Czyżby Shelby?

Jak wiecie senator Shelby z Alabamy w końcu poszedł na emeryturę na początku tego roku. Był on dość kontrowersyjną postacią – z jednej strony walczył jak lew o pieniądze z budżetu na loty kosmiczne a z drugiej strony popierał kosztowne projekty wykonywane przez tradycyjnych kontraktorów NASA. W szczególności rakietę SLS. Jednym z najsłynniejszch jego wybryków był telefon do NASA w którym zagroził że jak NASA nie przestanie natychmiast pracować nad kosmicznymi stacjami paliwa to zabierze jej pieniądze na cały program technologii kosmicznych. Tak – Shelby nie cierpiał idei przechowywania paliwa na orbicie. Trudno powiedzieć dlaczego, jednak miało to olbrzymi wpływ na wiele z projektów NASA za czasów jego „rządów”. Nie podobało mu się także wielokrotne używanie rakiet i kontrakty za stałą cenę a nie cost+.

I mamy 2023. NASA wybrała konkurencję dla HLS SpaceX. Oferta Blue Origin jest prawie tak radykalna jak Starship lądujący na Księżycu. Lądownik Blue Moon będzie kosmiczną taksówką. Będzie wielokrotnie lądował na Księżycu. I będzie tankowany za pomocą kosmicznej stacji benzynowej. Która podobnie jak HLS SpaceX będzie najpierw tankowana na niskiej orbicie ziemi za pomocą wielu lotów New Glenn. Zauważcie że to rozwiązanie jest równie radykalne (a może nawet bardziej radykalne?) jak HLS SpaceX. Mamy pojazd wielokrotnego użycia, mamy kosmiczną stację benzynową na LEO. Jednak SpaceX HLS jest generalnie jednorazowy – po zatankowaniu na LEO ma tylko tyle paliwa by dolecieć do Gateway (lub tą dziwną orbitę Księżyca), zabrać astronautów na dół, dowieźć ich sportowym do Gateway lub Oriona i w końcu usunąć się z orbity żeby jej nie zaśmiecać.

W przypadku BO mamy lądownik który kursuje pomiędzy Gateway a powierzchnią księżyca, stację benzynową na LEO i kosmiczną ciężarówkę transportującą paliwo między LEO a Gateway. No i New Glenn który wysyła paliwo do ciężarówki.

Blue Origin ma tu dodatkowy atut w stosunku do SpaceX. Ich lądownik używa ciekłego wodoru jako paliwa. I teoretycznie można by go wyprodukować z wody jaka podobno jest na Księżycu. Produkcja metanu z wody jest znacznie trudniejsza bo potrzebny też jest CO2 którego na księżycu raczej nie ma. Więc docelowo BO może zbudować stację benzynową na księżycu i tam tankować lądownik zamiast dowozić paliwo z Ziemi.

Oba plany są niezwykle ambitne. Jak dotąd nikt nie pokazał możliwości przechowywania kriogenicznych paliw na orbicie przez dłuższy czas że o transferze takich paliw między dwoma pojazdami nie wspomnę. Jednak nie jest to SciFi – przechowywanie kriogenicznych cieczy na Ziemi mamy opanowane dość dobrze a różnica 1 ATM ciśnienia nie zmienia rachunku tak bardzo. Większym problemem jest brak grawitacji a co za tym idzie problemy np. z usuwaniem ciśnienia przez pozbycie się gazu bez utraty cieczy. Ten sam problem jest przy transferze – jak przetransferować ciecz bez „bąbelków” gazu. Trzeba będzie rozwiązać wiele problemów, ale żaden z nich nie jest jakoś szczególnie trudny – problemem jest zrobienie tego tak by całe żelastwo niezbędne do osiągnięcia sukcesu było możliwie lekkie i możliwie proste (im mniej elementów tym mniejsze szanse na awarię). W przypadku BO dochodzą dwa dodatkowe problemy – pierwszy to ilość transferów cieczy (z New Glenn do stacji benzynowej na LEO, ze stacji do pojazdu serwisowego i z pojazdu serwisowego do Blue Moon) a drugi to ciekły wodór który jest zdecydowanie trudniejszy do opanowania i ma wiele bardzo brzydkich cech. Wiele z tych brzydkich cech udało się odkryć i dokładnie scharakteryzować w czasie programu promów kosmicznych oraz podczas wielu lat użytkowania Centaura ale nadal czekają nas niespodzianki na orbicie. Z metanem jest jeszcze gorzej – nie wiadomo jakie niespodzianki nas czekają.

Jak pewnie wiecie postęp nie jest liniowy, ale mniej więcej podąża wężykiem – są okresy długiej stagnacji a następnie okresy gwałtownego postępu. W technologii kosmicznej jesteśmy właśnie na etapie gwałtownego wzrostu – samoloty przeżyły coś podobnego na przełomie lat 40 i 50’tych kiedy to silnik odrzutowy zrewolucjonizował lotnictwo a 747 transport międzykontynentalny. A potem długo, długo nic się nie działo i w sumie nadal nic się nie dzieje – obecne 787 czy A350 są wyłącznie drobnymi ulepszeniami samolotów które powstały 50-60 lat temu. Gdzie obiecywane naddźwiękowe samoloty pasażerskie z kosztem na pasażera niższym niż w obecnych? Nadal czekamy na lotniczego F9 że o Starship nie wspomnę.

Ale wracając do rakiet – jakiś nie widzę całego tego planu BO bez drugiego stopnia New Glenn pozwalającego na wielokrotne użycie. A zakładając że rachunek ekonomiczny Starship się zgadza, to taka rakieta miała by tylko kilkanaście ton udźwigu na LEO (jak wczoraj pisałem pi razy oko połowa udźwigu idzie na wielokrotne użycie, choć jak popatrzymy na prom kosmiczny to pewnie było to 75-80%). Mówiąc inaczej – BO potrzebuje większej rakiety i to szybko. Zakładając że w końcu uda im się zrobić silnik wielokrotnego użycia bo jak na razie to BE-4 nadaje się co najwyżej do Vulcana.

Vulcan ma dziś mieć test statyczny ale pogoda nie jest najlepsza. Od kilku dni wisi nad nami jakiś front czy niż i zrzuca olbrzymie ilości deszczu + sporo piorunów. Jest szansa że się trochę poprawi po południu ale to też zależy od modelu pogodowego któremu wierzymy, bo zwykle najbardziej wiarygodny (ECMWF) przewiduje deszcz non stop.

Marek Cyzio Opublikowane przez: