ot számoltak, ez 550 km-en 15 ms-ra csökkenne), másfelől viszont sokkal egyszerűbb a meghibásodott és/vagy lejárt élettartamú műholdak légkörbe vezetése, ezáltal a hatóságok által előírt megsemmisítés kevesebb hajtóanyagot igényel. Tudniillik eddig is sok fejtörést okoztak a működésképtelen vagy élettartamuk végéhez közeledő műholdak, de ha több ezer új műhold fog megjelenni, akkor most már nem lehet halogatni a szabályozást. De erről később...

A korábbi cikkben már említve volt, hogy keresik nemzetközi szinten is a lehetőséget arra, hogy valami közös szabályozást bevezessenek, nos, november 20-án Sharm-el-Sheikhben az ITU (International Telecommunication Union – Nemzetközi Telekommunikációs Szövetség) tagjai megállapodtak, hogy milyen feltételekkel kaphatják meg a mega-műhold rendszerek a frekvenciaengedélyeket. A korábbi szabályok szerint elég volt egyetlen műholdat pályára állítani a szolgáltatónak, hogy az engedélyt véglegesítsék – de ugye azért, mert a szabályokat nem több százas vagy ezres műholdrendszerekre alkották meg. Ez egy érthető okokból kihasználható kiskapu: elég valakinek egy tartományt igényelnie, aztán egyetlen apró műholdat pályára állítania, majd a tartományt évekre megkaphatta, amivel üzleti előnyre tehet szert (kizárhatja a konkurenciát, vagy a saját üzleti érdekeit felhasználva manipulálhatja a versenyt). Ezt használta ki a SpaceX is a Tintin A és B esetében. Az új szabályozás szerint szerint egy-egy tartományt 14 évre kaphatnak meg az igénylés jóváhagyása után, és automatikusan elveszik, ha a műholdrendszer 10%-át nem állítják pályára 2 éven belül, az 50%-át 5 éven belül illetve 100%-át 7 éven belül. Ezzel biztosítanák be a visszaélések elkerülését.

 

A Starlink műholdak nem sokkal a kibocsátásuk után

Az első „éles” Starlink indításra 2019. május 24-én került sor, egy már repült Falcon-9 első fokozatra épülő rakétával nem kevesebb, mint 60 műholdat állítottak nagyjából 440 km-es keringési pályára, a kibocsátás után a hatvan műholdból három nem reagált a földi irányítás utasításaira, így meghibásodottként tartják számon őket, és előbb-utóbb (egy éven belül) a légellenállás miatt el fognak égni a légkörben. A maradék 57-ből kettő nem emelkedett a megcélzott 550 km-es keringési pályára, hanem a pályaváltozásaikat figyelik meg, hogy a légellenállás miként befolyásolja a pályájukat. A maradék 55 állt pályára, és fogják a kezdeti tesztekhez felhasználni őket. Ezek a 227 kg-os műholdak egyébként még nem a végleges változatok (a SpaceX v0.9-es változatként hivatkozik rájuk), de ion-hajtóművel rendelkeznek, amelyek nagyon apró tolóerőt tudnak leadni, ellenben a hagyományos kémiai rakétahajtóművekhez képest (amit például a Szojuz vagy a legtöbb műhold használ) sokkal jobb a tömeg-hatásfoka, vagyis adott tömegért cserébe sokkal komolyabb manőverek végrehajtását teszi lehetővé.

 

A Starlink-44 és az Aeolus pálya-találkozásának ábrája

A mega-műholdrajok problémája viszonylag hamar jelentkezett: 2019 augusztusában az ESA Aeolus műholdja és a Starlink-44 műhold viszonylag alacsony (cirka 320 km) keringési pályán voltak, és bizonyos szintű (nagyjából 1:50000) esély mutatkozott a számítások szerint arra, hogy a két műhold összeütközik, nagyjából egy hét múlva. Ez nagyjából ötször kisebb esély, mint ami az űriparban elfogadott a kitérő manőver végrehajtásáról (ami 1:10000). Az erről szóló figyelmeztetést az amerikai légierő űrmegfigyelő radarközpontja elküldte mind a SpaceX, mind az ESA részére, utóbbiak pedig egy e-mailt is küldtek a SpaceX Starlink irányítóközpontjában, hogy megvitassák a teendőket. A két fél nem egészen ért egyet abban, hogy mi volt a reakció. Az ESA szerint a SpaceX tömören közölte, hogy ők nem fogják megváltoztatni a műholdjuk pályáját. A Starlink-44 egyébként egyike a két „hátrahagyott” műholdnak, amelynél azt szeretnék megfigyelni, hogy a légellenállás miatt hogyan változik a műhold pályája, hogyan lassul le, és adott esetben semmisül majd meg a légkörben. Erre az információra nagy szüksége van a SpaceX-nek, mivel az FAA csak olyan amerikai műholdnak ad indítási engedélyt, amelynél az irányított megsemmisítés (vagy előre kijelölt, úgynevezett „temető-pályákra” való állítás) megoldott. A SpaceX viszont úgy nyilatkozott utólag, hogy őket valóban megkereste az ESA, ám megegyeztek abban, hogy nincs szükség beavatkozásra. A gond ez után következett, mivel az amerikai légierő a folyamatos követés által pontosított adatokból már azt vette ki, hogy a találkozás esélye 1:1000-es szintre nőtt, ami már messze az a kategória, amikor ki kell térni. A gond az volt, hogy az ESA ugyan többször is próbálta felvenni a SpaceX-szel a kapcsolatot, de ők nem reagáltak egyszer sem, így végül szeptember 2-án az Aeolus pályáját cirka 300 méterrel megemelték, hogy biztosan elkerüljék az összeütközést.

