Újabb űrverseny kezdődik? - 1.

Tanulmány - 2010.

 

 2004. január 14-én jelentette be George W. Bush amerikai elnök Amerika legújabb nagyratörő űrterveit. Az oroszok csendben követték az eseményeket, majd 2009. elején ők is körvonalazták a maguk elképzeléseit. Egyre több nemzet hozza nyilvánosságra a szándékait égi kísérőnk emberes meghódításáról. A kínai, indiai, japán elgondolásokról még keveset tudunk, de más, űrkutatási és űrhajózási múlttal alig vagy egyáltalán nem rendelkező országok is csatasorba álltak. Vajon e bejelentések valósak, netán pusztán politikai célokat szolgálnak egy-egy nemzet erejének hangsúlyozására, netán fitogtatására? Nem tudni, ezt majd a jövő dönti el. Mindenesetre, a távolabbi űrcélok kapcsán meghatározott összegek - akár a Hold, akár a Mars meghódítása esetén -, irreálisan magasak, és egyáltalán nem valósak. Akár a holdutazás, akár a Mars meglátogatása dollár százmilliárdok töredékéből is megvalósítható. A Föld elhagyása tehát nem gazdasági kérdés, hanem politikai. Jelen tanulmányban  az USA és az Európai Unió tervezeit mutatjuk be. Az elképzelések – ugyancsak politikai okokból – akár hetek alatt is változhatnak és változnak is.

 

Amerikai tervek az űrrepülőgép felváltására

 

1. ábra. A Constellation program két fő eleme, az  Ares-V és az Ares-I rakéta.

2004-ben George Bush némileg átfogalmazta az űrkutatási prioritásokat, ehhez nyilvánvalóan hozzájárult a Columbia űrrepülőgép 2003-as tragédiája. Az új irányelvek szerint az űrrepülőgépeket 2010-ben, a Nemzetközi Űrállomás elkészültét követően ki kell vonni a forgalomból, helyette új rakéta-családot kell kifejleszteni, 2020-ra vissza kell térni a Holdra, ott állandóan lakott bázist kiépíteni, majd továbbindulni a Mars bolygó felé. Ezt a nagyszabású tervezetet foglalta össze a Constellation-program. A NASA a tervezet megvalósításához közel 200 milliárd dollárnyi forráshoz jutna az elkövetkezendő tíz évben. Gigászi összegek röpködnek a levegőben, a terv teljességgel érthetetlen, főleg annak fényében, hogy éppen akkor akarják kivonni az űrrepülőgépeket a forgalomból, amikor azok már kezdenek egészen megbízhatóan működni, a Nemzetközi Űrállomás felépítését követően lényegében kapacitásuk felszabadulna, ember és nagyobb tömegű berendezések alacsony földkörüli pályára szállítására tökéletesen alkalmas, ember jelenlétét nem igénylő eszközök pályára juttatására pedig megfelelnek a már meglévő és fejlesztés alatt levő hordozórakéták is. Semmi sem indokolja tehát a hihetetlen mértékű pénzkidobást, pláne, a megvalósítás egyre távolabbi és távolabbi jövőbe csúszik ki, azaz a realizálásra nem sok esély látszik, hasonlóképp a NASA eszközeinek túlnyomó többségére. A Constellation-program keretében tervezett Orion űrhajó jelentős technikai visszalépést jelent még a közel 30 éve repülő űrrepülőgépekhez képest is, a megbízhatóságára tehát kevés garancia látszik. Kérdésemre (a Huntsville-i Űrközpontban), vajon miért kell teljesen új hordozórendszert kifejleszteni, miért nem veszi igénybe a NASA a már meglévő és korszerűnek számító Delta-, illetőleg Atlas hordozórakétákat személyzettel ellátott űrhajók szállítására, azt a választ kaptam, hogy az említett hordozórakéták gyorsulási paraméterei nem felelnek meg pilótás repülés céljainak. Újabb felvetésemre, miszerint a tolóerő tág határok között változtatható – már nem érkezett érdemi válasz.

