A SpaceX előélete...

Eredetileg teljesen mást akartam előhozni, de ha már megvolt a nagy bejelentés, akkor nézzünk is mögé egy picit. Oké, szóval még ne dőlj hátra, és a régi 'Kaland, játék, kockázat' könyvek hagyományait felélesztve kérlek alkosd meg karakteredet, osztályozd az űrhajózással kapcsolatos rajongásodat és a türelmedet egytől háromig. Most a két szám összegét vedd, és hozz be a hűtőből ennyi doboz sört, mert szükséged lesz rájuk. Ha utálod a sört (vagy még nem vagy 18 éves), akkor helyettesítheted azonos mennyiségű csipsszel vagy ropival.

Hogy egy kicsit megértsük a hátteret, nem lehet elkerülni a SpaceX és persze Musk előtörténetét. Ha a tisztelt olvasó ezzel tökéletesen tisztában van, akkor az első oldalon több érdekességet aligha talál, kérjük lapozz a második oldalra, illetve ha a karakteralkotásnál kapott összeg kisebb mint 4, akkor javaslom, hogy az utolsó oldalra.

Aki maradt, és még nem olvasta, az IT Cafén volt egy Musk első időszakával foglalkozó cikk, érdemes elolvasni. Mivel mi a SpaceX-es történetet vesszük most górcső alá, ezért a magánéletét és a többi cégben való munkásságát csak érintőlegesen vesszük. Szóval in medias res, röviden Musk internetes cégekből (Zip2, PayPal) meggazdagodott milliomos fenegyerek, egyike a "PayPal-maffia" tagjainak, egy igazi internet-korszak fenegyerek, de ugyanakkor érdemes megjegyezni, hogy szinte mindig voltak összezördülései a korábbi cégeiben is a többi alapítóval / tulajdonossal.

Elon Musk a Pennsylvaniai egyetemen

A 2000-es évek elején, miközben a PayPal (illetve kvázi elődje, az X.com) felfuttatásán dolgozott, a Mars Society (egy non-profit, a Mars emberes kutatását elősegíteni szándékozó alapítvány) körül legyeskedett, és részt vállalt abban, hogy a Mars kolonizálásának propagálásával foglalkozott, illetve támogatta a működését (100 000 dollárral, amit az alapítvány elnöke, Robert Zubrin egy kurátori székkel honorált). Ezek mellett az alapítvány Mars Sivatagi Kutatóközpontja számára építettet egy kis obszervatóriumot, ami a mai napig működik, és az ő nevét viseli.

Musk mintegy 20 millió dollárt szánt arra, hogy a "Mars Oázis" elnevezésű programot megvalósítsa, ez egy teljesen privát Mars-küldetésnek szánt projekt, amelyben egy űrszondát juttatott volna a vörös bolygóra, ahol az üvegházas növénytermesztés lehetőséget vizsgálta volna (megj.: nem volt egyébként ekkor 20 millió dollárja, a Zip2-ért kapott 22 millióból 10 millió az X.com-ba forgatott bele, illetve drága autókra és repülőkre költötte el egy részét).

Felkérte Jim Cantrellt, hogy segítsen neki a projekt véghezvitelében, Cantrell régi motoros a szakmában, dolgozott a Francia Űrügynökségnél (CNES), majd a Space Dynamics Laboratorium-nál, illetve közös amerikai-orosz projektekben, és többek között a Cosmos-1 napvitorlás programigazgatójaként. Musknak első sorban azért volt szüksége Cantrellre, hogy az oroszoktól minél olcsóbban tudjon hordozórakétát vásárolni, és számított a velük való tárgyalási tapasztalatára.

Muskot viszont az oroszok nem tartották tapasztalt és komoly partnernek, így még csak rendes tárgyalásra se került sor. 2002-ben visszatértek, immár Mike Griffin, későbbi NASA igazgatóval az oldalán, és három ex-szovjet Interkontentális Ballisztikus Rakétából átalakított hordozórakétát (a Dnyepr-t) szeretett volna venni 10 millió dollárért, miközben az oroszok (reális piaci áron) 8 millióért adtak volna egyet - így végül nem sikerült üzletet kötniük. A visszaemlékezések szerint Musk a visszafelé tartó repülőúton kezdte el felvázolni, hogy saját maguk építsék meg a hordozórakétát. Cantrell elhűlve hallgatta a fiatal internet-milliomos magabiztos kijelentését, miszerint maguk is meg tudják csinálni, nincs szükségük az oroszokra.

Ehhez mindenek előtt egy saját rakétahajtóműre van szükség. Musk körbenézett, és talált is egy fiatal mérnököt, Thomas Muellert, aki főállásban tervezett rakétahajtóműveket a TRW Inc.-nél, de mivel ott nem tudta eléggé kiélni magát, otthon a garázsában saját rakétahajtóműveket épített. Állítólag Musk megkérdezte tőle, hogy mennyivel kerülne kevesebbe egy folyékony hajtóanyagú rakétahajtómű kifejlesztése, ha nem kellene a TRW-nél szokásos céges mellékvágányokkal foglalkozni, Mueller válasza az volt, hogy harmadannyiba. Musk pedig erre azt felelte, hogy tizedannyiból kellene - Mueller pedig igent mondott erre (megjegyzés: a TRW-t 2002-ben felvásárolta a Northrop-Grumman multicég, és Mueller nagyon örült annak, hogy jó időben jött el onnan).

A SpaceX megalakulása zajosra, vagyis zenésre sikerült...

2002 júniusában megalapították tehát a SpaceX-et, vagyis a Space Exploration Technologies Corporationt. A Mars Oázis programból tehát hordozórakéta-fejlesztő és építő cég lett, mivel Musk úgy látta, hogy ahhoz, hogy bármiféle bolygóközi programot el lehessen indítani, először is egy (nagyon) olcsó hordozórakétával van szükség, mivel ilyen nincs a piacon - az első indítást rögtön 2003 novemberére szánták. Apró bökkenő, hogy elegendő pénzük se nagyon volt, hogy a nagyratörő terveket megvalósítsák. Cantrell nem is rejtette véka alá ebbéli aggodalmát, és mindössze négy hónappal a cég megalapítása után távozott is (megj.: nemrég egyébként megalapította a Vector Space System nevű céget, céljuk mikro-műholdak pályára állítása egy igen olcsó rakétával). Egy hónapra rá a PayPal-t eladják az eBay-nek, és Musk 165 millió dollárral lett gazdagabb, amit a Tesla-ba és a SpaceX-be forgat bele.

Tom Mueller és gyermekei, a Merlin-hajtóművek

Szóval ott volt a SpaceX, már némi tőke is adott volt, ideje, hogy megépítsék a saját rakétahajtóművüket, a Merlint, amellyel Mueller 2003-ra el is készült. A hajtómű ha valamivel kisebb tolóerővel, mint először szerették volna, de több, mint 160 másodpercnyi működést bírt ki, márpedig az első fokozatban legalább ennyi ideig kell teljes tolóerővel működnie.

Csakhogy további csaknem 3 évre volt szükség, amíg sikerült az indítóállást, a rakétatestet és az összes szükséges rendszert és nem utolsó sorban az összes engedélyt legalább alap szinten összehozni. Mivel nagy méretű, irányított, folyékony hajtóanyagú rakétáról volt szó egy a témában újonc cégtől, megtagadták tőlük azt, hogy a jól bevált NASA vagy USAF tulajdonában lévő Floridai indítóállásokat használhassák - kénytelenek voltak a Omelek-szigeten (a Csendes-óceánon található Marshall-szigetek egyik aprócska korallzátonyán) található, már bezárt katonai tesztállást használni a Falcon-1-hez. A rakéta kifejlesztése részben Musk pénzéből (állítása szerint mintegy 100 millió dollárt tett a cégbe 2006-ig), részben befektetők pénzéből valósult meg - a pontos összegeket nem ismerjük, mert a SpaceX zárt működésű magáncég, így nem kötelesek a pénzügyi számadatokat nyilvánosságra hozni. A saját bevallásuk szerint a Merlin-1 (A,B,C változat) hajtómű és a Falcon-1 rakéta kifejlesztése hozzávetőleg 90 millió dollárból sikerült (akkori árfolyamon), ami mindenképpen komoly eredményt. Még megrendelőt is sikerült szerezni az első két indításra, a DARPA, az Amerikai Védelmi Minisztérium kutatási irodája által. Ekkoriban a rakéta listaára hozzávetőleg hat millió dollár volt, míg a teherbírása 600 kg körül lehetett.

Az első Falcon 1 indításhoz való előkészítése az Omelek-szigeten

Az csak utólagosan derült ki, hogy közben még 2004-ben a SpaceX elkezdett dolgozni egy újrafelhasználható űrkapszulán is, a hozzá való hővédő pajzzsal, repülésirányító rendszerrel, kis méretű rakétahajtóművekkel, illetve saját 30 napra megfelelő létfenntartó rendszerrel. Ekkor még természetesen nem ez volt a prioritás, de a munkálatok megkezdése is iszonyatos optimizmusra vall.

Csakhogy hiába használt fel a SpaceX minél többet az ismeretanyagból, ami elérhető volt a NASA és más forrásokból, így is látszólag nevetséges hibák sorozatával szembesültek - az első Falcon 1 rakéta 2005 december 19-ére szánt indítása például azért hiúsult meg, mert egy hibás szelep miatt vákuum keletkezett az első fokozat üzemanyag-tartályában, ami ennek hatására összeroppant, mintha kiszívnád a levegőt egy üdítős palackból. Egy új első fokozattal végül sikerült elindítani 2006 márciusában, ám 26 másodperccel az indítás után a rakéta instabil lett, pörögni kezdett majd végül a tengerbe csapódott.

A SpaceX irányítóközpontja El Segundóban (egy kamion utánfutóján),
csaknem 8 700 km-re az indítóállástól

Ennek ellenére a NASA COTS (Commercial Orbital Transportation Services - Kereskedelmi Orbitális Szállítási Szolgáltatások) programjában sikeresen megnyert 278 millió dollárt a Falcon 9 kifejlesztésére, és további teljesített lépcsőfokokért további kifizetéseket hozhat. A COTS úgy kellett a SpaceX-nek, mint egy falat kenyér, és szépen lassan megváltoztatta a fejlesztés irányát. A korábban Falcon 1 / Falcon 5 és Falcon 9 család (ahol a szám az első fokozatban lévő Merlin hajtóművek számát jelentette) helyett először a Falcon 5, majd lassan a Falcon 1 is kikopott. A felvállalt célokhoz ugyanis túl kicsik voltak, nem érte meg velük foglalkozni, ezért inkább tovább léptek, az akkor Falcon 9 Heavy-nek nevezett (tervezett indítás: 2010) és a Falcon X / Falcon X Heavy, sőt Falcon XX nevű rakétákban gondolkodtak már...

A SpaceX rakétatervei 2007-ből, érdemes megfigyelni, hogy egy nagyobb rakétahajtóművel váltották volna ki a Falcon 9 / Heavy rakéták Merlin hajtóműveit - ez lett volna a Raptor első változata

További két sikertelen Falcon 1 indítás következett még 2007-ben és 2008-ban, noha a fejlődés vitathatatlan volt, hiszen mindkét indításnál az első fokozat hibátlanul teljesített, de a szétválás egyik esetben se volt tökéletes, ahogy a pályára állás sem sikerült.

Az első sikeres Falcon-1 indítás, 2008 szeptember 28-án

Az áttörést a negyedik indítás hozta el. Végre sikerült a pályára állítás - igaz csak egy (mindössze) 160 kg-os súlymakettet, mivel "fizetős" műholdat nem nagyon mertek rábízni. Ekkor már több, mint 500-an dolgoztak a cégnél, és több indítási megrendelésük is volt talonban.

Csakhogy Musk körül kezdett szétesni minden, saját bevallása szerint is 2008 volt élete legszörnyűbb éve. Az első felesége, Jennifer Justine Wilson (aki 6 gyermeket szült neki, ám az első sajnos 10 hetesen elhunyt) elvált tőle, és a válás a bíróságon fejeződött be. A Tesla ramaty anyagi állapota közismert volt, mivel nyílt részvénytársaságként működött, míg a SpaceX helyzete nem volt ismert, ám az utólag már igen, hogy ha a szeptemberi indítás is kudarcot vall, akkor nincs tovább, lehúzhatják a rolót. Az a 165 millió dollár, amit a PayPalért kapott, már sehol sem volt, a Tesla és a SpaceX elvitt mindent. Ráadásul a Tesla reményeit térdmagasságban kaszálta el a népszerű brit Top Gear műsor epizódja, ahol kifigurázták és földbe döngölték a Tesla Roadstert, ami után ráadásul évekig tartó csúnya adok-kapok következett a cég és a műsort gyártó brit médiaóriás között (a Youtube-ról a BBC és/vagy a Tesla kiirtotta a videót, de LiveLeak-en látható, azt viszont berakni nem tudom... :( ).

Miközben teljes sebességgel közeledett a fal, megmentőként december 23-án jött a hír, hogy legfeljebb 12 úton legalább 20 tonna hasznos terhet kell felvinnie a SpaceX-nek a CRS (Commercial Resuply Services - Kereskedelmi Ellátó Szolgáltatások) tenderen elnyert, összesen 1,6 milliárd dollárért cserébe. Ez persze nem egyből 1,6 milliárd dollárt jelentett a zsebbe, hanem azt, hogy megadott mérföldköveket elérve fizeti a NASA. A lényeg, hogy a SpaceX stabil megrendeléseket tudhatott magáénak, és így elkerülte a csődhelyzetet.

Mellékzönge, hogy Musk válásakor olyasmiket állított, miszerint a teljesen kifogyott a pénzből, és barátai finanszírozták az életvitelét - ezt is sokszor felhozzák mellette, hogy minden pénzért az álmaira fordította, és hogy nem a pénzéért csinálja, nem a luxus életviteléért.

