2018. január 5., péntek

A Szovjet / Orosz emberes űrprogram története I.

A szovjet űrhajózás sötét nyitánya


Akikről nem szóltak a kommünikében...

A szovjet rakétaprogram gyökerei még az 1930-as évekig nyúlnak vissza, amikor egy maréknyi tehetséges mérnök nekiállt folyékony hajtóanyagú rakétahajtóművekkel kísérletezni. Az állami felügyeletű kisebb csoportokat 1933-ban vonták össze a Sugárhajtású Meghajtás Kutató Intézetté, ahol egy fiatal, de karizmatikus vezető, bizonyos Szergej Pavlovics Koroljov lett az igazgató-helyettes, és többek között egy másik tehetséges mérnök, Valentyin Petrovics Glusko is a kezei alatt dolgozott. Csakhogy jött 1938, és a szovjet titkosrendőrség, az NKVD egymás után hurcolta el, kínozta meg és végezte ki, vagy küldte a börtönbe és/vagy a gulágra az intézet tagjait - Koroljovot állítólag Glusko vallomása alapján.



Szergej Korojlovról az elfogása után, és két évvel később készült fotók

Koroljov és Glusko a szerencsésebbek közé tartozott, noha előbbi nem egész egy évnyi kényszermunka alatt (ennek jó részét a Kolima régióban található aranybányában, ahol hatalmas volt a halálozási arány) skorbutban elvesztette a fogai többségét, és egészsége is megrokkant. A háború éveiben a Gulágot túlélt mérnökök kvázi továbbra is kényszermunkára ítélve dolgoztak, a külvilágtól elzártan, de immár tervezőmérnöki feladatokkal ellátva. Ezeket a tervezőirodákat 'Saraska' (egy szlengből származó szó, ami a tolvajokra, bűnözőkre utal) néven ismerték, és az elsőt Andrej Tupoljev tervezőmérnök alatt állították fel - feltehetően maga Tupoljev volt az, aki Koroljovot kimentette a gulágról, hiszen ismerhette, lévén az 1920-as években Tupoljev a Moszkvai Technikai Főiskolán oktatott, Koroljov pedig az egyik tanyítványa volt. 1942-ben viszont átkerült az folyékony hajtóanyagú rakétahajtóművekkel foglalkozó OKB-16 tervezőirodába, mégpedig Glusko alá, és a hátralévő években rakétahajtóművekkel foglalkoztak. Csak 1944-ben, különleges engedéllyel kapták vissza szabadságukat. Glusko továbbra is rakétahajtóművek fejlesztésével foglalkozott, és az OKB-16-ból leválasztott tervezőirodája az OKB-456 lett. Koroljov is saját tervezőirodát (az OKB-1-et) kapott, és a rakéták fejlesztését kapta feladatul, de elsődlegesen a német rakétaprogram feltárása és annak eszközeinek vizsgálata volt az első feladata.



A kép előterében Hermann Oberth, balra tőle Arthur Rudolph, jobbra mögötte pedig Wernher von Braun, a világháború utáni amerikai rakétaprogram megalapozói

A II. Világháború vége után egy hidegháború indult meg a Szovjetunió és a többi Szövetséges hatalom között, ehhez pedig mindkét fél felhasználta a náci Németországtól megszerzett technológiai tudást, gyakorlatilag mindent, amiben a németek a szövetségesek előtt jártak (de legalábbis igen jó eredményeket tettek le az asztalra), legyen szó tengeralattjáró-technológiákról, harckocsikról vagy vadászrepülőgépekről, de mindenek előtt a ballisztikus rakéták érdekelték a feleket. A legismertebb tudósok többségét, Wernher von Braunnal az élen, az Egyesült Államokba menekítették az Operation Paperclip keretében (összesen mintegy 1 600 tudóst és mérnököt), hogy ott folytassák kutatásaikat (mindezt úgy, hogy addig gyakorlatilag figyelmen kívül hagyták a 'saját' rakéta-zsenijüket, Robert Goddard-ot, aki 1945-ben elhunyt).

A szovjeteknek is voltak saját 'németjeik', akiket először arra használtak, hogy az A4 (V-2) rakétákkal kapcsolatos helyszíneket, gyártósorokat és terveket felfedjék és megszerezzék. Ezt nem kicsit nehezítette, hogy bár Penemündét a szovjetek szállták meg, a gyártásért felelős Nordhausen-i egységet az amerikaiak, akik szinte minden mozgatható dolgot elvittek onnan. Boris Csertok, az egyik orosz mérnök, aki a német rakétaprogram feltámasztásáért volt felelős még azt is felvetette, hogy von Braunt elrabolják, de végül félve az esetleges következményektől ezt mégse tette meg (kollégái később eme döntése miatt úgy jellemezték "az ember aki miatt elvesztettük a Holdra szállásért folyó versenyt"). 1946-ban a német szakembereket elkezdték deportálni a Szovjetunióba (ezt úgy kell elképzelni, hogy hajnali négy órakor a Vörös Hadsereg katonái dörömbölnek az ajtón, és közlik, hogy öt éves önkéntes munkavégzésre a Szovjetunióba indultok - Most rögtön), alapvetően azért, mert féltek attól, hogy a szovjetek által megszállt területeken nem kommunista-barát kormány fog hatalomra jutni, és így elveszíthetik a Németország által birtokolt tudást. Különféle szakterületen dolgozó mérnökök és családtagjaik (a pontos szám nem ismert, nagyságrendileg 6-7, más források szerint akár 10-15 ezer emberről is szó lehetett) szét lettek szórva a különféle tervezőirodák és gyárak között. Az első időben aktívan részt vettek az első szovjet rakéta (másolatok) megalkotásában Koroljov irányítása alatt, viszont a nagy hatótávolságú rakéták fejlesztése közben szabályosan versengtek egymással a Koroljov és a Helmut Gröttrup vezetésével fejlesztett megoldások - és az esetek nagy részében a német tervek voltak azok, amelyek életképesebbek voltak, ám ettől még sokszor nem azokat valósították meg.


Helmut Gröttrup

A német mérnökök helyzete cseppet sem volt egyszerű, először a lehetetlen körülményekkel kellett megküzdeniük (például megesett, hogy a kitűzött tervezőirodában nem volt sem tervezőasztal, sem rajzeszköz), de a szovjet minisztériumok egymással való versengésével, illetve a szovjet munkatársak némelyikének (bizonyos szinten érthető) rosszindulatával is. Helmut Gröttrup, aki a rakétafejlesztésekért felelős csoportot vezetője megkérdezte Dmitri Ustínov minisztert, hogy mikor térhetnek vissza (Kelet-)Németországba. Ustínov válasza tömören annyi volt: "Amint épít egy rakétát, amely képes megkerülni a Földet!".

Azért Gröttrup-ot nem kellett félteni, például eleve tárgyalások árán volt hajlandó együttműködni, fizetést és egy megfelelő méretű villát kért lakhatásra az együttműködésért cserébe, illetve bizonyos szintig munkatársai életkörülményeit is próbálta biztosítani (e téren már ellentmondásosabbak a források). Akár hogy is,1947-re a problémák legtöbbjén sikerült felülkerekedniük, sőt, a németek fizetése is egyre nagyobb lett - konkrétan a szovjet mérnököknél is többet kereshettek, például Gröttrup 8 500 rubelt kapott havonta, míg kvázi nagyfőnöke, Koroljov "mindössze" 6 000 rubelt, és egy átlagos német mérnök is 4 000-et keresett (egy átlagos szovjet mérnök havi apanázsa 1 000 rubel körül volt). A szovjeteknek viszont csak addig kellettek a németek, amíg minden tudásukat át nem adták. A továbbfejlesztett hajtóművek, rakéták tervezésében és gyártásában már nem vettek részt (pontosabban egyszerűen kihagyták belőle őket) és az 1950-es években mindannyiban haza is térhettek.



  Korai szovjet ballisztikus rakéták, letagadni se nagyon lehet, hogy mi volt a fejlesztésük alapja...

Az A-4 (vagy ismertebb nevén V2) rakétára épülő megoldások (R-1, R-2, R-3, R-5) után az 1950-es évek legelején egy olyan megoldással álltak elő az R-6 rakétában, amely már két fokozatúra készült, vagyis az első fokozat hajtóművével indítják el, majd amikor a fokozat tartályai kiürülnek, a fokozatot leválasztják, és a második fokozat hajtóműve beindul, tovább gyorsítva a (megmaradt, könnyebb) rakétát. Mégpedig úgy, hogy négy gyorsító fokozat veszi körbe az első fokozatot, induláskor a gyorsító fokozatokat beindítják, és ha minden rendben lévőnek tűnik (mivel ezek tolóereje kevés ahhoz, hogy elemelkedjen az indítóállásról), beindítják a középen lévő második fokozatot is, és elindul a rakéta. Mintegy két perc után a gyorsító fokozatok kifogynak és leválnak, a középső fokozat pedig megy tovább célja felé - majd mintegy 6 perccel az indítás után abból is kifogy a hajtóanyag. (Megj.: a terv egy csomó buktatót kikerült így, például mivel mindegyik fokozat már az indításkor működésbe lép, így nem kellett a repülés közbeni beindítás problémájával foglalkozni).

Egy RD-107-es hajtómű, jól látható, hogy középen fent egy hatalmas turbopumpa látja el a négy égőteret

A ballisztikus rakétának 8000 km feletti hatótávolságra kellett 3, majd később (miután a harci fej nehezebb lett, mint tervezték) 5,5 tonnányi hasznos terhet eljuttatni, de az épülőfélben lévő, Glusko és a német mérnökök által megtervezett RD-105/106 hajtóművekkel (amelyek az első szovjet folyékony oxigén / kerozin hajtóanyagú hajtóművek voltak, szemben az A-4-esnél használt alkohol-víz / folyékony oxigén hajtóanyagúakkal) ezt nem lehetett megoldani, a hajtóműveket nagyobbra építeni pedig kockázatos vállalkozásnak tűnt (a nagyobb méretű égéstérben nehezen kontrollálható az égés). A gordiuszi csomót úgy vágták át, hogy négy rakétahajtóművet építettek össze, egy közös turbó-pumpával ellátva őket üzemanyaggal - ez az RD-107/108 hajtómű. A nagyobb méretű rakéta az R-7 jelölést kapta, és ez az alapja egy ma is igencsak élő rakétacsaládnak, amelyet leginkább Szojuz-ként ismerünk.

Csak hogy az első időkben a rakétafejlesztések eléggé mostoha körülmények között zajlottak. Az OKB-1 számára kijelölt gyárépületekben a háborúban tüzérségi eszközöket gyártottak, és az épület maga az 1950-es évek közepéig nem lett helyreállítva, így nem volt benne fűtés (egyes visszaemlékezések szerint nem ritkán melegebb volt kint, mint bent), a tető pedig beázott. A munkások életkörülményei is eléggé szörnyűek voltak az első időkben, pincékben, barakokkban, egyeseknek sátrakban kellett lakniuk, amíg a környező lakóépületeket nem sikerült újjáépíteni.