Az USA fel kívánja számolni a Nemzetközi Űrállomás üzemeltetésében is a részvételét, ami teljességgel érthetetlen a ráköltött pénz nagyságrendjét figyelembe véve. Az már inkább érdekesebb, hogy magáncégeket kíván bevonni az Űrállomásra induló személyzet felszállítására, valamint a teherforgalom lebonyolítására, s ezek bizony a NASA által kalkulált összegek tizedrészénél is kevesebbért képesek ugyanazt kivitelezni. Mindenekelőtt a SpaceX cég fejlesztése ígéretes, 2010-ben már saját – hét személyes(!) – Falcon-9 (Dragon) űrhajójukat kívánják felbocsátani. Ehhez képest nem tudni mi Kerül a NASA-nak hasonló feladat - egy út során ráadásul kevesebb űrhajós felvitele és vissza hozatala -,  megoldása közel 10 évbe és tízszer annyi pénzbe.

2. ábra. Változatok az új amerikai pilótás űrhajóra.

A NASA új űrhajója lényegében nem más, mint egy kissé megnagyobbított Apolló-űrhajó, azaz közel 50 évvel ezelőtti technikához nyúlnak vissza, s azt is hihetetlenül drágán, de legalább lassan is - teszik.

            Ha mindenáron az űrrepülőgépek lecserélését tűzték ki célul, akkor használhatták volna a szinte teljesen elkészült X-33-as űrhajót személyzet-szállításra, illetőleg az ugyancsak magas készültségi fokot elérő, az X-33-ból továbbfejlesztett Venture Star teher- és személyszállító űrhajót. Mindkét program valóban újat hozott volna, hiszen az X-33 a Nemzetközi Űrállomás mentőcsónakjaként alkalmas lett volna a teljes legénység – veszély esetén történő – menekítésére, a jelen megoldás – két Szojuz űrhajó – helyett, de a személyzetcserére is megfelelt volna már létező, és magas megbízhatósággal működő hordozórakétára illeszkedve. A Venture Star már igazi továbblépésnek ígérkezett, általa megépült volna az első valóban egyfokozatú űrhajó, takarékossága, egyszerűsége (függőleges felszállás, vízszintes visszatérés – VTOL) valóban olcsóbbá tehette volna az űrhajózást. Az X-33 program félbeszakításának indoka már-már teljességgel nevetséges volt, kifogásként azt hozták fel, a hajtóanyag-tartályok nem illeszkedtek a rakéta-testbe. Ha tényleg ez volt a valódi ok, amit nehéz elhinni, az a tervező-mérnöki gárdát minősíti…

3. ábra. A Saturn óriásrakéta, az űrrepülőgép-rendszer, az Ares-I és az Ares-V méretarányos összehasonlító rajza.

            A Nemzetközi Űrállomás mentőcsónakjaként, illetve személyzetének cseréjére a szintén az utolsó símítások előtt álló X-38-as űrhajó is tökéletesen megfelelt volna, több próbarepülést hajtottak végre vele, s már annak időpontját is kitűzték, mikor viszik fel a világűrbe egyik űrrepülőgép rakterében, hogy aztán önállóan térjen onnan vissza. Semmi sem lett a tervekből, ehelyett dollár százmilliárdokat kívánnak elkölteni úgy, hogy lényegében nem látszik a konkrét cél.

            A hordozórakéták terén a NASA egykori igazgatójának elképzelése szerint a már meglévő űrsikló-rendszer elemeire támaszkodva kellene egy új, emberes űrrepülésre szánt, és annak megfelelő biztonsági követelményeknek megfelelő, hordozórakéta-családot megépíteni, nem pedig a már létező és bizonyított Atlas, illetve Delta rakéták átalakításával. Az elképzelést tehát nem az olcsóság, a minél gyorsabb megvalósíthatóság, de még nem is a biztonsági megfontolások, hanem csakis minél nagyobb összegeknek a NASA-hoz áramoltatása vezette. Az új űrhajó koncepciójára beérkezett pályázatokat ebben a szellemben bírálták el, s nem is okozott nagy meglepetést, amikor lényegében a „felturbózott” Apolló-variánst választották, a Lockheed konzorcium elgondolását. Lényegében műszaki előrelépés nem történik, hiszen az űrrepülőgép-rendszer 40 éves technikát képvisel, azaz nemcsak régi, de olykor igen megbízhatatlan is. Nem maga az űrrepülőgép, hanem sokkal inkább a hozzá csatlakozó hordozórakéta-együttes. A jövőben szinte pontosan ugyanezt az alaprendszert kívánják használni. Azt, amelyiket negyven év alatt sem sikerült tökéletesre fejleszteni.