Csakhogy ennek azért némileg ellent mond, hogy magángépén 12 alkalommal repült kicsivel több, mint egy év alatt, miközben 465 millió dollárt kért az amerikai államtól a Tesla Model S gyártásának beindításáért. Hogy aztán 2013-ban 78 millió dolláros fizetésével a legjobban fizetett CEO legyen, és egy 17 millió dolláros luxusházzal jutalmazza magát. Ez érthető módon felhördülést váltott ki, mivel nem igazán állt összhangban azzal a képpel, amit Musk szeretett volna kialakítani magáról. A következő évben ezért már attól voltak hangosak a média híradások, hogy egy teljesen átlagosnak tekinthető 37 ezer dolláros éves fizetést kapott csak, de azt sem vette fel... Persze az igazság az, hogy Musk részvényopciókat is kap kompenzációként, tehát megsajnálni azért nem volt szükséges így sem.

Azt már tényleg csak a margóra, hogy második feleségétől kétszer vált el, Talulah Riley első alkalommal, 2010-ben 4,2 millió dollár, a második alkalommal, 2016-ban 16 millió dollár fájdalomdíjat kapott. Riley egyébként 2016 márciusában adta be a válókeresetet...

A CRS megbízás ugyanakkor alapjaiban forgatta fel a SpaceX lehetőségeit, a Falcon 9 és a Dragon kifejlesztése cirka 300 millió dollárból valósult meg, a már kész Merlin-1C hajtóműveket felhasználva. Az első indításra eredetileg még 2009 őszén került volna sor, majd egy különböző okból kénytelenek voltak tovább halasztani, végül 2010 június 26-án sikeresen elemelkedett a Földről, és minden komolyabb probléma nélkül pályára is állított egy Dragon tehermakettet.

Az első Falcon 9 indítás

A CRS azonban nem csak a Falcon 9-esről, de a Dragonról is szólt. Az űrhajóról még 2006-ban beszélt Musk először, akkor a NASA COTS támogatását remélte vele elérni, és a terv az volt, hogy 2007-ben indulhat az első Falcon 9, 2009-ben pedig akár az első embert szállító Dragon. A NASA erre nem tartott igényt (erről majd egy másik cikkben), de a teherszállító képességre igen. A SpaceX tehát az emberszállító Dragonból csinált egy teherszállító járművet, és tette mindezt igen ambiciózusan - ráadásul nagyon olcsóan. Az előbbi abból fakadt, hogy a SpaceX vállalta, hogy vissza is hoz hasznos terhet a Földre az állomásról. A második pedig egy roppant agresszíven beárazott küldetésprofil volt, hiszen noha megnyertek 1,6 milliárd dollárt, a másik nyertes Orbital szintén 20 tonna hasznos terhet kell felvigyen 8 űrhajóval, de ezért 1,9 milliárd dollárt kért.

A Dragon (akkor még V1 nélkül) és különféle változatainak vázlata 2008-ban

A kezdettől fogva a költségek csökkentését az újrafelhasználhatóságban látó SpaceX azon dolgozott, hogy a rakéták minél több részét újra felhasználhassák. Az összes Falcon 1 és az első két Falcon 9 indításnál azzal próbálkoztak, hogy az első fokozatot egyben visszaszerezzék, mégpedig úgy, hogy ejtőernyővel ereszkedik vissza az óceánba - mint az űrsikló SRB rakétái esetében.

A SpaceX ejtőernyős első fokozat-visszaszerzési kísérleteiről semmi sem található a neten,
ez az űrsikló SRB rakétáinak az útja, miután kiégtek - eredetileg ezt másolták volna le

A probléma annyi, hogy egyik kísérlet sem volt sikeres. Alternatív megoldást kerestek, az pedig ejtőernyő helyett a főhajtóművekre támaszkodva történő visszatérés, és függőleges leszállás volt. A 2011-ben bejelentett megoldást (videó erre) és a hozzá párosított Grasshopper kísérleti járművel 2012-2013-ban összesen nyolc kísérleti repülést végeztek, mielőtt a még fejlettebb Grasshopper v1.1 járművel áttértek volna a komolyabb tesztelésre. Utóbbi az ötödik útján ugyan megsemmisült 2014-ben, ám mivel 2013 szeptembere óta a kisebb hasznos teherrel induló Falcon 9 v1.1 rakéták első fokozatával megkezdték az "éles tesztelést", így ez nem okozott nagy problémát. A történet azóta jól ismert, 2015 decemberében szárazföldre, majd 2016 áprilisában immár hajóra is sikerült visszatérnie a Falcon 9 első fokozatának.

A Blue Origin US8678321 szabadalmának egyik ábrája,
amely az első fokozat hajóra való vissza hozatalát mutatja be

Hogy a dolog kicsit szappanopera jelleget kapjon, az előző cikkben említett Blue Origin beadott egy szabadalmi kérvényt még 2009-ben, amely a rakéták első fokozatának vissza hozataláról szól. Pontosan azt a módszert, amit a SpaceX is használ a Falcon 9 esetében. A szabadalom 2014 márciusában jóvá lett hagyva (ez nem meglepő, mivel az amerikai szabadalmi hivatalnak átlagban legalább 3,5 évébe telik, amíg döntést hoz egy-egy szabadalomról), és augusztusban a SpaceX meg is támadta, ami jó egy év múlva azzal ért véget, hogy a Blue Origin visszavonta a vonatkozó szabadalmi kérelmet, amit jóvá is hagytak. Az igazsághoz persze hozzá tartozik, hogy az elgondolást az 1990-es években már nyíltan tárgyalták, ha nem is tökéletesen kidolgozott formában, innen nézve a dolog valahol arra emlékeztet, amikor az Apple levédette az iPhone designját, ugyanakkor az is, hogy a Blue Origin nem citálta a SpaceX-et bíróság elé a szabadalom megsértése vagy felhasználása miatt.

Most egy picit megint lépjünk vissza az időben. Még 2009-ben járunk, a Falcon 9 nem emelkedett még el a földről (pedig eredetileg több, mint egy éve kellett volna), amikor arról beszél, hogy 2020-ra embert juttathat a Marsra. Még kissé rébuszokban beszél, de a lényeg már ott van. Majd jön 2011, és a Wall Street Journalnak interjút adva azt mondja, hogy legrosszabb esetben is 15-20 éven belül a SpaceX embert vihet a vörös bolygóra. A bejelentés is hasonlít, amivel összekapcsoljuk a mostanit: "Olyanok szeretnénk lenni, mint a szállító cégek, amelyek Európából Amerikába hozták az embereket, vagy olyan, mint az Union Pacific vasútvonal. A célunk, hogy megvalósítsuk a lehetőségét annak, hogy embereket és hasznos terhet szállítsunk más bolygókra, és az embereken múljon csak, hogy hova akarnak eljutni."

A Marsra leszálló Dragon űrhajók, és a háttérben SpaceX feliratú Mars-bázis fantáziarajzon...

Vagyis nem akar a SpaceX űrbázisokat, vagy akár csak Mars-bázisokat építeni, az a (felbérelhető) szállítócég akar lenni, aki a Mars-utazást lehetővé teszi annak, aki kifizeti. Hogy fejenként mennyit? Musk azt mondja 2012-ben, hogy fél millió dollárt. Ekkor már felkerült a képre a Falcon Heavy rakéta, amely gyakorlatilag egy olyan Falcon 9, amely két további Falcon 9 első fokozat kap gyorsítórakétaként, így akár képes lehet 54 tonnát is feljuttatni a világűrbe, vagy 13,6 tonnát elindítani a Mars felé - ami több, mint a Dragon tömege.

A "We are SpaceX" videó, a végén a Marsra leszálló Dragon V1-el

Kicsit megint előre rohantunk, vissza a Földre és közvetlen környezetébe. A SpaceX 2012 októberében sikeresen feljuttatja az első teherszállító Dragont az ISS-re, amely a küldetését teljesítve sikeresen vissza is tér a Földre. Megegyezik az első GTO indításáról a Luxemburgi SES céggel, noha itt szembesülnie kell ismét a kegyetlen élettel - az indítást a SpaceX mélyen listaár alatt adta, hogy alákínáljon a konkurenciának a SES-8 indításához (ami a biztosítási díjak miatt korántsem egyértelmű, erről itt írtam ugyebár). Csak éppen a veterán kommunikációs műhold-szolgáltató cég kemény tárgyalópartner volt, például szerepelt a szerződésben kötbér, ha csúszik az indítás. Az indítás pedig csúszott, eredetileg 2013 első negyedévében kellett volna indulnia, végül december 3-án sikerült a hatodik indítási kísérletre felküldeni a világűrbe. A kötbér miatt a SpaceX ismét a csőd szélére került, de végül sikerült az anyagi helyzetét stabilizálni, amihez megint hozzájárult a NASA-tól elnyert fejlesztési pénzek.

A Dragon V2 makettje és egyben ősbemutatója 2014 május 29.-én

Ezek közül az egyik a személyzettel ellátott Dragon V2, a vele kapcsolatos fejlesztésekre 75 (2011-12), majd 460 (2012-2014), végül 9,6 millió dollárt (2014) nyert el. Aminek a végén, 2014 szeptemberében ki is hirdették, hogy a SpaceX 2,6 milliárd, a Boeing pedig 4,2 milliárd dollárt kap, hogy kifejlesszék a saját személyszállító űrhajójukat, amellyel képesek amerikai űrhajósokat felvinni a nemzetközi űrállomásra. Érdemes megjegyezni, hogy a két cégre azonos feltételrendszer érvényes, eredetileg 2017 végére képesnek kell lenniük arra, hogy ellássák a rájuk kirótt feladatot. Ha valami, akkor ez elég nyilvánvalóan mutatja, hogy a SpaceX mennyire olcsón dolgozik - a konkurens cég kétharmad annyival drágábban vállalta a feladatot.

A Dragon V2 egyébként eléggé sok újdonságot hozott elődjéhez képest, mindenek előtt amíg a Dragon V1 ejtőernyővel lassított le a légkörben, és vízre szállt le, a Dragon V2 rakétahajtóműveire támaszkodva landol a szárazföldön.

A 2016 április 16.-ai leszállása a Falcon 9 első fokozatának (CRS-8 indítás)

A Falcon Heavy helyzete ellenben nem lett rózsásabb, a nehéz rakéta első útját fokozatosan egyre tovább tolta a cég, 2010-ből 2012, aztán 2014 lett, majd 2015, hogy aztán 2016 áprilisára, most pedig 2017 első negyedévére csúszott. A SpaceX-et ráadásul 14 hónapon belül két baleset is megrázza, az első a CRS-7 teherűrhajó indítása után következett be, és a folyékony oxigén tartály egyik selejtes merevítőrúdja vitte el a balhét, a második pedig most szeptemberben történt, egy elviekben kutyaközönséges hajtóműteszt alkalmával. Noha egy baleset nem feltétlen jelent komoly csapást, azért két baleset ilyen közel egymáshoz már bizony kellemetlen dolog, még ha a NASA-tól kezdve a legfontosabb kereskedelmi megrendelőik mindenki ki is állt a SpaceX mellett.

De az első kudarcra dupla sikerrel kontráztak, decemberben a új Falcon 9 FT (Full Thrust, Teljes Tolóerejű) változattal sikeres indítást, és a szárazföldre történő sikeres első fokozat leszállással. Sőt, 2016 áprilisban már a tengeren is megtették ugyanezt, és augusztusra eljutunk oda, hogy lassan már nem is lesz hír értékű, ha egy Falcon 9 első fokozat sikeresen leszállt.

No de közben hogy haladnak a személyzettel ellátott Dragon V2 mérföldköveivel? 2016 júniusáig a NASA által hozott lépcsőfokok közül 8-at tudott megugrani (a 21-ből), és 465 millió dollárt kapott meg a 2,6 milliárdból, és bizony el van maradva rendesen az eredeti ütemtervhezképest. Ugyan a cég optimista azzal kapcsolatban, hogy 2017 végére tudják tartani a személyzettel való utat az ISS-ig, erre kicsi az esély. Feltehetően nem sokat segít ezen az a hír, hogy a Boeing valamivel jobban áll ugyan, de feltehetően ők sem tudják a NASA által eredetileg elvárt határidőket tartani.

Mellékzönge, az amerikai űrhajókról készül egy másik cikk, de röviden azért illik megjegyezni azt a visszás helyzetet, hogy miközben a NASA költségvetésében az amerikai törvényhozás csökkentette a kereskedelmi űrhajók kifejlesztésére szánt összeget, szemrebbenés nélkül megszavazták a Szojuz űrhajók üléseiért az elég horribilis bérleti díjat. Érdekes üzenet, nemdebár?

Az ISS-re bedokkolt SpaceX Dragon

No persze azért a SpaceX nem nagyon bánkódhat, az űrállomást ellátó CRS második körébe sikeresen bekerült, így legalább 2024-ig a Dragon teherhajók vihetnek ellátmányt az űrállomásra. Illetve már csak azért sem, mert egy olyan harcot is megnyert, amely régóta húzódott - áprilisban ugyanis megnyerte az első megrendelést az amerikai Védelmi Minisztériumtól. Ez csak azért nagy szó, mert ők szinte kizárólagos partnerségben voltak az ULA-val (United Launches Alliance, a Boeing és a Lockheed közös leányállata), és erősen megkérdőjelezhető üzleti kapcsolatban, amelynek a lényege, hogy a Védelmi Minisztérium (Departmen of Defense, DoD) eléggé túlárazottan vásárol szolgáltatást az ULA-tól, aki kvázi csak egymaga indulhat ezekért a pénzekért, plusz gyakorlatilag semmi sem ösztönzi arra, hogy alacsonyabb áron dolgozzon (a teljes képhez persze hozzá tartozik, hogy az ULA gyakorlatilag megalakulása óta makulátlan sikerszériát tudhat indítások terén magáénak).

