Sukcesy i porażki SpaceX. Jak Elon Musk zmienił reguły gry w kosmosie
2020-05-30.
Łukasz Michalik
Pewnego dnia uczeń zapytał mistrza: – Jak długo trzeba oczekiwać na zmianę? – Jeśli chcesz czekać – odpowiedział mistrz – to bardzo długo. Wygląda na to, że Elon Musk znał te słowa. Nie czekał. Wystarczyła dekada, by wywrócił świat lotów kosmicznych do góry nogami. Udało się już tego dokonać 30 maja, kiedy wystartowała wspólna misja NASA i SpaceX. A przecież to dopiero początek. Zwłaszcza że wszystko kiedyś zaczęło się od porażki.
Na początku był problem. Gdy 24 marca 2006 roku z wojskowego kosmodromu na wyspie Kwajalein wystartowała rakieta Falcon 1, radość ze startu trwała dokładnie 33 sekundy. Po nich nastąpiła awaria silnika i katastrofa.
Na drugi start Falcona trzeba było czekać prawie rok. Inżynierowie dopracowali rakietę, poprawili silniki i… rakieta wzniosła się na 289 kilometrów. Wysoko, ale problemy techniczne sprawiły, że ładunek nie został dostarczony na orbitę.
Trzeci próbny start również zakończył się katastrofą, a SpaceX stanęło nad krawędzią przepaści. Skończyły się pieniądze, upadek SpaceX był realną opcją, więc czwarty start musiał być udany.
Musiał, więc był.
Pierwszy sukces
28 września 2008 rakieta Falcon 1 wystartowała i z powodzeniem osiągnęła niską orbitę ziemi, wynosząc na nią "statek kosmiczny" Ratsat – 165-kilogramowe obciążenie, symulujące małego, komercyjnego satelitę. Żadna z firm potrzebujących transportu na orbitę nie chciała zaryzykować własnym ładunkiem.
Rozpoczęła się nowa era eksploracji kosmosu, bo misja Falcona była czymś więcej, niż po prostu udanym startem rakiety. Przełamywała półwieczny monopol państwowych podmiotów i zapowiadała nadejście nowej epoki – prywatnych lotów w kosmos.
Taniej i szybciej
Wydarzenia przyspieszyły również za sprawą faktu, że Elon Musk doskonale rozumiał znaczenie słów "czas to pieniądz". Państwowe molochy, takie jak NASA, nieraz marnotrawiły publiczne pieniądze, grzęznąc na lata w ambitnych, ale przeciąganych w nieskończoność projektach.
Dość wspomnieć, że w jednym z opublikowanych raportów NASA samokrytycznie stwierdza, że uzyskanie tych samych rezultatów, które stały się udziałem SpaceX, kosztowałoby podatników co najmniej trzykrotnie więcej.
Tymczasem w SpaceX korki od szampana wystrzeliły, ale zanim zdołały spaść na ziemię, firma pracowała pełną parą. O tempie prac dobitnie świadczy etap prób pierwszego Falcona, gdzie pracowano 24 godziny na dobę: w nocy programiści tworzyli i poprawiali oprogramowanie, by w dzień inżynierowie mogli testować je wraz ze stale udoskonalaną rakietą i silnikami. W dzień próby sprzętu, w nocy kodowanie. I znowu. Aż do skutku.
Kosmiczny dostawca
Co więcej, jeszcze przed startem Falcona 1 część inżynierów SpaceX pracowała nad rakietami kolejnych generacji – Falconem 5 i Falconem 9 (cyfry oznaczają liczbę silników). Z tego pierwszego z czasem zrezygnowano – Elon Musk słusznie uznał, że "przejściowy" model nie ma sensu i po sukcesie jednosilnikowych rakiet należy skupić się od razu na Falconie 9, oferującym znacznie większe możliwości.
Większe możliwości oznaczały w praktyce możliwość zarabiania. Czyli – przede wszystkim – kontrakt z NASA, która w poszukiwaniu oszczędności niechętnie, ale jednak zgodziła się na zlecenie prywatnej firmie obsługi dostaw dla Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.
Nie będzie przesadą stwierdzenie, że w gruncie rzeczy SpaceX stała się na pewien czas firmą spedycyjną, pozwalając na tanie dostawy zaopatrzenia dla stacji orbitalnej. Współpraca z NASA była także sukcesem wizerunkowym, ośmielającym prywatne podmioty, które wcześniej mogły mieć wątpliwości, kto najlepiej zaopiekuje się ich satelitami w drodze na orbitę. Ale kolejny, chyba jeszcze większy przełom, miał dopiero nadejść. Dzięki dopływowi gotówki firma Muska mogła zainwestować w rozwój Falcona Heavy - potężnej rakiety o udźwigu 66 ton.
Tanio, jeszcze taniej!
Obsesją Elona Muska było cięcie kosztów. Chodziło o to, by dostęp do przestrzeni kosmicznej znalazł się w zasięgu nie tylko wielkich firm, ale także mniejszych przedsiębiorstw, mniej prestiżowych uczelni czy małych ośrodków badawczych. W porównaniu z końcem poprzedniego wieku, koszt dostarczenia ładunku na orbitę spadł ponad 30-krotnie, do mniej więcej 5 tys. zł za kilogram (przy założeniu pełnego wykorzystania ładowności Falcona Heavy).