            Talán éppen a fentieket átgondolva, Barack Obama 2010. február 1-én lényegében törölte a NASA emberes űrprogramját.

 

4. ábra. Az X-33, a Venture Star és a jelenlegi űrrepülőgép-rendszer összehasonlítása. Ez a tervezet valóban technológiai fejlődést hozott volna, s a költségek radikális csökkenését.

 

5. ábra. Az X-38-as CRV (Személyzet Visszaszállító Jármű) egyik sikeres próbája során. Habár az űreszköz szinte teljes egészében elkészült és kipróbálták, használatától a NASA mégis eltekintett.

 

6. ábra. Az X-38-as igen egyszerűen felszerelhető lenne a már meglévő Delta hordozórakétára.

 

A leállított Ares-rendszer

A rendszer maga két különböző méretű hordozórakétát jelent, a kisebb az Ares-I, ennek hivatott az új, Orion nevet viselő űrhajót földkörüli pályára juttatni, míg az Ares-V (utalván a Saturn-V űrhajó nevére) lesz majd képes igazán nagy terhek orbitális pályára küldésére, beleértve a holdrepülés utolsó fokozatát, s magát a holdkompot is.

Az Ares-I lényegében megkapja az űrrepülőgépek egyik szilárd gyorsító-fokozatát, a négy szegmens helyet ötöt tartalmaz majd, a hossza így megnövekedik, nyilván a tolóereje is, ám a rendszert rendkívül instabillá teszi ez a felépítés. Az első fokozat a kiégése után leválik, ejtőernyői segítségével tér vissza, begyűjtése után szétszedik átvizsgálják, a legkisebb szegecséig, utána ismét összerakják, feltöltik és ismételten felhasználják. Azaz az egyszer már egymás mellett szerepelt elemek legközelebb egész máshova is kerülhetnek, tovább csökkentve a megbízhatóságot.

A második fokozat folyékony hajtóanyagú hajtóműve a J-X2 nem más, mint a Saturn-I és a Saturn-V J-2-es hajtóművének továbbfejlesztése, azaz közel 50 éves technika. A második fokozat műanyaghab-borításán sem kívánnak változtatni, pontosan ugyanaz melyet az űrrepülőgép-rendszerben ma is alkalmaznak, s hol a harkályok rágják meg, hol egyéb gondok vannak vele, egy azonban szinte minden alkalommal jelentkezik, ez pedig darabjainak a start közbeni folyamatos leválása, ez a hiányossága – a hivatalos változat szerint – okozta a Columbia űrrepülőgép pusztulását, de számos alkalommal került az űrrepülőgép ezen kívül is katasztrófa-közeli helyzetbe. Tovább erőltetik tehát a kifejezetten megbízhatatlan és veszélyes megoldás alkalmazását, abból a megfontolásból, hogy ha le is válik, nincs amiben kárt okozna…

A 2. fokozat tetején egy irányító-gyűrű kap helyet, ide építik bele a rakéta irányító-rendszereit, ezek kísérik majd figyelemmel a repülés közben a pályát, s ha pedig szükségessé válik, akkor beavatkoznak. A rakéta csúcsán helyezkedik el az Orion űrhajó, vagy pedig a legfeljebb 25 tonnányi hasznos teher. Az Orion esetében még egy mentőtorony is helyet kap, tehát visszatérnek az 50 évvel ezelőtti megoldáshoz, az oroszok által azóta is folyamatosan – a Szojuz űrhajókon - alkalmazott és jól bevált mentési módszerhez. A mentőtorony a  kilövés során bekövetkező hiba esetén mintegy letépi a parancsnoki modult, ahol a személyzet is helyet foglal, s biztonságos távolságra juttatja a hordozórakétától, majd ejtőernyővel ereszkedik alá.