Az ULA Atlas-V rakétájában használatos RD-180-asok - pár évtizeddel korábban elképzelhetettlen lett volna, hogy ciril betűs feliratú hajtóművet szereljenek egy amerikai rakétába,
most ez ismét vörös posztónak lett nyilvánítva

A hosszú történet röviden, hogy a hazafiasság zászlaja alatt az ULA Atlas-V rakétája alól kigolyózták az első fokozat orosz gyártású RD-180-as rakétahajtóművét, így pedig helyzetbe hozták a SpaceX-et, aki igyekezett a katonai megrendelések terén monopóliumot élvező ULA egyeduralmát megtörni.... A történet azzal (még nem) ért véget, hogy korlátozták az ULA számára elérhető hajtóművek mennyiségét, de legalábbis nem vágták el őket teljesen, mint korábban szerették volna a kritikusok.

Az alapvető előéletet ezzel le is zárhatjuk, lapozz kérlek!

We are going to Mars

És most szeptember 28-án jött a bejelentés, melyet a Nemzetközi Űrkutatási Kongresszuson (International Astronautical Congress, IAC, most Mexikóban tartották) ejtett meg, és amiről igazából szólnia kellene ennek az írásnak.

Aki nem látta még, és meg akarja nézni a teljes előadást, íme:

A háttérben lévő prezentációt itt meg lehet nézni / le lehet tölteni.

Meg kell jegyezni, hogy az előadás alapvetően profin volt megrendezve, Musk mögé vetítve a folyamatosan a forgó Marsot láthatjuk, két oldalán pedig arról képek / videók, amiről éppen beszél. A nyelvezet vegyesen szólt a laikusoknak (folyamatosan az utasszállító repülőgépekhez, vagy például a jól ismert Saturn V rakétát véve összehasonlítási alapul), és ugyanakkor viszont többször használt olyan szakszavakat, amelyek a laikusoknak nem sokat mondanak (Isp, Delta-V).

Aki bír angol nyelvtudással, és végignézte a videót, annak nem sok újdonságot jelent ez az oldal, maximum azért érdemes, hogy felfrissítse az emlékeket - ha még ez sem elég inger, lehet lapozni a harmadik oldalra. :)

Aki kíváncsi az előadásra, annak akkor egy többé-kevésbé szabados átiratát láthatja Musk beszédének, nem szó szerint idézem, és kérek mindenkit, hogy legyen kegyes, mikor az esetleges fogalmazási / fordítási pontatlanságokra gondol, meglehetősen szuboptimális körülmények között született a durva fordítás (lefestem egy példával: csütörtök este 23:27-kor áll felettem a párom, és nem túl barátságos arckifejezéssel, kevésbé diplomatikus szófordulatokkal megkérdi, hogy mégis mit csinálok ilyen későn):

Musk felvezetésnek egy költőinek szánt kérdést tett fel: Miért induljunk el bármerre is (a világűrben)? Az egyik irány, hogy az emberiség sose hagyja el a bölcsőjét, a Földet, és egyszer csak bekövetkezik valami világvége esemény (és kihal az emberiség).

A másik alternatíva egy űrutazásra képes civilizáció, amelyik több bolygón is letelepedik - és reményét fejezi ki, hogy mindenki a másodikat tartja a követendő útiránynak.

Oké, de miért a Mars? A magyarázat magától értetődő, a Naprendszeren belül ez áll a legközelebb a Földi körülményekhez, kisebb a gravitáció, de van légkör, a nappalok hossza hasonló, és nem túl szélsőségesek a körülmények. Plusz a Mars az egyik legközelebbi bolygó, így relatíve könnyű eljutni rá...

Hovatovább, a Marsot a legkönnyebb egy Föld-szerű bolygóvá alakítani hosszú távon. Csakhogy ahhoz, hogy egy önfenntartó kolóniát megépíthessünk, hozzávetőleg egy millió emberre lenne szükség.

Hol a probléma? A probléma ott van, hogy ha egy Venn-diagrammal akarjuk felvázolni a lehetőségeket, ahol az egyik halmaz azokat jelöli, akik megengedhetnék maguknak a Mars-utazást, illetve egy másik halmazzal azokat, akik a Marsra akarnak utazni, akkor nincs metszeti pont. Per pillanat ember nem juthat el a Marsra, még végtelen mennyiségű pénzből sem (ez azért költői túlzás természetesen - Cifu).

A hagyományos megoldásokkal, mint az Apollo-program is alkalmazott, egyetlen ember eljuttatása a Marsra mintegy 10 milliárd dollárba kerül (itt az eddigi, főleg NASA által készített Mars-utazási tervekre utal - Cifu).

A cél tehát az, hogy közelebb hozzuk a két halmazt, egy átlagos ház ára az Egyesült Államokban 200 000 USD, ha ennyi pénzéért el lehetne jutni a Marsra, akkor már bizonyosan jókora mennyiségű ember élne a lehetőséggel. Ráadásul úgy véli, hogy adott esetben még támogatókat is lehet szerezni, tehát szinte bárki megengedheti magának ezt a 200 000 dolláros jegyárat. Mivel pedig a Mars felszínén az első időkben bizonyosan munkaerő hiány lesz, a munkahelyek biztosítottak lesznek.

Ahhoz, hogy eljussunk a Marsra ennyire olcsón, négy pontnak kell teljesülnie:

#1: Teljes újrafelhasználhatóság.

Ha egyszer használatos eszközökre támaszkodunk, akkor a költségek nagyon magasak lesznek (a 10 milliárd / fő ugyebár erre épül). Hasonlatnak egy Boeing 737-est vesz, amely listaáron 90 millió dollártól kezdődik. Ha a 180 fős szállítóképességét nézzük, akkor egyszer használatos járműként egy utasnak fél millió dollárba fájna egy út. Ha azonban újrafelhasználást feltételezünk, ahogy a való életben is működik, mindössze 43 dollár lesz egy út ára - és ebből csak 10 dollár a rá eső üzemanyag ára.

Itt kezdődik az első probléma, mert noha a gazdaságossághoz az kell, hogy minél többször használhasd a járművedet, a Marsra tartó útra csak 26 hónaponta van lehetőség (a Föld és a Mars pályája cirka 26 havonta közelíti meg legjobban egymást, így ekkor optimális elindulni az egyikről a másikra - Cifu)

Tehát az űrhajónkat csak hozzávetőleg 2 évente használhatjuk, de a többi részét a rendszernek (a gyorsítórakétát és az üzemanyag-utántöltő űrhajókat) menet közben akárhányszor. Itt lépünk át a második pontra.

#2: Újratankolni a keringési pályán

Ha egyből a Marsra akarunk indulni, akkor 5-10-szer akkora (és ennyivel drágább), legalább 3 fokozatú hordozórakétára lenne szükség. Ha a hasznos terhet szétosztjuk több kisebb modulra, és külön-külön indítjuk, csökkenthetőek a költségek, és egyszerűsödhet az indítás.

(Amit itt nem fejt ki az az üzemanyag-mennyiség tömegének aránya, miután egy Mars-úthoz szükséges út esetén az űrhajó tömegének legnagyobb részét az üzemanyag teszi ki, tehát a megoldás lényege, hogy felküldjük az űrhajót, majd külön, több indítással a szükséges üzemanyagot... - Cifu)

#3: Üzemanyag(gyártás) a Marson

Ha csak odafelé használjuk az űrhajóinkat, akkor hamarosan egy hatalmas roncstelepünk lesz űrhajókból. Szóval vissza kellene küldeni őket.

Ez ismét egy roppant kritikus pont, mivel ha odafelé is cipeljük magunkkal az üzemanyagot, amit a visszaúton akarunk felhasználni, akkor az növeli az űrhajó tömegét (ezáltal a méretét) és persze a költségét is. A Mars széndioxid légköre és vízjege ideális az üzemanyaggyártáshoz, a CO2-ből és H2O-ból viszonylag könnyedén lehet metánt (CH4) és oxigént (O2) gyártani.

#4: A megfelelő üzemanyag kiválasztása

A kerozin ideális abból a szempontból, hogy (a nagy energiasűrűsége miatt) kis méretű járműveket lehet építeni kerozint égető hajtóművek esetén. Ugyanakkor elég drága, ráadásul nagyon nehéz gyártani a Marson, mivel ott nincs olaj. Viszont igen jól lehet áttölteni az egyik űrhajóról a másikra, tehát könnyebbé teszi az újratankolást.

A (folyékony) hidrogén nagyon magas specifikus impulzust (egyszerűsítve: tömegre vetített fogyasztás) tud, de nagyon drága. Nagyon nehéz megállítani, hogy felforrjon, mivel folyékony állapotához mélyhűtésben kell tartani. Ehhez komoly hőszigetelésre van szükség, és sok energiát igényel a Mars felszínén való gyártása.

Marad a metán, amely összesítve sokkal vonzóbb, mint a másik két opció.

Ez tehát az a négy pont, amelyet teljesíteni kell ahhoz (a SpaceX szerint), hogy valóban megvalósítható legyen az olcsó Mars-utazás.

Itt jön a lényeg, az (I)Interplanetary Transport System(/I)ről (magyarítva Bolygóközi Szállító Rendszer), vagyis az ITS, itt a videó:

Ez tehát az, amit meg akar a SpaceX építeni. Pontosan így fog kinézni, tehát ez nem egy művészi elképzelés. A videó az űrmérnökök CAD modelljeivel készült. Ez nem csak egy "így kellene kinéznie" dolog, ezt tervezzük megépíteni.

A működési elvet jól szemlélteti a videó. A rakéta gyorsító fokozat és az űrhajó felszáll, a gyorsító rakéta aztán visszatér, és rövid úton már töltik is újra, és viszi fel az űrhajó tanker változatát, amely üzemanyagot visz magával. Valójában többször is fel kell mennie, 3-5 alkalommal. Amikor a Marsra induló űrhajó már teljesen fel van töltve, és eljött a következő Föld-Mars közelség ideje (ami ugye 26 hónaponta következik be), a hajó elindul az útjára.

Idővel egyre több és több űrhajó fog elindulni. Akár ezer, vagy még annál is több. Akkor már egész flottányi Mars-kolónia űrhajó fog elindulni, kicsit úgy, ahogy a "Battlestar Galactica" sorozatban láttuk. Érdemes az űrhajókat már időben a keringési pályára állítani, és feltöltésükkel foglalkozni, hiszen van erre bő két év, és így maximalizálni lehet a gyorsító fokozatok és az üzemanyag-tankerek kihasználtságát. Az űrhajók pedig aztán a következő Mars-Föld közelség idején visszatérnek, miután a Marson újra feltöltötték őket. Az űrhajók élettartama legalább 30 év, tehát 12-15 alkalommal is megtehetik a Föld-Mars utat.

A Technikai információk

Elég nagy, lássuk be. De muszáj ekkorára építeni, ha azt akarjuk, hogy 100 embert, plusz még a hasznos terhet el tudja vinni a Marsra. A hasznos teher pedig az üzemanyag-gyártáshoz szükséges berendezésektől a vaskohókon át a pizzasütőig mindent takarhat.

Egymillió ember odajuttatásához viszont így 10 000 útra lenne szükség. Hogy ezt meggyorsítsuk, vagy ezer ilyen űrhajóra lenne szükség. Ahogy kinéz, 40-100 év alatt érhetjük el ezt a célt, mármint az egy millió kolonista célhoz juttatását.

A rakéta és az űrhajó első sorban szénszálas műanyagból készül, trükkös dolog olyan szénszálas szerkezetet csinálni, amely a mélyhűtött és a gáz halmazállapotú üzemanyagot és oxigént is biztosan megtartsa, de úgy véljük, hogy eljutottunk oda, hogy ezt meg lehessen valósítani, ráadásul úgy, hogy nincs szükségünk semmiféle fém merevítőre, ami plusz tömeget és bonyolultabb szerkezetet jelentene.

Külön érdekesség, hogy a túlnyomást megfelelően fenntartsuk, a hajtóművekben lévő hőcserélővel a folyékony üzemanyagot gáz halmazállapotúvá melegítjük, majd azzal biztosítjuk az üzemanyagtank túlnyomását, és ugyanez zajlik az oxigén esetében is. Viszonyítás képen a Falcon 9 esetében sokkal bonyolultabb az eljárás, ott folyékony héliumot használunk arra, hogy a tartályokban biztosítsuk a túlnyomást.

Ha pedig már az egyszerűsítésnél tartunk, a hajtóműveket a Falcon 9 esetében bonyolult folyékony gyújtóberendezéssel gyújtjuk meg - itt szikra-gyújtást használunk.

A teljesítményről beszélve a rakéta egyszer használatos módban mintegy 550 tonnát, újrafelhasználható módban 300 tonnát tud feljuttatni - e mellé tehetjük oda a Saturn V maximum 135 tonnás képességét.

A felszálláskor a tolóerő 13 000 tonna, de közben mégis elfér a NASA Floridai 39A indítóállásán.

A fejlesztésnél a két legnagyobb kihívást jelentő résszel kezdtük, az első a Raptor hajtómű, amelyet mélyhűtött oxigénnel és metánnal táplálunk. A mélyhűtés miatt sűrűbbek lesznek, így adott térfogat mellett többet lehet beletankolni a tartályokba, hozzávetőleg 10-12%-kal többet.

A lényeg, hogy a vákumra optimalizált Raptor ISP-je (specifikus impulzusa) 382 másodperc, ez roppant kritikus a Mars-misszió szempontjából, de biztosak vagyunk benne, hogy sikerül tartani ezt az értéket, vagy legalábbis nagyon közel leszünk hozzá.