Gdzie szukać kolejnych oszczędności?
Przez pół wieku generatorem kosztów był sposób wynoszenia ładunków na orbitę, z wykorzystaniem rakiet, które były sprzętem jednorazowego użytku. Próbą zmiany tego stanu rzeczy był amerykański program wahadłowców, ale to, co w teorii wyglądało nieźle, w praktyce okazało się projektem nie tylko bardzo skomplikowanym, ale i bardzo kosztownym.
Szansą dla SpaceX była zmiana tego stanu rzeczy. W praktyce oznaczało to konieczność wielokrotnego wykorzystania najdroższego elementu rakiety, czyli jej napędu.
W tym celu – na podstawie trzeciej wersji rakiety Falcon 9 – SpaceX rozpoczęła prace na odzyskiwaniem najcenniejszych części. Plan wydawał się karkołomny – po wykonaniu zadania silniki miały… powrócić na Ziemię w kontrolowany sposób i wylądować w wyznaczonym miejscu. Jeszcze kilka lat temu mogło się to wydawać nierealne, ale po serii nieudanych testów najpierw jeden, a w 2016 roku dwa boostery jednocześnie, w obłoku ognia i dymu delikatnie osiadły na ziemi.
Jeszcze większa rakieta
Po Falconie 9 nadszedł czas na jeszcze większa rakietę – Falcona Heavy. To już prawdziwy gigant, który – jak przystało na SpaceX – imponuje nie tylko rozmiarami, ale i możliwościami. W swoim pionierskim, udanym locie wyniósł na orbitę samochód Tesla, jednak jego ładunek może być znacznie większy.
Rakieta SpaceX może dostarczyć na niską orbitę około 66 ton ładunku – ponad trzykrotnie więcej, niż podobne gabarytami i przeznaczeniem rakiety Delta IV Heavy czy Ariane 5 ES. Do tego – w przeciwieństwie do jakiejkolwiek używanej obecnie rakiety – najważniejsze części Falcona Heavy można odzyskać, co dodatkowo obniża i tak bezkonkurencyjnie niskie koszty.
Ale Falcon Heavy to coś więcej, niż tylko maszynka do zarabiania. To także furtka do spełnienia odwiecznych marzeń.
Gatunek kosmiczny
– Jeśli chcemy przetrwać, człowiek musi stać się gatunkiem kosmicznym – powiedział Elon Musk w jednym z wywiadów.
Nie sposób odmówić mu racji, bo statystyka nie pozostawia złudzeń. Prędzej czy później w naszą planetę uderzy coś na tyle wielkiego, że zagrozi przetrwaniu całego rodzaju Homo, albo życiu w ogóle. Na początku wieku NASA powołała nawet fundację B612, analizującą scenariusze zabójczych kolizji. Jak stwierdziła jej szefowa Danica Remy, "jest w 100 proc. pewne, że zostaniemy trafieni, ale nie jest w 100 proc. pewne kiedy".
Albo – to znacznie bliższa perspektywa - sami się ugotujemy, rabunkową gospodarką zasobów planety wprowadzając zmiany, których nie będziemy w stanie skompensować ludzkim geniuszem i rozwojem technologii.
Dlatego potrzebujemy backupu. Już. Teraz.
Nic dziwnego, że astrofizycy z nadzieją wypatrują egzoplanet i szacują, na której mogłoby powstać i utrzymać się życie zbliżone do ziemskiego. Musk spogląda – na razie – znacznie bliżej, na planetę znajdującą się w zasięgu naszych technicznych możliwości.
- Zbombardujmy Marsa głowicami jądrowymi – zaproponował kiedyś, prezentując nieco szalony plan terraformowania Czerwonej Planety. Bo to właśnie Mars – i jego ewentualna kolonizacja – regularnie przewijają się w różnych wypowiedziach założyciela SpaceX.
Poza schematem
Choć często brzmi to jak fantazja szalonego geeka albo próby wzbudzenia zainteresowania, dwie dekady temu równie szalony mógł się wydawać pomysł prywatnej firmy, oferującej kompleksowy wachlarz kosmicznych usług, z transportem ludzi włącznie.
Zwłaszcza, że Elon Musk i SpaceX nie powiedzieli jeszcze ostatniego słowa. W zanadrzu jest przecież Big Falcon Rocket – rakieta wielokrotnego użytku, mająca zapewnić ludzkości nie tylko dotarcie do pobliskich planet, ale także szybkie podróże w obrębie własnej. Jest pomysł orbitalnej fabryki, masowej produkcji rakiet, kosmicznego ciągu zaopatrzeniowego dla marsjańskiej kolonii czy w końcu zaludnienia Czerwonej Planety ziemskimi kolonistami.
Brzmi jak science-fiction? Trochę tak. Ale 18 lat temu, gdy SpaceX zaczynało działalność, tak samo mogła brzmieć zapowiedź, że prywatna firma będzie w stanie wysłać ludzi w kosmos.
Boostery Falcona Heavy podczas lądowania (Domena publiczna)
Start rakiety Falcon 1 z atolu Kwajalein
Test silnika Merlin, napędzającego rakiety SpaceX
Start rakiety Falcon Heavy
Samochód Tesla Roadster w przestrzeni kosmicznej
https://tech.wp.pl/sukcesy-i-porazki-sp ... 590186113a