A jóval testesebb Ares-V hivatott a nehezebb terhek világűrbe szállításáért, tőle várják a tervasztalokon létező holdbázis elemeinek feljuttatását, előtte pedig természetesen az Orion űrhajó Hold felé vezető pályára állítását a Holdra leszálló egység, az Altair holdkomp kíséretében. Emellett – a korábbiakhoz képest – hatalmas tömegű űrszondákat, műszereket is indíthat, akár űrteleszkópot, űrállomás-elemeket, de akár űrgyárak, űr-erőművek alkotóit is. Űrbe jutását két szilárd gyorsító-fokozat segíti, ezek az Ares-I-hez tervezetteknél is hosszabbak lennének, öt és fél szegmensből állnának. A második fokozatának tekintetében még nyitott a tervezés, a jelenlegi állapot szerint hat darab RS-68 jelű folyékony hajtóanyagú rakéta hajtaná meg, ugyancsak nem új fejlesztés, hiszen húsz éves eszközről van szó. A harmadik fokozat az Ares-I-hez hasonlatosan egyetlen J-2X hajtóművet használ majd. Az óriásrakéta közel 150 tonna terhet képes alacsony földkörüli pályára állítani, illetve 71 tonnát a Hold köré. Paraméterei tehát meghaladják a Saturn-V rakétáét, legalábbis elméletben

Az Ares rakéta-család fejlesztése korántsem halad zökkenőmentesen, az Ares-I első fokozata esetében ugyanis nem várt rezgéseket tapasztaltak, később a teljesítménnyel kapcsolatban is gondok jelentkeztek, emiatt a teljes űrhajót át kellett tervezni, azon spórolni a tömeggel, ahol csak tudtak, ahelyett, hogy a rakéta teljesítményét növelték volna, sokkal kevesebb pénzt elpazarolva. Ráadásul egyre távolabb kerül az egész tervezet attól az alapkoncepciótól, miszerint az űrrepülőgép-rendszer minél több elemét felhasználják, azaz éppen a kezdeti célkitűzést nem sikerül megvalósítani, miközben a költségek hihetetlen mértéket öltenek a – nagyrészt – semmiért.

Az Ares-I első fokozatának tesztindítása 2009. második felére csúszott, október 28-ra, mivel az indításhoz használni kívánt tornyot, a 39B jelűt még az űrrepülőgépek használják. A legoptimistább tervek szerint az Orion űrhajó leghamarabb 2015-ben startolhatott volna, személyzettel majd csak egy évvel ezt követően, az Ares-V még sokkal később, talán 2020-ban.

Barack Obama elnök szerint továbbra is igen fontos, hogy a NASA kifejlessze a maga óriás-hordozórakétáját, mivel Constellation-Program törlésre került, vele az Ares-V, így még elképzelés sincs arról, hogy ez a bizonyos óriás-rakéta miként nézzen ki, mekkora teherbírása, legyen, stb.

 

A meghiúsult Orion űrhajó

Mint említettük, az Orion űrhajó alap-elképzelése teljességgel azonos az 1960-as évek elején kifejlesztett Apolló űrhajóval. Két fő egységből áll, a csonka kúp alakú Parancsnoki Modulból (CM – Command Module) és a hengeres felépítésű Műszaki Modulból (SM, Service Module), teljes tömege előreláthatóan 20.5 tonna.

7. ábra. Az Orion űrhajó röntgenrajza.

A Parancsnoki Modul átmérője bő öt méter, magassága 3.3 méter, belső térfogata kissé meghaladja a 10 köbmétert. Eredetileg hat űrhajós befogadását tervezték, a Nemzetközi Űrállomás teljes személyzetének lecserélhetősége végett, ám a jelenlegi felállás szerint csupán három űrhajóst lesz képes az űrállomásra juttatni, a Holdra vezető pályára – elméletileg – továbbra is négyet. A tervek ésszerűségét már csupán ezen elgondolás alapján is megkérdőjelezik, hiszen éppen azért határozták meg az Orion űrhajó átmérőjét 5,5 méterben, hogy hat űrhajós szállítására alkalmas legyen, s ekkora átmérőjű űrhajót – állítólag – egyetlen ma használt hordozórakéta sem képes feljuttatni. Érdekes módon a mintha a gombhoz tervezték volna a kabátot, hiszen az űrkapszula hosszán is lehetett volna változtatni a kívánt cél érdekében.

A belső légtere nitrogén és oxigén keverékéből áll, a tengerszintnek megfelelő nyomásviszonyoknak megfelelően. Az oxigén-utánpótlás a Műszaki Egységből történik, a visszatérés során azonban, a szétválást követően a Parancsnoki Egység még néhány órás levegőtartalékkal rendelkezik a leszállás idejére. Elég kockázatos megoldás, ám az oxigén, a víz és a szennyvíz a Parancsnoki Egység és a Műszaki Egység között külső csatlakozón keresztül áramlik, ezt a szerkezetet a két egység szétválasztása előtt egyszerűen ledobják.