(Itt megint nehéz viszonyítási alap nélkül elhelyezni az értéket - az űrsikló SSME hajtóművei értéke 452 másodperc, ami iszonyú jó érték, és legjobb hagyományos folyékony hajtóanyagnak számító folyékony hidrogén és folyékony oxigén alkalmazásával érték el. A kerozin-folyékony oxigén hajtóanyagú Merlin-1D vákuumra optimalizált verziója 348 másodperces ISP-vel rendelkezik, tehát figyelembe véve az üzemanyagot, a 382 másodperc iszonyú jó értéknek számítana - Cifu)

A gyorsító rakéta leegyszerűsítve a Falcon 9 első fokozatának megnövelt méretű változata. Csakhogy jóval egyszerűbb és könnyebb, köszönhetően a szénszál erősítésű műanyagnak, szemben az aluminium-lítium alapanyagból készült Falcon 9-el. Az alján 42 darab Raptor hajtómű foglal helyet, ez hatalmas mennyiség, de a Falcon 9 esetében is kilencet használtunk, a jövő év elején induló Falcon Heavy pedig 27 hajtóművel rendelkezik. Tehát rengeteg tapasztalatunk van a sok hajtómű alkalmazásával.

A gyorsító rakéta feladata, hogy 8 500 km/h sebességre gyorsítsa az űrhajót. Erre csak itt, a Földön van szükség a nagy gravitáció miatt, a Holdon vagy a Marson az űrhajó magától tud felszállni és elhagyni az égitest gravitációs kútját.

Az üzemanyagnak mintegy 7%-át használjuk fel arra, hogy a rakéta vissza is tudjon térni, és némi optimalizációval úgy gondoljuk, hogy ezt akár 6%-ra is le tudjuk vinni.

A hajtóművek elhelyezésénél hét hajtómű képezi a középső csoportot, ezek kitéríthetőek, velük lehet manőverezni. A többi hajtómű fixen van beépítve. Az egész úgy van megtervezve, hogy akár több hajtómű is leállhat, akár felszállás közben is, és még mindig be tudod fejezni a repülést biztonságosan.

Maga az űrhajó. A tetején a túlnyomásos részleg (magyarul a legénység élettere - Cifu), alatta a nem-túlnyomásos raktér, ahol nagyon sűrűn kell pakolni. Ezek alatt következik a folyékony oxigén tartály, amely a jármű legnehezebb része, és alapvetően ez a központi (teherviselő) része az egész járműnek. Az oxigén tank alatt az üzemanyag tank van, amihez közvetlenül vannak a hajtóművek rögzítve.

Hat vákuumra optimalizált, fixen beépített Raptor alkotja a külső hajtóműcsoportot, és három kitéríthető, légköri működésre optimalizált hajtómű a belső csoportot (az, hogy a külső hajtóművek nagyobbnak tűnnek, a vákuumhoz idomított fúvócsövek miatt van - Cifu). Utóbbiakkal lehet elsődlegesen irányítani a hajót, de természetesen a külső hajtóművek tolóerejének szabályozásával nélkülük is lehet boldogulni.

A Marsra vihető tömeg maximum 450 tonna, függően attól, hogy hány újratöltést hajtasz végre a tanker-űrhajókkal. A cél legalább 100 utas űrhajónként, noha úgy gondolom, hogy ez a szám felmehet akár 200-ra, vagy még tovább.

Ezt a táblát nehéz megérteni elsőre, de kedveskedni akartam azoknak, akik utólag majd megnézik a videót, és kíváncsiak a részletekre (Köszönjük! - Cifu)

A lényeg itt a bal oldali oszlop, amely azt mutatja, hogy melyik évben hány nap alatt lehet eljutni 6 km/s Delta V-vel a Marsra. Ahogy látható, ez akár 80 nap is lehet, és persze idővel még tovább lehet csökkenteni, úgy vélem akár 30 napra is a távolabbi jövőben.

Ez teljesen kezelhető, ha belegondolunk a régi időkben mennyi időbe telt egy-egy utazás, a vitorlás hajók korszakában akár 6 hónapig, vagy még annál is tovább.

(A táblával később foglalkozunk, de az oszlopok megértéséhez kell egy kis háttérinformáció: a Mars és a Föld nem kör alakú pályán kering a Nap körül, hanem ellipszis alakún. Emiatt aztán a Föld-Mars közelség idején is eltérő a távolság alkalomról alkalomra, így például 2035-ben nagyon közel lesz egymáshoz a két bolygó, és ezért tart csak 80 napig az út, míg 2027-ben meglehetősen távol lesznek egymástól, így csaknem kétszer annyi ideig tart(ana) akkor az út azonos űrhajóval - Cifu)

A megérkezéskor a hővédő pajzs technológiája a legfontosabb. Folyamatosan fejlesztjük a hővédő pajzsunkat a Dragon űrhajónknál, és már a harmadik verziójánál tartunk a PICA-nak (a PICA az elnevezése a SpaceX által használt hővédő pajzsnak - Cifu). Ez egy fenelizált szénszálas elégő hővédő pajzs (az ablatív, vagyis elégő hővédő pajzsok lényege, hogy a pajzs anyaga elég a nagy hőterhelés hatására, így szabadul meg a légkörbe való visszatéréskor keletkező hőenergiától - Cifu) , amelyre egyre robusztusabb, egyre kevesebb anyag ég el visszatéréskor, és egyre kevesebb karbantartást igényel, ahogy a fejlesztése halad. A végén ott tartunk majd, hogy több utat tehet meg az űrhajó a nélkül, hogy a pajzs komolyabb karbantartást igényelne.

Hogy az utazás vonzó legyen - vagyis hogy a korábban mutatott Venn-diagram által lefedett emberek közül minél több akarjon részt venni ebben -, annak szórakoztatónak és élvezetesnek kell lennie. Nem lehet zsúfolt és unalmas.

A személyzeti részlegben súlytalanságra épülő játékok lesznek, lebeghetsz minden felé, és lesznek mozik, előadótermek, kabinok és éttermek. Élvezetes utazás lesz.

A következő lépcső az üzemanyaggyár. Az első úton egy kisebb üzemanyaggyárat viszünk magunkkal, amelyet az elkövetkezendő időkben bővítünk majd tovább. A gyártás alapanyagai a Marson vannak, a légkör első sorban széndioxid, és szinte mindenhol van vízjég. Vízből és széndioxidból metánt és oxigént tudunk gyártani a Sabatier-reakció segítségével.

A trükkös feladat az energiaforrás, amit mi úgy gondolunk, hogy hatalmas napelem-mezőkkel tudunk biztosítani.

A költségek terén a kulcs az, hogy aki szeretne menni, az ki is tudja fizetni az utat. Úgy véljük, hogy ennek az elképzelésnek az alapján, illetve a menet közben majd megvalósuló optimalizációnak hála, az elején még kétségkívül drága repülések ellenére egy jegy ára kevesebb legyen, mint 200 000 dollár, és ez tovább csökkenhessen akár 100 000 dollár alá, függően attól, mennyi terhet visz magával az illető.

Most úgy véljük, hogy mintegy 140 000 dollárba kerülne most egy tonna Marsra juttatása. Tehát ha egy ember és a csomagjai kevesebb mint ennyi, figyelembe véve az élelem és életet biztosító rendszereket (víztisztító, oxigén-regenerátor, stb. - Cifu), akkor az út ára úgy gondoljuk, hogy akár 100 000 dollár alá is mehet.

Elérkeztünk a pénzügyi részhez, vagyis hogy honnan szerezzük meg az egészhez szükséges tőkét.

És itt az alsónadrágok ellopásától kezdve (utalás egy South Park mémre - Cifu) a műholdak indításán át az űrállomásra való teherszállításig, sőt, még a Kickstartert is beleértve minden jöhet. A privát szektorban tudom, hogy egy csomó embert érdekel, hogy bázist építhessen a Marson. Talán még az állami szektor is mutat majd érdeklődést.

Ez egy hatalmas és széleskörű együttműködés lesz, és úgy gondolom, hogy a kezünkben lévő erőforrásokkal el tudjunk indítani a folyamatot, és haladhatunk előre, és remélhetőleg meg tudjuk mutatni, hogy ez az álom valóság, és nem csak egy álom.

Azt is el kell mondanom, hogy a fő ok, amiért pénzt keresek, hogy ezt támogatni tudjam. Valójában nincs semmi más motivációm, hogy pénzt keressek, csak az, hogy minél többet tehessek az emberi élet több bolygón való terjeszkedéséért.

Noha nem vagyok erős az idővonalakban, azért kezdjünk neki. Hogy megmutassam honnan indultunk, 2002-ben a SpaceX alapvetően egy szőnyegből állt, és egy mariachi együttessel indult. Imádom a mariachit, tudjátok. Akkor úgy gondoltam, hogy 10% esélyünk van bármit is elérni. Azonban úgy láttam, hogy ha nincs egy erős ideológiai motiváció, akkor nem fog semmi sem történni. Hiába jutottunk el '69-ben a Holdra, majd az űrsiklóval a Föld körüli pályára, ha utána az űrsiklót nyugdíjazták - a trend leszálló ágba mutat, sehova se jutunk el így.

Úgy gondolom, hogy rengeteg ember nem látja be, hogy a technológia magától nem fog fejlődni. Csak úgy fejlődhet, ha egy csomó valóban tehetséges mérnököt ráállítunk a problémára, amit meg kell oldani. Sok példa van arra a történelemben, ahol egy civilizáció eljutott egy bizonyos technológiai szinte, majd visszaesett igen rendesen, és csak hosszú idő után érte el újra azt.

Szóval 2002-ben, amikor alapvetően fogalmatlanok voltunk, és ott volt a Falcon 1 - a legkisebb orbitális pályára feljutni képes rakéta, amit el tudtunk képzelni, ami fél tonnát vitt volna fel. Négy év alatt kifejlesztettük az első fokozat hajtóművét, a második fokozat hajtóművét, a rakétatestet, az áramvonalazó kúpot, az indítórendszert, és megpróbáltuk elindítani, ami nem sikerült. Mintegy 60 másodpercig tartott, sajnos. De 2006-ban megkaptuk az első NASA szerződésünket, és el akarom mondani, hogy hihetetlenül hálás vagyok a NASA-nak, hogy támogatta a SpaceX-et, függetlenül attól, hogy a rakétánk kudarcot vallott. Csodálatos volt, én vagyok a NASA legnagyobb rajongója.

Aztán sok küszködés után 2008-ban, a negyedik Falcon 1 indításunk sikerrel járt, mikor már az utolsó filléreinkből éltünk. Valójában én azt gondoltam, hogy csak három indításra elegendő pénzem van, és az első három bizony kudarc volt, valahogy még sikerült összekalapálni egy negyediket, és hála istennek sikeres volt a 2008-as indítás. 2008 év végén pedig megkaptuk az első komolyabb NASA megbízást az űrállomás utánpótlására. Pár évvel később megcsináltuk az első Falcon 9 indítást, ami 10 tonna hasznos terhet vihetett fel, és a Dragon űrhajó feljuttatása volt a célja.

2012-ben felvittünk és visszahoztunk hasznos terhet az űrállomásról. 2013-ban megcsináltuk az első függőleges felszállás és leszállás tesztünket. 2014-ben pedig képesek voltunk az első rakétafokozatot finoman letenni az óceánra. A leszállás finom volt, de felborult és felrobbant, ám a leszállás, 7 másodpercig jó volt. Ráadásul a Falcon 9 teherbírását 10 tonnáról 13 tonnára növeltük.

2015 év végén pedig az életem egyik legszebb pillanata volt, mikor egy rakétafokozat visszajött és leszállt Cape Canaveralen. 2016-ban megmutattuk, hogy ugyanezt a tengeren is meg tudjuk csinálni. Ez roppant fontos, mert a rakétaindítások 60%-a a nagy energiájú GEO műholdakról szól (geostacionárius pályára álló kommunikációs műholdak, amelyek mintegy 36 000 km-es pályamagassággal bírnak a Föld felett - Cifu). Az ilyen indításoknál pedig nincs elég üzemanyag ahhoz, hogy a szárazföldre hozzuk vissza az első fokozatot.

Az elkövetkezendő lépések. Itt okkal kissé ködösen fogalmazunk. Annyi eredményt akarunk letenni, amennyit csak tudunk, a szűkös anyagi lehetőségek ellenére. Az első kísérleti űrhajó akár 4 éven belül elkészülhet, és szuborbitális repüléseket vele végrehajtani.

Igazából az űrhajó önmagában is használható, egyfajta gyors szállító járműként, hiszen csak 10 perc lenne az Atlanti-óceánon átrepülni, vagy 20-25 perc New Yorkból Tokióba eljutni. Oké, ezek csak lehetőségek, nem építünk erre, de ott vannak.

Aztán a gyorsítórakéta fejlesztése - ez igazából egy felfújt Falcon 9 első fokozat, szóval nem várunk sok problémát vele kapcsolatban. Aztán mindezt össze kell gyúrni, és képessé kell tenni arra, hogy eljusson a Marsra. Ha minden szuperjól megy, akkor 10 éven belül meglehet. De nem akarom megmondani, hogy mikor valósul meg, hiszen rengeteg a rizikó benne, rengeteg pénzbe fog kerülni, és jó esély van arra, hogy nem járunk sikerrel. De igyekszünk a legjobb formánkat hozni, és annyi eredményt elérni, amennyit csak lehet.

Ezen kívül szeretnénk mostantól minden Föld-Mars közelségnél küldeni valamit a Marsra. Az elkövetkezendő években (2018-ban - Cifu) egy Dragon 2-est küldünk a Marsra, és valószínűleg lesz egy második Dragon 2020-ban. A cél az, hogy mint egy vasútállomásnál, menetrend szerint minden alkalommal indítsunk valamit a Marsra (a Mars-Föld közelség esetén). Szóval ha vannak olyanok, akik 2-3 tonna hasznos terhet akarnának a Marsra eljuttatni, számíthatnak ezekre az űrhajókra.

Az első a Vörös Sárkány (Red Dragon) lesz, a cél hogy tapasztalatot gyűjtsünk a Marsra való úttal és az oda való leszállással kapcsolatban. Felkutassunk olyan potenciális erőforrásokat, mint a víz. Felkutassuk a megfelelő leszállási pontokat.

