Na początku tygodnia Elon Musk poinformował, że Big Fucki… Falcon Rocket, czyli największa i najpotężniejsza (lecz wciąż w fazie produkcji) rakieta zmieni swoją nazwę. Stopień pierwszy, czyli booster wynoszący rakietę na orbitę, nazwany został Super Heavy, natomiast stopień drugi, ten z miejscem dla pasażerów i towarów, od teraz zwał się będzie Starship.
Nie jest to pierwsza zmiana nazewnictwa tego projektu. Po raz pierwszy został on zaprezentowany światu jako Mars Colonial Transporter (MCT), później firma przemianowała go na Interplanetary Transport System (ITS), zaś ostatecznie pojawiło się określenie Big Falcon Rocket (BFR). Ktoś może powiedzieć – jakie to wszystko ma znaczenie, przecież to tylko nazwa. I cóż, parafrazując jeden z memów: niby tak, ale, kurczę, nie do końca.
Części wielokrotnego użycia
Zanim wyjaśnię, o co tu konkretnie chodzi, małe wprowadzenie w postaci dwóch krótkich komunikatów założyciela SpaceX. 7 listopada poinformował on, że drugi stopień Falcona 9 będzie ulepszony do postaci, jak to ładnie ujął, statku mini-BFR. Z kolei 17 listopada napisał, że SpaceX nie zamierza dłużej rozwijać drugiego stopnia rakiety pod kątem ponownego użycia, a zamiast tego skupi się na BFR.
Na pierwszy rzut oka oba komunikaty wydają się sprzeczne, ale przystańmy na chwilę i spróbujmy się nad nimi pochylić. Od momentu, gdy firma zaczęła wykorzystywać najnowszą i ostatnią wersję Falcona 9 (tę oznaczoną Block 5), stale informowała nas o pracach nad odzyskiwaniem pozostałych części rakiety. Pracowano przede wszystkim nad odzyskiwaniem owiewek ładunku (z niespecjalnie pozytywnym skutkiem), natomiast równolegle informowano o planach ponownego wykorzystywania także drugiego stopnia.
Jednakże przedsięwzięcie to nie jest najłatwiejsze; drugi stopień ma bowiem pojedynczy silnik Merlin Vacuum, który sprawdza się w próżni, natomiast jest zbyt słaby, by działać w atmosferze. Uściślając – jest zbyt słaby, by drugi stopień mógł lądować tak, jak aktualnie ląduje booster rakiety. Alternatywą było wykorzystanie osłony termicznej i wyhamowywanie pojazdu podczas wchodzenia w atmosferę, natomiast koncepcja ta nigdy nie została przetestowana. I wszystko wskazuje na to, że już przetestowana nie zostanie.
[AKTUALIZACJA] Jak słusznie zauważył czytelnik, w kontekście lotu atmosferycznego Merlin Vacuum jest nie tyle słabszy, co do niego nieprzystosowany, ze względu na zastosowanie szerszej dyszy, natomiast technicznie dysponuje mocą większą, niż silnik w wersji atmosferycznej.
Idea statku kosmicznego
Nie zostanie przetestowana, ponieważ nie będzie to konieczne. Decyzja o zastąpieniu dotychczasowego drugiego stopnia mniejszą wersją BFR (a właściwie mniejszą wersją Starship) oznacza, że będzie on mógł powracać na powierzchnię niemal tak samo, jak pierwszy stopień. Niemal. Wszystko dzięki nowemu silnikowi Raptor, który przez SpaceX rozwijany jest od kilku lat. Na obecnym poziomie rozwoju dysponuje on mocą dwukrotnie większą, niż aktualnie wykorzystywane silniki Merlin i jest całkiem prawdopodobne, że zanim dojdzie do pierwszych testów Starship i Super Heavy, osiągi zostaną jeszcze bardziej rozwinięte. I jest to istotne z tego powodu, że nowy pojazd SpaceX nie będzie miał osobnej wersji silników dla pierwszego i osobnej dla drugiego stopnia. Super Heavy ma dysponować 31 silnikami Raptor, natomiast Starship, czyli drugi stopień (choć to określenie jest tutaj wielkim niedopowiedzeniem), ma wykorzystywać 7 takich silników. Ile będzie ich miała wersja mini-BFR? Tego jeszcze nie wiadomo.
Lecz liczba nie jest istotna; istotna bowiem jest idea, która idzie za ujednoliceniem silników dla obu stopni rakiety. Generalnie ambicją BFR, jako całości, jest umożliwienie podróży w obie strony do każdej planety Układu Słonecznego. A jeśli mówimy o lądowaniu i powtórnym starcie, to śmiało możemy zbiór planet zawęzić tylko do tych skalistych, spośród których największą masę (a więc największą siłę przyciągania grawitacyjnego) ma nasza rodzinna Ziemia. Oznacza to, że do wyrwania się z ich studni grawitacyjnych nie będziemy potrzebowali pełnej mocy pojazdu, a więc można go zbudować tak, by booster, czyli pierwszy stopień, wykorzystywać tylko na Ziemi.