Az Orion űrhajó a leszállás előtt leválik a Műszaki Egységről, s ballisztikus pályán tér vissza a Földre – a Szojuz, illetve az Apolló űrhajókhoz hasonlóan. A Parancsnoki Egység alján kétrétegű hővédő pajzs található, ezek a leszállás közben leégve óvják meg az űrhajó alumínium-ötvözetekből készült testének túlmelegedését, kímélik meg a rendkívüli hőterheléstől; a légkör sűrűbb részébe érve kinyílik a korábbról már jól ismert hármas ejtőernyő-rendszer, tovább lassítva az űrkapszulát.

8.  ábra. Ami nem megy a szárazföldön…

 

9.  ábra. Próbáljuk vízre!

Az eddigiekkel ellentétben viszont a Parancsnoki Egység újra felhasználható lesz, a tervek szerint akár tízszer is.

A Műszaki Egységhez csatlakoznak az energia-ellátást biztosító napelemek, itt kapnak helyet a pályamódosítást végrehajtó hajtóművek, az üzemanyag és a kommunikációs rendszerek. A legénység által elhasznált levegőből ugyancsak a Műszaki Egységben vonják ki a széndioxidot, s pótolják vissza az elhasznált oxigént. A legénység által termelt hulladékot és szennyvizet szintén a Műszaki Egységben gyűjtik, méghozzá zárt rendszerben. Amerikai űrhajókon korábban mindig üzemanyagcellákat alkalmaztak napelemek helyett, ezért most víztartályokat kellett beépíteni.

10.  ábra. Az Ares-I-X emkelkedés közben

Az Orion űrhajó repülhet legénység nélkül is, ekkor a Parancsnoki Egység helyére Teherszállító Modult csatlakoztatnak, ebben az esetben a Nemzetközi Űrállomás személyzete számára és a folyamatos működés fenntartásához szükséges eszközöket, berendezéseket, tartalék-eszközöket élelmiszert, tudományos kísérleti egységeket szállíthat,

2009. áprilisában mutatták az új Orion űrhajó modelljét, s el is kezdték vele a különböző kísérleteket, egyebek között vízre szállási próbákat az új űrhajó hullám-állóságának megtapasztalására. Július 31-én, egy másik tesz során, C-17-es szállítógép vitte fel a magasba a modellt és dobta ki 8300 méteres magasságból. Valamennyi ejtőernyője kinyílt, az utolsót kivéve. Az eredmény - durva becsapódás…

 11. ábra. Az Ares-V megépítése helyett több, és jóval olcsóbb megoldás is szóba jöhetne. Pl. A Shuttle-C változat.

 

A – talán soha meg nem épülő -  Altair holdkomp

A Constellation-program holdkompját Altair névre keresztelték, s miként az egész tervezet, ez az elképzelés is erősen formálódó állapotban van. Az Apolló-rendszerhez hasonlóan itt is megmaradtak a két fő egységből álló kivitelezés mellett, habár mind a Lockheed, mind a Boeing is felvetette új megoldások alkalmazását az eredeti Apolló-programhoz képest, a NASA azonban elvetette a hangsúlyos és kevésbé hangsúlyos újítások lehetőségét is.

12.  ábra. Az Altair holdkomp.

A Holdkompot négy darab RL-10-es hajtómű fékezi és juttatja a felszínre, de a Leszálló Egységben kap helyet az üzemanyagon kívül a Hold felszínére juttatni kívánt hasznos teher is. A másik fő alkotó a Lakó-visszatérő Egység, ezen azonban már csak egyetlen RL-10-es hajtómű található. A régivel ellentétben, az új elképzelések szerint a legénység valamennyi tagja leszáll a Hold felszínére, azaz – várhatóan – mind a négy fő, nem marad fent pilóta a Hold körüli pályán keringve, az Orion űrhajó üresen várja majd érkezésüket, a legénység visszatérését. Az űrhajósok egy egész hetet tudnak a Hold felszínén tölteni, a későbbiekben viszont, esetleges holdbázis kiépítésekor, a Holdkomp több hónapig, de akár fél évig terjedően is működhet.