Emiatt készült a Dragon 2 működő hajtóműves leszállással. Ezzel a megoldással bárhol a Naprendszerben leszállhatsz. A Holdtól kezdve bárhol. Szárnyakkal vagy ejtőernyővel csak sűrű légkörben érdemes próbálkozni, míg hajtóművekkel bárhol leszállhatsz.

Ami miatt izgatott voltam, hogy a Raptor hajtóművel dolgozó csapat képes volt ezen prezentáció előtt egy hajtóműtesztet csinálni. Meg kell köszönjem a Raptor csapatnak, hogy valóban heti 7 napot dolgoztak ezért, mert meg akartam mutatni, hogy haladunk. Őszintén szólva meglepődtem, hogy nem robbant fel az első indításkor, de szerencsére minden jól alakult.

A Raptor egy nagyon trükkös hajtómű, miközben háromszor akkora teljesítményű, mint a Merlin, valójában nagyságrendileg azonos méretű, mivel háromszor akkora üzemi nyomással dolgozik. Jelenleg évi csaknem 300 Merlin hajtóművet tudunk gyártani, tehát van gyakorlatunk a nagy mennyiségben való gyártás terén. Tehát hiába kell 42 hajtómű az gyorsító rakétába és kilenc az űrhajóba (tehát 51), ez bőven a gyártási kapacitásunkon belül van. Tehát képesek vagyunk ilyen mennyiséget gyártani, és mindezt úgy, hogy nem vágja taccsra a költségvetésünket.

A második dolog a folyékony oxigén tartály, amelyet nagyon nehéz legyártani. A szénszál hihetetlenül erős a tömegéhez képest, de ha mélyhűtött folyékony oxigént akarsz beletölteni, akkor szembe kell nézni a repedésekkel és szivárgással.

Ez tehát a másik alkatrész, amit roppant nehéz legyártani, már csak a méretei miatt is. Nagy köszönet a tartályt készítő csapatnak, ők is a hét hét napján dolgoztak, hogy ezen nap előtt elkészüljenek.

A Mars után.

Mi van a Mars után? Nos ha a rendszert nézzük, akkor a gyorsítórakéta, az űrhajó, a tanker és az üzemanyag-gyár együtt egy rendszer. Ezzel bárhova el lehet jutni, bolygóról bolygóra vagy holdról holdra. Építhetünk üzemanyag-depót az Aszteroida övbe, vagy a Jupiter egyik holdjára, és máris indulhat a Mars-Jupiter járat.

Valójában a Marsot kihagyva (a Földről indulva) egyből csinálhatsz egy Jupitert megkerülő repülést. Vagy ha építesz egy üzemanyag-depót az Enceladuson vagy az Európán (mindkettő a Jupiter holdja, és mindkettő felszínét vízjég borítja - Cifu), vagy építesz egyet a Titánon, amely a Szaturnusz holdja, és még egyet a Plútón, vagy bárhol a Naprendszerben.

Ez a rendszer hatalmas szabadságot ad, és bárhova eljuthatsz vele a Naprendszeren belül. Eljuthatsz vele a Kuiper-övbe (a nagybolygókon túli övezet, ahol a Plútó is található - Cifu) vagy akár az Oort-ködbe (az ezen is túl lévő övezet - Cifu).

Ésss... ennyi. Illetve volt még egy bő fél órás kérdezz-felelek blokk, ami némileg kínosan és döcögősen alakult, például egy hölgy meg akarta csókolni Muskot, egy illető pedig egy elektromos buszt akart megmutatni neki. Angolul értőknek itt kigyűjtötték az öt legkínosabb esetet.

A kevés értékelhető kérdés közül az egyik az volt, mikor megérdeklődték, hogy külföldiek jelentkezhetnek-e a SpaceX-hez. A válasz a volt, hogy nem, de a Teslánál szívesen veszik minden tehetség jelentkezését (a SpaceX az ITAR szabályozás alá esik az irányítható rakéták technológiája miatt, mint ilyen, szigorúan csak amerikai állampolgárok, illetve bizonyos megkötéssel a zöld kártyás munkavállalók lehetnek alkalmazottai - Cifu). Szintén itt került szóba, hogy talán később a NASA is támogatná az ITS-t, és hogy örülne neki, ha így lenne.

Na lapozzunk.

Nézzünk a bejelentés mögé

Nos azt már tudjuk, hogy Musk már jó pár éve emlegeti azt, hogy a SpaceX a Marsra akar menni. A konkrét elképzelések vázlatával viszont adós maradt. Most ezt egy elég kidolgozott formában kaptuk meg.

A BFR / ITS a többi, már létező, vagy a közeljövőben várható hordozórakétához képest

Adva van egy két fokozatú rakéta, ahol van egy első fokozat, egy gyorsító rakéta. Ezt nevezhetjük BFR-nek (Big Fucking Rocket, hell yeah!), és valójában tényleg "csak" annyit kell csinálnia, mint a Falcon 9 első fokozatának, csak cirka 10-szer akkora teljesítménnyel. Mintegy 8 500 km/h sebességre kell gyorsítania az űrhajót, mellesleg eközben hozzávetőleg 90 km-es magasságba juttatja azt. Aztán megfordul, lefékez, és visszaindul az indítóállásra, ahol egy gyors átellenőrzés után máris tankolhatják újra a következő útra.

Így nézett ki a májusban visszatért Falcon 9 első fokozat, mennyire bizalomgerjesztő?

Ez elsőre, de még másodikra is elég meredeken hangzik, pedig Gwynne Shotwell, a SpaceX második embere már az első sikeres Falcon 9 visszatérés után azt nyilatkozta, hogy megvizsgálva a fokozatot bámulatosan jó állapotban találták azt, még a hajtóművek közötti hővédő hab is szinte sértetlen volt. Más szóval valóban realitás az, hogy a gyorsító fokozatot gyorsan újrahasznosítsák. Ez kétségkívül jelentős költségcsökkentés, hiszen nem kell sok ilyen fokozatot építeni, a költséghatékonyságot a sűrű felhasználásával lehet maximálni.

A gyorsító rakéta esetén több innovatív megoldás is előkerül. Az első maga a szénszálas műanyagból készülő rakétatest és tartályok. Régóta téma, hogy ez lehet a jövő, ám komolyabb méretű rakétánál nem alkalmazta még senki. A másik innovatív megoldás a túlnyomás biztosítása, ezt héliummal és nitrogénnel oldják meg a Falcon 9 esetében, és általában hasonló megoldásokkal a többi rakéta esetében is. Itt a folyékony üzemanyagot és az oxigént felmelegítve és túlnyomás alatt használnák ugyanerre.

Oxigén esetében volt már erre példa az űrsiklónál, de ott is használtak héliumot (igaz csak a turbinánál). A túlnyomás biztosítása esszenciális, ahhoz, hogy az egyre fogyó üzemanyag ne forrjon fel. Az előadásban is említi, hogy mélyhűtött üzemanyagot akar használni, ez előnyös abból a szempontból, hogy azonos térfogat mellett nagyobb tömegű üzemanyagot és oxigént lehet beletankolni a tartályba, ellenben az már nem egyszerű feladat, hogy ezt a hőmérsékletet meg is tartsa a folyadék, más szóval védeni kell a felmelegedéstől (hőszigetelés), és/vagy aktívan hűteni (ami nem egyszerű feladat) plusz persze mindenek előtt mélyhűteni is kell betankolás előtt.

Ráadásul csak látszólag teszi egyszerűbbé a működést: nagyon jól kell az egész rendszert megtervezni és megépíteni, hogy tényleg rendben működjön, és a túlnyomásos gázt szállító csőrendszernek a hajtóművektől vissza kell térnie a tartályhoz, és így tovább. Főleg az oxigén esetén ez roppant sok kihívást fog okozni, hiszen a tiszta oxigénnél jobb égéstápláló anyag nem igen létezik. Maga a megoldás egyébként igazából a bolygóközi repülésnél számít, hiszen a héliumot a Marson előállítani iszonyú komoly kihívás lenne (a nitrogént mondjuk kevésbé, hiszen a Marsi légkörben is megtalálható kis mennyiségben).

Az eddigi "rakétahajtóműszám-rekorder", a szovjet N1 egyik példánya végszerelés alatt

Ez után jönnek a hajtóművek. Musk igyekszik mindenkit megnyugtatni, hogy a 42 darab hajtómű nem probléma. Ami azért így egy picit optimista hozzáállás. Ennyi hajtómű még egy rakétán se volt. A csúcsot a szovjet N1 képviselte, ahol az első fokozatban 30 darab rakétahajtóművet helyeztek el - azért, mert nem tudtak az amerikai Saturn V első fokozatában lévő F-1 hajtóműhöz hasonló monstrumot legyártani (a Saturn V esetében 5 ilyen hajtómű volt az első fokozatban). Az N1 kudarcához nagyban hozzájárult, hogy nem tudták a hajtóművek megbízhatóságát, üzemanyag-ellátását és általános összehangolását megfelelően megoldani a szovjet mérnökök. Nyilván az akkori technológiai színvonalon ez még nagyobb kihívás volt, ám ezzel együtt is sokan megkérdőjelezik, hogy bölcs dolog-e ennyi hajtóművet használni, ahelyett, hogy nagy méretű hajtóműveket fejlesztenének ki. A másik oldalról persze hozzá lehet tenni, hogy az eddigi Falcon 9 indításoknál mindössze egyszer volt olyan, hogy az egyik hajtómű idő előtt leállt, mégpedig a negyedik útjánál, ám ott is azonnal beavatkozott a fedélzeti elektronika, és a megváltozott körülményeknek megfelelően újraszámolta a szükséges pályaműveleteket, úgyhogy a végén az első számú hasznos teher, az űrállomásra tartó Dragon simán pályára állt, majd dokkolt.

A Raptor egyébként tényleg figyelemre méltó hajtómű, ha igazak a megadott értékek, akkor messze hatékonyabb lesz a Merlinnél, és csak a folyékony hidrogént elégető hajtóművek, mint az űrsikló SSME hajtóművei tudnak nála jobbak lenni e téren - csakhogy a Raptor mindezt a hidrogénnél sokkal jobb energiasűrűségű (ezáltal adott tömeghez kisebb méretű tartályt igénylő) üzemanyaggal éri el. Az eddigi legmagasabb égőtér-nyomással fog rendelkezni, így ha sikerül összehozni, a legfejlettebb rakétahajtómű lehet a kategóriájában. Külön érdekesség, hogy a fejlesztését, legalábbis részben az USAF fizeti, igaz abból a célból, hogy később egy SpaceX rakéta második fokozatában használhassák, amely a légierő hasznos terheit viheti fel...

Maga a gyorsító rakéta (amit persze a neten rögtön át is kereszteltek BFR-re (Big Fucking Rocket ~ Baszott Nagy Rakéta)) egy igazi monstrum, a 77,5 méteres magasság és 12 méteres átmérőjéhez képest a 275 tonnás tömege meglehetősen alacsony, a 6 700 tonnányi üzemanyag, amivel feltankolják, pedig brutális mennyiség. Ami még igazán félelmetes, hogy akár ezer alkalommal is újrafelhasználható - ami azért nem picit félelmetes, főleg figyelembe véve, hogy a legmagasabb égéstéri nyomású rakétahajtóműről lenne szó.

Csakhogy nem szabad elfelejteni, hogy a második fokozat maga az ITS űrhajó, vagy a Tanker. Egy gyors mellékzönge, érdekes, hogy nem adtak még mindig egyik elemnek se normális nevet. Nélküle a gyorsító fokozat nem sokat ér, csak velük használható (legalábbis ezen vázlat szerint) - ilyen szempontból analóg például az űrsiklóval, hiszen az is hasonló volt ebből a szempontból.

Az űrhajó maga az említettek szerint önmagában is használható lenne például szuborbitális repülésre vagy ballisztikus pályán interkontinentális kereskedelmi repülésekre. Ez az ötlet egyébként az 1960-as évek óta mocorog, és próbálták az amerikai védelmi minisztériumnak is eladni, hogy így lehetséges a Föld bármelyik pontjára maximum két órán belül eljuttatni egy expedíciós hadsereget. Az elképzeléssel annyi a gond, hogy ott lehet használni, ahol nincs komolyabb ellenséges légvédelem, hiszen a függőlegesen leszálló jármű relatíve könnyű célpont...

Az ICARUS (vagy Ithacus) terv, a leszálló járműből előbújó
ugróhajtóműves tengerészgyalogosokkal
Ez is egy lehetőség az ITS alkalmazására...

Természetesen afféle modern utasszállító jármű is lehet belőle, amely (Musk elmondása szerint) New York mellől (a tengerről, hogy a zajszint ne legyen probléma) indulhatna Tokióba vagy más távoli városokba. Ugyanakkor az is feltűnő, hogy erre az opcióra még csak CGI képet sem csináltak - tehát nem meglepő, hogy Musk is csak opcióként, esetleges alkalmazási feladatként utalt rá.

A békésebb interkontinentális utasszállításra szánt Pegasus elképzelés

Térjünk vissza viszont most az ITS űrhajóra és annak képességeire. Alacsony Föld körüli pályára a gyorsító fokozat segítségével teljesen újra felhasználható üzemmódban 300 tonnát vihet, miközben 1950 tonna üzemanyagot is cipel magával. Ugyan meg van említve, hogy létezik egyszer használatos módú rendszer is, 550 tonnás hasznos teher képességgel.A SpaceX azonban a költségek csökkentése és a minél egyszerűbb üzemanyag-problémakör megoldása miatt a folyékony metánra szavazott, és így egy alapjában véve még csak nem is túlzó adatokat tett le az asztalra - legalábbis a több, mint tízezer tonnás induló tömeghez képest.