Az egyik első R-7 tesztindítás archív felvétele

De az R-7-nek is számtalan technikai nehézséggel kellett megküzdenie, például hogy építsék meg, szereljék össze, szállítsák majd állítsák fel a hatalmas rakétát? A szovjet (német) megoldás az volt, hogy vízszintesen zajlik az építés és az összeépítés, majd a szállítás az indítóállásra, és ott egy támasztókeret segítségével állítsák függőlegesbe. Hatalmas gondot okozott a rakéta irányítására szánt apró (un. vernier) hajtóművek fejlesztése, a gyorsító fokozatokon 2-2, a középső fokozaton 4db ilyet terveztek használni, ezek a gyorsító fokozaton egy adott irányba voltak kitéríthetőek, a középső fokozaton mindegyik 90 fokkal eltolva egy-egy irányban. Csakhogy a fejlesztéssel megbízott Glusko-iroda nem volt éppenséggel együttműködő, ráadásul a feladatot sem sikerült megoldaniuk, így Koroljov "házon belül", a saját irodájában bízott meg egy mérnökcsoportot a megvalósítással...


Az R-7 program fejlődése, balra az első változat tervei, még RD-105/-106 hajtóművekkel, középen a végső változata a ballisztikus rakétának, immár négy égőteres RD-107/-108 hajtóművekkel, jobbra a Szputnyik-1 féle változat

Koroljov a nehézségek ellenére cseppet sem bánta, hogy egyre nagyobb rakétákat kért tőle a hadsereg, mivel a céljai között szerepelt a világűr is. 1954 óta folyamatosan puhította a Szovjet vezetést ezzel kapcsolatosan, miután Mihail Tyihonravov segítségével komplett tudományos programot is fel tudott állítani a terveihez. Segítséget kapott az Amerikaiaktól is, Dwight Eisenhower amerikai elnök 1955 július 29.-én bejelentette, hogy az Egyesült Államok a Nemzetközi Geofizikai Évben (vagyis 1957-58-ban) felbocsátja első műholdját. A szovjet mérnökök sebességbe kapcsoltak, bevetettek minden lehetséges érvet, ami a szovjet űrprogram életre hívása mellett szólt, Koroljov a pártvezetést arra figyelmeztette, hogy Wernher von Braun 7000 tonnás óriásrakétát épít az amerikaiaknak, ami mellett eltörpül a 280 tonnásra tervezett, még csak formálódó R-7 (érdekes kérdés, hogy Koroljov mennyire vette vajon komolyan a von Braun féle ötleteléseket, hiszen tisztában kellett lennie, hogy a német rakétamérnök agyréme eléggé irreális).


Von Braun és óriás-rakétájának makettje

Azonban mindenek előtt Hruscsovot kellett meggyőznie - ehhez egy 1956 február 27.-es látogatását használta fel, ahol bemutatták az R-7 (belső megnevezése: 8K71) rakéta életnagyságú makettjét, és felfedték, hogy e segítségével hamarosan a Szovjetunió csapást mérhet az Egyesült Államokra. Hruscsov visszaemlékezéseiben megjegyezte, hogy mekkora sokk volt számára az egész - Sztálin minden védelmi iparra vonatkozó döntést maga hozott meg, és nem engedte, hogy potenciális utódai tudjanak róla. Tehát mikor Hruscsov hatalomra került, és később Koroljov végre beszélni tudott vele, majd bemutatta azt, hogy min dolgoznak, saját bevallása szerint úgy néztek a párt vezetői a hatalmas rakétatestre, mint bárányok egy új kapura.
 
Koroljov pedig igyekezett rájátszani a hidegháború versengéseire, mely szerint márpedig a Szovjeteknek kellene az elsőséget megszerezni, és bizonyítani felsőbbrendűségét. Mellesleg pedig viszonylag szerény költségek árán akár Föld körüli pályára lehet állítani a segítségével egy műholdat. Hruscsovot első sorban a stratégiai fegyver foglalkoztatta, de az sem hagyta hidegen, hogy a nyugati világot a világűr előbb való elérésével alázza egy kicsit meg - tehát rábólintott a programra. Ez persze nem kicsit dühítette is a katonai vezetést, ők ugyanis úgy vélték, hogy a fejlesztőmérnököknek a ballisztikus rakétaprogramra kellene koncentrálniuk, a világűr ráér majd akkor, ha már a fegyverprogram sikeresen a sorozatgyártási fázisba ér, és a fegyver valóban bevethető lesz.


A Szputnyik-1 felépítése, a középső "dobozt" leginkább a három cink-ezüst akkumulátor töltötte ki

Volt viszont két nagy gond. A Tyihonravov vezetésével készülő Objekt D (az Objekt A, B és V a harci fejek jelzése volt) tudományos műhold lassacskán készült csak, ráadásul több száz kilogrammot nyomott, miközben az R-7 hajtóművei a vártnál kisebb teljesítményt nyújtottak. Mivel az Egyesült Államok 1957 júliusára tűzte ki a saját műholdjának indítását, ezért Koroljov vészforgatókönyvet léptetett életbe, a létező legegyszerűbb műholdat (Prosztyejsij Szputnyik, innen a belső elnevezése is, PSz-1) kell felbocsátani. A "mindössze" 86kg-os, 58cm-es fém gömbbe két rádióadót (20 és 40Mhz-est) és akkumulátorokat építettek, és négy hosszú antennával látták el.


Az R-7 ballisztikus rakéta metszete

A másik probléma maga a hordozóeszköz. Az első R-7 rakéta 1957 májusában hagyta el először az indítóállást, ám szinte egyből tűz ütött ki az egyik gyorsító fokozatban, és a rakéta 400km-re az indítóállástól csapódott be. Június 11.-én újabb indítási kísérlet következett, de elkezdett a hossztengelye mentén forogni, és a 33. másodpercben szétrobbant. Augusztus 21.-én azonban sikeres indítást hajtottak végre, és mintegy 6 000 km-re az indítóállástól a Csendes-óceánba zuhant a harci fej súlymakettje. Pár nappal később a Szovjetunió bejelentette, hogy sikerrel tesztelt egy többfokozatú interkontinentális rakétát - ezzel pedig bizony alaposan megelőzték az amerikaiakat, akik 1957 december 17.-én könyvelhették el az első sikeres Atlas A tesztrepülésüket.


A Szputnyik-1 indítása

1957 október 4.-én a Szputnyik-1 elindulhatott tehát a világűrbe, miután a rakéta bizonyította képességeit - és ha a több tonnás harci fej helyére helyezik az apró műholdat, nem okozhat problémát annak keringési pályára állítása. A rakéta több téren nem az elvártak szerint működött, az egyik gyorsító fokozatban a tolóerő a többinél lassabban épült fel, így a rakéta lassan dőlni kezdett, amit az automata irányítórendszer a kormányfúvókák kitérítésével próbált korrigálni, végül a tolóerő a renitens fokozatban is helyre állt, és a rakéta tovább emelkedhetett, de a vártnál korábban kifogyott a középső fokozatból a kerozin, így több, mint 300kg fel nem használt oxigén maradt a tartályokban, arról nem is szólva, hogy a hajtóanyag "lötyögése" miatt kis mértékben imbolygott végig a rakéta. Így az elért pálya alacsonyabb volt, mint azt tervezték, de a mintegy 215 x 950 km-es keringési pálya kellően stabil volt ahhoz, hogy az indítást teljes sikernek könyveljék el, és az apró műhold 22 napon át sugározta rádiójeleit.


A The New York Times 1957 október 5-ei, délutáni kiadása, amely a Szputnyik-1 sikerét harsogja

Ami a frászt hozta a nyugati országokra. Egészen addig az volt a meggyőződés, hogy a Szovjetuniói mind tudományos / technikai, mint oktatási, mind katonai téren messze le van maradva az Egyesült Államoktól, és adott esetben egy nukleáris háború is egyoldalú lenne, hiszen az amerikai bombázók képesek elérni a Szovjetuniót, míg a szovjeteknek kevés és kis hatótávolságú bombázógépük van, amelyek könnyű prédák lennének az amerikai vadászgépeknek. A Szputnyik-1 ezt a vélekedést teljesen a másik véglet felé lökte, mely szerint a szovjetek nemhogy alsóbbrendűbbek, de egyenesen tehetségesebbek, illetve nyilvánvalóvá kezdett válni, hogy egy új világháború esetén már az Egyesült Államok sincs biztonságban. Eisenhower először még nem vette komolyan a fenyegetést, de végül úgy döntött, hogy nem hagyhatja a szovjeteket az élre törni, így létre hívta a NASA-t, ami alá igyekeztek egyesíteni a párhuzamos rakéta és űrprogramjait az Egyesült Államok Hadseregének, Légierőjének és az állami NACA irodának (akik eddig egymástól függetlenül, egymással versenyezve saját rakétaprogramokat tartottak fent). Ez a döntés volt az, amivel valóban elindult az űrversenyt...


Az űrverseny megkezdődik...

A szovjeteknek igazából már 1956-ban volt egy felvázolt útvonalterük arra, hogy is kellene a világűr meghódítását megvalósítani. Az első lépés a Szputnyik volt, igaz még kifejezetten a tudományos célokra szolgáló Objekt D-vel kezdve. Aztán egy élőlényt, egy kutyát kellene felküldeni, hogy megvizsgálják nincs-e odafent valami olyan veszélyforrás, ami alapból kizárja az emberi utazást, illetve hogy tapasztalatokat szerezzenek arról, hogy viselkedik egy élőlény odafent. Utána viszont már egyenesen a Hold túlsó felének való lefotózása lenne a következő lépcsőfok.
Az űrprogram viszont a sikerének áldozatává kezdett válni. A titoktartási mánia és az egyre több és több ezt garantálni igyekvő döntés igencsak megnehezítette a fejlesztést. A rakétákat is hétpecsétes titokként kezelték - az R-7-ről az első képeket 10 évvel az indítás után kezdték el nyilvánosságra hozni, miközben a korábbi ballisztikus rakétákat büszkén mutogatták a Vörös téren zajló felvonulásokon. De mindenek előtt a szovjetek betegesen titkolták Koroljovot, és a rakétaprogramban betöltött szerepét. A hivatalos verzió az volt, hogy Leonyid Szedov akadémikus a rakétaprogram vezetője, őt dicsérték a kommünikékben, ő tartott előadásokat (amelyek nem tartalmaztak részleteket), ő aratta le a babérokat - ez persze sem Koroljovnak, sem Szedovnak nem volt kényelmes helyzet, de mindkettőjüknek el kellett fogadni, hogy ez bizony most így működik.


Leonyid Szedov akadémikus (középen), Frederick Durant (jobbra) és K. F. Ogorodnyikov Professzor az 1955-ös perui Nemzetközi Asztronautikai Kongresszuson, Szedov volt a szovjet rakétaprogram kirakatembere....

A Szputnyik-1 már ott kering fent, mindössze a negyedik R-7 rakétaindítás árán, amelyből ez volt az első direkt világűrbe indítottként. Koroljev saját irányítású OKB-1 tervezőirodájában a mérnökök az állami kitüntetések és bónuszok, meg egy rövid extra szabadságolást élvezték. Viszont Koroljov a győzelem ízért érezve a szájában tovább akart minél hamarabb lépni. Azt tervezte hogy a Nagy Októberi Szocialista Forradalom 40. évfordulójára, 1957 november 7.-ére még egy Szputnyikot indítsanak el.