Itt egy picit érdemes ellamentálni egy dolgon: a világűrben ugyanis nincs elfogadott „KRESZ”, nincsenek szabályok, hogy milyen helyzetben kinek kell odébb manővereznie, hogy elkerüljék a balesetet. Az ESA is elismeri, hogy a SpaceX nem csinált semmi rosszat, mivel semmi sem kötelezi őket, hogy ilyenkor reagáljanak vagy kitérjenek. Az amerikai légierő 32 értesítést adott az ESA-nak, és 29-et a SpaceX-nek arról, hogy a két műhold mekkora eséllyel ütközik össze, így ők mossák kezeiket. A SpaceX az eset után azt hangsúlyozta, hogy a Starlink műholdjainál automatikus ütközésfigyelési és kitérési rendszer működik, amely addig már 16 alkalommal hajtott végre pályamódosító manővert. Azt érdemes hozzátenni, hogy a kommunikáció ilyen esetben is hasznos, hiszen adott esetben a másik fél így tud róla, hogy nem szükséges felesleges manővert végrehajtani. 

A kommunikációval kapcsolatos problémák terén a SpaceX arra hivatkozott, hogy egy programhiba miatt a Starlink illetékesei egyszerűen nem kapták meg az ESA leveleit, de vizsgálják a problémát és elhárítják azt. A dolog azért pikáns, mert ekkor még „mindössze” 60 Starlink műholdról beszélünk (ebből ugye 57 működik, három meghibásodott), márpedig a SpaceX akár 12.000 (!) műholdból álló rendszer kiépítését tervezi (amit nemrég megfejeltek még 30.000, harmincezer műholdra szóló kérelemmel). Melyből 7.518 bizony 340 és 360 km közötti pályán fog keringeni majd, vagyis nagyjából abban a magasságban, amelyben az Aeulos és a Starlink-44 esete is történt...

 

Fantáziarajz a Starlink műholdakról

Azt is jegyezzük meg, hogy az első 60 műholdból 3 meghibásodott – ez 5%-os érték, és anno az FCC direkt kötelezte is a SpaceX-et arra, hogy készítsen tanulmányt arról, mi következhet be, ha a műholdjaik 1, 5 vagy 10 százaléka meghibásodna a pályán keringve. A SpaceX természetesen teljesítette a kérést, de azzal a kiemeléssel, hogy bőven egy százalék alatt várható a gyakorlatban majd – amint látjuk, legalábbis az elején, még az 5% is bőven a realitás. Ez a SpaceX szerint normális, ahogy tesztelik a műholdakat és tapasztalatokat gyűjtenek, egyre több lehetséges hibaforrást fognak azonosítani, és a gyártási folyamatban ezeket orvosolhatják.

Az „űrvadnyugat” annyi, hogy a fentiekből kezdhet kikristályosodni, mennyire szabályozatlan és emiatt veszélyes a Föld körül keringő műholdak, űrhajók és űrállomások esete. A világűrre vonatkozó nemzetközi egyezmények meglehetősen szabadosan megfogalmazottak, és általános szabályozás nincs. Ez többek között arra is vonatkozik, hogy ki mit indít és milyen pályán kering a műholdja, alapvetően önkéntes bevallás alapon működik jelenleg, mert ugyan az indításkori adatokat le kell adni az adott ország légügyi hivatalának, de miután a világűrbe értek, már nincs semmiféle szabályozás. Jelenleg ez úgy működik, hogy mindenki a saját műholdjáért felel, és adott esetben igyekeznek más pályára állítani a műholdjukat, ha esetleg keresztezné egy másik műhold pályáját.

A második Starlink műholdcsomag indítása

A Starlink előnyének legjobb példája, hogy november 11-én újabb hatvan műholdat pályára állító indítást hajtottak végre, és a terveik szerint további négy indítás után megkezdhetik a szolgáltatást Észak-Amerika felett, de a globális lefedettséghez összesen legalább 24 * 60, vagyis 1440 műhold lesz szükséges. Viszont az, hogy kevesebb, mint egy éven belül 120 műholdat juttattak fel, szép teljesítmény, noha Gwynne Shotwell, a SpaceX ügyvezető igazgatója korábban azt mondta, hogy idén még négy indítás várható, és 2020-ra már a globális lefedettséget is biztosítani tudják. Ez csúszhat, ám még így is jóval előrébb járnak, mint a konkurenseik...