Az ITS űrhajó felépítése és főbb adatai

A mellékelt ábrák szerint az ITS felépítése megint csak az egyszerűségre törekszik. A központi eleme a szénszálas műanyag folyékony oxigéntartály, amihez előröl a teher- és személyszállító rész, hátulról pedig a folyékony metánt tároló tartály illetve az arra szerelt hajtóművek csatlakoznak. A lakórész négy szintes, az alsó szintek cirka 2-2,2 méter magasak, feltehetően a kabinok részére, aztán egy magasabb (~3 méter?), és végül az orrban a hatalmas ablakkal rendelkező szint, amely egyfajta rekreációs fedélzet lehet. A rakodótér két szintes, magassága pedig 2,5-2,7 méter magas lehet. A 12 méteres lakószintek területe 36 m2, térfogata 2 méteres belmagasság esetén ~226 m3, ebből ugye szintén kettő van, tehát cirka 552 m3. A felette lévő két szint nagyságrendileg szintén hasonló térfogatú, tehát összesen ~1100 m3-es. Ez 100 fős személyzet esetében 11 m3 per fő. Kicsit nehéz ezt jól érzékeltetni, de az Űrsikló túlnyomásos tere 71,5 m3 volt, ám ebből a különféle rendszerek szépen lecsipkedtek, ezzel együtt is 6 fős személyzet esetén kb. azonos tér jutott a legénységnek, ám ott maximum csak két hétig. A tengeralattjárókon típustól függően 8-20 m3 jut egy főre - ám az katonai alkalmazás. A különféle elemzések egy űrbéli járműnél 150 napos tartózkodásra fejenként alsó hangon 10 m3-et, ajánlottan inkább 20-50 m3-et javasolnak. Látható, hogy az ITS-en inkább az alsó határt ugorja meg. Elviselhető, de kényelmesnek azért túlzás nevezni, márpedig Musk moziról meg éttermekről beszélt, amit ekkora térben nehéz elképzelni. Hogy valahogy képbe legyünk, vegyük elő a fent látható képet, és nézzük meg, hogy a lakórész nagyságrendileg azonos térfogatú, mint a folyékony oxigén tartálya. Ami ekkora:

Ez hatalmas, szó se róla. De ugyebár ekkora térben 100 ember otthonának kell lennie, legalább 80 napig, de inkább tovább. Musk luxushajókra jellemző kényelemről beszélt. Ekkora térben 100 ember természetesen elfér, de hogy kényelmes lenne-e? Hát erről azért megoszlanak a vélemények, még akkor is, ha ugye a súlytalanságban minden teret kihasználhatunk. Ráadásul Musk külön megemlíti, hogy szeretné, ha később 100 fölé, sőt, akár 200 fő fölé is mehet az egy úton szállítható emberek száma. Technikailag lehetséges? Minden vitát kizáróan igen. Kényelemesen? Nem, 200 embernél még akkor sem lesz kényelmes 100 napos, vagy még hosszabb útnál, ha a teherrakteret is lakótérré alakítják... Erre még visszatérünk, most a technikai részeket elemezzük tovább.

Rögtön fel is merült egy Twitter-kérdés az előadás után, miszerint a Marsra leszállt ITS-ről hogyan jutnak a felszínre az utasok. Musk válasza szerint három kábeleken mozgó (külső) liften keresztül. A Mars légköre olyan ritka, hogy a széllel nem is kell számolni (igen, a Martian (ill. ungarische nyelven Mars Mentőakcióként futó) film ebből a szempontból szörnyen eltúlzott és cseppet sem valósághű volt - Cifu). Persze ilyenkor egyből felmerül a kérdés: ez szép, de akkor az ITS földi (és más égitestekre szóló) felhasználhatóságát hogy oldják meg - ott mindig szükség lesz külön utasbeszálló-tornyokra?

Az űrhajó energiaellátását két legyezőszerűen kiterülő napelemszárny szolgáltatja, a hírek szerint 200 kW-ot (feltehetően Föld körüli pályán ennyi, aztán ahogy távolodunk a Naptól, ez csökken). A napelemszárnyak furcsa módon úgy vannak kialakítva, hogy a felszínre leszállva aligha használhatóak - tehát a leszállt űrhajó egy ideig ellehet az akkumulátoraival, de aztán külső energiaforrásról kell táplálni. 200 kW egyébként hozzávetőleg duplája annak, amit az ISS űrállomás napelemei tudnak, ezzel együtt is 100 ember igényéhez éppen elegendő lehet (fűtés/hűtés, levegőellátás, víztisztítás, stb. figyelembe véve).

Furcsa, hogy az ábrákon nincs sehol nyoma parabola-antennának, amellyel a Földdel és/vagy a Marssal tud kommunikálni az űrhajó. Ilyen távolságoknál mindenképpen szükség lenne ilyenre - ám ezt be lehet tudni annak, hogy egyszerűen csak nem volt prioritás még. Szintén hiányoznak a hulladékhőt leadó radiátorok, márpedig 100 ember elég sok hulladékhőt termel, plusz maga az energiatermelés is, hiszen nincsen 100%-os hatásfokú rendszer.

Az ISS űrállomás, kékkel jelöltem a radiátorokat, melyek segítenek a felesleges hőtől megszabadulni

A bolygóközi úton az üzemanyagot és az oxigént mélyhűtésben is kellene tartani. Érdekesség, hogy az ábrákon az IST űrhajónál egy (vagy több) kisebb tartály van mindkét nagy tartály belsejében. Feltehetően ez a "tartós" üzemanyag és oxigén, amelyet a Mars felé a leszálláskor, a Föld felé a lassításhoz és esetleg a leszálláshoz használnának fel. Azt nem vázolták fel, és a képeken nincs rá utaló jel, hogy is fogják az üzemanyagot és az oxigént folyékony állapotban tartani hónapokig (talán még tovább is, mint egy év). Ezt csak aktív hűtéssel lehet megoldani, amihez nem ártanának ismét radiátorok, amivel a fölös hőenergiát kisugározhatnánk...

A küldetésprofil mérlegen:

Akkor nézzük, hogy az elgondolás ezen része mennyire életképes. Előre lelőném a poént - Robert Zubrintól kezdve (aki ugye a Mars Society első embere) a Jalopnik szakírójáig mindenki ott kezdi a kritikát, hogy egyetlen hatalmas űrhajóval akarja Musk az összes feladatot megoldani. Szinte az összes korábbi Mars-utazás tervezetben külön volt egy transzport űrhajó, amely a Föld körüli pályáról a Mars körüli pályára szállította a személyzetet. Akik aztán egy leszállóhajóval szállnának le, miközben maga a transzport a bolygó körül kering, amivel majd visszatérnek a Földre.

A NASA jelenlegi elképzelése a távoli űrutazásokról,
felhívnám a figyelmet a kép közepén és a kép jobb oldalán alul látható Hold- illetve Mars-utazáshoz való űrhajóra

Elsőre valóban elgondolkodtató, mert hát itt egy űrhajóban kell minden szükséges dolgot összehozni, egy útra elegendő üzemanyagot, a hajtóműveket, amelyekkel akár a Földön is le kell tudni szállni, a legénység számára hosszú távon elegendő (?) élőteret és az ezeket együtt elvinni képes hajtóműveket, a légkörbe érve a nagy méretű testet megóvó, következésképpen nagy terjedelmű hővédő pajzsot és a leszálláskor az ezek miatt nagy tömeget stabilan megfogni képes lábakat.

A másik oldalról megnézve viszont így egyetlen járművet kell csak kifejleszteni. A hagyományos bolygóközi űrhajó terveknél van egy transzportjármű, hatékony hajtóművekkel, nagy méretű üzemanyagtartályokkal és nagy lakótérrel. E mellett kell egy kisebb méretű leszálló űrhajó, hővédelemmel, a szükséges ideig elegendő élőtérrel és létfenntartással, és a leszálláshoz ideális hajtóművel. Tehát alapból legalább két, de bizonyos terveknél három űrhajóval számolnak. Tömeg terén talán hatékonyabb megoldás, de nem akkor, ha amúgy is sok embert akarsz vinni. Ez esetben valóban van ráció abban, hogy csak egy járművet fejlesztesz, amely ráadásul ugyan azokat a hajtóműveket használja minden feladatra - tehát ha a fejlesztést akarod minél jobban leegyszerűsíteni, akkor nem rossz megközelítés, amit Musk felvázolt.

A következő pont, amit sokan értetlenül néztek a prezentációban, hogy először felmegy az embereket szállító űrhajó, majd a Tanker felmegy és megtankolja. A logika alapján jobb lenne előbb felküldeni a tankert, majd az embert szállító űrhajót, így a legénységnek nem kell várakozni a tankerre. Csakhogy nézzük ezt meg lépésekben:

1: Felmegy az embert szállító ITS.
2: Visszajön a gyorsító rakéta (a BFR)
3: A BFR feltöltése után felviszi a Tankert.
4: A Tanker feltölti üzemanyaggal az ITS-t. A BFR pedig addig visszatér.
5: Visszatér a Tanker is.
6: GOTO 3. Egészen addig, amíg az ITS tartályai tele nem lesznek.*

*A Tanker egy úton 380 tonna üzemanyagot tud áttankolni elvileg, innen attól függ hány út kell, hogy mennyi maradt az ITS tartályaiban. Ha teljesen szárazak, akkor 5,1 tanker út szükséges. De ugye már mindjárt megtudjuk, hogy reálisan 200 tonnával fog az ITS a Marsra indulni, így számolhatunk azzal, hogy kb. félig vannak a tartályai - innen jön Musk 3-5 tankolásos megjegyzése, ami ~1 140 - 1 900 tonna áttankolását jelenti, miközben a maximális kapacitása az ITS-nek 1950 tonna.

Ez a maximalizált hatékonyságú változat, ahol mindössze egy gyorsító rakéta, egy Tanker és egy ITS szükséges, vagyis a lehető legolcsóbb megoldás. Van persze B megoldás is, amihez már legalább két Tanker szükséges, az első felmegy, utána pedig őt tankolja fel egy második Tanker. Az ITS csak akkor indul el, amikor a Tanker már át tud tölteni megfelelő mennyiségű üzemanyagot, miután ez megtörtént, az ITS indulhat a Marsra, az első Tanker pedig visszatérhet, avagy egy másik ITS számára szükséges üzemanyagot lehet elkezdeni tölteni bele.

Említésre méltó, hogy alapvetően az odaútra szóló időpontokról van szó, a visszaútról kevésbé. Az ok érthető, ugyanis amennyiben a Mars felszínéről indul az ITS, és nincs a Mars körüli pályán újratankolás, akkor a visszaútra meglehetősen kevés üzemanyag marad, vagyis csakis alacsony energiájú pályákban lehet gondolkodni - ami következésképpen hosszú ideig tart. Függően a körülményektől (Föld-Mars távolság, visszaszállítani szándékozott hasznos teher, stb.), egy Marsról induló ITS útja hazafelé hozzávetőleg 220 nap legjobb esetben is, de akár 1,3 évig is eltarthat. Ami éles kontrasztot alkot az odairányuló utaknál említett utasbarát-útvonallal. Persze lehet, hogy alapvetően arra épül az egész elképzelés, hogy nem sokan akarnak majd visszatérni, így a lehetőség persze megvan a visszatérésre, de korlátozott számban, és persze kevésbé kényelmes lesz a hazaút.

Itt pedig megint vegyük elő azt a diagramot, amit Musk nem magyarázott:

Tehát a jobb oldali diagram kell most nekünk. A vízszintes tengelyen a hasznos teher látható, vegyük észre, hogy 200 tonnánál kezdődik, és 450 tonnáig tart. A függőleges tengely a Delta-V képesség. Ami hosszú magyarázatot igényel, szóval bontsunk újabb sört / ropit (a témában járatosak és a rutinos Kerbal Space Program felhasználók átugorhatják a következő néhány bekezdést).

A világűrben a manőverekhez begyújtjuk ugyebár a hajtóművünket, és így megváltoztatjuk a relatív sebességünket. Mivel egy naprendszeren belül folyamatosan hat ránk valamely égitest gravitációja, ezért az alapeset az, hogy egy égitest körül keringünk, ez lehet a Föld, a Mars, ha a kettő közötti úton vagyunk, akkor pedig a Nap gravitációs kútja hat ránk. Ha a pályánkat meg akarjuk változtatni, ahhoz a relatív sebességünket kell megváltoztatni. Ha keringünk a Föld körül (Földhöz viszonyítva ez cirka 7,8 km/s relatív sebességet jelent), és a keringési irányunkra megfelelő irányba gyorsítani kezdünk, akkor növeljük a sebességünket, ami azt jelenti, hogy magasabb pályára állunk. Ha még tovább csináljuk ezt, elhagyjuk a Föld gravitációs kútját - ehhez 11,19 km/s sebességre kell gyorsítani a Földhöz képest (ide vonatkozó Wiki szócikk). Ha pedig megfordulunk, és a keringési irányunkkal ellentétes irányba nézve gyújtjuk be a hajtóműveinket, akkor a relatív sebességünk csökken, ezáltal pedig alacsonyabb lesz a pályánk.

Ez a Delta-V, ha például alacsony Föld körüli pályán keringünk (LEO - Low Earth Orbit), és innen akarunk 36 000km-es magasságban lévő geostacionárius (GEO) pályára állni, ahhoz hozzávetőleg 3,9 km/s relatív sebességre van szükség. Ahhoz, hogy alacsony Föld körüli pályáról a Marsig eljussunk, cirka 4-4,2 km/s Delta-V-re van szükségünk minimum. Innen már könnyen kikövetkeztethető, hogy egy űrjármű egyik legfontosabb jellemzője az, hogy mennyi Delta-V-re képes, vagyis mekkora a Delta-V kerete (Delta-V Budget).

A naprendszeren belüli hozzávetőleges Delta-V értékek az adott cél eléréséhez, méter/secundum értékekkel

Itt egy kis magyarázat szükséges, az egyes pontok az egyes célokat jelölik, ~9 400 m/s szükséges, hogy a Föld felszínéről eljussunk 250 km-es keringési pályára. Most vegyük célba a Holdat (Moon, szürke "útvonal" baloldalt alul), 3 260 m/s szükséges ahhoz, hogy elérjük (Intercept), további mintegy 680 m/s kell ahhoz, hogy keringési pályára álljunk 100 km magasan. Még 1 730 m/s kell pedig ahhoz, hogy leszálljunk a felszínén.

