2019. március 25., hétfő

Gyorskeresés

Útvonal

Cikkek » Az élet rovat

Az amerikai űrhajók új generációja - II. rész

Két (részben) piaci alapon készülő űrhajó is jön a kanyarban, hogy ellopja a rivaldafényt az Orion elől...

[ ÚJ TESZT ]

COTS - CRS - CCDev - CCtCap programtörténet

Szóval az első részben láttuk, hogy mi vezetett el az Orion űrhajóig. A következő oldalakon a két kereskedelmi űrhajó bemutatása jön, de először is azt kellene tisztázni, miért is döntött úgy a NASA, hogy neki piaci alapon kell szolgáltatásként űrhajót bérelnie...

Persze előre vezetném, hogy ha a kedves olvasó nem látja át pontosan az elkövetkezőket, akkor az azért van, mert képtelen vagyok normálisan fogalmazni a NASA kereskedelmi űrhajózásra vonatkozó programja finoman szólva is nehezen átlátható – ha tehát a száraz szöveget (erre ennyi millió, arra annyi millió) nehezen veszi be a gyomra, inkább lapozzon a következő fejezethez. Továbbá előre is elnézést a sok rövidítésért, de ha hosszan írom ki a neveket, akkor sem lesz átláthatóbb, ellenben sokkal hosszabb, és elkopik ez a billentyűzetem is.

Az egész 2006-ban a COTS-szal kezdődött (Commercial Orbital Transportation Services ~ Kereskedelmi Orbitális Szállító Szolgáltatás; de itt van egy kis szójáték, ugyanis a COTS a Commercial Off-The-Shelf, vagyis kb. Kereskedelmi Polcról Levehető rövidítése is, ami általánosan használt fogalom arra, amikor egy rendszert, technológiát vagy szoftvert nem kifejlesztenek, hanem a kereskedelmi forgalomban már elérhető, megvásárolható megoldást használnak fel). A COTS megközelítése alapvetően különbözött a korábbi, általános megoldásoktól, ugyanis eddig a NASA általában birtokolta az eszközöket, amelyeket felhasznált, legyen szó űrhajóról, űrszondáról vagy rakétáról.


A második Pegasus indításhoz felszáll a NASA B-52-ese 1991-ben

Az első fecske az 1980-as években létrejött Orbital Sciences Corporation és annak először 1990-ben repült Pegasus rakétája volt, amellyel kis méretű műholdakat tudott pályára állítani. A Pegasus kifejlesztését a cég állta, noha a NASA és az USAF támogatás szintjén részt vett benne (pl. az első indítások a NASA B-52-eséről történtek), de ezzel együtt is, ez volt az első, döntő többségében privát pénzből épült, világűrbe kijutott rakéta. A Pegasus rakétacsaládot a NASA számtalanszor igénybe is vette, noha az első időkben korántsem volt sikerszéria az indítása, ám alapvetően új volt, hogy a NASA egy szolgáltatást megvásárol egy külső cégtől, és nem pedig megbíz egy céget, hogy a NASA számára fejlessze ki vagy építse meg.

A COTS ezt egy lépéssel továbbgondolta. A lényege az, hogy a NASA megbíz külső cégeket bizonyos feladatok végrehajtásával, de alapvetően csak a kereteket fektetné le, a megoldás technikai része már a megbízásért versengő cégeken múlik. Az elképzelés szerint a kifejlesztés költségeinek több mint felét a cégek állják, 40-45%-ot pedig a NASA. Hogy a cégek számára ne legyen veszteséges, a szolgáltatásnál már természetesen haszonkulccsal számolnak, amelynek mértéke viszont nem volt meghatározva – vagyis versenyre szólított fel. Michael D. Griffin 2005-ben vázolta fel, hogy a NASA-nak alapvetően a közvetlen Föld közeli küldetések helyett a távolabbi (Hold és/vagy Mars) felé kellene tekintenie, a Föld körüli feladat, mint az ISS űrállomás ellátása, pedig alapvetően kereskedelmi versenyben elnyert megbízással lenne megvalósítható.

