Gdy pisałem o locie na Marsa, problem lotów kosmicznych okazał się tak fascynujący, że postanowiłem więcej podłubać w temacie. Wyniki tych poszukiwań i wnioski z nich wynikające okazały się tak ciekawe, że grzechem by było nie podzielenie się nimi z czytelnikami :-)
Już w poprzednim tekście wyraziłem poważne wątpliwości w możliwość realizacji marzenia Elona Muska o locie na Marsa oraz złożenie na nim Bazy według przedstawionego przez niego Projektu. Obecnie jestem pewny, że nawet ON nie jest w stanie go zrealizować, przynajmniej w sposób, który opisałem w tekście https://www.salon24.pl/u/marek-w/930969,elon-musk-kolonizacja-marsa.
Przy czym, co ciekawe, sam proces technologiczny lotu jest najłatwiejszy, mimo skali przełomu, jakiego dokonuje SpaceX. Dotychczas schemat lotów kosmicznych opierał się na JEDNORAZOWYCH RAKIETACH, które były podzielone na parę stopni, z których najwyższy wynosił ostatecznie ładunek użyteczny w wielkości 1-2 % całej rakiety. Im dłużej użytkowano ten schemat, tym bardziej jasne się stawało, że koszty takiego rozwiązania uniemożliwiają wyjście Ludzkości poza orbitę Ziemi.
Dlatego SpaceX buduje Starshipa, czyli prawdziwy Statek Kosmiczny, który będzie użytkowany według schematu SAMOLOTÓW. Czyli będzie się składał z kadłuba, silników i zapasu paliwa, po starcie doleci w całości do miejsca lądowania, po czym powróci na miejsce startu również jako jedna całość. Po drodze będzie mógł w razie potrzeby być dodatkowo tankowany w locie. Po powrocie będzie, jak każdy samolot serwisowany i tankowany, po czym ustawiony ponownie na pozycji startowej. Przy czym od klasycznych samolotów różnią go 2 rzeczy - do startu potrzebny jest ogromny Booster, który jednak wraca na miejsce startu w całości i można go użyć do kolejnego lotu, po drugie jego wielkość zdecydowanie przekracza definicję samolotu. Największy samolot latający w atmosferze, czyli An-225 waży 285 ton, gdy Starship na pozycji startowej łącznie z boosterem waży 4 400 ton. O wiele więc słuszniej jest nazywać go statkiem kosmicznym.
Dla przypomnienia, NASA już raz zbudowała wielorazowy statek zwany Wahadłowcem, jednak problemy technologiczne i ogromne koszty zmusiły ją do zamknięcia Programu po 20 latach eksploatacji. Okazało się, że Wahadłowiec stanowi ślepą uliczkę w podboju Kosmosu.
Jest oczywiste, że Starship zdeklasuje dotychczas używane jednorazowe rakiety, identycznie jak samochód zdeklasował powozy konne, choć wielu światowych decydentów w dziedzinie lotów kosmicznych uparcie nie chce tego dostrzec. Jako dowód wystarczy jedna liczba - najtańsza obecnie rakieta, czyli Falcon 9 umożliwia dostarczenie na orbitę 1 kg ładunku w cenie ok. 1700-1800 $, gdy Starship powinien obniżyć ten koszt do 600 $ ( na początek )
Dlaczego w takim razie Starship nie poleci wprost na Marsa, skoro właśnie do takiego lotu jest budowany? ponieważ w tym przypadku przeciwko Muskowi wystąpi czynnik, który dotychczas był jego największym sojusznikiem, czyli prawa rynkowe. Dotychczas inwestorzy ochoczo wkładali w SpaceX ogromne sumy, ponieważ byli przekonani, że dzięki Muskowi i jego genialnej ekipie inżynierów ta firma będzie się najlepiej rozwijać i zwróci wkłady z wielkim zyskiem. Obecnie, do budowy całkowicie nowego systemu kosmicznego SpaceX potrzebuje wszelkich dostępnych pieniędzy, w tym osobistych Muska, stąd jedyną dostępną formą pokrycia kosztów samego lotu na Marsa i budowy tam stałej bazy będzie zewnętrzne finansowanie ( a w grę wchodzą kolosalne sumy, czyli wiele, wiele mld. $ ).
Ponieważ nie ma żadnego sposobu, aby koszty poniesione na ten Program zwróciły się w najbliższych dekadach, można zapomnieć o kapitale inwestycyjnym. Dlatego jedynym znanym mi aktualnie sposobem na realizację życiowego marzenia Muska jest droga po kolejnych stopniach, zamiast skoku prawie na oślep.