Aki szemfüles, rögtön észreveszi, hogy a Marsra tartó út (piros útvonal, bal oldalon) 3 210 + 1 060 = 4 270 m/s, ami kicsivel több, mint a Musk által említett 4 km/s, ennyi még úgy-ahogy belefér (és egyben látjuk, hogy mennyivel több Delta-V kell ahhoz, hogy hamarabb odaérjünk). Viszont a keringési pályát (1 440 m/s) és a leszállást (3 800 m/s) is belevéve már összesen bizony több, mint 9,5 km/s kellene, holott ennyivel Musk diagramján max. hasznos teher nélkül lenne csak képes. Csakhogy a Mars légkörét fel lehet használni ahhoz, hogy lefékezzük az űrhajónkat - ehhez hővédő pajzzsal kell ellátni persze - amivel az ITS rendelkezik is. Ahol ezt az eljárást lehet használni, azt az ábrán egyébként fehér háromszöggel jelölték.

Egy Dragon V2 megérkezik a Mars légkörébe, ahol a légellenállást használja fel arra,
hogy a beérkezési sebességét csökkentse

Hogy még egy kicsit bonyolítsam a dolgot, meg kell említeni, hogy a Delta-V mellé még egy dolgot kell tudni - azt, hogy az adott Delta-V mennyiségű pályamódosítást mennyi időn belül tudja az űrhajó/rakéta meg csinálni. Vannak roppant hatékony meghajtások, például az ion-hajtóművek, amik tízszeres nagyságrenddel hatékonyabbak, mint az ITS-nél használt Raptor kémiai rakétahajtóművek, viszont olyan roppant alacsony a tolóerejük, hogy hónapokig, vagy akár évekig tartó működés alatt lehetne akkora Delta-V-t elérni, mint amennyit az ITS pár perc alatt megcsinál.

Most nézzünk vissza Musk diagramjára. A bal felső sarokból indul egy vonal, ami jobbra lefelé tart - ez a teljes Delta-V képessége az űrhajónak. Ez alatt van egy világosabb színnel jelzett rész, ez a Mars felszínére való leszálláshoz szükséges Delta-V mennyiség.

Megfigyeltünk ugye, hogy a 200 tonnánál kezdődik a bolygóközi repüléshez jelzett rész, és itt 6 km/s az űrhajó Delta-V kerete a leszálláshoz szükségesen túl. 450 tonnánál már csak 4 km/s marad, ami az abszolút minimum a Föld-Mars útvonalnál, ez az un. Hohmann-pálya, vagyis a legkisebb energiájú repülési útvonal. A SpaceX által felsorolt útidők a Marsra mind a 6 km/s Delta-V-re vannak vonatkoztatva, és alapvetően elég gyorsnak számítanak - de ehhez maximum 200 tonnányi hasznos terhet lehet vinni az űrhajón, amibe bele tartozik a személyzet is. A 450 tonnás hasznos teher esetén az út ideje inkább egy év körül mozog bizony. Egy teherűrhajó esetén utóbbi nem probléma, de Musk következetesen a minimális útidőt említette, vagyis az ITS inkább csak 200 tonnát fog vinni egy-egy Marsra szóló úton, vagyis egy utasra jut 2 tonna. Ez még mindig nem számít kevésnek, de azért ha figyelembe vesszük, hogy alapvetően egy irányú útról van szó, tehát egy-egy ember mellé ennyi tömegnek kell beleférnie mindennek (lakóhely, élelmiszer, vízfeldolgozó rendszer, szkafander, stb.), akkor azért annyira nem sok.

Az egyébként, hogy ilyen "gyors" az út a Földről a Marsra a SpaceX-nek, az két döntésnek köszönhető: egy alapvetően kiforrott kémiai rakétahajtóművet használ, és csak egy útra szóló üzemanyagot visz magával. Gyakorlatilag a legtöbb Mars-misszió azért kénytelen hosszú utidőkkel számolni, mert a hazajövetelhez szükséges üzemanyagot is magával kell cipelniük. Azzal, hogy ezt az üzemanyagot és az oxigént ott helyben gyártják le, jelentősen csökkenteni lehet a teljes rendszer indulási tömegét. Ez az elképzelés először Robert Zubrin és David Baker 1990-ben publikált Mars Direct tervében tűnt fel. Tehát nem egy új ötletről van itt szó...

David Baker és Robert Zubrin széndioxidból és vízből metánt és oxigént előállító tesztreaktorukkal

Ha már a Mars-útról beszélünk: Musk tesz egy roppant furcsa kijelentést, miszerint később akár 30 napra is le lehet szorítani az egyirányú utak (tehát például Föld-Mars) időtartamát. Csakhogy ehhez hatalmas relatív sebességet kell elérni: a Földhöz viszonyítva cirka 25 km/s Delta-V-re van szükség, és a Marshoz közeledő hajónak 28-30 km/s beérkezési sebessége lenne, amivel nem lehet egyből a légkörbe megérkezni és leszállni. Ez hagyományos kémiai hajtóművekkel kvázi reménytelen feladat, tehát valami modern, alternatív hajtóműre lenne szükség, ami eleddig a nukleáris meghajtáson kívül más reális és technikailag elérhető megoldás nem tud nyújtani.

Azonban kérdés, hogy bármi másra használnák-e az ITS-t, mint a Mars-program?

Oké, arról, hogy szuborbitális vagy interkontinentális járműnek használható, már volt szó. Elviekben a Tanker változata a hajónak akár SSTO űrrakétaként is működhet (SSTO annyit tesz, hogy egy fokozat megy fel a világűrbe és áll pályára, nem dob le se gyorsító rakétát, se üzemanyagtartályt, tehát az SSTO egy teljesen újrafelhasználható rakéta vagy űrrepülőgép gyakorlatilag), igaz nagyon szerény teherkapacitással.

Az ITS felhasználható a Holdra való leszállásra is, igaz ha nincs mód a Hold felszínén (vagy a Hold-körüli pályán) újratankolni, akkor bizony maximum 100-120 tonna hasznos terhet vihet a Hold felszínére (és semmit sem hoz szinte vissza) - ami persze még így is hatalmas mennyiség az eddig rendelkezésre álló lehetőségekhez képest. Ha így nézzük, akkor az ITS igen jól használható lenne egy holdbázis kiépítéséhez is.

Ami a többi bolygót illeti, a Delta-V keretes diagram alapján azért a külső bolygókhoz, illetve azok holdjaira való út reálisan csak úgy képzelhető el, ha tényleg szinte minden sarkon lesz egy üzemanyag-töltő bázis, ahova mondjuk Tanker űrhajók visznek üzemanyagot. Persze az ő útjuk is üzemanyagba kerül, plusz vissza is kellene jönniük, szóval egy-egy út alatt csak pár száz tonnányit vihetnének a töltőbázisokra. Magyarul szép kis logisztikai kihívás lenne a fantáziarajzokon felhozott Europa vagy Enceladus leszállás, avagy a Szaturnusz meglátogatása. Ilyen célra végképpen egy sokkal hatékonyabb hajtóművel rendelkező űrhajóra lenne szükség, és aligha cél, hogy az egész jármű leszálljon a Jupiter holdjain.

Fantáziarajzon az ITS az Europán,
a képre nagyítva láthatóak a méretarányos űrhajósok a hold felszínén...

Ezek a részek olyanok, ami már inkább csak opcióként ott vannak, "ha akarnánk, akár a Jupitert is meglátogathatnánk" felkiáltással, ám itt már alsó hangon is több éves küldetésekről lenne szó... Talán ha megvalósul az 1000 űrhajóból álló flotta, és a Mars-Föld utak már annyira ki lettek maximalizálva, hogy felszabadulnak az ITS űrhajók, akkor nagyon bátor és elhivatott felfedezők elindulhatnak a külső bolygók felé is, ha addig nem épít valaki ezeknél jobb és modernebb űrhajókat...

Biztonság:

A kérdezz-felek részben volt egy kérdés, amely direkt kitért a biztonság kérdésére, vagyis pontosabban, hogy milyen küldetés-megszakítási pontok lesznek, Musk válasza röviden annyi, hogy biztonságosra kell építeni - az utasszállító gépeken sincs ejtőernyő. Ami jól hangzik, de iszonyatosan leegyszerűsíti a kérdéskört. Az űrsikló volt eleddig az egyetlen embert szállító rendszer, ahol nem volt a teljes indulási tartományban működőképes mentő-megoldás, amely a személyzetet kimentheti katasztrofális baleset esetében. A kereskedelmi repülésnél ahhoz, hogy kellően biztonságosnak tekintsék a gépeket, több (tíz)ezer órát repülnek a gépekkel különféle repülési körülmények között, hogy a lehetséges problémák még idejekorán kiderüljenek. Egy ilyen űrrepülésre szánt rendszernél erre viszont nincs lehetőség (illetve lenne, csak hát hatalmas költséget jelentene). Természetesen az űrrepülés kockázatát mindenki elismeri, de ezzel együtt ez a válasz gyakorlatilag a kérdés elöli kitérést jelenti. Az űrhajó vészhelyzet esetén elviekben a hajtóműveit begyújtva leválhat a gyorsító fokozatról, ám ha a vészhelyzet (legyen egy robbanás) miatt megsérülnek a hajtóművei, akkor aligha fog tudni biztonságosan landolni - ejtőernyő, mentőkapszula vagy más mentési megoldás nem áll rendelkezésre...

A másik véleményes dolog, hogy Musk eléggé elbagatellizálja a sugárzás problémáját. Általánosan a napkitörésektől egy jól védett (pl. vastag vízréteg) bunkerszerű helységet terveztek az űrhajókra, ahol át lehet vészelni a néhány órás, de néha akár több napos, veszélyes időszakokat. Itt erről nem történt említés. Rejtély, hogy miért, a lehetséges magyarázatok között van, hogy kellően könnyű és vékony sugárelnyelő megoldásokkal vérteznék fel a hajót (a NASA is dolgozik ilyenen), illetve amit Musk is említ, egyfajta mesterséges elektromágneses pajzs védené meg az űrhajót a töltött részecskéktől, ahogy a Föld esetében a Van Allen-övezet teszi. Vagy tényleg nem tartja olyan problémának, amellyel kiemelten kellene foglalkozni...

Azok a csúnya pénzügyek...

Kezdjük az elején, a SpaceX most hozzávetőleg úgy számol, hogy a sorozatgyártásnál nagyságrendileg ilyen árak lennének:

Gyorsítórakéta: 230 millió dollár
Tanker űrhajó: 150 millió dollár
ITS űrhajó: 200 millió dollár

Egy-egy út költsége (indításonként):

Gyorsítórakéta: 200 000 dollár (egy ITS Mars úthoz 6 indítás szükséges)
Tanker űrhajó: 500 000 dollár (egy ITS Mars úthoz 5 indítás szükséges)
ITS űrhajó: 10 millió dollár
Indítóállás költségei: 200 000 dollár per indítás

Úgy számolnak, hogy egy út 62 millió dollár (az amortizációt, üzemanyagköltséget és karbantartást számolva), ami a maximális, 450 tonnás teherbírás mellett kevesebb, mint 140 000 dollár per tonna. Itt rögtön önellentmondásba szaladunk - a minimális útidőknél csak 200 tonnát vihetnek magukkal, így pedig rögtön valahol 310 ezer dollár körül járunk, per tonna. Volt egy utalás, hogy a jegy ára attól is függ, hogy mennyi terhet akar magával vinni az illető a Marsra, de rögtön láthatjuk, hogy fejenként kevesebb, mint egy tonnával kell számolunk, hogy ha 200 000 dolláros jegyárral akar indulni Musk - vagy tényleg 200 főt kell bepasszírozni egy-egy útra az ITS-be. Ráadásul nincs benne a fentiekben a kifejlesztés költsége, tehát azt vagy más fogja kifizetni, vagy nem akarja a SpaceX ezt beépíteni az árba (avagy beépíti majd).

De még így is nem picit akad fent a hang. Mert ezek a számok iszonyatosan alacsonynak tűnnek. Még így is. Persze a kifejlesztés már más tészta, ott akárhogy is milliárd dolláros tételekről beszélhetünk. A korábbi, fejenkénti fél millió dolláros összeg sokkal közelebb áll a realitásokhoz, de akkor is.

A pénzügyi támogatás elképzelése Musk szerint...

Ilyen elképzelésnél elsőre berakni egy South Park utalást mókás dolog, de ezzel nehéz elfeledtetni, hogy az egész a levegőben lóg. A SpaceX egy zárt részvénytársaság, tehát fogalmunk sincs a pénzügyeiről, nem tudjuk mekkora profitja vagy egyáltalán mekkora bevétele van. Azt Musk is bevalotta, hogy 2008-ban majdnem csődbe ment a cége. Aztán a SES-8 indításnál a pletykák szerint megint csaknem belerokkant abba, hogy bizonyítsa a piaci szereplőknek, hogy képes GEO pályára kereskedelmi indításokat végrehajtani. Per pillanat a jövő igen fényesnek tűnik, a NASA több milliárd dolláros megbízásokat adott neki, a kereskedelmi indítási piacon pedig kvázi mindent besöpört, a szeptemberi baleset előtt büszkén jelentették ki, hogy mindösszesen több, mint 10 milliárd dollár értékű indítási megbízásuk van, számszerűleg pedig 70.

Csak tippelni lehet egy-egy indításon mennyit nyer a cég, de ha 10 millió dollárral is számolunk, akkor is "csak" 700 millió dollárt jelent ez. Ha 20 millió dollárral, akkor 1,4 milliárdot. Szép számok, de csak becslések, és még a SpaceX hatékonyságával is több milliárd dollárra lenne szükség, hogy kifejlesszék az összes járművet és technológiát...

Már készülnek a fantáziarajzok az ITS által lehetővé váló Mars-kolóniákról....