Griffin előre látta, hogy a (tervek szerint akkor) 2014-re elkészülő CEV/Orion nem fogja tudni megoldani az ISS ellátását, tehát a teherszállítás terén az európai ATV, a japán H-II és az orosz Progressz űrhajókért kell fizetniük, az űrhajósok terén pedig mindössze az orosz Szojuzon való helybérlés marad (ekkoriban volt szó róla, hogy az ESA és a Rosszkozmosz összedolgozik egy új űrhajón, de valószínűtlennek tűnt, hogy 2011 előtt ez megvalósul). Griffin tehát azt javasolta, hogy ha már úgyis fizetni kell ezért a szolgáltatásért, akkor miért ne amerikai cégeknek fizessenek.


A COTS eredetileg tervezett négy szintje

A COTS alapvetően négy célt határozott meg:

"A" képességszint: Nem túlnyomásos teher eljuttatása az ISS-re, illetve onnan hulladékkal együtt visszatérni a légkörbe (elégetve a hulladékot)
"B" képességszint: Túlnyomásos tehertérben teher eljuttatása az ISS-re, illetve onnan hulladékkal együtt visszatérni a légkörbe (elégetve a hulladékot)
"C" képességszint: Túlnyomásos tehertérben teher eljuttatása az ISS-re, illetve onnan hasznos teherrel visszatérni a Földre.
"D" képességszint: Személyzet szállítása a Föld és az ISS között.

A COTS csak az A/B/C képességszintre biztosított pénzügyi támogatást, és még 2006-ban rögtön ki is választottak két pályázót, a SpaceX-et, amelynek Falcon 9 hordozórakétájának és Dragon űrhajójának a pénzügyi támogatását biztosították, illetve a Rocketplane Kistler (RpK) cég számára.


A SpaceX és a RocketPlan Kistler javaslata a COTS első körében

A SpaceX-et nem kell bemutatni ma már, az RpK története viszont kacifántos volt. Az Aerojet nevű cég még az 1990-es években ex-szovjet NK-33 és NK-43 hajtóműveket vásárolt fel Oroszországban (ezek egykor az N-1F hordozórakétához készültek, amelyek sose repültek), Kistler ambiciózus tervében ezek köré építette a K-1 újrafelhasználható hordozórakétát, amelynek első fokozat ejtőernyő és ütközéstompító légzsákok segítségével tért volna vissza egyébként. Kistler viszont csődbe ment az ázsiai gazdasági válság következményeként, innen tért vissza 2005-ben, mikor összeolvadt a Rocketplane céggel (ma startupnak neveznénk). Így indultak a NASA COTS-on, és meg is nyerték az első kört, amely szerint 207 millió dollárt fizet a NASA, ha az RpK végrehajtja az előre megállapított feladatokat. Csakhogy a COTS megállapodásaként megfelelő mértékű saját tőkét is fel kellett mutatni, amit az RpK nem volt képes összehozni, így kiesett végül.

A második körben az egyik legesélyesebb pályázó a Boeing volt, ami a Delta-IV hordozórakétával vitte volna fel az EADS (ma Airbus Space & Defense) által gyártott európai ATV teherűrhajókat, ám végül alulmaradt az Orbital saját gyártású Cygnus teherűrhajójával (ami "B" képességi szintet ígért) és a SpaceX Falcon 9/Dragon párosával szemben (aki viszont "C" szintet ígért, tehát vissza is térhetett a Földre).


Az első NASA CRS megrendelés győztesei:
SpaceX Falcon 9/Dragon (v1) és az Orbital Antares/Cygnus páros

Ez a két páros lett a nyertese 2008-ban a Commercial Resupply Services-nek (~ Kereskedelmi Utánpótlás szállító Szolgáltatás), vagyis a CRS programnak, melynek keretében a SpaceX 1,6 milliárd dollárt kap 12 útért, az Orbital pedig 1,9 milliárdot 8 útért.