To z kolei oznacza, że ten domyślny drugi stopień staje się nie tylko pełnoprawnym i samowystarczalnym pojazdem, ale wręcz główną częścią całego pojazdu. Jeśli plany SpaceX dojdą do skutku, to w książkach historycznych będziemy mogli przeczytać, że pierwsi kosmiczni kolonizatorzy wyruszyli w podróż statkiem Starship.
Uniwersalność zastosowania
Ambicją SpaceX, poza możliwością wykorzystania Starship do lotu na każdą planetę Układu Słonecznego, jest również wykorzystywanie go do wszystkich innych misji. Ba, pojazd ma być zdolny do łatwego transportu pomiędzy dwoma miejscami na planecie; firma mówi, że dostanie się do dowolnego miejsca na Ziemi będzie trwało maksymalnie godzinę. Tym samym, w bardzo awaryjnych sytuacjach, pojazd mógłby służyć dosłownie za taksówkę.
Przy okazji ciekawostka – obserwatorzy Muska na Twitterze wytknęli mu, że nazwa Starship jest niewłaściwa, bo mówi o statku, który może podróżować pomiędzy gwiazdami. Tymczasem cały czas mówi się o podróżowaniu w dowolne miejsce Układu Słonecznego. Jak na to odpowiedział założyciel SpaceX? Krótko – „ostatnia wersja będzie zdolna do podróży między gwiazdami”. Jeśli jednak Elon Musk nie ma sekretów startrekowego napędu warp albo gwiezdnowojennego silnika hiperprzestrzennego, to myślę, że zapewnienie to możemy wsadzić na półeczkę z podpisem „chciałbym, ale póki co mogę tylko pomarzyć”.
Obecne plany zakładają, że dzień zakończenia testów najnowszego pojazdu będzie jednocześnie dniem wycofania ze służby Falcona 9 i Falcona Heavy. I przyznaję, brzmi to wszystko trochę irracjonalnie – po co wykorzystywać tak mocną rakietę, skoro aktualnie do większości zastosowań nie potrzeba nawet Falcona Heavy, bo wystarczający jest Falcon 9?
Domyślam się, że po części jest to efekt wykorzystania nowego silnika, który będzie nie tylko potężniejszy, ale także bardziej ekonomiczny. Domyślam się również, że przystosowanie do niego aktualnych konstrukcji jest nieopłacalne. Mimo wszystko mam wrażenie, że SpaceX chce przewozić garść listów w dużej ciężarówce. Zastanawiam się również, ile jest w tym osobistych ambicji i ego Elona Muska, ile marketingowego gadania, a ile rzeczywistych i opartych na obliczeniach przewidywań.
[AKTUALIZACJA] Uzasadnienie decyzji pojawiło się na konferencji poświęconej BFR – wykorzystanie nowej rakiety będzie tańsze z uwagi na fakt, iż sto procent części będzie wielokrotnego użytku, co w efekcie przełoży się na koszta mniejsze, niż nawet w przypadku Falcona 9.
Starship do kontroli lotów
Wszystko wskazuje na to, że prace nad jeszcze-do-niedawna BFR posuwają się naprzód. Całkiem niedawno SpaceX informowało, że firma przede wszystkim chce skupić się na niezawodności odzyskiwania pierwszego stopnia Falcona 9, a także na dopracowywaniu załogowej kapsuły Dragon. Skoro więc oficjalnie uwaga przeniosła się na Starship i nowy drugi stopień Falcona 9, możemy założyć, że Falcon 9 jest już wystarczająco niezawodny, a plany pierwszych załogowych lotów prywatnej firmy (które szerzej opisywałem jakiś czas temu) nie zostaną opóźnione.
A co z samym Starship? We wrześniu SpaceX potwierdziło, że pierwszym kosmicznym turystą, którego firma zabierze w kosmos na pokładzie nowej rakiety, zostanie Yusaku Maezawa. Lot ma się odbyć już za 5 lat, natomiast, jak to zwykle w przemyśle kosmicznym bywa, opóźnienia są bardzo prawdopodobne. Tym bardziej cieszy informacja o zastąpieniu drugiego stopnia Falcona 9 mniejszą wersją Starship – zyskuje na tym nie tylko Falcon, ale przede wszystkim nowy pojazd. Testy przeprowadzone podczas startów mniejszej wersji bezpośrednio przysłużą się rozwojowi tej pełnej. Uwaga – mini-BFR, według zapewnień Elona Muska, na orbitę ma polecieć już w czerwcu. Firma nie planuje przeprowadzania pełnego lądowania – interesuje ją przede wszystkim etap hamowania w atmosferze.
Jednocześnie szef SpaceX poinformował, że design rakiety został zaprojektowany na nowo, co w przypadku pojazdu kosmicznego wiąże się nie tylko z wyglądem, ale też z funkcjonalnością. Tym samym wszystkie grafiki, które znalazły się w tym wpisie, są… średnio aktualne :) Osobiście nie mogę się doczekać kolejnych informacji, choć jednocześnie pozostaję sceptyczny co do planowanych terminów. Pewny natomiast jestem co do jednego – pierwszy lot Starship będzie wydarzeniem znacznie, znacznie bardziej imponującym, niż testowy lot Falcona Heavy. I tym miłym akcentem zakończę dzisiejszy materiał. Do następnego!
źródła: spacex, elon, elon, elon, elon / grafika tytułowa z flickr spacex