Alai

A történészek úgy tekinthetnek vissza a 2010-es évekre, mint arra az évtizedre, amikor a kereskedelmi űrrepülés igazán beindult.

A magáncégek ma sokkal többet tesznek az utolsó határvidéken, mint 10 évvel ezelőtt, beleértve az ellátmányok szállítását a Nemzetközi Űrállomásra (ISS), a rakéták leszállását és újraindítását, valamint a Földön kívüli termékek gyártását.

2010 óta, és különösen 2013 vagy 2014 óta “óriási változás történt – szinte tengernyi változás” – mondta Eric Stallmer, a Commercial Spaceflight Federation, egy nonprofit kereskedelmi szövetség elnöke. “Ez észbontó.”

Kapcsolódóan: “Ez az egész egy bámulatos dolog.”

Kapcsolódóan: Kezdjük azokkal a robotizált ISS utánpótlási küldetésekkel, amelyeket a NASA egy sor kereskedelmi teherszállítási megállapodáson keresztül finanszírozott. A SpaceX eddig 19 szerződéses küldetést repült Dragon kapszulájával és Falcon 9 rakétájával, az elsőt 2012 októberében. A Northrop Grumman Cygnus űrhajója és Antares rakétája 2014 januárjában hajtotta végre első teljesen működőképes útját, és azóta további 11 indítást hajtott végre. (Mindkét vállalat egy-egy teherszállító küldetés kudarcot szenvedett; egy Antares 2014 októberében felrobbant a platformon, egy Falcon 9 pedig 2015 júniusában szétesett repülés közben.)

A Dragon-Falcon 9 küldetések mintegy felénél a rakéta első fokozatának leszállása történt, bemutatva a SpaceX által a 2010-es években bevezetett egyik fontos tendenciát: az orbitális hardver magáncég általi helyreállítását és újrafelhasználását.

A SpaceX először 2015 decemberében ért földet egy hordozórakétával egy orbitális repülés során. Azóta a vállalat közel négy tucat további leszállást hajtott végre, amelyek közül sok a tengeren lévő speciális hajókon történt. A SpaceX ezeket az első fokozatokat is rendszeresen újraindítja, gyakran többször is.

A Dragon kapszula pedig újrafelhasználható, és egyre gyakrabban újra is használják. A SpaceX két legutóbbi utánpótlási küldetésén például, amelyek július 25-én, illetve december 6-án indultak, olyan Dragon űrhajókat használtak, amelyek már kétszer utaztak a Föld körüli laboratóriumba.

Az ilyen tevékenység kulcsfontosságú a SpaceX hosszú távú elképzelései szempontjából. A vállalat célja, hogy az űrrepülés költségeit eléggé lefaragja ahhoz, hogy a merész felfedezési mutatványok gazdaságosan megvalósíthatóvá váljanak. Elon Musk ugyanis többször is hangsúlyozta, hogy a SpaceX-et még 2002-ben elsősorban azért alapította, hogy segítsen elérni egy különösen ambiciózus célt: a Mars kolonizálását.

A SpaceX már most is jelentősen csökkentette az űrbe jutás költségeit. A cég jelenleg 62 millió dollárért árulja a munkagép Falcon 9, és 90 millió dollárért az újabb, nagyobb teljesítményű Falcon Heavy indításait. Ezek a rakéták 50 265 fontot képesek felemelni. (22 800 kilogrammot) és 140 660 fontot. (63 800 kg) súlyt tudnak alacsony Föld körüli pályára (LEO) juttatni a SpaceX adatlapja szerint.

Ez a Falcon 9 esetében körülbelül 2720 USD/kg-ot jelent LEO-ra, a Falcon Heavy esetében pedig 1410 USD/kg-ot. Összehasonlításképpen: Harry Jones, a NASA Ames Kutatóközpontjának nemrégiben készült jelentése szerint a NASA már leállított űrsiklóinak LEO-ba juttatási költsége kilogrammonként körülbelül 54 500 dollár volt. (A SpaceX-ről is széles körben elismerik, hogy lényegesen olcsóbb, mint a kereskedelmi szektorban működő versenytársai, de az összehasonlítás nehézkes, mert ezek a többi vállalat általában nem hozza nyilvánosságra indítási árait.)