Hiába mondja azt Musk, hogy ismer több befektetőt, akik alig várják, hogy bázist építhessenek a Marson, szerződések nélkül ezek üres szavak. Valahol érthető a megközelítése: addig senki sem fog kereskedelmi Mars-szolgáltatások kidolgozásán és megvalósításán dolgozni, amíg nincs egy olcsó módja, hogy eljuthasson a Marsra. Ellenben ha megvalósítja az ITS-t, és körülbelül ilyen árakon, akkor a befektetők és szerencsevadászok megindulhatnak - amiért persze fizetniük kell a SpaceX-nek. Az tehát, hogy cirka tíz évvel az első Mars-transzport indulása előtt propagálni kezdi ezt, teljesen érthető. Neki szüksége van azokra, akik megveszik a jegyeket a Marsra, és megbízzák azzal, hogy berendezéseket, gépeket vigyen a vörös bolygóra. Ő nélküle viszont nem is kezdenének ilyesmin gondolkozni.

A fenti képen a (I)Bigelow Aerospace BA330(/I) modulokból álló űrállomása látható, itt éppen egy Dragon V1 és egy CST-100 űrhajó dokkol hozzájuk. A honlapjukon ugyanez most két Dragon V2-vel van ábrázolva. A cég annak a mintaképe, hogy hiába fejlesztesz ki valami modern és használható űrbéli infrastruktúrát, ha a hozzá szükséges kiszolgáló lehetőségek nem adottak. Bigelow a 2000-es évek végére, 2010-es évek elejére saját kereskedelmi űrállomást akart felbocsátani, még a 2006-ban és 2007-ben két kísérleti űrállomást, a Genesis I és II segítségével a működési elvet bizonyították is.

Csakhogy, ha fel is küldi a kész űrállomását, nincs mód arra, hogy oda eljussanak azok, akik igénybe vennék - az űrsikló leállítása óta csak és kizárólag az orosz Szojuz és a kínai SzenCsou képes embert vinni a világűrbe. Még egy, az X-Prize-hoz hasonló díjat is alapított (America's Space Prize néven), amely azt jutalmazta volna 50 millió dollárral, aki képes legalább 5 embert szállítani képes űrhajót kifejleszteni 2010-re. A történetet ismerjük, az adott feladatra képes űrhajó kifejlesztése inkább milliárd dolláros tétel, és senki sem tudta teljesíteni, így 2011-ben létszámleépítést is kénytelenek voltak eszközölni. Bigelow tehát jobb híján a NASA-nak adott el egy kisebb modult, a BEAM-et, és reménykedik, hogy hamarosan lesznek kereskedelmi űrhajók, amelyek kiszolgálhatják az űrállomását...

A kérdés, hogy ez az egymásra utaltság működni fog-e, lesznek-e kellő számban olyanok, akik fantáziát látnak abban, hogy egy még csak éppen hogy a tervezőasztalról induló megoldásra építve nekiállnak a Mars felszínére szánt bázisokat, üvegházakat, vízjég-bányászatot tervezni és egyéb szolgáltatásokban gondolkodni. Ugyanis, ha ebbe beruháznak, és sikerül is elkészülniük, akkor is a SpaceX-től függ, mikor indulhatnak oda - márpedig a SpaceX például a Falcon Heavy rakéta első indításával már 7 évet csúszott...

A fundamentális problémák...

Nem sokkal Elon Musk bejelentése előtt a híradások attól voltak hangosak, hogy a Kongresszus megszavazta a NASA 2017-es költségvetését, és kitűzte célul, hogy az űrügynökség embert küldjön a Marsra 2041 előtt. Amiről a híradások annyira nem szóltak, hogy a NASA költségvetését a teljes költségvetéshez képest kis mértékben csökkentették, csak számszerűleg nőtt, de úgy is csak minimálisan. A Marsra való jutáshoz pedig extra pénzt nem biztosít. Vagyis a célt a méregdrága SLS hordozórakétával és az Orion űrhajóval kell megvalósítania, és maga az űrhajó kapszulája ugyan újrafelhasználható, a rakéta és a rendszer többi eleme nem. Majd lesz egy írás az amerikai űrhajókról, most arra térjünk ki, hogy a NASA miért nem vázolt fel egy ehhez hasonló megoldást már régen?

A Mars Reference Mission 5.0 vázlata és járművei

Nos, az igazság az, hogy nagyon is jól kidolgozott terveik vannak, például itt olvasható a NASA Mars Reference Mission 5.0. A probléma "mindössze" az, hogy a 2000-es évek elejétől kezdve a NASA két kézzel tartja magától távol azokat a megoldásokat, amelyek rizikót jelentenek. Az utolsó valóban innovatív űrbejuttatási megoldás az X-33 / Venture Star program volt, ami egy új, teljesen újrafelhasználható űrrepülőgép lett volna, ezt a technikai nehézségekre való hivatkozással elkaszálták (részletesen itt lehet olvasni a kasza körülményeiről).

Az "új" NASA irányelvekbe (amit persze a politikusok támogatnak és bátorítanak) egyszerűen nem fér bele az, hogy újrafelhasználható, vagy kipróbálatlan megoldásokat beépítsenek a tervekbe. Az SLS és az Orion gyakorlatilag alig több, mint egy digitális korszak vívmányaival felszerelt Saturn V / Apollo páros - a működési alapjai teljesen megegyeznek a két rendszernek.

CGI videó a tervezett SLS/EM-1 küldetésről, ahol egy személyzet nélküli Orion kerülné meg a Holdat

A SpaceX és Musk a lehetőségekhez képest első sorban a költségeket minél jobban minimalizálni szándékozó megközelítést alkalmaz, és a rizikó csökkentése csak utána jön. Eddig általában bejött ez a megközelítés, ám hozzá kell tenni, hogy a SpaceX rengeteget köszönhet a NASA-nak, és az általa futtatott COTS programnak. Mikor a SpaceX Mars-elképzeléseinek a pénzügyi hátterét emlegette Musk, nem véletlenül említette meg, majd később erősítette meg, hogy nagyon bízik abban, hogy az állami ügynökségek, kimondatlanul a NASA, majd beszáll a finanszírozásba.

A NASA saját SLS/Orion megközelítése irdatlanul drága, az SLS teljes kifejlesztése a mostani tervek szerint mintegy 14 milliárdba fog kerülni 2021-ig, az Orion pedig még ennél is többe. A Mars-űrhajó, a leszállóhajó és egyéb szükséges rendszerek költségei pedig még sehol sincsenek, azok is jelentős összegbe fognak fájni.

Ha mellé rakjuk az ITS-t, akkor a SpaceX töredékáron egy sokkal potensebb rendszert tenne le az asztalra. Az már a NASA-n, és a persze a politikusokon múlik, hogy hajlandóak-e a kitaposott ösvényen haladó, de drága és nem újrafelhasználható SLS/Orion elképzelés helyett egy rizikós, ám nagyságrendekkel többre képes kereskedelmi megoldást támogatni. Hozzá kell tenni, hogy ezzel Musk lassan már megszokott képletet másol, anno 2006-ban jött elő a Dragon űrhajó és teherűrhajó tervével, amiből 2008-ban a teher-Dragon, 2014-ben a személyszállításra szánt Dragon 2-őt rendelte meg a NASA úgy, hogy a kifejlesztést nagy részben a NASA is pénzelte / pénzeli. Persze hogy az ITS esetében is megvalósítsa ezt a forgatókönyvet, kétségkívül komoly erőfeszítéseket kell megtegyen.

Első körben esélyes, hogy iszonyatos ellenállás lesz, mivel az SLS/Orion elkaszálásával a fejlesztésben részt vevő NASA irodák és mérnökök, valamint a két nagyágyú, az Oriont fejlesztő Lockheed-Martin és az SLS-t fejlesztő Boeing is sokat vesztene. Tehát a lobbi terén ez nem lenne egy könnyű harc. Persze nem szokott Musk megijedni, és ugyebár a katonai megrendelések terén sikerült elgáncsolnia már egyszer a két szupermultit.

Valóban megvalósítható?

A kérdésre a rövid válasz az, hogy igen. Sok-sok eleme nincs még tisztázva az egésznek, kezdve a sugárvédelemtől az antennák és radiátorok hiányán át a laktér szűkösségéig. De önmagában az elképzelés jó értelemben véve roppant földhözragadt. Nem szükséges egzotikus meghajtás, mint a termonukleáris hajtóművek a 60-as és 70-es évek terveiben, ahogy nem szükséges hozzá nagy teljesítményű nukleáris reaktor sem, amelyekkel ion vagy a még nem bizonyított VASIMR (egy ígéretes plazma-meghajtás) hajtóműveket táplálnának - ezeket mellőzve pedig nem kell a radioaktivitással járó rengeteggel nyűggel sem foglalkozni. Az elképzelés nem tartalmaz semmi olyat, ami kivitelezhetetlennek tűnik. Igen, óriási rakétákat kell építeni, szénszálas anyagokból, hatalmas nyomással dolgozó hajtóművekkel, plusz ráadásul az űrben kell tankolni, de ezek alapvetően leküzdhető problémáknak látszanak.

A 2018-ra tervezett Red Dragon küldetés fantáziarajza, ahogy leszáll a vörös bolygón

Elsőre elvetemült dolognak tűnik, hogy akár csak 100 embert küldjön a Marsra, pláne fél- vagy egy milliót, de a másik részről nézve ez tényleg nem csak arról szól, hogy odaküldjünk pár tudóst és űrhajóst, akik leszúrják a nemzeti színű zászlót, és elkezdenek tudományos kísérleteket végezni. Ez tényleg egy olyan elképzelés, amely az emberes űrhajózást és űrkutatást a következő szintre emelné...

Az, hogy ekkora léptékben gondolkozik, egy tipikus 19-re lapot húzok mentalitás tükröz, ami tökéletesen illik Musk jelleméhez. Megint visszautalnék a korai időszakokra, vagy a "We are SpaceX" videóra, ahol még Dragon V1 száll le a vörös bolygóra. Azóta egyértelmű lett, hogy a Dragon szintet lép, és már az is megvan, hogy két év múlva elindul az első SpaceX (robot)űrhajó a Marsra - egy Falcon Heavy rakétával. Most még a Falcon Heavy sem emelkedett el a felszínről, de eljön egy még grandiózusabb tervvel. Élnék a gyanúval, hogy Musk eredetileg tényleg csak Dragon szintű űrhajókkal képzelte el a Mars-űrutazást, de aztán megjött az étvágya, és tovább lépett.

Az bizonyos, hogy külső tőke bevonása nélkül nehezen elképzelhető, hogy a SpaceX képes lesz megvalósítani a tervet. A NASA támogatására építeni labilis dolog, de hát per pillanat ugyebár három-három űrhajót finanszíroz mind emberes (Orion, CST-100 és Dragon V2), mind teherszállító feladatkörben (DreamChaser, Cygnus és Dragon V1). Vagyis nem teljesen elképzelhetetlen, hogy még a végén az SLS/Orion páros kap egy, a NASA által finanszírozott külső konkurenciát is az ITS képében.

Ezzel együtt azért nem árt figyelembe venni a zseniális időzítést. Nem sokkal azután, hogy a konkurens Blue Origin bejelentette a New Glenn rakétáját (ami a Falcon Heavy konkurenciája lesz), illetve a kongresszus a már említett NASA költségvetési bejelentése és a Marsra való eljutás célkitűzése után jött Musk, és ellopta mindenki elől a show-t.

Az eredmény kettős lehet. A pozitívabb az lenne, ha hirtelen "megijedne" mind a kereskedelmi űripar, mind az állami űrkutatási ügynökségek, és nekiállnának komolyan venni az emberes űrhajózást. Itt két irány lehet megint, vagy az adott országok nekiállnak masszívan finanszírozni azt, a másik lehetőség, hogy elhivatott milliárdosok, mint a Blue Origin mögött álló Jeff Bezos még nagyobb lendülettel áll neki felvenni az oda dobott kesztyűt, és megpróbálják befogni a SpaceX-et. Apró probléma, hogy ez a lista per pillanat elég kevés embert takar - a korábban említett Jeff Bezost és Sir Richard Bransont, és még talán Robert Bigelow-ot.

A negatívabb egy kudarc esete. Ez még mindig dicsérendő legalább abból a szempontból, hogy megpróbálták. De ezer és egy téren bukhat el a dolog, legelőször ugye a pénz szűkén, vagy egy komolyabb baleset az egész programot alááshatja - e téren is hallani kritikus hangokat, hiszen ha 95%-os biztonságot is garantálnának, 10 000 út alatt akkor is 500-nál ütne be komolyabb baleset, ez pedig 5 000 embert érintene, ha egy-egy úton 100 fő lesz a fedélzeten.

Aztán pedig még a jogi helyzetet is tisztázni kell, hiszen az érvényes nemzetközi jog szerint az indító járműhöz tartozó állam felelős mindenért - mivel a SpaceX amerikai cég, így az Egyesült Államokra vonatkozó jogszabályokat kell betartaniuk. Mivel a kereskedelmi űrrepülés joghelyzete nem tisztázott, a törvényalkotásra is szép munka vár, hogy tisztázzák a felelősségek, korlátozások és persze az egyéneket megillető jogokat (korántsem egyszerű kérdéseket is ide véve, például az adózás esetét...).

Ráadásul a SpaceX a jelek szerint most kifejezetten csak a szállítás problémakörével foglalkozik, a marsi kolónia megépítését illetve a teljes folyamat kidolgozását másra hagynák. Márpedig ha a 2020-as évek közepére el akarják indítani az első ITS-t, akkor koránt sincs sok idő ezek megoldására.

Azért nem nézne ki rosszul, ha 15-20 éven belül ez realitás lenne, nem?

Mégis... minden hibájával együtt talán ez a legmegvalósíthatóbb jövőkép, ahol bolygóközi utazásról, sőt rögtön bolygóközi kolonizálásról lenne szó, ami határozott és jól körülírt célkitűzésekkel bír...