A Lockheed terveiben a Lakóegység külön zsilipet kapna, így az űrhajósok nem hordanák be a holdport a Lakóegységbe. Az Apolló-program során a teljes Holdkomp szolgált zsilipként, a Hold felszínére lépéskor kiszivattyúzták belőle a levegőt, s amikor a külső munka elvégzése után visszatértek, s az ajtót bezárták, akkor töltötték fel újra levegővel, s vetették le az űrhajósok a szkafanderüket. Az így behordott holdpor viszont sok kellemetlenséget okozott. Az Altair fedélzeti irányító-rendszere pontosan olyan, mint az Orioné, azaz használata is teljességgel megegyező alapképzést igényel.

13.  ábra. Alternatív holdraszállási megoldások a Lockheed részéről.

Az Altair-Orion rendszert a Föld vonzáskörzetéből az EDS (Earth Departure State – Föld-elhagyó Fokozat) rakéta juttatja a Hold felé vezető pályára, pontosan ugyanazt a szerepet betöltve, mint a Saturn hordozórakéta esetén a Saturn IV-B fokozat. Az EDS-t és az Altairt egy Ares-V rakéta csúcsára építve bocsátják fel, majd a második fokozat leválását követően saját JX-2-es hajtóművével Föld körüli pályára áll, és itt várja majd az Ares-I-gyel indított Orion űrhajót. Az Orion hozzákapcsolódik majd az EDS-Altair rendszerhez, majd az EDS begyújtja a hajtóműveit és a komplexum rááll a Hold felé vezető pályára, elegendő sebességre gyorsítva az Orion űrhajót és az Altair holdkompot, majd leválik.

14.  ábra. Az Orion űrhajó és az Altair holdkomp összekapcsolt állapotban.

A jelenlegi elképzelések szerint az EDS 55.9 tonna hasznos terhet képes közvetlenül a Hold körüli pályára küldeni, illetve, amennyiben az Orion űrhajó is hozzá van csatlakoztatva, akkor mindösszesen 63.9 tonnát. Az EDS fokozat használható más jellegű hasznos teher, pl. hatalmas bolygókutató szondák pályára állítására is, esetleges Mars-szondák, illetve A külső bolygókhoz induló berendezések útra bocsátására.

A holdkomp-fejlesztés nem áll távol a magántársaságoktól sem, az Armadillo nemrégiben mutatta be saját - működőképes – modelljét. Hajtóművének többszörözése révén az akár azonnal is bevethető lenne. A NASA által tervezett elképesztő dollármilliárdos tételek töredékéért. A döntés tehát – nem lehet eléget ismételni – ismét csak politikai jellegű és nem tudományos-műszaki.

15.  ábra. Az Armadillo holdkompja.

 

Hogyan tovább?

A fentiekben vázolt Constellation Program tehát törlésre került, Obama elnök döntése értelmében a NASA emberes űrprogramja lényegében megszűnt, az pedig, hogy az Amerikai Űrhivatal, akárcsak a távoli jövőben is, űrhajókat bocsát majd fel emberekkel a fedélzetén, illúziónak látszik. Egy komplett új űrhajó-rendszer kifejlesztése ugyanis nagyjából tíz évet igényel, természetesen meg kell teremteni a szükséges infrastruktúrát is, a mostani döntés értelmében ilyen fejlesztésekre sor sem kerül, tehát legalább 15 évig biztosan nem fog a világ NASA űrhajóst látni az űrben.

 

16.  ábra. A katonai űrrepülőgéppé avanzsálódott X-38B.

Obama elnököt döntésében a fentiekben megfogalmazott aggályok is fontos szerepet játszottak, nem nehéz ugyanis belátni, bárki számára, aki csak kicsit is elmerül az amerikai űrprogramban, a NASA hihetetlen összegeket költött el lényegében semmire, szinte mindig a befejezés előtt törölte a terveket, azokat soha nem vette ismét elő, azaz felmerülhet az emberben a gyanú, talán mindez szándékos, lényegében a pénzköltésre irányul, nem pedig a fejlődés-fejlszetés irányába.

Ha nincs pilótás űrhajózás, akkor nem kell ugye űrhajósokat sem képezni, nincs szükség irányítási központokra, bonyolult és költséges fejlesztésekre sem. Tényleg nincs, de akkor mi mozgatná a technikai előbbre jutást? Bizonyára a haditechnika, miként azt eddig is megfigyelhettük, s újabb példával szolgálhat az X-37-es űrrepülőgép néhány hónapon belül várható indítása. Szintén olyan tervezetről van szó, melyet a NASA „leadott”, ezúttal a honvédségnek.