A szovjet kísérleti rakétaindításoknál eddig is voltak kis testű kutyákkal végzett repülések, az első (ismert) példa 1951-ben még, egy 110km magasságba való szuborbitális repülés közben. Úgy vélték, hogy kiindulási alapnak azok tökéletesek, és mivel a Szputnyik-1 felfedte, hogy a középső fokozat is pályán marad (ami egyébként jól is jött, hiszen a csaknem 30 méteres fokozat szabad szemmel is jól látható volt, míg az apró műholdat inkább csak távcsővel lehetett felfedezni), eleve jó ötlet, ha a rakétafokozat orrára szerelnék a "kutyaólat", nem pedig egy különálló műholdat építenének. Ez a megoldást alkalmazva a rakétafokozat telemetriai rendszereit, rádióadóit is fel lehet használni, egyszerűsítve az egész rendszert. Mindent összevetve Koroljov összehívta a mérnök-irodák vezetőit és vitára bocsátotta a kérdést - viszont trükkhöz folyamodott, azt állította, hogy Hruscsov a sikeres Szputnyik-1 indítást és az amerikai rakétaprogram vergődését látva arra kérte őt, hogy november 7-ére még egy műholdindítás legyen. A mérnökök, feltehetően tudván, hogy az ország első emberével ellenkezni nem érdemes, támogatták az ötletet. A történet viszont később a jelenlévő mérnökök elbeszéléséből fakadóan úgy terjedt el, hogy valójában nem Koroljov, hanem Hruscsov erőltette a Szputnyik-2-őt...

Akár hogy is, sietve kiválogatták a megépült RD-107 hajtóművek közül a legjobban sikerülteket, és összeépítették a rakétát (ami végül is maga a Szputnyik-2), orrán az utashoz szükséges rendszerekkel. Az erőfeszítések iszonyatosan nagyok voltak, de korábban már több szuborbitális rakétakísérlet volt kutyákkal, így volt honnan meríteni. November 7-én pedig újabb rakéta emelkedett fel...


Lajka a kutyaóljában áll modellt a szovjet propaganda-gépezetnek

A Lajka nevű keverék szuka kutya útja mégis csak kifelé volt annyira zökkenőmentes. A rakéta (amely gyakorlatilag mindössze a második világűrbe indított szovjet rakéta volt) elérte nagyjából a várt pályát, ami önmagában is szép eredmény volt. Lajka a hivatalos információk szerint egy hétig életben volt, bizonyítva, hogy az űrben lehetséges életben maradni, majd elaltatták - illetve később olyan verzió is elhangzott, hogy az oxigénkészletek kifogyása után megfulladt. A 2002-ben nyilvánosságra hozott valóság viszont az volt, hogy mindössze pár óra után 43°C-ra emelkedett a kabinban a hőmérséklet, és a túlhevüléstől (illetve feltehetően a szén-dioxid túl magas koncentrációja miatt) Lajka alighanem komoly kínok között elpusztult. Etikailag aligha vitás, hogy elsietett volt a Szputnyik-2 útja, hiszen először a visszatérés problémakörét kellett volna megoldani, mielőtt bármilyen élőlényt is akarunk feljuttatni, de politikai és az űrprogram támogatásának szempontjából az, hogy a Szovjetunió már élőlényt is juttatott a világűrbe, nagyobb súllyal nyomott latba.

A Vanguard TV3 indítási kísérlete

A szovjetek fölénye pedig aligha volt vitatható, az első amerikai műhold indítási kísérleténél, a Vanguard TV3 alig egy méterre emelkedett el az indítóállásról, miután a hajtómű tolóereje leesett, és a rakéta visszahullva egy hatalmas tűzgolyóvá vált. Mindezt 1957 december 6.-án, bőven a két sikeres Szputnyik indítás után. A média pedig nem könnyítette meg a szakemberek kudarcon való túllépését, a Szputnyik után az amerikai műholdindítás kudarcát olyan 'beszélő nevekkel' kommentálták, mint "Kaputynik" vagy "Upsznyik".

Az amerikaiaknak végül 1958 február elsején sikerült az első műholdindításuk, az Explorer-1-es, ami kellően helyrebillentette az önbecsülésüket, ám valójában még jó ideig hátráltatta a továbblépést az egymással versengő haderőnemek és a NACA, majd 1958 októberében a NACA átalakításával életre hívott NASA viaskodása arról, hogy milyen rakétákat használjanak, miről szóljon a program, és egyáltalán, kinek a kezében legyen az irányítás.
 

 A Szputnyik-3 makettje

A szovjeteknél a kezdeti sikereket megkoronázta (volna) a régóta dédelgetett Objekt-D, vagyis a Szputnyik-3, csakhogy a 1958 április 27.-ei indítás kudarcot vallott, miután az indítás után másfél perccel a rakéta megsemmisült - a "szokásosnak" megfelelően a sikertelen indítások nem kaptak jelölést, sőt, létezésüket sem mindig ismerték el. A vizsgálatok alapján a rakétatesten komoly vibrációk jelentkeztek, és ez vezetett a rakéta pusztulásához. Viszont egy teljesen kész tartalék rakéta és műhold állt rendelkezésre már előre erre az esetre, így az indítást május 15.-én meg lett ismételve, ahol a rakéta vezérlőrendszerébe beiktattak egy tolóerő-csökkentést 85 másodperccel az indítás után. Ugyan ismét jelentkeztek vibrációk, ám a műhold sikeresen pályára állt. Csakhogy rámutassak az adott technikai kihívásokra, érdemes megemlíteni, hogy itt még szó se volt napelemekről vagy más energiatermelő rendszerről. A cirka 1250kg-os műhold tömegéből több mint fél tonnát az akkumulátorok nyomtak, amelyek papíron mintegy 40-45 napos működést biztosíthattak - volna. A Szputnyik-3 műhold rendszerei ugyan több, mint két hétig működtek, csak a műhold adattárolójának hibájából az adatokat nem sikerült továbbítani a Föld felé. A Szputynik-3 ettől függetlenül a világ felé teljes sikernek lett prezentálva...

Irány a Hold túlsó fele...

Az eredeti tervek szerint ez lett volna a harmadik lépcső, amely persze megint több kisebb feladatot jelentett. Először is azt, hogy az R-7-esnek szüksége lett egy plusz fokozatra. Ha a középső fokozatot második fokozatnak, a négy körülötte lévő fokozatot pedig az első fokozatnak tekintjük, akkor így három fokozatos rakétáról beszélünk immár, ahol a harmadik fokozat a középső tetején kap helyett. Ez a Block E-nek nevezett fokozat kulcsfontosságú, hiszen 11,3 km/s sebességre kell gyorsítani ahhoz, hogy elszakadhassunk a Föld gravitációs mezejétől. Ahogy azonban az első Objekt-D indításnál, itt is egymás után két rakéta semmisült meg nem sokkal másfél perccel az indítás után. A vibrációt az un. "Max. Q", vagyis az indítás folyamán fellépő legnagyobb légellenállás okozta, így kisebb módosítások után a harmadik rakéta ezen a zónán már sikeresen túljutott - hogy aztán a negyedik perc után hallgasson el. Hiába tehát a látszólagos korai sikerek a szovjet űrprogramban, 1958-ban mindössze a Szputnyik-3 (fél)sikerét tudták felmutatni, miközben az amerikaiak (persze sok kudarc és fél-siker mellett) négy sikeres indítással is büszkélkedhettek már.

 
 A Block-E fokozat, orrában az E-1 / Luna-1 műhold makettjával

Érthető tehát, hogy mikor 1959 január másodikán az E1 műhold 4. példányával az orrán elindult a 8K72 típusú rakéta, és 140 másodperccel az indítás után, mikor levált az orrkúp, sikeresen vették a műhold transzponderének adását, hatalmas örömünnep tört ki az indítóállás vezérlőtermében. Kérész életű volt viszont az örömük, mert a műhold a rakéta orrán ragadt, és kiderült, hogy némileg eltér a rakéta pályája az elvárttól. Az eredeti cél az volt, hogy a Hold felszínébe csapódjon az E1 - most viszont mintegy 5000 km-re húz el mellette. A szovjeteknek így is sikerélményük lehetett - a Szputnyik-3 után ugyanis több, mint egy év telt el, mire valami eredményt fel tudtak mutatni. Így ez a műhold Luna-1 néven már a hírekbe is kerülhetett. Persze ne feledjük, hogy ekkor még nincs két éve, hogy az első Szputnyik már megkerülte a Földet, és a szovjetek máris a Holdat vették célba!
A sikerre pedig szükségük volt, ugyanis az amerikaiak ott loholtak a nyakukban, még 1958-ban ők is elkezdték a Hold felé induló szondák indítását, de a Pioneer program műholdjai a hordozórakéták problémái miatt nem jutottak messzebb, mint szovjet kortársaik. A Pioneer 3 két hónappal a Luna-1 indítása után ahhoz hasonlóan a Hold mellett ment el (az amerikaiak egyébként is ezt tervezték, nem pedig becsapódást akartak), csakhogy valamivel kevesebb, mint 59000 km-re a Holdtól, ami kétszer több volt, mint amit vártak, és csaknem 12x több, mint amennyivel a Luna-1 vétette el a Holdat.


 A Luna-3 egy új korszak első üdvöskéje volt - napelemekkel táplálva

Koroljovék egy újabb sikertelen indítás után végül 1959 szeptemberében "eltalálták" a Holdat a Luna-2-vel, ami többé-kevésbé a Luna-1 testvére volt. Alig egy hónap múlva követte a Luna-3 (E-2) szonda, amely megkerülte a Holdat, és fényképet készített a túloldaláról. Persze az út nem indult zökkenőmentesen, a mérnökök szakadozottan fogták a szonda jeleit, és az a parancsokra (látszólag) nem megfelelően reagáltak. Hamarosan kiderült, hogy a Krím-félszigeten és a Moszkvában lévő csoport egymás értesítése és egyeztetés nélkül küldtek rádióparancsokat, amely így konfliktusba kerülve megakadályozták a megfelelő működést, és a szonda elkezdett túlhevülni. Miután erre fény derült, gyorsan rendezték a soraikat, és szigorú egyeztetések előzték meg minden rádióutasítás elküldését, majd felpörgetve kicsit a szondát sikerült a túlhevülésen úrrá lenni. A szonda megfelelő pályán volt, amely az első gravitációs manőver volt a történelemben: a Hold gravitációját felhasználva a szonda a Hold déli sarka alatt megkerülte az égitestet, majd északi irányba megkerülve elindult vissza a Föld felé. A manőver kiszámításához nagy segítség volt a vákuumcsöves Sztrela-1 számítógép, amelyet a Szteklov Matematikai Intézet biztosított.


