SpaceX, a modern űrcég mintaképe I. rész

Ezt a nézetet részben megerősítette a lapunkon részletesen nyomon követett X-Prize is. Ugyebár ezt a díjat még 1996-ban hozták létre, eredetileg azért, hogy megjutalmazzák 10 millió dollárral azt, aki először képes egy “űrugrásra", vagyis egy olyan járművet építeni, amely képes arra, hogy három főt 100 km magasra felvigyen és onnan épségben vissza is hozzon, és két héten belül meg is ismételi ezt a teljesítményt. Számtalan induló csapat volt, változatos tervekkel, ám közülük is alig pár jutott el oda, hogy egyáltalán valamiféle kézzel fogható makettet legalább bemutasson.

A díjat végül 2004-ben vitték el, mégpedig a Scaled Composites képében egy olyan cég, amely mögött már több évtizedes tapasztalat állt a repülőgépipar terén, tehát kezdőnek éppenséggel nem lehetett őket nevezni. A 10 millió dolláros díjhoz képest pedig jelentős, 25 millió dolláros befektetésre volt szükség, amit egy szponzor, Paul Allen biztosított. Ennyi pénzből pedig arra futotta, hogy a SpaceShipOne megtegye a két utat amit előírtak, majd gyorsan kiállítási tárgynak nyilvánították, és soha többet nem repült - mivel korántsem volt annyira kiforrott és megbízható, hogy kereskedelmi űrugrásokhoz lehessen használni. Egy űrugrás pedig nagyságrendekkel egyszerűbb feladat, mint egy valódi űrrepülés.


A SpaceShipOne mint kiállítási tárgy. Hiába a szakmai háttér 25 millió dollárból csak egy két repülésre alkalmas járműre futotta - klikk a nagy verzióért
A SpaceX kissé döcögősen indult. Alapvetően a Merlin hajtómű köré épült a program, a Merlin fúvócsövének ablatív (elégő) hűtése pedig sok fejtörést okozott nekik, olyannyira, hogy teljesen át is kellett tervezni a fúvócső hűtését és kényelmetlen csúszásokat voltak kénytelenek elkönyvelni. Miközben a cég egyedül a Kestler és Merlin hajtóművek első - és nem minden szempontból sikeres - tesztjeit tudta felmutatni, Musk igencsak impozáns képet festett a jövőről, előre vetítve a Falcon 9-nél is nagyobb (Falcon X, Falcon X heavy és Falcon XX) rakétákat és a Merlin 2 hajtóművet, illetve arról beszélt, hogy a cég tervei között hosszú távon az emberes űrutazás szerepel. Már akkor hitt abban, hogy a jövőben az emberes kereskedelmi űrutazás piaca nagyobb lesz, mint a műholdindítás piaca. Figyelembe véve mindezeket, sokan csak legyintettek, hiszen hasonló látványos ötletekből túltermelési válság van az 1960-as évek óta. Cégek és jó előadó-képességű emberek jönnek és mennek, de a beígért áttörés azóta se következett be.


A Kestrel rakétahajtómű egy fúvócső nélküli modellje teszteléskor, 2005-ben
Némileg meglepő volt tehát, hogy a SpaceX mégis elnyert egy 100 millió dolláros megbízást az Amerikai Légierőtől egy gyors reagálású hordozórakéta kifejlesztésére. Mit is takar ez a szép kifejezés? Azt, hogy egy esetleges konfliktus vagy háború esetén, ahol a műholdakat is támadás érheti, képesek legyenek pótolni a saját műholdjaikat, és nem a megszokott pár hónapos, hanem akár pár napos időn belül. Figyelemre méltó megrendelés, és egyben egy picit alá is ássa a “civil hátterű" szépen hangzó reklámszöveget. Tetszik vagy sem, de egy friss, még kipróbálatlan rakéta számára a hadsereg és az állami űrkutatási szerv megrendelései jelenthetik a mentsvárat, hiszen a piaci szereplők nem szívesen bízzák a több milliós, sőt, több tízmilliós műholdjaikat egy olyan rakétára, amelyik még nem bizonyított.