Hoz kapcsolódóan: Egy másik cég, a Jeff Bezos vezette Blue Origin szintén a 2010-es években kezdett rutinszerűen rakétákat leszállítani és újraindítani. A Blue Origin New Shepard szuborbitális járműve eddig 11 sikeres leszállást hajtott végre, az elsőt 2015 novemberében. Az újrafelhasználható New Shepard legújabb verziója hat ilyen küldetést teljesített. A Blue Origin képviselői szerint ezeken a tesztrepüléseken eddig 100 ügyfél számára szállítottak kísérleteket a szuborbitális űrbe és vissza.

A Rocket Lab egy másik magánindító szolgáltató, amely az elmúlt évtizedben új utakat nyitott, úttörő szerepet játszott a kis műholdaknak szánt küldetésekben az 57 láb (17 méter) magas Electron rakétáján keresztül. A kétfokozatú Electron 2017 májusában emelkedett először a levegőbe, és mostanra már 10 repülésen van túl, amelyek közül az utolsó kilenc teljesen sikeres volt.

A legutóbbi, december 6-án indított küldetés során a Rocket Lab az Electron első fokozatát a megfelelő tájolásban irányította vissza a Föld felé a helyreállításhoz – ez nagy lépés a rakéta újrafelhasználása felé, amelyet a vállalat már jövőre tervez megvalósítani. Az Electron rakéták azonban nem fognak függőlegesen landolni, mint a New Shepard és a Falcon 9 első fokozatai; ehelyett a Rocket Lab azt tervezi, hogy helikopterrel szedi le a lezuhanó gyorsítórakétákat az égből.

A rakétaakciókat sem mind amerikai cégek végzik. A pekingi székhelyű OneSpace például, amelynek célja, hogy kis hasznos terheket juttasson el a szuborbitális űrbe és a Föld körüli pályára, 2018-ban indult először.

Sok minden történik

Az ilyen rakéták által szállított hardverek változatossága és képességei is megugrottak az elmúlt évtizedben.

A 2010-es években például beköszöntött a földön kívüli gyártás korszaka. Ez a mérföldkő 2014 szeptemberében történt, amikor a Made In Space kaliforniai székhelyű startup cég által épített 3D nyomtató felkerült az ISS-re (a SpaceX Dragon kapszulájának fedélzetén, a biztonság kedvéért).

A Made In Space azóta egy maroknyi más gépet is felbocsátott a keringő laboratóriumba, köztük a nagy értékű optikai szál, a ZBLAN gyártására szolgáló berendezéseket.

A vállalat Archinaut néven űrbeli összeszerelési technológiát is fejleszt, amely a Made In Space elképzelései szerint segít majd a pályán lévő műholdak javításában, korszerűsítésében és feltöltésében, valamint teljesen új szerkezetek építésében is. Tavaly júliusban a NASA közel 74 millió dollárt ítélt meg a vállalatnak az Archinaut orbitális tesztelésére, amelyre akár már 2022-ben sor kerülhet.

A magán űrszektor előrelépései azt is megkönnyítették, hogy sokkal könnyebben láthassuk, mi történik itt a Földön. A San Franciscó-i székhelyű Planet cég például először 2013-ban állította pályára éles szemű Dove földmegfigyelő műholdjait, amelyekből mára már több százat fellőttek.

Ezek az apró űreszközök, amelyek mindegyike körülbelül akkora, mint egy vekni kenyér, képeket rögzítenek, amelyeket a legkülönbözőbb ügyfelek használnak fel. E képek némelyikének jelentős nemzetbiztonsági haszna van; a Galambok segítettek az elemzőknek például az észak-koreai és iráni rakéta- és rakétaprogramok nyomon követésében.

A 2010-es években a kommunikációs technológia is nagyot ugrott előre, mondta Stallmer, utalva a nagyobb kapacitású szélessávú műholdak indítására. És még ennél is sokkal nagyobb dolgok várhatók e tekintetben. A SpaceX 2019-ben indította el az első 120 Starlink-űrtávcsövet, és végül akár 12 000 ilyen műholdat is fel akar bocsátani a magasba (ebből még az év vége előtt további 60-at). Több más vállalatnak, például a OneWebnek és az Amazonnak is hasonló céljai vannak. (Ezek a tervezett megakonstellációk azonban némi ellentmondással járnak. A csillagászok aggodalmukat fejezték ki azzal kapcsolatban, hogy a Starlink és társai hogyan befolyásolják majd megfigyeléseiket, az űrkutatási közösség más tagjai pedig az ilyen űrhajók által jelentett űrszemétveszély miatt aggódnak.)