 A Luna-3 pályája, ahogy megkerülve a Holdat visszafelé indult a Föld felé

Mai szemmel nézve elég kézihajtányos volt az eljárás, ahogy a Luna-3 dolgozott, de az analóg korszak kihívásaival a szovjet mérnökök ügyesen birkóztak meg. Először is a fotózáshoz stabilizálni kellett a műholdat (az összes eddigi műhold forgás-stabilizált volt, tehát a hossztengelyük körül forogtak), ezért apró nitrogén gáz-hajtóműveket vetettek be. A helyzet meghatározására a külső felületen lévő fotocellákat használták fel, ezzel állapították meg a Nap és a Hold helyzetét, majd a Hold felé fordították a két kamera (egy széles és egy keskenyebb látószögű)

 
Egy amerikai Genetrix kém-ballon indítása a USS Valley Forge repülőgép-hordozó fedélzetéről

A Luna-3 másik csodája a kamerája volt, ez filmre rögzített, noha nem volt a szovjet iparnak megfelelő filmje erre a célra, amelyet széles hőtartományban használni lehetett és a kozmikus sugárzás is kevésbé ártott neki. Tiszta szerencséjükre az Egyesült Államokban kifejlesztettek ilyen filmet, amit be is vetettek a Projekt Genetrix keretében, ahol nagy magasságban repülő ballonokat engedtek fel az amerikaiak, amelyek a szovjet légtérben fotókat készítettek. A program nem volt túl sikeres az amerikaiak részére, 516 ballonból mindössze 54-et sikerült összeszedniük, és ebből is csak 31 készített értékelhető képet, noha ezek között voltak például az első felvételek a szovjet nukleáris létesítményekről. A szovjetek pedig sok ballont megszereztek, bennük fel nem használt filmekkel...
A Luna-3 összesen 40 kockányi ilyen filmet vitt magával, amelyeket a megfelelő pillanatban el is lőtt, összesen 27-et. A filmeket ezek után automatikusan egy megfelelő kémiai vegyszeren úsztatták át az előhíváshoz, majd utána egy szárító modulba kerültek. Miután a szonda elindult vissza a Föld felé, a már előhívott filmeket egymás után egy fényforrás és egy fényérzékeny vákumcső között mozgatták lassan, és sorrol-sorra egy analóg képet hoztak létre belőle, mint ahogy például a fax is működik. A képet folyamatos rádióadással továbbították, egy-egy képkocka így fél óra alatt lett elküldve, a képek felbontása cirka 1000x576 pixelnek felelt meg.


 A brit Jodrell Bank Mk.1 rádióteleszkóp

Volt viszont egy nagy probléma, a jelek fogása. A szovjetunió ekkor még összesen csak két nagyobb rádióteleszkóppal rendelkezett, amely alkalmas lehetett a holdszonda jeleinek fogására. A szovjetek megosztották a frekvenciákat a tudományos világgal, ekkoriban a legjelentősebb rádióteleszkópok Amerikában voltak (Kaliforniában és Floridában a légierő birtokában lévők, illetve 1958-ban adták át a Goldstone rádióteleszkóp első antennáját), de az úttörő a Nagy-Britanniában lévő Jodrell Bank (Mk.1) rádióteleszkóp volt. A Luna-1 esetében a Jodrell Bank is szerepet kapott, mivel a britek nem fogták a szonda jeleit (csak a frekvenciatartományt adták meg a szovjetek, a pontos helyzetet nem), így voltak, akik meg is kérdőjelezték a szovjetek hitelességét (ne feledjük, hogy a Pioneer 3 két hónappal a Luna-1 után szintén elhaladt a Hold mellett, tehát egy elsőség kérdéséről volt szó...). Ezért a Luna-2 és a Luna-3 esetében már részletes adatokat közöltek a szovjetek britekkel, így sikerült minden esetben a szondák adatait fogni, és egyben megerősíteni létezésüket.

 A Luna-3 képeiből a 26-dik képkocka, további képek erre és erre találhatóak

Ez igen hasznos volt a Luna-3 esetében, a szonda ugyanis ahogy elindult vissza a Föld felé, nekiállt lassan a képek továbbításának, amit időről időre meg is ismételt - csakhogy megfelelően kiépült rádióantenna hálózat nélkül nehéz volt összeszedni a fogott jeleket, és a Jodrell Bank hatalmas segítség volt a jelek begyűjtésében.

A Luna-3 után két további (E-3 típusú) fényképező szondát indítottak volna még a Hold felé 1960 április 15-én, majd annak kudarca után 16-án (igen, egy nap múlva...), de előbbi a harmadik fokozat hibájából nem állt megfelelő pályára, utóbbi indítórakétája pedig gyakorlatilag rögtön az indítás után felrobbant. Miután ekkoriban már az emberes repülések élveztek prioritást, így pár évre a Hold felé indított szondák lekerültek a napirendről...

Folytatása következik....

2017. október 15., vasárnap

Elon Musk AMA 2017

Megvolt az Elon Musk AMA (Ask Me Anything), a fontosabbak:

  • Megerősítette, hogy csak az üzemanyag-gyártás és helyi "alapbázist" megépítésében gondolkodnak a Marson, a többi infrastruktúra felépítése másokra vár.
  • A "header tank" (amely a leszálláshoz szükséges tartalék-üzemanyagot tárolja) a remények szerint kellően szigetelt lesz ahhoz, hogy ne kelljen külön mélyhűtő (a metán-tartály, amelyben a header-tank van, ugye vákuum-ig lesz ürítve, a hajó külső burkolata pedig rendelkezik hőszigeteléssel), de a végén elképzelhető, hogy mégis szükséges lesz dedikált hűtőberendezés.
  • Válaszolt arra a kérdésre, hogy miért lett visszaskálázva a Raptor 1700kN-ra (3050kN-ról): az űrhajó tömegének csökkenésével a Raptor teljesítménye túl nagy maradt, egyszerűen a minimális szabályozható tolóerő még mindig túl magas a leszálláshoz (magyarázat: tegyük fel, hogy a 20%-ig való tolóerő-csökkentés megvalósul, 3050kN 20%-a 610KN vagyis ~61 tonna, ez pedig kis gravitációjú égitesteknél túl nagy még mindig - Cifu)
  • Ugyanitt jelezte, hogy a megfelelő biztonsági faktor érdekében az előadáson bemutatott 2 légköri Raptor helyett 3-at terveznek most már.
  • Az RCS hajtóművek LCH4/LOX üzemanyagúak lesznek (akár a Raptor) és nyomás-tápláltak (a gyors reakcióidő miatt nem fér bele, hogy megvárják, amíg egy turbó-pumpa felpörög)
  • Megerősítette, hogy legalábbis az első időben a "tanker" valójában egy üres BFS lesz. Később lesz dedikált tanker, amelynek extrém magas lesz a tömeg-üzemanyag aránya.
  • Először egy teljes méretű tesztjárművet építenek, amellyel pár száz km-es szuborbitális repüléseket terveznek végrehajtani. Ezekhez nem szükséges hővédő pajzs, nem szükségesek a Raptor Vac hajtóművek, sok tartalék üzemanyag marad, stb.
  • Az ezt követő lépés egy orbitális repülés lesz. A BFS (Musk használta ezt rá, tehát akár lehet hivatalosnak is tekinteni :) ) képes egymagában a világűrbe feljutni üresen.
  • A tavalyi és az idei header-tank design radikálisan eltérő, az erre vonatkozó kérdésre Musk elárulta, hogy a jelenlegi tervvel sem teljesen elégedettek, később ezt még finomhangolni fogják.
  • Több kérdésre adott válaszában is jelezte, hogy jobbnak tűnnek a Mars egyenlítő körüli leszállási helyek a napelemek számára és hogy "ne fagyjon be a segged".

2017. október 10., kedd

A megújult ITS - A BFR/S


Folytassuk azzal, hogy a BFR/S 2.0 (vagy inkább 0.2) ha drasztikusan nem is tér el az első verziótól, de azért a igencsak markáns változásokon esett át. Figyelembe véve a körülményeket, élhetünk a gyanúval, hogy az elkövetkezendő években folyamatosan lesznek hasonlóan jelentős változások a programban. Ezen végül is csodálkozni nem szabad, ha végignézzük a cég eddigi életét, vagy akár csak a Falcon 9 vagy Falcon Heavy, vagy akár a Dragon eddigi változatait, és útjukat a megvalósulásig.

 A Falcon Heavy, a BFR/S (@2017) és az ITS (@2016) méretarányos ábrája

A tavaly bemutatott rendszer alapvetően egyfeladatú volt: a Marsra jutni. Igen, bolygóközi űrhajóként más célok elérésére is használható, vihet embereket akár a Holdra is, és így tovább, de az egész célja alapvetően a köré épült, hogy embert vigyen a Marsra. Méghozzá egyszerre sok embert. A most bemutatott rendszer viszont többfeladatú, például lesz teherűrhajó-változata, amely hasznos terhet, nevezetesen műholdakat vagy például űrállomás-modulokat is vihet fel. Viszont egy számmal kisebb méretben.

A méretcsökkenés az átmérőben jelentkezett első sorban, 12 méterről 9 méterre csökkent. A miértre Musk adott választ is: 9 méteres rakéta fér el a meglévő gyártóegységekben. 9 méteres rakétát közúton már aligha szállítanának, esélyesebb, hogy tengeren vinnék az indítóállásra majd. Oda viszont el kell jutni, márpedig a 9 méter átmérőjű, cirka 60 méteres első fokozatot a közúton eljuttatni oda a városon keresztül nem lesz könnyű...

A 12 méter átmérőjű kompozit tartály szállítása a gyárból a bárkára, ahol később tesztelték

Említést érdemel, hogy a tavaly képen, idén képen és videón bemutatott 12 méteres folyékony oxigén tartályt nem a SpaceX építette, hanem megbízta a kompozit anyagok terén nagy tapasztalattal bíró Janicki Industriest, hogy építsék meg számára.

A gyorsítórakéta esetében a méretcsökkenés többek között azt jelenti, hogy 42 Raptor hajtómű helyett "csak" 31 található, ám ezek teljesítménye jóval alacsonyabb a tavaly felvázoltnál. A 31 még mindig igencsak magas szám, de erre (és az esetleges nehézségekre, amit ez okozhat) nem tért ki az előadásban Musk. A teljes jármű hossza viszont nem csökkent az átmérővel arányosan (122 vs. 106 méter a tavalyi vs. idei terveken szereplő adat). Viszont tényleg hiányoznak a leszálló-lábak a gyorsító fokozatról - ez szintén elég drasztikus változás, egy tömeg-csökkentési lépés, ami érthető, ám érdekes kérdés, hogy megéri ezt a kockázatot bevállalni.

A Raptor hajtómű megadott adatai is alaposan megszelídültek:


A helyzet élét igyekezett azzal elvenni Musk, hogy az ISP (ami ugye az üzemanyag-hatékonyságot jelenti) még 5-10 másodperc értékkel, az égéstér nyomása pedig 50 bar-al növelhető lesz később. Noha a Merlin-1 hajtóművek esetén sikerült elérni hasonló mértékű javulást, de azért erre építeni eléggé optimista hozzáállás. A tolóerő jelentős csökkenését nem igazán fejtette ki, így nem tudjuk hogy menet közben skálázták vissza az igényeket, avagy a tesztelés közben derült, hogy kezdeti vérmes remények kissé elszakadtak a realitásoktól.



