Najbliższe 12 - 18 miesięcy mogą otworzyć zupełnie nowe perspektywy w eksploracji Kosmosu. Będzie to zmiana nie tyle ilościowa, co jakościowa. Widać to już dzisiaj: start chińskiej rakiety Długi Marsz w wersji 6A, rosyjskiej Angara, nowej wersji europejskiej rakiety Vega-C to tylko początek. No i chińska stacja orbitalna ma już dwa moduły i praktycznie stałą załogę. Trzeci moduł zostanie dołączony jeszcze w tym roku.
Księżycowa rakieta SLS na stanowisku startowym (zdjęcie ze strony NASA).
Koniec roku 2022 to akurat 50 rocznica ostatniego lotu misji załogowej na Księżyc. Ta rocznica ma szansę zostać uhonorowana mocno opóźnionym startem programu Artemis powrotu człowieka na Księżyc. Faktyczny start "przedpremierowy" miał miejsce jakiś czas temu, kiedy to niewielka rakieta Electron firmy Rocket-Lab wyniosła satelitę "rozpoznawczego" CAPSTONE. Satelita ten dzisiaj krąży wokół Księżyca po orbicie przewidywanej dla przyszłej stacji orbitującej wokół Księżyca. Natomiast pierwszy start potężnej rakiety nośnej SLS z kapsułą Orion - misja Artemis 1 jest aktualnie planowany na 29 sierpnia około 15:00 czasu polskiego. Plan lotu przewiduje wejście kapsuły Orion na orbitę Księżyca i pozostawanie tam przez 6 dni oraz powrót na Ziemię. Lot jest bezzałogowy i jego podstawowym celem jest sprawdzenie wszelkich systemów pod kątem bezpieczeństwa kolejnych misji już z udziałem ludzi.
Poglądowy schemat rakiety SLS (zdjęcie ze strony NASA).
Rakieta SLS (Space Launch System) jest obecnie najpotężniejszą rakietą nośną. Jest w stanie wynieść około 30 ton w daleką przestrzeń kosmiczną. Silniki główne są te same, co w wahadłowcach czyli napędzane ciekłym wodorem i tlenem. Jest to technologia dobrze poznana, ale wodór jako paliwo wymaga większych zbiorników, niż inne, a więc i sama rakieta musi być spora.
W najbliższym czasie może jedna zostać zdetronizowana przez Starshipa (SpaceX), którego pierwszy start jest przewidywany w ciągu kilku (a może kilkunastu) najbliższych miesięcy. Silniki Starshipa są zasilane ciekłym metanem i tlenem: ta technologia jest nowością i może jeszcze sprawiać szereg problemów. A tu nowe Starlinki czekają ... Więcej o Starshipie nie będzie, bo to konik kogo innego, więc nie chcę mu wchodzić w drogę!
W najbliższym czasie (do 6 miesięcy) jest też przewidywany debiut rakiety Vulcan Centaur firmy ULA.
(schemat wzięty ze strony firmy United Launch Alliance).
Gwoli uzupełnienia rysunku owiewki (fairings) mogą być długości ponad 21 m. Może się więc pod nimi sporo zmieścić.Z sześcioma bocznymi rakietami na paliwo stałe jest w stanie donieść na niską orbitę ziemską ładunek rzędu 26 ton, a na orbitę księżycową 11,5 tony. No i oczywiście może też dostarczyć kapsułą Starliner astronautów na ISS (albo inne, nowe stacje orbitalne). Vulcan Centaur jest następcą rakiety Atlas V, bardzo udanego modelu, który zaliczył 600 udanych startów przez 15 lat służby. Miał jedną "wadę": pierwszy stopień napędzany rosyjskimi silnikami RD-180. A kupowanie od Rosji tych silników zostało w Stanach sądownie zakazane! Tak więc rakieta Atlas V dostała zgodę na latanie do czasu wykorzystania zakupionych już silników. Vulcan ma już nowe silniki, amerykańskie. Są to silniki BE-4 produkcji firmy Blue Origin. Historia tych silników to prawdziwa epopea. Podobnie jak silniki Raptor (te od Starshipa) jako paliwo używają ciekłego metanu i ciekłego tlenu, ale różnią się od Raptorów konstrukcją (to temat w zasadzie na osobną notkę). Tak czy owak zastosowanie metanu jako paliwa ma szereg zalet względem innych paliw. Względem wodoru zajmuje mniejszą objętość i łatwiejsze jest uszczelnienie zbiorników (bez konieczności stosowania helu jako uszczelniacza). Nie występuje zjawisko pojawiania się sadzy - co zdarza się przy spalaniu nafty - więc jest odpowiednim paliwem do rakiet (a więc i silników) wielokrotnego użytku. Poza tym nafta musi być wytłaczana ze zbiornika (za pomocą azotu), a ciekły metan po prostu rozprężając się dociera do pomp paliwowych, bez ryzyka niezwykle groźnego zjawiska kawitacji.