A 2010-es években az ISS kereskedelmi hasznosítása is fokozódott. A texasi székhelyű NanoRacks például, amely segít az ügyfeleknek felszereléseik felállításában és működtetésében az állomáson, 2010-ben vetette meg az első lábát a Föld körüli pályán keringő laboratóriumban.

A NASA ösztönözte ezt a tendenciát, valamint a magántevékenység fokozódását a mélyűrben. Az elmúlt egy-két évben például az amerikai űrügynökség elkezdett helyet foglalni a kereskedelmi holdraszállókon.

A tudományos kísérletek és technológiai demonstrációk Holdra szállítása ezekkel a magánrobotjárművekkel segíteni fogja a NASA-t abban, hogy 2024-re bakancsot tegyen a Hold felszínére, és a 2020-as évek végére fenntartható emberi jelenlétet hozzon létre a Föld legközelebbi szomszédján és környékén, mondták az ügynökség tisztviselői. Sőt, a NASA még azt is szeretné, ha a magánszektor segítene abban, hogy ezek az űrhajósok eljussanak a Hold felszínére és vissza.

Ez persze csak egy kis ízelítő az elmúlt évtized előrelépéseiből; túl sok van ahhoz, hogy egyetlen cikkben részletezzük őket.

Kapcsolódó cikkek: Stallmer szerint több tényező is mozgatórugója ennek a fejlődésnek. Az egyik legnagyobb katalizátor az űrbe jutás költségeinek csökkenése.

“Ha az embereknek 50%-kal kevesebbet kell költeniük egy hasznos teher felbocsátására, az lehetővé teszi számukra, hogy nagyobb piacot nyissanak a fejlesztés terén, amit a földön megtehetnek és megépíthetnek” – mondta Stallmer a Space.com-nak.

És amit a földön tudnak építeni, az egyre hatékonyabb és alkalmasabb, tekintettel az elektronika egyre növekvő miniatürizálására, amit a Planet galambraj példáz. Az is segít, hogy ez a két oldal – az indítás és a hasznos teher – az utóbbi években egyre nagyobb szinergiában működik, mondta Stallmer, megjegyezve a kereslet és a kínálat jobb összehangolását az űrszektorban.

Az űrvállalkozások a 2010-es évek során egyre könnyebben jutottak magántőkéhez is, mondta Stallmer. A számok ezt alátámasztják: A Space Angels kockázatitőke-társaság szerint 2009 óta 24,6 milliárd dollárt fektettek be a kereskedelmi űrszektorba – és ebből 5 milliárd dollárt csak 2019 első három negyedévében pumpáltak be.

A befektetők zsebeit legalábbis részben az olyan vállalatok által az évtized során elért sikerek nyitották meg, mint a SpaceX, a Blue Origin és a Virgin Galactic (amelyek 2018 decemberében és 2019 februárjában mérföldkőnek számító legénységi tesztrepüléseket hajtottak végre a szuborbitális űrbe). És ezek a nagy hírű úttörők más módon is előrevitték az iparágat, mondta Stallmer.

Az ilyen vállalatok inspirálták az embereket, hogy saját űrvállalkozásokat indítsanak, és tehetséggel is megtöltötték őket. Például a feltörekvő Relativity Space hordozórakéta-szolgáltatót, amely nemrég jelentette be, hogy a legutóbbi finanszírozási körben 140 millió dollárt gyűjtött a befektetőktől, Tim Ellis és Jordan Noone – a Blue Origin, illetve a SpaceX öregdiákjai – alapította 2015-ben.

Nem olyan gyorsan

De nem volt minden bor és rózsa a 2010-es években a magánűrhajózás számára. Sokkal nehezebb volt mérföldköveket elérni egy különösen kiemelt területen: az emberes űrrepülésben.

Gondoljunk csak a Virgin Galacticra, amely hatszemélyes űrhajójával, a SpaceShipTwo-val fizető ügyfeleket kíván a szuborbitális űrbe és vissza repíteni. A vállalat már majdnem készen áll a startra, de az ütemterv az évek során jelentősen jobbra tolódott. Még 2004-ben ugyanis Richard Branson azt jósolta, hogy újonnan alapított cége 2007-re megkezdi a kereskedelmi célú űrutazást.

A Blue Origin New Shepardját ember szállítására is tervezték, de egyelőre még nem rendelkezik legénységi repüléssel, bár ez valószínűleg hamarosan megváltozik. (Nehéz sokat mondani a New Shepard időbeli eltolódásairól, mert a Blue Origin 19 éves története során többnyire kerülte a céldátumok nyilvános bejelentését.)