Az űrhajó beltere is csökkent érthető okokból, de legalább az utasokra váró luxuskörülményekről szó sem esett eme előadásban. A 40 kabin méretét csak becsülni lehet, de hozzávetőleg 8-10 köbméter lehet per kabin (számokban: cirka 3x2x(2->1) méter, az utolsó adat ugye az trapéz alakú helység két végének szélessége). Ekkora térben 2 ember még csak-csak elvan 3 hónapig (persze a közös helységek használata mellett), de 5-6 emberrel számolva a XIX. század végi, XX. század eleji tengerjáró hajók fedélzetközeibe zsúfolt harmadosztályú utasok állapotai rémlenek fel inkább. Szóval az, hogy 100 embert, vagy még többet vigyen a Marsra, továbbra is költői túlzás Musk részéről, talán 80 ember is kompromisszumokkal valósítható csak meg. Persze nem került szóba, de élhetünk a gyanúval, hogy valójában a "menetrend" szerinti, már kiépült Mars bázisra telepeseket szállító hajónál számolhatunk 80-100 utassal. Esélyesen az első Mars űrhajók inkább 20-40 embert visznek, és a többi helyen inkább plusz ellátmányt helyeznek el.

Nem kicsit maszatolásnak tűnik, mikor Musk arról beszél, hogy a repülésbiztonság terén el tudják érni a kereskedelmi utasszállító repülőgépek szintjét. Ez szépen becsomagolva annyit jelent, hogy nincs dedikált utasmentő-megoldás beépítve az űrhajóba (ahogy az utasszállítókon sincs ejtőernyő). Mivel egybe van építve gyakorlatilag maga az űrhajó és a második fokozat (abban meg ott van 1100 tonna hajtóanyag), így pusztán egy leválasztás az első (gyorsító) fokozatról csak akkor jelenthet(ne) megoldást, ha az első fokozat felrobbanna / működésképtelenné válna - ám ehhez nincs elegendő tolóereje a repülés minden fázisában...

A tavalyi előadás után sok kritika érte a tervet amiatt, mert nem veszi komolyan a sugárvédelmet. Ez két fő forrásból jelent veszélyt, elsődlegesen galaktikus háttérsugárzás, ami főleg protonokból, alfa- és nehéz részecskékből tevődik össze, és hozzávetőleg naponta 2 mSv (milliSievert) sugárterhelést jelent külön védelem nélkül (ez hozzávetőleg egy mellkasröntgen sugárterheléséhez hasonlítható), ami probléma, hogy ezen fajta terhelés ellen védekezni nem egyszerű - tehát igazából az, hogy a SpaceX minél gyorsabb utat tervez (ugye 80-110 nap körül, szemben a kis energiájú Föld-Mars utaknál "általános" 270 nappal szemben), bizonyos szintig a kozmikus sugárzás elleni védelmet is szolgálja, hiszen kevesebb ideig vannak az utasok kitéve neki. A nagyobb probléma a napkitöréseknél jelentkező extrém sugárterhelés, amely főleg protonokat takar, az ilyenkor felszabaduló töltött részecskék hullámai komoly károkat képesek okozni mind emberben, mind gépben. A jó hír, hogy ezek ellen viszonylag könnyebb védekezni, hidrogén-gazdag, viszonylag könnyű anyagok jól árnyékolják, például víz vagy műanyagok. Tehát a menedék-helység falait célszerű ilyen anyagokkal feltölteni - a korábbi NASA Mars-űrhajó elképzeléseknél is főleg ezeket vették volna igénybe.


Sugárvédő óvóhely az 1968-as Boeing IMIS programtervéhez, az óvóhely falai szolgálnak az ellátmány és a szerves hulladék tárolására, így nyújtva védelmet...

A SpaceX is ide nyúlt vissza: egy óvóhelyet tervezett a lakótérbe, ahol az utasok és a személyzet átvészelheti az ilyen helyzeteket - érdemes megjegyezni, hogy egy-egy ilyen veszélyhelyzet hosszú órákig, akár napokig is eltarthat, de hát némi kényelmetlenség még mindig jobb, mint a kockázatot vállalni. A napkitörések követése már a ma is megvalósult, az űrhajó figyelmeztetése a veszélyre nem okozhat problémát, tehát a legénység időben visszahúzódhat adott esetben. Az óvóhely részleteiről viszont nem esett szó, sem arról, pontosan mekkora, sem arról, milyen anyagot használnának fel a falainál.

Nem látunk RCS fúvókákat (vagyis a finom manőverekhez, pozicionáláshoz használatos hajtóművek) a CGI ábrákon - tavaly se voltak, de ezek szerint ilyen szinten még mindig nem eléggé kidolgozott a terv - vagy legalábbis a modell (megj.: félig-meddig találomra felszórni pár RCS fúvókát a CGI modellre nem lenne nagy kunszt, és ugye számolnak is velük az orbitális pályán való üzemanyag-áttöltésnél, tehát érdekes, hogy ez így maradt).

Hasonlóan hiányoznak a kommunikációs berendezések. Rádióantennák és/vagy optikai kommunikációs rendszerek "tornyai". Ezekre is mindenképpen szükség lesz, de még csak afféle "helyfoglaló" (placeholder) szinten sincsenek említve vagy feltüntetve.

Szintén hiányoznak továbbra is a hűtőradiátorok, amelyek az energiatermeléssel és a személyzet által termelt hőtől megszabadítja az űrhajót. Ez szintén olyan kérdés, amit nem lehet egyszerűen félresöpörni, és a tervezés korai fázisában méretezni kell rá mindent - például 100 ember elég sok hőt termel maga is, de a napelemek energiatermelése is jár hulladékhővel. Érdekes ezt szembe állítani a Mars Base Camp tervével, ahol jól láthatóan az ISS-nél is alkalmazott radiátorokra támaszkodnának, és nem hiányoztak a CGI képekről...

A Mars Base Camp vizualizációja, az arany színű tartályokban tárolnák a folyékony hidrogént és oxigént, és a mellettük látható radiátorok segítségével tartják mélyhűtött állapotban azt

Furcsa, hogy a BFS teljesen feltankolt, LEO pályán keringő űrhajó esetén rendelkezésre álló Delta-V képességeinél valamivel 6km/s feletti értéket látni 150 tonnás hasznos teher mellett. Musk említi is, hogy a teljesen feltankolt űrhajó 150 tonnát képes akár a Marsra is vinni. Csakhogy a tavalyi diagramon volt egy sáv, amely a Marson való landoláshoz tartalékolni szükséges Delta-V mennyiséget hivatott jelképzeni. Na ez most hiányzott, és nem teljesen egyértelmű, hogy ez a 6km/s értékben a landolás szerepel-e. A legvalószínűbb, hogy nem. 

Viszont ez lehetőséget ad arra, hogy egy kicsit eljátszogassunk: ismert ugye az űrhajó üres tömege (85 tonna), a hasznos teher tömege (150 tonna, és ugye e kettő adja a "dry weight", vagyis a jármű üzemanyag nélküli tömegét, ami így 235 tonna), a hajtómű ISP értéke (Raptor vákuum: 375 másodperc). Ebből már ki lehet számolni, hogy mennyi delta-V áll rendelkezésre. A képlet dV = ve * ln(m0 / m1), de be lehet helyettesíteni megfelelő online kalkulátorokba ( például itt van egy, itt egy több mindenre képes változat ), amiből az jön ki, hogy hozzávetőleg 6,38 km/s delta-V áll rendelkezésre a BFs-nek a LEO-n keringve, teljesen feltankolva. Csak erős spekuláció, de lehet, hogy ez a 0,28-0,38 km/s Delta-V mennyiség kellhet ahhoz, hogy a BFS le tudjon a Marson szállni.

 Műhold-indító verzió, egy oldalra nyíló ajtóval - nem tűnik túlzottan kidolgozott megoldásnak,
inkább azt súgja: "valami ilyesmit gondoltunk"

Újdonság, hogy több féle változata lesz az űrhajónak, ugyebár a tavalyi prezentációban csak két változat szerepelt: a tanker és a Mars-útra való személyszállító űrhajó. Most két-három újabb változatról is szó esett:

  • Egy hasznos terhet Föld-körüli pályára állító verzió, amely például műholdakat vihet fel.
  • Egy Mars-teherhajó változat, amelyek feltehetően nem térnek soha vissza.
  • Egy (vagy több?) személyzetet szállítani képes változat, ebből lehet többféle is adott helyzetben, például az alacsony pályán keringő űrállomásokat (pl. az említett ISS) kiszolgáló, dedikált Holdra szálló változat és persze a Marsra szálló változat.
  • Egy tanker változat, amely az orbitális pályán való üzemanyag-utántöltésre szolgál.

Nem tisztázottak az egyes változatok pontos képességei, például folyamatosan 150 tonnás teherbírás volt emlegetve, de e mellé a személyszállító változat képe szerepelt, holott az űrhajósok létfenntartó rendszereket (belélegezhető légkör biztosítása, megfelelő hőmérséklet biztosítása, víz és élelem biztosítása, stb.) igényelnek, amelyek feltehetően a hasznos teher kárára kerülnek beépítésre. Abban a különféle fórumokban található számítások és elemzések sem értenek egyet, hogy a 85 tonnás saját tömeg és a 150 tonnás teherbírás melyik verzióra lehet igaz.

Mennyi plusz tömeget jelent a személyszállítás?

A most következők alapvetően érdekességként szerepelnek, rámutatva, milyen tényezőkkel kell számolni egy embert szállító űrhajó esetén.

Ha nagyon elnagyolva számolunk, akkor a létfenntartás (amely képes a 100 főt kiszolgálni) cirka 10 tonna, a helységek falai, ajtói, egyéb szerkezeti elemei is jó pár tonnát jelentenek, legyen az egész 10 tonna. A kiszolgáló elektromos hálózat és belső kommunikációs / szórakoztató rendszerrel együtt legyen 5 tonna és további 10 tonna a hulladékkezelő rendszerek tömege. A sugárvédő menedék tömegével nehéz jól számolni, most legyen 5 tonna.

Az űrhajósok oxigén és élelem/víz ellátása kritikus pont, fejenként ~0,8kg oxigén, ~2,3kg élelem és jó víz vissza-forgatás esetén mintegy 1kg vízzel (víz esetében a többit a kiizzadt / kiürített nedvességből nyerné a rendszer vissza) lehet számolni naponta. Márpedig ha 100 emberrel számolunk 90 napra, az cirka 36 900 kg, tartalékok nélkül. Plusz 30 napnyi ellátmányt tartalékolva már kicsivel több, mint 49 tonna csak ez a rublika

A 100 űrhajós önmagában legyen 8 tonna, és mindenkinek legyen egy 120kg-os személyes csomagja (személyes dolgokon túl a ruhákat és az űrruhát is ide sorolva), így az utasok esetében 20 tonnánál járunk.

Tehát a 100 fős űrhajó ilyen szinten némi ráhagyással 110 tonna extra tömeget cipel a legénységgel együtt. Ha abból indulunk, hogy a 150 tonnás teherbírásban nincsenek benne az utasok szállításához szükséges rendszerek tömegei, akkor tehát marad 40 tonna egy Mars útra, amit magukkal vihetnek a raktérben, vagyis fejenként ~400 kg.