Az első hat OneWeb műhold pályára állítása

A Starlink legnagyobb közvetlen konkurense a OneWeb 2019 februárjában indította el első műholdjait az ArianeSpace szerződésében indított Szojuz-2-1 hordozórakétával Francia-Guayanából. Fél évet késett az eredetileg tervezetthez képest, mivel a műholdakon plusz teszteket kellett végrehajtani. Az indítás legfontosabb feladata ez esetben a frekvenciatartomány igénybevétele, amelyre ha novemberig nem került volna sor, az ITU elvehette volna a OneWeb számára engedélyezett frekvenciákat. A brit központú cégnél sem ment minden rendben, például úgy döntöttek, hogy 10 helyett csak hat műholdat indítanak, a maradék négy helyét súlymakettek veszik át. E mellett nem rögtön az 1200 km magasságú keringési pályára lesznek állítva, hanem „csak” 1000 km-es magasságba viszi őket a Szojuz, majd a műholdak a saját ion-hajtóműveikkel érik el a végleges pályájukat. A második indításra még 2019-ben kellett volna sort keríteni, de végül ez 2020 januárjára csúszott...

 

A OneWeb műholdjának fantáziarajza

A OneWeb rengeteg indításra szerződött le, 20 Szojuz hordozórakétát (egyenként 36, újabb információk szerint 35 műhold per indítással), de ők vásárolták meg az első Ariane-6 (pontosan Ariane-62) indítást (30 műholddal), és opcióval bírnak két továbbira, illetve öt New Glenn indításra szerződtek még le 2017-ben. Utóbbi azért lehet kétséges, mert ugye Jeff Bezos is beszállt a műholdas internetszolgáltatás piacára, így a Blue Origin közvetlenül köthető a OneWeb egyik konkurenséhez. Szegény OneWeb ilyen téren elég szerencsétlen, anno domini még WorldVu néven kezdett, és egymilliárd dolláros befektetői ígérete volt az Alphabettől (alias Google) és a Fidelitytől. Meg is keresték az akkor éppen feltörekvő SpaceX-et, mint a legolcsóbb hordozórakéta-árral dolgozó céget, hogy akkor vennének egy csomó indítást. Elon Musk megdöbbent azon, hogy ilyesmire ennyi pénzt lehet kalapozni, és egy huszárvágással elhappolta a WorldVu befektetőit – odament az Alphabethez és a Fidelityhez, hogy inkább adják neki azt az egymilliárdot, ő jobb és megbízhatóbb, mint a WorldVu. Ha ez még nem lenne elég, akkor a OneWebként történt újraalakuláskor az egyik legnagyobb partnere a Sir Richard Branson által jegyzett Virgin cégcsoport volt, amellyel ugye már a korábban leírt vita lépett fel. Erre most egy másik nagy konkurens jelent meg, akiktől hordozórakétát is vásároltak...

 

A OneWeb ábrája a műholdjai pályájáról, és az azok által lefedett zónákról

A OneWeb azt tervezi, hogy 2020-ban már minden harmadik héten (!) egy-egy Szojuz hordozórakétát indít, tehát feszített tempóval kell haladniuk – már csak azért is, mert a rendszer használhatósága akkor biztosítható, ha a rendszer nagy részben kiépül, addig a fent keringő műholdak csak az élettartamukat „égetik”, de pénzt nem termelnek.

Ezen óriás rendszerek mellett pedig ott van még egy kínai alternatíva is, amely a WorldVu - OneWeb első korszakát idézi: 864 műholdból álló rendszer 1175km magas keringési pályán épülne ki, és egy-egy műhold 8 Terrabit per másodperc sávszélességet tud majd a tervek szerint. Sajnos erről sokkal többet nem tudni jelenleg...

 

A Cerro Tololo űrtávcsővel a Nagy Magellán felhőről 5 perces expozícióval készült kép, rajta keresztben a Starlink műholdak fehér vonalai, ahogy áthaladtak a megfigyelt területen

A hatalmas műhold-rendszerek pályára állításának egy másik érdekes aspektusa az, hogy egyre több csillagász fejti ki aggodalmát amiatt, hogy a Földi űrteleszkópok számára a mégoly apró műholdak is zavaró felvillanást jelentenek, ami a hosszú expozíciós felvételeken fehér csíkokként jelentkeznek. Noha a média felkapta a hírt, valójában a kár viszonylagos, hiszen eddig is sok műhold-átvonulást tapasztaltak (anno az Iridium-műholdaknál volt az első komolyabb felhördülés, akkoriban Iridium-csillanásnak (Iridium-flare) is nevezték el a jelenséget), tehát annyira komoly veszteség nem érte eme esetben a tudományt. De azért a jövő komoly kihívások elé állítja majd a csillagászokat, hiszen a jelenleginél is komolyabban kell majd figyelniük a műholdak pályájára. Elon Musk az eset után röviddel azt nyilatkozta, hogy megoldást fognak keresni a problémára - az első hírek szerint a jövőbeni Starlink műholdakat matt feketére festik, így az általuk visszavert fény drasztikusan kevesebb lesz. Átlátszóvá viszont nem lehet tenni őket, tehát jobb, ha mindenki megbarátkozik, hogy a csillagos égen hamarosan sokkal több vándorló pontot látunk majd...