Aztán ott vannak a személyzetet szállító orbitális járművek. A NASA 2010-ben kezdte el ösztönözni ezeknek az űrhajóknak a fejlesztését az ügynökség kereskedelmi legénységi programján keresztül, hogy betöltsék a hamarosan nyugdíjba vonuló űrsiklóflotta helyét. 2014 szeptemberében a Boeing és a SpaceX került ki a verseny nagy nyertesei közül, és mindketten több milliárd dolláros szerződést kaptak a NASA űrhajósainak az ISS-re és onnan való elszállítására.

A SpaceX Crew Dragon és a Boeing Starliner a tervek szerint hamarosan, talán 2020-ban megkezdi ezt a taxiszolgáltatást. De ez megint csak később van, mint ahogy azt az elsődleges érdekeltek remélték. Amikor a NASA illetékesei 2014 szeptemberében bejelentették a SpaceX és a Boeing üzletét, azt mondták például, hogy remélik, hogy a két kapszula közül legalább az egyik 2017-re üzemkész lesz.

A késésekért részben az USA-t terheli a felelősség. Kongresszus, amely az első években nem finanszírozta megfelelően a Commercial Crew Programot – mondta John Logsdon űrpolitikai szakértő, a washingtoni George Washington Egyetem Elliott School of International Affairs professzor emeritusa, a politikatudomány és nemzetközi kapcsolatok professzora

De a várakozás egy egyszerű és kijózanító valóságot is megerősít a felfedezéssel kapcsolatban: “Az emberes űrrepülés nehéz” – mondta Logsdon a Space.com-nak.

Kapcsolódó: “Az emberes űrrepülés nehéz”: Űrutazás:

Számtalan példa igazolja ezt. A Virgin Galactic fejlődését például két halálos baleset is hátráltatta, az egyik 2007-ben a földön, a tervező és gyártó partner Scaled Composites létesítményeiben, a másik pedig 2014-ben, az első SpaceShipTwo jármű, a VSS Enterprise rakétahajtású tesztrepülése során. A SpaceX Crew Dragon kapszulája pedig, amely márciusban egy történelmi, személyzet nélküli demonstrációs repülést hajtott végre az ISS-re, már nem létezik; egy hónappal később egy földi tesztbaleset során megsemmisült, ami némileg visszavetette a SpaceX-et.

És éppen ma (dec. 20-án) a Boeing Starlinere problémákat tapasztalt első orbitális küldetése során, egy személyzet nélküli tesztrepülésen, amelynek az ISS-re kellett volna mennie. A kapszula időzítő rendszerének hibája megakadályozta ezt a randevút, és a Starliner most a tervek szerint vasárnap reggel (dec. 22.) úgy tér vissza a Földre, hogy nem érte el számos fontos tesztrepülési célját.

De ezek a cégek dolgoznak az ilyen problémákon, és izgalmas dolgok lehetnek a láthatáron túl. Látni a Crew Dragon, a Starliner, a SpaceShipTwo és a New Shepard teljes üzembe helyezését elég izgalmas lesz. De nem sokkal később egy magánűrhajó először szállíthat embereket a mélyűrbe. Végül is a SpaceX egy 100 személyes, Mars-kolonizáló űrhajón dolgozik Starship néven, és a japán milliárdos Yusaku Maezawa már lefoglalt egy Hold körüli repülést 2023-as céldátummal.

“A 2010-es évek a “készülődésről” szóltak, és most már közel vagyunk a készenléthez” – mondta Logsdon a magánemberes űrrepülésről. “Remélhetőleg 2020-ban már “elkezdődik”.”

• 3D-nyomtatás az űrben: A Photo Gallery
• Reusable Rocket Launch Systems: How They Work (Infographic)
• Starship and Super Heavy: SpaceX’s Mars-Colonizing Transportation System

Szerkesztői megjegyzés: A cikket december 20-án 18:00 órakor (EST) frissítettük a Starliner orbitális tesztrepülése során tapasztalt nehézségekről szóló hírekkel.

Mike Wall könyve az idegen élet kereséséről, a “Out There” (Grand Central Publishing, 2018; illusztrálta Karl Tate) már megjelent. Kövesse őt a Twitteren @michaeldwall. Kövessen minket a Twitteren @Spacedotcom vagy a Facebookon.