A másik magyarázat viszont az, hogy a 85 tonnás öntömegben minden, a második bekezdésben említett szerkezet beletartozik, ám ekkor iszonyatosan alacsony tömeggel számolhattak (az én elnagyolt számításom ugye mintegy 40 tonnát hagyott ezekre a tényezőkre). Ez esetben a Marsra ugye 100 fős személyzet mellett még 80 tonnányi hasznos terhet lehet vinni. Ha ez a valódi válasz, akkor viszont a műholdakat pályára állító űrhajóra ezek nem szükségesek - ellenben egy nagy ajtó, amelyen keresztül a hasznos terhet ki tudja engedni, igen, ami nyilván szerkezeti tömegben jelentkezik. De még ekkor is azt jelenti, hogy a teherszállító változat némileg több hasznos terhet tud adott esetben pályára állítani.

Mindkét nézet mellett vannak érvek és ellenérvek, miután pedig csak tippelni tudunk jelenleg a részletekről, az olvasóra bízom, melyik magyarázat szimpatikusabb, elfogadhatóbb a számára.

A nem létező tanker verzió esete...
Az ilyen "rajongói" számítások egyik érdekes hozadéka volt, hogy u/DanHeidel az egyik Reddit fórumon olyan megállapításra jutott, mely szerint nem is szükséges dedikált tanker űrhajó. Ha ugyanis a 85 tonnás öntömegű űrhajó hasznos teher nélkül megy fel, akkor a tartályaiban mintegy 192 tonna hajtóanyag marad, már amennyiben a gyorsító fokozat (kisebb indulótömeg miatti) nagyobb magasságú leválása lehetséges. Ez a megállapítás azért érdekes, mert ez esetben az "üres" gyomrú BFS-ek fognak találkozni fent az újratankolásra váró BFS-el, és ehhez nincs szükség semmiféle külön változatra, áttervezésre, eltérő gyártósorra. Egyszerűen csak felmennek az éppen más feladatot nem ellátó BFS-ek, áttankolják a fő tartályaikban maradt üzemanyagot, és a tartalék tartályaikban maradt üzemanyaggal visszatérnek biztonságosan a Földre.


Ez nagyon rugalmas felhasználhatóságot jelent, és egyben egy picit tovább gondolva arra is lehetőséget nyújt, hogy ha tényleg sikerül a Raptor hajtóművek teljesítményét tovább javítani, illetve az első generáció tapasztalataiból a később legyártott BFS-eket jobban optimalizálni, akkor attól még az első generáció hajói nem mennek veszendőbe, egyszerűen átminősíthetőek tanker-célra felhasznált űrhajónak...

Felhasználási területek

Az egyik új alkalmazási elképzelés az műholdak (vagy más hasznos teher) Föld körüli pályára állítása. A szállítható eszközök reálisan valahol 8-8,4 méteres ármérőig nyújtózkodhatnak, viszonyítás képen a Falcon 9 áramvonalazó kúpja 5,2 méteres külső átmérővel bír és a műholdak 4,6 méteres átmérőjűek lehetnek maximum (a Falcon Heavy is ugyanezzel a kúppal rendelkezik az eddigi képek tanulsága szerint). Azonban azt is mellé kell tenni, hogy az SLS esetében 8,4 illetve 10 méteres külső átmérőjű áramvonalazó kúp is a tervekben szerepel. Kell-e ekkora hordozóeszköz a piacnak?
Nos, bizonyos szempontból reális a megközelítés, hiszen az egyre növekedő hordozórakéták következménye volt, hogy a Geostacionárius pályán keringő kommunikációs műholdak tömege az elmúlt évtizedek alatt szépen felkúszott 1,5-2 tonnáról 5-6 tonnára. A Blue Origin a megrendelők igényei alapján döntött úgy, hogy a New Glenn rakétájuk az eredetileg tervezett 5,4 méteres orrkúp helyett 7 méterest fog kapni rögtön az elején. Ha a SpaceX meg tudja győzni a műholdtulajdonosokat, műholdgyártókat, hogy a BFR/S megvalósul, akkor feltehetően neki is fognak állni gyártani olyan megoldásokat, amelyek kihasználják a nagy rakteret. Itt nem feltétlenül kell arra gondolni, hogy hatalmas tudományos műholdakat fognak egyből tervezni (noha ez is várható lesz ez esetben), hanem arra, hogy olyan műhold-raj indításokra lehet használni, ahol rengeteg műholdat kell(ene) egyszerre pályára állítani. Ilyen célra a SpaceX-nek is ideális lehet, hiszen saját internetes műhold-szolgáltatásához összesen 11 943 műholdból álló rendszert vázoltak fel.
 
Az ISS kiszolgálásával kapcsolatos megjegyzés finoman szólva is érdekesen hangzik. Először is jelenleg a személyszállító űrhajók egyben mentőhajóként is szolgálnak, tehát az űrhajók dokkolva maradnak, amíg személyzetük (illetve a váltószemélyzet) az űrállomáson tartózkodik. A másik fő probléma az, hogy az űrállomás eredetileg 7 fős személyzet részére készült, természetesen bizonyos biztonsági tartalékkal, de a létfenntartást is erre méretezték. Magyarul ha a meglévő / közeljövőre tervezett űrhajók (mint a Dragon v2) is maradnak , akkor egy BFS a hajdani űrsiklóhoz hasonlóan csak úgy vihet több űrhajóst az űrállomásra, ha azok jobbára a fedélzetén tartózkodnak. Persze a raktérben vihet további ellátmányt, esetleg plusz modulokat, de összeségében a BFS erősen túlméretes a jelenlegi ISS-hez, márpedig annak komolyabb bővítését nem tervezik.


A Hold és utána a Mars említése inkább csak jelzés értékű, hogy ezekhez is használható lehet...
Itt persze van egy (kellemetlen) érdekesség: az IAC 2016-os előadáson Musk többször is kijelentette, hogy ők nem akarnak a Marsi infrastruktúrával túlságosan sokat foglalkozni, ők a szállítmányozók akarnak lenni, akiket majd a Marsi infrastruktúra kiépítésében fantáziát látó cégek és emberek fognak megbízni azzal, hogy a Földről a Marsra vigyék őket a felszerelésükkel együtt. Most viszont eléggé egyértelműnek tűnik, hogy legalábbis a kezdeti bázist mindenképpen maguk húznák fel...


Végül pedig a két földi hely közötti személyszállítás felvetése... A tavalyi prezentációban is szerepelt, akkor is csak "ilyet is tudnánk" hangulata volt. Idén kidolgozottabb volt az elképzelés, sőt, ugye dedikált videót is kapott. Musk azt állította, hogy a kereskedelmi repülőgép-járatoknál nem lesz drágább. Nos, még a nagyon hosszú járatoknál is az átszállás nélküli jegyárak 1000-1500 dollárnál jellemzően nem kerülnek többe. Sokan sokféleképpen próbálták ennek az alkalmazásnak a költségeit és várható pénzügyi realitását vizsgálni, de ahány megközelítés, annyiféle verzió jött ki számok szerint is. Elsőre eléggé hihetetlennek tűnik, hogy ez rövid távon megvalósulhat, de érdekes módon Shotwell megerősítette, hogy a tervezésnél ez az alkalmazási lehetőség is figyelembe volt véve, sőt, a BFR első tesztrepülése is ilyen célú lesz...

Everyone's a critic...

Ahogy az várható volt, mindenkinek volt véleménye az új fejleményekről.
Robert Zubrin ismét azt javasolta inkább, hogy de az egész űrhajóval akarjon a Marson landolni, hanem csak el kéne indítani a Marsra (egy gyorsító / leszálló fokozattal). Így a teher BFS egy Föld-Mars közelségi pontnál akár 6 alkalommal is küldhet terhet a Mars felé - ha 75 tonnát tesznek csak le egyenként, akkor is 450 tonna áll szemben 150 tonnával. Persze azon az áron, hogy ki kell fejleszteni azt a bizonyos gyorsító / leszálló fokozatot...

Tory Bruno, az ULA első embere azzal együtt, hogy pár elismerő szóval méltatta Muskot és előadását, versenyképesnek látja saját (Mars Base Camp) tervüket. A "csak a Mars" koncepció helyett viszont előbb inkább a Hold vonzáskörzetének benépesítését és kiaknázását látná üdvösnek (a Mars Base Camp a NASA Hold-közeli DSG űrállomását is említi, arra is épít).

Milyen teendők várnak a SpaceX-re?

1.: A Raptor hajtóművek fejlesztését olyan szintre kell hozni, hogy a célra megfeleljenek.
2.: Szükséges lesz a BFR és BFS teszteléséhez szükséges infrastruktúrára. Hogy ezt hol építik ki, az érdekes kérdés.
3.: Szükség lesz az légkörbe való visszatérés tesztelésére. Ne feledjük, hogy a SpaceX még repülőgépként visszatérő járművet nem épített.
4.: Szükség lesz a meglévő gyártóépületek átalakítására az új rakéták és járművek építéséhez.
5.: Szükség lesz a BFR/S-hez új indítóállásokra. Élhetünk a gyanúval, hogy ez első sorban az új Texasi indítóállást fogja jelenteni.
6.: Meg kell oldaniuk, hogy amennyire lehet, zökkenőmentesen kivezessék a Falcon 9 és Dragon gyártást, majd a fókuszt a BFR/S fejlesztésére és építésére helyezzék át.
7.: A világűrben való automata randevú, dokkolás és üzemanyag-áttöltés kérdéskörét is megfelelően kezelni kellene.
8.: Számtalan apró, még nem kellően kipróbált dolgot kell megoldani, például ha a műholdakat is a BFR/S viszi fel, akkor a műholdak megfelelő pályára állítását és egyáltalán, indítás közbeni rögzítését hogy fogják megoldani.
9.: A Mars-tervekben szereplő Sabatier-reaktorok kifejlesztése és megépítése, a Marsi vízjég felkutatás, bányászat és szállítás megoldásáig.

Ezek egyenként sem egyszerű dolgok, összességében elképzelni is nehéz. Túlzás nélkül állítható, hogy Musk (sokadszorra) egy hatalmas szerencsejátékba kezd. Ha ugyanis a cég leállítja a Falcon 9, 
Falcon Heavy és Dragon fejlesztést és gyártást, majd teljesen a BFR/S rendszerre fog koncentrálni, akkor a cég jövője onnantól kezdve a BFR/S sikerétől fog múlni nagy eséllyel, nem várt nehézségekre folyamatosan lehet számítani, a csúszások, vártnál magasabb költségek szintén esélyesek.

Musktól nem szokatlan ez a fajta lépés, a SpaceX előtörténetében is fel volt hozva pár példa ilyesmire, de fel lehet hozni a Tesla-t is, amely hasonló módon hagyta abba a Tesla Roadster gyártását és fejlesztését, hogy teljes erővel a Tesla S fejlesztésére tudjon koncentrálni. Az a lépés is végül kifizetődött, noha a cég csaknem csődbe ment eközben.

Fantáziarajz az ISS-ről, bedokkolt Dragon v2 és a BFS űrhajókkal...

