Statek kosmiczny to nie jedyna droga w kosmos

8

Chwila w Teksasie

Latem 2023 roku wszystko się zmieniło. Wieża ze stali nierdzewnej, wyższa niż większość drapaczy chmur, odpaliła trzydzieści trzy silniki i wystartowała z Teksasu. Lot nie był idealny. Ale rakieta poleciała. Potem przyszedł etap „Lot piąty”. Wzmacniacz Super Heavy nie uległ uszkodzeniu. Wrócił. Został złapany w powietrzu przez mechaniczne ramiona wieży startowej, jak byk-nagroda. Podróże kosmiczne znów stały się dziwne.

Celem Starship jest wystrzelenie ponad 100 ton metrycznych na niską orbitę okołoziemską (LEO) z pełną możliwością ponownego użycia. Jeśli to działa? Pobije to wszelkie rekordy pod względem mocy i kosztów. Dla wszystkich pozostałych uczestników gry pytanie nie brzmi, czy zakłóci to branżę. Pytanie brzmi, jak nie zostać w tyle.

Sprawdzam liczby

Niemieckie Centrum Lotnictwa i Kosmonautyki (DLR) zabrało się do pracy. Nie tylko wierzyli komunikatom prasowym SpaceX. Nie, przestudiowali surowy materiał filmowy z pierwszych czterech testów. Klatka po klatce. Wyodrębniono i modelowano dane telemetryczne.

Jaki jest wynik? Świetne spojrzenie na tę bestię. Obecnie Starship wielokrotnego użytku może wystrzelić do LEO około 59 ton. Odpowiada to wydajności Falcona Heavy, gdyby całkowicie porzucono jego wzmacniacze. Nieźle, ale jeszcze nie magia.

Jednak następna wersja. Silniki Raptora 3. Większe zbiorniki. Przewidywany odrzut: 115 ton w wersji wielokrotnego użytku, ewentualnie 188, jeśli nie masz nic przeciwko spaleniu urządzenia. Bije na głowę Saturna V. Z dużą przewagą. Ale w dokumencie jest niuans. Oferuje europejską alternatywę – RLV C5. Możliwość udźwigu 70 ton. Mniej, tak. Inteligentniejszy? Może.

Zamień masę na skrzydła

Tak właśnie jest z RLV C5. Wykorzystuje skrzydlaty wzmacniacz z projektu SpaceLiner firmy DLR. Połącz go z jednorazowym górnym stopniem. Wybór paliwa? Ciekły wodór i ciekły tlen. Bardziej wydajna niż mieszanina metanu SpaceX.

Strategia lądowania jest również inna. Statek kosmiczny próbuje zejść na swoje silniki napędowe, poddając się kolosalnym efektom termicznym. A co z RLV C5? Leci z powrotem niczym prom kosmiczny. Złapany w powietrze przez samolot dźwiękowy. Brzmi jak science-fiction. Ale fizyka jest po jego stronie.

Dlaczego jest to konieczne? Nie ma potrzeby rezerwowania paliwa na ostatnie lądowanie. Każdy kilogram paliwa pomaga podnieść ładunek, a nie wylądować pojazdem. W momencie startu Starship waży ponad trzy razy więcej niż RLV C5. Dlaczego? Ochrona termiczna. Podwozie. Projekt. Aby przetrwać wielokrotne użytkowanie, musi udźwignąć cały ten bagaż.

Konkluzja: Statek kosmiczny wykorzystuje około 40% swojej masy jako ładunek. A co z RLV C5? 74%. Jest gorszy pod względem brutalnej siły, ale zyskuje na skuteczności.

Trudny wybór

Badacze DLR nie wyobrażają sobie tego jako walki. To jest rozwidlenie dróg. Starship wygrywa, jeśli chcesz czystej głośności. Bazy na Księżycu. Kolonie na Marsie. Roje satelitów.

Ale Europa pragnie suwerenności. Niezależny dostęp do przestrzeni. Stworzenie od podstaw „zabójcy statku kosmicznego” kosztuje dużo pieniędzy i czasu. RLV C5 wykorzystuje komponenty, które są już testowane. Wpisuje się to w obecny schemat. Krok przejściowy do czasu ustalenia przez Europę swojej strategii długoterminowej.

„RLV C5 oferuje Europie skuteczną ścieżkę niezależnego opracowania ciężkich pojazdów nośnych wielokrotnego użytku” – powiedział główny autor Moritz Herberold.

Poznaj rzeczywistość

Jest jeden haczyk. To obciążenie.

Statek kosmiczny leci. Nawet gdy eksploduje. Lub gdy jego zabezpieczenie termiczne stanie się bezużyteczne podczas czwartego testu i wymaga całkowitej przeróbki. Pełna i szybka możliwość ponownego użycia pozostaje nierozwiązanym problemem. Bardzo drogie.

RLV C5? Na razie żyje w artykułach. Istnieje rozbieżność pomiędzy „myśleliśmy, że to zadziałało” a „udało nam się”.

Europa zaczyna późno. To oczywiste. Być może jednak najszybsza ścieżka nie zawsze jest tą właściwą. Czasami jest to całkiem skuteczne.