Commercial Crew Development 1 (CCDev 1)

A gond csak az volt, hogy eredetileg a COTS a CEV program átalakítása miatt jött létre, mégpedig a teher és az emberes űrhajózás biztosítására is – vagyis hiába volt 2008-ban már megrendelve két különböző teherűrhajó, kellett volna a "D" képességszint is, főleg, miután az Orion meglehetősen viharos időszak után még mindig közelebb volt a tervezőasztalhoz, mint az indítóálláshoz. Griffin még a távozása előtt elérte, hogy erre a CCDev 1 keretében pénzt adjon a kongresszus – ám az eredetileg kért 150 millió dollárból 100 milliót a Kongresszus átirányított a Constellation programba (ami ekkor még Ares-I/-V és Orion család volt).

Szóval így a maradék 50 millióból öt cég részesült: a Sierra Nevada Corp. (őket jegyezzük meg, még visszatérnek) hasította a legnagyobbat, 20 millió dollárt kapott a Dream Chaser nevű mini űrrepülőgépük fejlesztésére; a második a Boeing volt, ami 18 milliót kapott a CST-100 jelölésű, Apollo-szerű űrhajójukhoz (a programot a Bigelow cég is támogatta, róluk korábban már írtam, a lényeg, hogy egy magánűrállomást fejlesztettek ki, csak éppen űrhajó nem volt, amely fel is vihette volna a potenciális bérlőket – ezért fordult Bigelow a Boeinghez, hogy fejlesszen ki egy űrhajót e célra – a Boeing viszont saját pénzéből erre nem volt hajlandó).
6,7 milliót az ULA kapott, hogy az EELV hordozórakéta részére kifejlesszen egy vészhelyzet azonosító rendszert, mely az emberes indításokhoz szükséges; a negyedik szereplő ekkor még nem volt túl ismert: a Blue Origin 3,7 millió dollárt kapott egy kompozit műanyag nyomásálló test megépítésére és egy mentő rakétarendszer kidolgozására.
Az utolsó résztvevő a Paragon Corp. Egy moduláris létfenntartó rendszer kifejlesztésére kapott 1,4 millió dollárt, amely bármelyik kereskedelmi űrhajóban felhasználható lehet.

Hozzá kell tenni, hogy az itt megadott összegek kifizetéséhez bizonyos feladat eredményeket (mérföldköveket/milestones) kell elérni. Összetett szabályok vonatkoznak ezekre, bizonyos mérföldkövekért adott összeg kifizetése hagyható jóvá, tehát nem előre kapták meg a pénzt.

A NASA (és a legtöbb pályázó) viszont bízott abban, hogy ha felpörgetik a kereskedelmi űrutazásban érdekelt cégeket (nyilván pénzzel), akkor 2015-re reálisan lehetséges az, hogy a NASA amerikai űrhajóval jusson fel az ISS-re. Optimizmusból nem volt hiány...

Commercial Crew Development 2 (CCDev 2)


A CCDev 2 nyertesei, illetve támogatást kapó résztvevői

Jött 2011, az űrsiklók elmentek nyugdíjba, utánpótlás nem volt – a NASA az egyetlen talpon maradt alternatívát tehette: kibérelt egy ülést a Szojuzon (megj.: Kína nem is lehetett opció, lévén a politikusok a NASA-nak megtiltották a kínai űrügynökséggel való mindennemű együttműködést). Hogy nagyon nem igyekeztek a megoldáson, az abból látszik, hogy mindössze 270 millió dollárt osztottak szét a CCDev 2 keretében (az Orion 2011-ben csaknem 1,2 milliárd dollárt kapott). A nyertesek: a Boeing CST-100 további fejlesztése (92,3 millió dollár), a Sierra Nevada Dream Chaser további fejlesztése (80 millió dollár), a SpaceX a Dragon (ill ekkor Dragonrider) űrhajó fejlesztésével (75 millió dollár), valamint a Blue Origin, amely rakétahajtóművek és egy kettős kúp alakú űrhajó fejlesztésére kapott pénzt (22 millió dollár).