A skoro Blue Origin wreszcie rozwiązało problemy z silnikami BE-4, to wkrótce zbuduje prototyp swojej potężnej rakiety nośnej New Glenn. Ta rakieta ma być przeskokiem od małej, suborbitalnej rakiety turystycznej New Shepard (która notabene zaliczyła już kilka udanych lotów) do orbitalnej rakiety wielokrotnego użytku - pierwszy stopień z założenia ma być wykorzystywany nawet 25 razy.
Prototyp pierwszego stopnia New Glenn w trakcie prób. Zdjęcie ze strony firmy Blue Origin.
Pierwszy stopień ma mieć 7 silników BE-4. Niestety projekt zaliczył kilka lat opóźnienia, gotowe jest stanowisko startowe, gotowe centrum kontroli lotów, gotowy statek, na którym ma lądować pierwszy stopień rakiety, brakowało tylko silników. Gotowa jest nawet para owiewek na drugim stopniu o imponującej średnicy 7m! Starship ma 9 m, ale 7 to też robi wrażenie. Rakieta ma wynosić co prawda tylko 45 ton na niską orbitę (LEO), ale jest to akurat idealne do wynoszenia satelitów sieci Kuiper oraz elementów przyszłej komercyjnej stacji orbitalnej.
Warto przypomnieć, że ISS była budowana głównie przy pomocy promów kosmicznych (oraz rakiet Sojuz). Wymiary ładowni promów ograniczały zatem średnicę wynoszonych elementów do mniej więcej 4 metrów. Podobnie moduły chińskiej stacji orbitalnej wynoszą 4,2 m. W przypadku Kosmicznej Rafy średnica modułów może być znacznie większa, co podniesie komfort przebywania na stacji oraz ułatwi jej organizację. Dodatkowo przewiduje się tam umieszczanie modułów "nadmuchiwanych" firmy Bigelow Aerospace o jeszcze większych średnicach. Próby modułów odbywają się już na ISS. Ciekawostką jest udział w programie Kosmicznej Rafy innej amerykańskiej firmy Red Wire. Firma ta niedawno przeszła do historii sprzedając po raz pierwszy w dziejach produkt wytworzony poza Ziemią: niewielki kryształ stosowany przy budowie laserów!
W najbliższym czasie zapowiadane jest szereg startów nowych mniejszych i większych rakiet. Z ciekawszych propozycji można wymienić:
- oryginalną konstrukcję zbudowaną techniką "druku 3D" rakietę Terran 1 firmy Relativity Space. Jest ona o tyle ciekawa, że ten nieduży prototyp stanowi tylko pierwszy szczebel na drodze do wytworzenia znacznie większej rakiety Terran R, która, w założeniu, ma być konkurencyjna dla Falcona 9 firmy SpaceX. Debiut na razie się opóźnia, ale Relativity dysponuje takimi środkami, że raczej powinna odnieść sukces;
- firma Firefly, której do tej pory nie wiodło się najlepiej, ale ostatnio podpisała umowę z firma Northrop Grumman na dostawy elementów do rakiety Antares (służącej do wynoszenia pojazdów towarowych Cygnus). Northrop Grumman do tej pory pewne elementy rakiety Antares otrzymywał z Ukrainy;
- coraz bardziej realny start pierwszej brytyjskiej rakiety wyprodukowanej przez firmę Orbex z pierwszego brytyjskiego kosmodromu na północy Szkocji. Być może wkrótce doczekamy się też startu produktu innej brytyjskiej (a właściwie to szkockiej) firmy Skyrora.
Niestety brakuje nowych wiadomości na temat nowej rakiety europejskiej czyli Ariane 6. Zapytania formułowane w kilku językach europejskich nie dają żadnych konkretów. Ogólnie wobec istnego fermentu w sektorze kosmicznym USA, zwłaszcza w firmach prywatnych, oraz dużego ożywienia w Chinach i innych krajach, w Europie w zasadzie mamy zastój. Kilka początkujących firm coś tam konstruuje, ma być kosmodrom w Szwecji, a może w Norwegii ... ESA jest oczywiście aktywnym uczestnikiem różnych przedsięwzięć NASA, z programem Artemis włącznie, ale, jak ostatnio zostały zerwane umowy o współpracy z Roskosmosem, to na najbliższy rok czy nawet dwa lata żadnych "fajerwerków" nie ma co oczekiwać. Szkoda.
Podobnie brakuje wieści z Japonii na temat nowej rakiety nośnej H3 (Mitsubishi). Miała polecieć już w tym roku i cisza. Być może, gdybym w Google wpisał zapytanie w ich "krzaczkach", to bym się czegoś dowiedział.
O Chinach napisałem na wstępie, zapowiedzi są enigmatyczne, trzeba czekać na konkrety. Rosja? Ambitnie zapowiedziała budowę swojej stacji orbitalnej. Mimo, że mają w tej dziedzinie piękny kawał historii, to dzisiaj zostały tylko wspomnienia.
Na razie czekajmy do poniedziałku 29 sierpnia.
Inne tematy w dziale Technologie