A BFR/S kapcsán kritikus tényező, hogy feltehetően Musk nem állt neki egyetlen partnerrel sem egyeztetni, hogy is viszonyulnának a BFR/S rendszerrel való szolgáltatáshoz. A SpaceX eddig a fejlesztéseik finanszírozása és a bevételek terén nagyban támaszkodtak a NASA pénzére, a BFR/S esetében erre feltehetően nem számíthatnak, hiszen a NASA szigorú feltétel-rendszerekhez köti a partnereket - például egy ilyen volt ugye a Dragon v2 esetében az a 'kérés', hogy tessék szíves vízre visszajönni vele, és nem szárazföldre.

A légierő sem feltétlenül fog sorban állni, hogy finanszírozza, főleg, hogy a konkurens ULA is főleg a légierő pénzéből igyekezne kifejleszteni a következő Vulkan rakétáját, amivel a Falcon 9 konkurense lehet - erre a SpaceX egy még nagyobb rakétát épít, ráadásul úgy, hogy a Falcon Heavy-t, amit eddig tolt az USAF műhold-szolgáltatás tenderein a SpaceX, hirtelen kispadra ültetik.

A kereskedelmi partnerek vérmérséklettől függően vagy eleve viszolyogni fognak az új rakétától, vagy épp ellenkezőleg, örülni fognak, hogy még olcsóbb lehetőséget kapnak, ám ők előre megfinanszírozni nem igen fogják a programot.


Ha át is állnak a BFR/S fejlesztésre minden erővel, akkor is mindenképpen fontos tényező a partnerek meggyőzése arról, hogy a BFR/S-t vegyék igénybe minél hamarabb. A hagyományos műhold indítási piacon önmagában még nem is lenne baj, de például a GTO / GEO pályára való állítás helyzete érdekes lehet, hiszen a LEO -> GEO pályamanőverhez ~4km/s Delta-V szükséges, a GTO-hoz ~2,5 km/s. A BFS űrben tankolás nélkül pedig még üresen is csak ~3km/s-el bír. Szóval maximum egy-két mai viszonyok között közepes vagy nagyobb műholdat lenne képes a GTO-ra eljuttatni. Avagy szüksége lesz egy újratankolásra, és így már 75 tonna körüli tömeget vihet GTO-ra, vagy 20-25 tonnát GEO-ra.

Igaz, itt lehet egy olyan opció is, hogy a SpaceX csak LEO pályára viszi fel a műholdakat, aztán a műhold tulajdonosa által megbízott harmadik cég "űrvontatója" fogja a műholdat a végső pályájára felvinni. Egyébként valahol érdekes is, hogy a SpaceX nem jelentkezett (még) saját űrvontató-elképzeléssel.

Persze ha a bejelentett célok a fontosak, akkor továbbra is az lehet az egyik nagy előrelépés, ha más cégeket be tudnak vonni a Mars projekt megvalósításába - e téren ugyanis pontosan zéró bejelentés történt az elmúlt egy év alatt...

Ismét a piszkos pénzügyek...

A legfőbb kérdés továbbra is az, hogy mégis miből fizetik ezt ki. Musk nem adott túlságosan bő választ, mondjuk az üdvös, hogy a Kickstarter szintű ötleteket most már kihagyta a képletből. A felhozott példák, mint a műholdak pályára állítása vagy az ISS kiszolgálása nem jelent többet, minthogy a cég hagyományos bevételeiből származó nyereséget visszaforgatja a cégbe. Ez szép dolog, de ugye az előző előadás elemzésében rövid matek után rámutattam, hogy itt bizony dollármilliárdokba fog ez kerülni, és azért akkora nyereséget nem realizál a SpaceX az indításokból, hogy ezt megvalósítsa. Az ISS, a Hold és Mars említése megint egy irányba mutat: Helló NASA! Nekünk van/lesz egy brutálisan jó képességű rendszerünk, amivel nagy tömeget lehet felvinni az ISS-hez, és el lehet jutniv ele a Holdra és a Marsra, nem akarjátok kifizetni a fejlesztést és aztán majd megrendelni szolgáltatásként?

Ez egy eléggé rizikós játék, mivel a NASA-nak van saját hordozórakétája és űrhajóra. Amire dollármilliárdokat költöttek már eddig is, és a lobbyharc által támogatva (vagyis az SLS / Orion rendszert építő cégek lobbyja által támogatott döntéshozók) esélyesen nem fogják azért fűre állítani, hogy egy másik rendszert pénzeljenek helyette. Ezt a csatát a kongresszusban és a szenátusban fogják megvívni, néhány csatát már megnyert ott Musk, ezért rendel tőle most már a légierő katonai indításokat, például. De elég valószínű, hogy az SLS / Orion program által hatalmas pénzeket kapó államok képviselői mindent megtesznek majd, hogy a BFR/S ne vihesse el tőlük a zsíros falatot.
...és itt a nagy csend. Amiről ugyanis Musk látványosan hallgatott, az a (pletykák szerint Starlink néven induló) műholdas internet szolgáltatásuk. Erről ugye már írtam, és most onnan csak egy képet emelnék át:


Ez ugye egy 2016 elején kvázi kilopott anyagból származó adat, amit a Wall Street Journal hozott nyilvánosságra, és amely azért elég jól mutatja, hogy miben bízik a cég. Musk viszont meg sem említette.
  
Gwynne Shotwell "Road to Mars" előadása közben

Érdekes kontraszt volt, hogy alig pár nappal Musk előadása előtt, a cég COO-ja, Gwynne Shotwell is előadást tartott az MIT-n (Massachusetts Institute of Technology), Road to Mars (Út a Marsra) címmel. Shotwell több előadást is tart a különféle technológiai karokon, de ezekre valamiért sokkal kevesebb figyelmet szentel a média (konkrétan pár Twitter bejegyzésen túl még a rajongók se nagyon tudtak többet összegyűjteni...). Shotwell előadása azért érdekes, mert tett egy olyan kijelentést például, hogy "Hatalmas dohányt szakítunk a szélessávú (elérés) javításából, arra költjük, hogy eljussunk a Marsra, és szélessávot adjunk a Marsnak is!" ( Make scads of cash improving broadband, spend it going to Mars, give Mars broadband too! ). Szükséges ezt tovább magyarázni?

Maximum azt, hogy Musk miért hallgat róla. Nos feltehetően azért nem propagálja agyon, mert jelenleg nem ebből van / lesz pénze a cégnek. Addig viszont azok pénzére is pályáznak, akik műholdas adatszolgáltatást nyújtanak, az ő nézőpontjukból viszont aligha lehet kellemes azt hallgatni, hogy miután megbízták a SpaceX-et a műholdjaik indításával, az az ő piacuk bekebelezését tervezi. Ez a terv ugyan nem titok, de nyilvánvaló a helyzet kettőssége, ahogy a SpaceX már nem csak műholdakat fog indítani másoknak, hanem maga is műholdtulajdonos és műholdas adatkapcsolat-szolgáltatóvá lép elő.

Na és a konkurencia?

A SpaceX eddig is figyelmesen követte a piac rezdüléseit, ahogy a piaci szereplőknek is követniük kell a SpaceX-et, ha versenyben akarnak maradni vele...

Az ArianeSpace talán a legegyszerűbb esett. Nemrég bejelentették a tervezett ütemtervet, hogy fognak az Ariane 5-ről átállni az Ariane 6-ra. Utóbbi két változatban lesz majd elérhető, az A62 nagyságrendileg a Falcon 9, míg az A64 a jelenlegi Ariane 5 szintjét fogja hozni nagyságrendileg, vagyis két 5 tonnás műholdat vihet GTO-ra. Csakhogy legalábbis az elején biztosan mindenféle újrahasznosítás nélkül, az A62 ~85 millió dollárnak, az A64 pedig ~130 millió dollárnak megfelelő áron. Az A62 így a jelenlegi Falcon 9-el sem versenyképes, az A64 még igen, ha egyenként számoljuk a műholdak költségét. Csakhogy a SpaceX már két sikeres indítást hajtott végre újrahasznosított Falcon 9 első fokozattal, mégpedig a pletykák szerint 35-40 millió dolláros áron...

Az Ariane 6 A64 verziójának fantáziarajza

Jelzés értékű, hogy az ArianeSpace azt szeretné elérni, hogy az ESA, illetve tagállamai évente 5 darab A62-est vásároljanak tőle 70 millió eurós fix áron (plusz évi két kisebb Vega hordozórakétát). Az 5 rakétát úgy érdemes mérlegelni, hogy az Ariane 5-ből nem nagyon tudnak évi 5-6-nál többet indítani jelenleg, és az Ariane 6-ból sem valószínű, hogy évi 10-12-nél többet tudnának. Vagyis gyakorlatilag azt szeretnék elérni, hogy függetlenül a versenyképességtől legyen egy fix megrendelésszám. Jelenleg azt nyilatkozzák, hogy 2025-2030 körül fogják az újrahasznosítás kérdéskörét elővenni, ha az Ariane 6 már bizonyított. Igen, ez így nem azt vetíti előre, hogy fel akarják venni a SpaceX által eldobott kesztyűt...

Az ULA új Vulcan rakétájához nagy részt az Amerikai Légierő anyagi támogatását reméli (és részben kapta már meg). A Vulcan teljesítménye alaphelyzetben a Falcon 9 szintjén mozog, igaz vannak tervek egy 'Vulcan Heavy' változatról, ugyanúgy három első fokozattal, ahogy a Delta IV Heavy / Falcon Heavy, ~23 tonnás GTO teherbírással. Viszont a tervezett árakról nincsenek pontos információk, az előzetes terveik (~80-85 millió $-tól indulna a legegyszerűbb változat) viszont nem versenyképesek a SpaceX Falcon 9-esével sem.



Ide sorolható a Lockheed Mars Base Camp koncepciója is. Alapvetően nézve egyfelől konzervatívabb, hiszen először egy Mars körül keringő űrállomásról szól, amit aztán lehet felhasználni a Mars kutatására, illetve átszálló állomás lehet a Mars felszínére való leszálláshoz. Értelemszerűen a Lockheed az általa gyártott Orion űrhajóra épített, illetve az ULA később megvalósuló ACES elnevezésű "space tug"-jára. Ami a tavalyi tervekhez képest újdonság, az a leszállóegység, ami egy egy fokozatú űrrepülőgép, gyakorlatilag hasonló, mint a BFS, és az, hogy a Mars felszínén való üzemanyag-gyártásra is gondoltak, napelemek segítségével bontanának vizet.
Ez a megközelítés nagyságrenddel jobban passzol a NASA eddigi terveibe, mint a BFR/S-féle megoldás, ugyanakkor talán hatással is volt rá a tavalyi Musk-előadás. A korábbi NASA tervek az ion-hajtóműves DST űrhajóról szóltak, a Lockheed ábráin viszont az Orion űrhajók az ACES fokozatokon / "űrvontatókon" trónolnak, amelyre nagyban támaszkodnának az egész tervben. A Mars körül keringő űrállomás, a különféle távirányított robotok, a leszállóegység és a bázis építése kellő mennyiségű munkát adhat a különféle NASA központoknak, ami szintén a NASA számára vonzó lehet. Kérdés, hogy a NASA merre indul tovább új vezetőjével a kormánynál. Ugyanakkor az egész egyértelműen egy "zászló-letűző" misszió inkább, mint permanens Marsi jelenlét, amit Musk igyekszik prezentálni...