Érdekesség, hogy három cég pénz nélküli támogatást kapott, amely leegyszerűsítve azt jelenti, hogy a NASA számára vonzóak voltak ezek az elképzelések, és hogy a pénzügyi befektetők számára jobb színben tudjanak a cégek feltűnni, ezért egyszerűbb (kb. tervezőasztal szintű) mérföldköveket jelölt ki három cég számára. Az ATK az Astriummal együtt az Ares-I hordozórakéta megmentését tűzte ki célul, az Ares-I első fokozatát párosítva az Ariane-5 Vulcain-2 hajtóművével (az "új" rakéta elnevezése Liberty-rocket volt).
A második az ULA volt, ami az Atlas-V hordozórakéta emberes űrrepüléshez szükséges módosításait dolgozta ki.
A harmadik az ExcaliburAlmaz nevű cég, amely a szovjet érában még az Almaz katonai űrállomásokhoz (olvasd: Szaljut-2/-3 és -5 űrállomás) kifejlesztett VA/TKSz teher/kiszolgáló űrhajót felhasználva, azokat modernizálva ajánlotta. A VA űrkapszula 6 sikeres úton volt túl, a TKSz 4 alkalommal repült, három alkalommal pedig a Szaljut űrállomásokhoz dokkolt – noha eredetileg emberes repülésre tervezték, e célra soha nem használták. Az ExcaliburAlmaz cég alapítója külső befektetőket bevonva megvásárolta az oroszok raktárában porosodó 4 db VA kapszulát és 2 db FGB űrállomásmodult (az FGB modulok kalandos életet éltek amúgy, az egyikük a NASA megbízásából a Boeing és az orosz gyártó, Krunyicsev segítségével Zarja néven az ISS első moduljaként kering odafent 1998 óta), amivel űrturizmusba szeretett volna fogni, de végül nem sikerült sehova eljutni vele.

Commercial Crew integrated Capability (CCiCap)

Még 2011-ben a NASA előállt azzal a kéréssel, hogy a pályázók komplett terveket tegyenek le az asztalra. Milyen űrhajó, milyen indítójármű, milyen visszatérési módszer, milyen földi kiszolgálás, milyen üzemeltetési normák mellett tudnák a feladatot ellátni, illetve további fejlesztési lépcsők anyagi támogatását tették lehetővé. Az eredetileg CCDev 3 néven futó programból CCiCap lett, és 2012 augusztusában a három nyertesnek a Boeing CST-100 / Atlav V. (460 millió dollár), a SpaceX Dragon / Falcon 9 (440 millió dollár) illetve a Sierra Nevada Dream Chaser / Atlas V. (212 millió dollár) lett kihirdetve.


A CCiCap három nyertese: SpaceX Dragon, Sierra Nevade Dream Chaser és a Boeing CST-100

Certification Products Contract 1 és 2 (CPC 1-2) ill. Commercial Crew Transport Capability (CCtCap)

A CPC 1 alapvetően a tervek véglegesítéséről, a fejlesztés, építés és indítás előtt és alatt használt tesztek kidolgozásáról szólt, és 9,6-tól 10 millió dollárig terjedő támogatást kapott a CCiCap-ban résztvevő három cég.

A CPC 2, ami a CCtCap elnevezést kapta, pedig a végső döntésről szól, amely keretében kihirdetik a két győztest 2014-ben, akiknek NASA űrhajósokat kell az ISS-re felvinniük. A CCtCap keretében egy személyzet nélküli út is igényelve van, amely leghamarabb 2016 februárjában eshet meg. Az űrhajósokkal a fedélzeten való indulás nem várható 2017 előtt; ezt már ekkor sejteni lehetett.


