Przyszłość amerykańskiego sektora kosmicznego
W Colorado Springs odbyło się 32. Space Symposium. Omówiono na nim m.in. technologie nowych rakiet kosmicznych, szczególnie w kontekście coraz prężniej rozwijającego się segmentu prywatnego. Czy najbliższe lata przyniosą długo wyczekiwaną i bardzo potrzebną rewolucję w tej dziedzinie?
Amerykański sektor kosmiczny znalazł się w dość trudnej sytuacji, ponieważ wynoszenie satelitów na orbitę oraz zaopatrywanie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej jest zmonopolizowane przez spółkę United Launch Alliance (ULA), którą tworzą Boeing (z rodziną rakiet Delta) i Lockheed Martin (z rodziną rakiet Atlas). Korzystanie z jej usług jest nie tylko bardzo kosztowne, ale również nie podoba się Kongresowi USA, ponieważ rakiety nośne Atlas III i Atlas V korzystają z rosyjskich silników RD-180.
Z uwagi na wysoką cenę jednostek napędowych oraz sytuację polityczną ULA musi znaleźć sobie własne silniki i ma na to czas do końca 2019 roku. W tym momencie wkracza do gry sektor prywatny, reprezentowany przez firmy SpaceX, Blue Origin oraz Aerojet Rocketdyne. Dwie pierwsze nie tylko konstruują własne rakiety nośne wielokrotnego użytku, ale również silniki.
Wydaje się, że prym wiedzie SpaceX, które już ma na koncie loty zaopatrzeniowe na Międzynarodową Stację Kosmiczną, a zmodyfikowana kapsuła Dragon będzie niedługo gotowa do przyjęcia na pokład pasażerów. Firma pracuje jednocześnie nad rakietą wielokrotnego użytku, która pozwoli drastycznie obniżyć koszty lotów na orbitę. Będzie to oczywiście poważna konkurencja dla ULA, ale wszyscy upatrują w niej korzyści. Wiadomo bowiem, że nic tak nie wpływa na postęp jak właśnie konkurencja.
Nie tylko ULA musi stawić czoła konkurencji. SpaceX po piętach depcze Blue Origin Jeffa Bezosa, które ma już kilka udanych startów i lądowań rakiety wielokrotnego użytku. Mało tego, firma jest bardzo mocno zaangażowana w prace nad silnikiem BE-4 dla ULA. Jej jednostka ma być gotowa do końca 2019 roku i wyjątkowa ze względu na paliwo - ciekły tlen i metan, które pozwolą wygenerować 550 000 funtów ciągu. Ciekły metan jest nie tylko tańszy, ale również w zdecydowanie mniejszym stopniu zanieczyszcza silnik.
Nad nieco bardziej konwencjonalnym typem jednostki napędowej dla rakiet pracuje Aerojet Rocketdyne. Firma deklaruje, że jej silnik AR1 wykorzystujący typowe paliwo rakietowe, będzie gotowy do końca 2019 roku. Analitycy przewidują, że jej rywalizacja z Blue Origin skupi się na zależności: koszty kontra niezawodność. Silnik Aerojet Rocketdyne będzie na pewno droższy w produkcji i eksploatacji, ale może okazać się bardziej niezawodny. Na razie jednak są to wyłącznie spekulacje.
SpaceX rozwija jednostką o nazwie Raptor, która umożliwi loty orbitalne oraz dalekie kosmiczne podróże. Podobnie jak BE-4, silnik będzie napędzany ciekłym tlenem i metanem. Pojawiła się nawet zapowiedź, że sprawdzi się na Marsie, ponieważ metan można otrzymywać z dostępnych tam surowców. Prototypowa wersja powinna być gotowa do końca 2018 roku. Można więc założyć, że gotowa zadebiutuje później od konkurencyjnych AR1 i BE-4.
Podczas sympozjum poruszono również temat drukarek 3D w konstruowaniu silników rakiet kosmicznych. Z tej innowacyjnej technologii skorzystało już SpaceX. W rakiecie Falcon 9 znajdziemy bowiem element odpowiedzialny za przepływ tlenu do silnika, który został wykonany właśnie na drukarce.
Firma chwali się, że dzięki temu jest on zdecydowanie bardziej trwały i lżejszy. Mało tego, jego wykonanie metodami klasycznymi trwa miesiącami, a przy pomocy drukarki - niecałe dwa dni.