Féltik a világot a magánűrhajók indításától, mondván azok nem biztonságosak, kifejlesztőik nem rendelkeznek kellő szaktudással, stb. A helyzet ezzel szemben viszont az, hogy éppen a NASA emberes űrprogramjában találkozhatunk hajmeresztő könnyelműségekkel, csak az isteni gondviselés mentette meg őket még több és még súlyosabb tragédiáktól, hiszen az űrrepülőgépes utak során többször fordult elő katasztrófa-közeli helyzet, ezekről általában az űrhajósok maguk sem tudtak.

A NASA-hoz dőltek a kormány-milliárdok, ha egy-egy katasztrófa bekövetkezett, akkor még nagyobb összegek vándoroltak hozzájuk, miközben arra képtelenek voltak mérnökeik, hogy 30 év alatt megoldást találjanak a problémára, miszerint az űrrepülőgép külső hajtóanyagtartályról minden start során jelentősebb mennyiségű szigetelő-hab válik le, ráadásul ebbe a szigetelő-habba előszeretettel vernek fészket a harkályok..

Egy magáncégnek létérdeke, hogy űrhajója biztonságos legyen, hiszen ha nem az, akkor keresnek másik megrendelőt.

Obama elképzelései alapján a NASA-n keresztül (miért kell ehhez a NASA?) magáncégek súlyos dollár-milliárdokhoz jutnak majd különböző űrhajók és hordozóeszközök kifejlesztésére, a NASA pedig a jövőben a robotokkal történő kutatásra, illetve technológiai fejlesztésekre koncentrál majd, a későbbi emberes űrprogram kivitelezése érdekében. Ez utóbbi elképzelés is ezer sebből vérzik, hiszen a NASA-nak rendelkezésére áll igen jelentős tolóerővel rendelkező ionhajtómű, az X-33 program keretében kifejlesztett különleges, „kifordított” típusú fúvóka, a hatvanas évekből pedig atom- és plazmahajtómű is. A technika tehát adott, csak használni kellene.

 17. ábra. A Mars elérését néhány hét alatt lehetővé tévő VASIMR.

A Marsutazás kivitelezése sem kerülne túl nagy erőfeszítésbe, ráadásul a becsült költségek töredékéből kivitelezhető lenne, készen áll a VASMIR (Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket – Változtatható, Fajlagos Impulzusú Mágneses-plazma Rakéta), ennek felhasználásával a Mars bolygó akár már 39 nap alatt elérhető. Franklin Chang-Diaz, a világűrt hétszer megjárt veterán űrhajós, a MIT fizikusa szerint, aki a VASIMR fejlesztésének egyik vezetője,  már 2013-ban földkörüli pályára állítható egy 200 KW-os hajtóművel felszerelt rakéta, a gyorsulási paraméterei igen jók, könnyedén elérhető általa az 55 km/másodperces sebesség, a 11 millió Celsius fokra hevített plazma egyúttal kitűnő szigetelőként is felhasználható a Nap sugarainak megfékezésére, az űrhajósok biztonságban tartására.

A mágnespályán gyorsított űrhajó, illetve a léghajóról felbocsátandó űreszközök, mint technikai megoldások szintén rendelkezésre állnak, e fejlesztések eredményeként töredékébe kerülne a világűrbe feljuttatni bármiféle hasznos terhet a jelenlegi árakhoz képest, a látszat az, hogy a világűr kutatását szándékosan lassítják, érdekes lenne az okot megtudni, a döntés ugyanis szigorúan politikai és nem pedig technikai. Mint látjuk, a politikai döntés meg is született…

 

A SpaceX Vállalat és hordozórakéta-családja

18. ábra. A SpaceX Falcon-9 (Dragon) nevű űrhajója a kilövőállásban. A NASA Orion űrhajójánál akár sokkal többre is képes lehet, amellett, hogy töredékébe kerül.

            A SpaceX (Space Exploration Technologies – Űrkutatási Technológiák) nevet viselő vállalat fejlesztette ki és építette meg a Falcon-1-et, a világ első, teljes egészében magánfinanszírozású hordozórakétáját. A kétfokozatú, részlegesen újrafelhasználható űreszköz kifejlesztésével a 2000-es évek első évtizedének második felében készültek el.