A Boeing CST-100 és a SpaceX Dragon v2 makettje

A 2014 szeptemberében kihirdettet két nyertes a Boeing CST-100 (ha valakit érdekel: erre megtalálható a NASA és a Boeing közötti szerződés) és a SpaceX Dragon v2 lett (a SpaceX és a NASA közötti szerződés pedig erre található), és ha mindegyik utat igénylik, illetve minden mérföldkövet teljesítenek, akkor a Boeing 4,2 milliárd, a SpaceX 2,6 milliárd dollárt kaphat a NASA-tól – viszont mindkét cégtől legalább két utat (a teszteléshez tartozó egy személyzet nélküli és egy személyzettel ellátott út után) igényel a NASA. A jelentős árkülönbség ellenére a két cégre azonos elvárások és igénylista vonatkozik amúgy, viszont a SpaceX-nek már van egy, akár emberes űrutazásra is felkészített hordozórakétája (a Falcon 9), míg a Boeingnek ezt a problémát még meg kell oldania – állítólag ez is szerepet játszik a Boeing drágább ajánlatában.

A vesztes Sierra Nevada viszont panasszal élt, mondván 900 millió dollárral alul licitálta a Boeinget, mégis a drágább megoldást választotta a NASA. A panaszt az Állami Könyvvizsgáló Iroda ( Government Accountability Office - GAO ) 2014 szeptemberében elkezdte kivizsgálni, de 2015 januárjában a panaszt elutasította.

Hogy a CCDev/CCtCap élete mennyire nem egyszerű, arra pár szám:

2009/2010: Elkülönítve 150 millió dollár, kiosztva 51 millió dollár (a többi a Constellation programra lett átcsoportosítva)
2011: NASA igény: 500 millió dollár, megszavazott: 321 millió dollár
2012: NASA igény: 850 millió dollár, megszavazott: 397 millió dollár
2013: NASA igény: 830 millió dollár, megszavazott: 525 millió dollár
2014: NASA igény: 821 millió dollár, megszavazott: 696 millió dollár
2015: NASA igény: 848 millió dollár, megszavazott: 805 millió dollár
2016: NASA igény: 1,24 milliárd dollár. Hosszas hiátus után megkapja az összeget (eredetileg mintegy 300 millióval meg akarták vágni)
2017: NASA igény: 1,185 milliárd dollár, amit meg is kap

A kérdés már csak az, hogy mikor és hogyan mennek majd fel az űrhajósok az ISS-re. A NASA egy személyzet nélküli tesztutat, illetve egy két fős személyzettel induló tesztutat kér, utóbbinál az egyik űrhajós NASA, a másik űrhajós a gyártó cég tesztpilótája lehet. Noha eredetileg 7 fős személyzetre kellett tervezi az űrhajókat, a jelenlegi állás szerint csak 3 vagy 4 űrhajós megy fel a menetrend szerinti utaknál – ez egyébként logikus, az ISS-t eredetileg 7 fős személyzetre tervezték, ebből, ha 3 fő Szojuzzal megy fel, akkor 4 fő marad a NASA űrhajóra, ha az egész személyzet maradna fent. Apró probléma, hogy per pillanat 6 főre van az ISS "kalibrálva", például 4 hálóhely van az amerikai modulokban és csak kettő az orosz oldalon.

Mindenesetre biztos, ami biztos, a NASA 490 millió dollárért biztosította, hogy a Szojuzokon helyet kapjanak az amerikai űrhajósok 2019-ig.

A cikk még nem ért véget, kérlek, lapozz!

Hirdetés

Azóta történt

Előzmények

Hirdetés

Copyright © 2000-2019 PROHARDVER Informatikai Kft.