A Blue Origin nem ok nélkül volt az előző oldalon kiemelve - Jeff Bezos cége utánégetőre kapcsolt, hatalmas pénzösszegeket fektetett be az elmúlt pár évben, már bír megrendelőkkel (összesen 7 indításra), a nagy méretű (7 méter átmérőjű) két vagy három fokozatú New Glenn rakétájuk sacc per kábé olyan, mint egy felhizlalt, némileg tovább gondolt Falcon 9 - egyszerűbb felépítésű, mint a Falcon Heavy, és annak a teljesítményszintjén mozog, ára ugyan nem ismert, de feltehetően versenyképes szintet lőttek be. Ráadásul a tervezőasztalon van már a New Armstrong, amely még nagyobb lehet. A Blue Origin viszont még a SpaceX-nél is jobban szeret titokzatoskodni, így nem ismerjük a pontos terveiket, de Bezos ugye már beszélt egy Blue Moon elnevezésű programról, amely a Holdra való visszatérést célozná, elsődlegesen még robotokkal, de később akár emberekkel is. A BFR/S mostani bemutatója részben erre is lehet válasz, jelezve, hogy erre a célra a SpaceX elképzelése is alkalmas lehet.

Ha pedig az előbb már szóba került a NASA... A BFR/S leginkább a NASA "saját" SLS hordozórakétájának és Orion űrhajójának lehet a konkurense. Ehhez képest Musk száját az SLS szó el sem hagyta az előadáson (a tavalyin sem, mellesleg). Pedig az összevetés adja magát. Hogy most direkt nem szeretné összemérni az SLS-t a BFR/S-el, nehogy az SLS támogatói bázisa veszélyt érezve támadásba lendüljön, vagy szimplán csak nem tartja említésnek méltónak, arra a választ csak találgatni lehet.

 SLS vs. BFR/S

Az SLS első változata "csak" 70 tonnát vihet még fel, a teljes teljesítményét a Block 2 változatnál 130 tonnára tervezik. Csakhogy az újrahasznosítás terén semmit sem tud felmutatni - még az űrsikló programból örökölt szilárd hajtóanyagú gyorsítórakétákat (SRB) sem fogják megmenteni. Így egy-egy indítás a 2012-es tervek szerint 500 millió dollár lehet, de becslések szerint a csúcs változat SLS Block 2 ára egy Orion űrhajóval együtt inkább két milliárd dollár körül lehet. Ha a BFR/S mondjuk 100 millió dollárból tudja megtenni ugyanezt (Musk idén nem említett árat, de most számoljunk egy várhatóan magasabb értékékkel), akkor eléggé kurta-furcsa helyzet állhat elő - az SLS-re már eddig (2017) is több, mint 10 milliárd dollárt költöttek, további 12 milliárdot pedig az Orionra. Még ha 2022-ben el is indulhat az első emberes útjára az Orion, cirka 30-32 milliárd dollár árán teheti ezt meg, és ez csupán a hordozórakéta illetve az űrhajó. Ebben még nincs a Hold körüli keringő DSG, nincs a bolygóközi repülést lehetővé tévő DST, nincs leszállóképes űrhajó, amivel a Holdra vagy a Marsra lehet eljutni, ahogy a Mars körül keringő második DSG (vagy adott esetben a Mars Base Camp űrállomásról) sincs szó. Ettől függetlenül a program támogatói köre eléggé erős - tucatnyi állam számára nyújt jelentős befektetést évről évre, így a törvényhozásban szinte érinthetetlen és kikezdhetetlen.

Musk és Mars terve... nem lehet könnyű a NASA-nak az ilyen prezentációkat lenyelni úgy,
 hogy ők nem szerepelnek benne...
Csakhogy ha a BFR/S megvalósul, az SLS / Orion program számára a túlélés nehéz harc lehet, és logikus érveket felállítani mellette igencsak nehéz lesz...

Valahol ezt vetíti előre a The Space Review elemzése is, ahol összekötik a SpaceX utóbbi időben történő "vegzálását" a NASA által (nevezetesen, hogy a NASA kerek-perec kijelentette, hogy a Dragon v2-nek nem szárazföldre, hanem tengerre kell visszatérnie), és azt, hogy a SpaceX bejelentette, hogy fizetős turistaútként valósítja meg (többé-kevésbé) az SLS / Orion EM-2 útját. Vagyis arra mutat rá, hogy a SpaceX túl sok lábra lép már rá a NASA-n belül is, olyan lábakra, amelyek abban érdekeltek, hogy az SLS / Orion párosnak ne legyen konkurenciája. Ezek a lábak pedig keresik a lehetőséget, hogy visszarúgjanak, ami a SpaceX-nek nagyon fájhat.



Félig ide kapcsolódik, hogy Október 5-én összeült a Nemzeti Űrtanács (National Space Council) Mike Pence alelnök vezényletével, és az ülésen részt vett a NASA vezetése, illetve a "hagyományos" NASA alvállalkozók, mint a Lockheed és a Boeing, illetve az "új" feltörekvő cégek, mint a SpaceX és a Blue Origin vezetői is. A tanácskozás talán legfontosabb pontja az volt, hogy Pence kihirdette: az Egyesült Államok újra embert fog küldeni a Holdra, és azon is túl. Vagyis ez lehet az új kitűzött cél a NASA számára. Gyakorlatilag 2004-ben George W. Bush által bejelentett Constellation-program ugyanezt a célt tűzte ki (akkor arról volt szó, hogy 2020 előtt újra emberi láb tapossa a Hold porát), amely évekre meghatározta a NASA fejlesztési irányát, de miután plusz pénzt nem adtak az űrügynökségnek, ezért végül feladták a cél elérését. A 2017-es célkitűzés mellé ismét nem ígértek plusz pénzt a NASA számára, tehát vérmes reményeket azért senki se tápláljon arra, hogy ez rövid, akár közepes (10 éves) távon belül megvalósul.

Akkor végül is reális a terv?

Így ebben a formában a tavalyi prezentációnál mindenképpen életrevalóbb. Maga a Mars-projekt csak kis mértékben változott, noha a Red Dragon lelövése komoly érvágás a hitelesség szempontjából.
Az "egy-méret-mindenre-jó" (angolul a One-size-fits-all jobban hangzik) alkalmazása orbitális hordozórakétákra ilyen méretben sok kérdést vet fel, és erre építeni a SpaceX jövőjét egyértelműen lutri, de hát Musk világ életében hazárdőr volt. Nem nehéz persze úgy is értelmezni, hogy menekül előre a Blue Origin által jelentett fenyegetésre, és ismét egy(-két) lépéssel eléjük akar vágni.
Az alcímben szereplő kérdésre a választ ketté kellene választani. Először is reális-e a BFR/S terv maga? Ez esetben igenlő a válasz. Noha mintegy másfélszer nehezebb lenne, mint a Saturn V., ami a mai napig a legnehezebb űrbe induló rakéta cím büszke tulajdonosa, de a tervben nem látszik olyan tankcsapda, ami a megvalósulását alapvetően veszélyezteti. 

Továbbra is azonban a Mars elérése köré fűzték fel a tervet, ami persze érthető, de erős kompromisszumokat nyújt a rendszer számára. Ami a kidolgozottságát illeti, a BFR/S továbbra is látványosan csak a "keretekkel" foglalkozik, alapvető felépítés, főhajtóművek, üzemanyag, pályaszámítások. Látványosan nincsenek kidolgozva a részletek, ideértve a lakórészleget, hőháztartást, elektromos rendszereket vagy a kommunikációt. Természetesen a fő tényező, hogy sikerül-e a cégnek anyagilag finanszírozni a fejlesztést. Én élnék a gyanúval, hogy e téren a SpaceX inkább a műholdas internetszolgáltatás üzleti megvalósulására támaszkodik, amit Shotwell nyíltan ki is mondott, míg Musk csak ködös és elnagyolt választ adott erre a kérdésre. Nehéz előre megmondani, hogy a SpaceLink beváltja-e a vérmes reményeket, minden estre a SpaceX jövője legalább annyira múlik rajta, mint a BFR/S megvalósulásán...

A kérdést azon vonatkozásban értelmezve, hogy a felvázolt Mars-utazás megvalósul-e ebben a formában, nos, már teljesen más kérdés. A SpaceX kétségkívül sokat ért el rövid idő alatt, de nehezen hihető, hogy 2022-re már teherhajókat küldjenek a Marsra, 2024-re pedig embereket. Igazából egy kicsit nehezen érthető, hogy miért kell ennyire agresszív határidőket állítania Musknak. Inspirációs atyja, Robert Zubrin lassan három évtizede készít terveket a NASA számára arra, hogy egy évtizeden belül embert küldhessenek a Mars felszínére ( itt éppen egy október elsejei előadásán teszi ezt ). Nem mondhatnánk, hogy Zubrin sokkal közelebb jutott a céljához, ehhez képest persze Musk egyértelműen igen, hiszen a Raptor hajtóművet tesztelik, a kompozit folyékony oxigén tartályt megépítették és nyomástesztnek vetették alá. De ennél sokkal, de sokkal nagyobb lépésekre lenne szükség ahhoz, hogy 2022-ben BFS teherhajók landolhassanak a Marson. Ha Musk 2024-re lőné be a teherhajó landolást, és 2028-ra az emberes út időpontját, sokkal reálisabb képet nyújtana. De a másik oldalról nézve 2028 több, mint 10 év múlva lesz, vagyis egy jó Zubrini távolságba, márpedig ennél nagyobbat akar Musk mondani, beláthatóbb időn belülinek szeretné feltüntetni a célt...

Elon Musk előadására váró nézők az IAC 2017 legnagyobb termében - full house...

Ez egyfelől hatásos, hiszen a média foglalkozik vele, az emberek oda vannak érte, mert magasztos célokat tűz ki és magával tudja ragadni a hallgatóságát. Nem lehet nem észrevenni az érdeklődés mennyiségének különbségét Musk telt házas és HD-ben, a Youtube-on streamelt előadása és a Lockheed kevésbé telt házas és a helyi TV csatorna által közvetített előadása között - holott utóbbi jobban kidolgozott, reálisabb megközelítésű volt.

Másfelől viszont ez ellene dolgozik, hiszen a hitelét teszi kérdésessé - az Elon Time az űrhajózás rajongói között olyan fogalom, mint a gamerek körében a Valve Time. Teljesen érthető, hogy sokan szkeptikusak Musk bejelentései után, hiszen menetrend szerint nem képes azokat betartani, megvalósítani. Éles a kontraszt Jeff Bezos-al, aki inkább csak nagy általánosságban és nem részletekbe menően fogalmaz, ez kevesebb média-szereplésre ad lehetőséget, viszont a hitelét növeli...

Most minden estre ismét várhatunk egy évet, ugyanis feltehetően jövőre (akkor Brémában megrendezendő kongresszuson) ismét fog előadást tartani Musk, arra pedig egyértelműen számíthatunk, hogy víziója tovább fog finomodni.