Tymczasem na tapetę powraca znów Księżyc, jako podstawowy cel dla pierwszych załogowych wypraw poza ziemską orbitę po upływie pól wieku od Programu Apollo. Tym razem jednak głównym zadaniem będzie stworzenie stałej Bazy Księżycowej w połączeniu z budową Stacji orbitalnej wokół Księżyca. Przy czym znów będziemy świadkami wyścigu między największymi mocarstwami, a konkretnie Ameryką i Chinami. Co prawda ostatnio "Roskosmos" ogłosił rosyjski plan podboju Księżyca, ale byłby on nawet śmieszny, gdyby nie był tak rozpaczliwy. Rakietę ( oczywiście jednorazową )niezbędną do lotu na Księżyc Rosjanie planują zbudować za 10 lat, a pierwsi kosmonauci mają lądować na Księżycu już za 15 lat ! A i tak cały plan jest pisany grabiami po wodzie, bo kosmiczny budżet będzie tylko się zmniejszać, w końcu są i inni ochotnicy do dojenia państwowych pieniędzy :-)
Amerykanie na serio boją się tylko Chińczyków, w końcu to oni pierwsi posadzili sondę na odwrotnej stronie Księżyca, planują w całkowitej tajemnicy budowę kolejnych, znacznie większych rakiet, być może wielokrotnego użytku. Chiny z Centralnym budżetem mogą rzucić prawie dowolne sumy na tak prestiżowy i potencjalnie dochodowy cel, a wiadomo, że potrafią doskonale kraść obce osiągnięcia techniczne i je rozwijać. Dlatego tylko zastosowanie przełomowego rozwiązania, jakim będzie Starship da pewność wygrania tej rywalizacji.
Co prawda od lat NASA buduje w pocie czoła własną superrakietę SLS dla lotu na Księżyc ( konkretnie buduje ją ULA , czyli konsorcjum największych koncernów lotniczo - rakietowych na świecie Lockheed i Boeing ), którą ma ukończyć za kilka lat. Problem w tym, że po pierwszym starcie Starshipa cały ten Program kosztujący ponad 30 mld $ będzie można od razu odłożyć gdzieś daleko i głęboko :-)
Koszt lotu na Księżyc Starshipa ocenia się na 100 mln $ ( ponieważ cały statek wróci na Ziemię ), może dostarczyć kilkadziesiąt astronautów jednym lotem ( będzie posiadał 40 kajut ) oraz materiały na budowę od razu bazy na miejscu , tymczasem SLS z kapsułą Orion kosztem ponad 500 mln $ za jeden lot będzie mógł wysadzić na Księżycu 4-6 astronautów. Inaczej mówiąc, koszt dostarczenia jednego astronauty Starshipem będzie kilkadziesiąt razy mniejszy, niż w przypadku rakiety SLS !!
Szef NASA jest urzędnikiem państwowym i nie może podejmować strategicznych decyzji, te są zarezerwowane dla Kongresu i Białego Domu. A nie wyobrażam sobie decydentów, którzy wybiorą wariant kilkadziesiąt razy droższy ( przynajmniej w USA :-)). Dlatego nie wątpię, że Muskowi zostanie przedstawiona propozycja nie odrzucenia - Moon first! Być może z marchewką, iż po dostarczeniu kilku Starshipów do obsługi Bazy na Księżycu i Stacji orbitalnej wokół Księżyca, które wcześniej pomoże zbudować, Państwo w postaci NASA pokryje część kosztów ekspedycji na Marsa.
Sam Księżyc zaś to nie tylko przyczółek dla dalszej ekspansji, ale w przyszłości źródło Helu 3, czyli najlepszego paliwa dla reaktorów termojądrowych a także surowców dla budowy instalacji w kosmosie, których koszt transportu z Księżyca jest wielokrotnie niższy niż z Ziemi.
Po drugie, SpaceX planuje budowę Starlinku, czyli sieci satelitarnej dla obsługi Internetu złożonej z kilku tys. satelitów w ciągu najbliższych 5 lat, które trzeba dostarczyć na orbitę. Falcony 9 w oczywisty sposób nie wystarczą, trzeba by je wystrzeliwać co tydzień, ciężki FH po pierwszym tak głośnym debiucie od roku nie wystartował, z czego można wnioskować, że i on nie będzie głównym nośnikiem satelitów. Pozostaje więc znów Starship w wersji towarowej, przystosowanej do wystrzelenia do 200 satelitów w jednym locie. To oznacza jednak i tak kilkanaście lotów rocznie, jeśli Starlink ma być gotowy na czas, zakładając, że sam Starship zacznie loty za 3-4 lata. Co oznacza budowę i wykorzystanie co najmniej 3-4 Starshipów, których nie będzie dla misji Marsjańskiej.
Tak samo zyski z eksploatacji Starlinka zaczną się również dopiero za kilka lat, a mają one pokryć duża część kosztów ekspedycji, co znów odwleka termin o długi czas.
Podsumowując, nawet w najlepszym układzie, gdy budowa i testowanie Starshipów nie ulegnie większym opóźnieniom, pierwsze egzemplarze zostaną wykorzystane do programów na orbicie ziemskiej oraz budowy bazy księżycowej, co na pewno zajmie kilka lat. Dopiero potem niezbędne co najmniej 6 a raczej więcej Starshipów będzie można użyć do Lotu na Marsa pod warunkiem stałego pewnego finansowania, a będą to prawdziwie kosmiczne sumy. No cóż, Life is brutal i nawet geniusz typu Muska musi się liczyć z Realem....
--
Inne tematy w dziale Technologie