Az első fokozat többször felhasználható, az óceánba ejtőernyővel tér vissza.  Meghajtásáról a Merlin-1C rakétamotor gondoskodik. A 2. fokozatot a Kestrel hajtómű gyorsítja. A hasznos tehet pályára juttatása kg-onként kevesebbe kerül 20.000 dollárnál a Falcon-1 típusnál. A továbbfejlesztett Falcon-1E változat esetében ez a költség már csak 9.000 dollár lesz.

A rakéta első három startja 2006. március 24., 2007. március 21., és 2008. augusztus 3 - sikertelen volt. Nyilvánvalóan hatalmas nyomás nehezedett a cégre, hiszen szerették volna úgy beállítani, mintha egy magánvállalkozás képtelen lenne megbirkózni ilyen szintű feladattal, amire ugye a NASA is oly gyakran képtelen volt…

 

19. ábra. A SpaceX Dragon űrhajója.

A további indítások már sikeresnek bizonyultak, s a kísérlet-sorozat eredményeképpen a kezdeti változatot kivonják a forgalomból, 2010-től váltja fel, a 450 kg-mal szemben már 900 kg-ot alacsony földkörüli pályára állítani képes Falcon-1E.

A Falcon-9 már egy jóval erősebb változat, újra-felhasználható, kétfokozatú hordozórakéta. Sokféle összeállítást dolgoztak ki, ezek teherbíró-képessége 10.450 kg és 26.610 kg között mozog alacsony földkörüli pályára és 4.540 kg, illetve 15.010 kg között geoszinkron pályára.

2010. február 23-án az első Falcon-9-es hordozórakétát indító-állásba emelték a Canaveral-fokon, a 40-es számú indítóállásba, itt várja az áprilisra tervezett felbocsátását. 2010-re még két további indítást terveznek, a második repülés alkalmával már a Nemzetközi Űrállomást is megközelítenék, a harmadik út során pedig már össze is kapcsolódnának azzal. Ha minden a tervek szerint történik, néhány éven belül már embereket is szállíthat, mindenesetre néhány űrhajóst már ki is képeztek a vele való repülésre.

A Falcon-9 hordozórakéta szállítja tehát a Dragon űrhajót, pilótás, illetőleg teher-változatát. A SpaceX vállalat szerződésben áll a NASA-val, több milliárd dollárt kaptak a fejlesztésre, és további dollár milliárdok kerülhetnek átutalásra a cég számlájára, ha minden rendben zajlik. A cég jól megfontol érdeke is, hogy így legyen.

Számos további vállalat tervez, illetve épít különböző kategóriájú űrhajókat, illetve szuborbitális eszközöket űrturisták számára. Ezekhez a kirándulásokhoz már a megfelelő űrrepülőterek is megépültek, építés alatt állnak. A Bigelow vállalat már egész felfújható űrállomás építésének tervével foglalkozik, illetve kisebb egységei már próbaútjukat teljesítik, a cél, űrhotel építése néhány éven belül, elsősorban nászutas párok számára. A fejlesztésekbe a Boeing is betársult.

A lehetőség tehát adott, a technika adott, vagy pedig fejlesztés alatt áll, ugyancsak politikai döntést igényel a továbblépés, emellett persze fontos kérdés, a katonaság mit szól hozzá, hogy civilek árasszák el a világűrt. Félő, hogy ez a fajta törekvés erős ellenállásukba ütközik majd…

20. ábra. A Falcon-9 hordozórakéta-család

 

Lezárva: 2010. március

 

Források:

http://www.nasa.gov/mission_pages/constellation/main/index.html

http://www.sg.hu/kep/2008_12/sg_2008_02_05_n.jpg

http://www.astronautix.com/

http://www.sg.hu/cikkek/70185/teszteltek_a_vilag_legerosebb_ionhajtomuvet

http://urvilag.hu

http://flyingsinger.blogspot.com/2007/02/euromoon-pgase-ctv-in-orbiter.html

http://www.esa.int/esaMI/Aurora/

http://esamultimedia.esa.int/docs/exploration/StakeholderConsultations/Moon_The_8th_Continent.pdf

http://www.marsdaily.com/reports/Scientist_eyes_39-day_voyage_to_Mars_999.html

http://sg.hu

wikipédia

Flug Revue 10/2004

 

 

Vissza a nyitólapra