Az első Falcon 1-es összeszerelése
A Falcon 1 ugyanakkor még csak formálódott, és összetett problémák vártak megoldásra. Az egyik ilyen magának a rakétatestnek a problémája volt, amire két fő megoldás létezik. A legegyszerűbb megoldás az, ha a rakétatestet elég merevre építik ahhoz, hogy képes legyen megtartani a saját súlyát. Csakhogy ez nehéz szerkezetet jelent, márpedig ugyebár itt minden pici kis tömeg rengeteget számít, ezért van egy drasztikus, alternatív megoldás, amit például az Atlas rakéta családnál használtak a mérnökök: a szerkezet annyira könnyű és vékony, hogy a tartályokban lévő túlnyomás biztosítja a szilárdságát, mintha valamiféle lufi lenne.

Emiatt viszont a rakéta összeszerelésekor és szállításakor a tartályokban nitrogéngázzal megfelelően nagy nyomást kell fenntartani. A SpaceX egy átmenetet talált ki: a rendszer még éppen elég erős ahhoz, hogy a saját súlyát elviselje, de ha már terhet pakolsz rá (például elkezded feltölteni üzemanyaggal), akkor a szükséges stabilitáshoz és szilárdsághoz szükséges a tartályokban lévő túlnyomás is. Csakhogy a tökéletes egyensúly megtalálása nem volt egyszerű.


Nem sokkal az első Falcon 1 indítás után készült kép; látható a rakétahajtómű felett kialakult tűz
Az eredetileg 2004 közepére tervezett első Falcon 1 indítás csak csúszott és csúszott, főleg a Merlin 1 hajtóművel kapcsolatos problémák miatt. Végül 2006. március 24-én indult a rakéta első útjára a Kwalajein-atollról, ahol a légierő rakétakísérleti bázisa található. Az indítás utáni 25-ödik másodpercben azonban üzemanyag-szivárgás lépett fel, mivel egy indítás előtti karbantartás után elfelejtettek mindent megfelelően visszarögzíteni. Tűz keletkezett, amely miatt leállt az üzemanyag-ellátás, így a hajtómű is leállt. A rakéta orrában lévő Falconsat-2 kísérleti navigációs műhold egy műhely tetejét átszakítva ért földet.

A második indításra 2007. március 21-ig kellett várni. Az első fokozat immár sikeresen működött, levált, ám a második fokozat begyújtása után a forgás irányú mozgás egyre nagyobb és nagyobb lett, végül a tartályban lévő folyékony oxigén a centrifugális erő miatt a falhoz folyt, így a középen lévő szívócsonk a túlnyomást biztosító héliumot kezdte el szívni, ami által a hajtómű leállt. A tartályokba ezután a folyadékmozgást korlátozó terelőlemezek kerültek, és hasonló probléma nem lépett fel később, viszont a szállítható teher tömege 570-ről 450 kilogrammra csökkent a plusz tömeg miatt.


A Falcon 1 harmadik példánya indításra várva - klikk a nagy verzióért
A harmadik Falcon 1 2008. augusztusában az első fokozatában már az új Merlin 1C hajtóművel felszerelve indult el. A javított hűtésű és nagyobb teljesítményű első fokozat a vártnál tovább adott le tolóerőt, emiatt az első fokozat leválasztásakor a két fokozat összeütközött, így a fedélzetén lévő négy műhold pályára állítása ismét nem sikerült. A nem egészen két hónappal későbbi, negyedik indításkor éppen ezért már nem is volt műhold a rakéta orrában - eredetileg a Razaksat-ot vitte volna fel -, csak egy súlymakett. A tökéletesített leválasztási szekvenciával azonban a rakéta nagyszerűen űködött, sőt, sikeresen tesztelték a Kestler hajtómű újraindításának képességét is.


A Falcon 1 negyedik repülésekor, a második fokozat Kestrel hajtóművének leállítása után készült kép
A Falcon 1 változatnak mindössze egyetlen műholdat sikerült pályára állítania 2009-ben, az ötödik indításkor, mégpedig a már említett Malajziai Razaksat képalkotó műholdat. Ezután a tökéletesített Falcon 1e rakétára tértek át, amelynek megnyújtották az első fokozatát a nagyobb üzemanyagkapacitás érdekében. A Falcon 1e immár 1010 kg-ot lenne képes alacsony Föld körüli pályájára felvinni, ám itt a feltételes mód jogos, ugyanis mindezért mintegy 10,9 millió amerikai dollárt kér a SpaceX - vagyis több, mint tízezer dollár per kilogammos ár minden, csak nem a beígért alacsony ár. Így aztán a cég a tervezett Falcon 1e indításokat felfüggesztette, és helyette a már leszerződött hasznos terheket a Falcon 9-en juttatja fel.

Folytatjuk...