Cifka Miklós
SpaceX, a modern űrcég mintaképe II. rész
Elon Musk jelenleg a legjobb úton halad afelé, hogy neve a privát űripar úttörőjeként maradjon fent. Vajon jogosan?
A cikksorozat első része
Az új üstökös, a Falcon 9
A Falcon 9 első fokozata sokkal nagyobb, mind a Falcon 1-esé, ám azonos elvek alapján építették és a rakéta nevében szereplő módon kilenc darab Merlin 1C hajtóművel rendelkezik. A rakéta egyik különleges tulajdonsága, hogy még úgy is képes a terhét Föld körüli pályára állítani, ha repülés közben az első fokozat egyik hajtóműve leáll. Ez persze jól hangzik a médiában, csak azt is tegyük hozzá, hogy a konkurensek többsége egyszerűen sokkal kevesebb hajtóművel éri el ugyanezt a teljesítményt, így ott egyszerűen nincs mód ilyesmire. Másfelől viszont azt is el kell ismerni, hogy a Merlin nagyon egyszerű, mintegy negyed annyi alkatrészből áll, mint az űrsiklónál használt SSME hajtómű. Márpedig a nagy álmoskönyv szerint a több alkatrész több hibaforrást is jelent egyben.
Elon Musk és a Falcon 9 - klikk a nagy verzióért
Egy másik jellemzője a Falcon rakétáknak, hogy indításkor a rakéta le van rögzítve és csak az után engedik útjára, ha mindegyik hajtómű beindult és a rakéta minden rendszere tökéletesen működik. Ha nem így van, akkor az indítást megszakítják. Természetesen ez sem új találmány, az űrsikló is hasonló megoldást használ. Ott az SSME hajtóművek beindítása és szabályos működése után indították csak be a szilárd hajtóanyagú gyorsítórakétákat, és robbantják le a rögzítő csavarokat.
A Falcon 9 a harmadik repülésére előkészítve
A Falcon 9 második fokozata alapvetően ugyanolyan, mint az első; azonos az átmérő, a szerkezet és még a tartályai is hasonlóak, csak rövidebb az egész, és már csak egyetlen rakétahajtómű található rajta, amely a Merlin 1C légüres térben való működésre optimalizált változata. Szemben a Falcon 1-el, itt az üzemanyag ellátást nem túlnyomással oldják meg, hanem - ahogy az első fokozatban is - turbószivattyúval. Az üzemanyaggal feltöltött 308 tonnás rakéta 10 450 kg-ot képes alacsony Föld körüli pályára, vagy 4540 kg-os geostacionárius pályára állítani, hozzávetőleg 56 millió dollárért.
Balra a SpaceX cég Falcon 9 rakétája és Dragon teherűrhajója,
jobbra az Orbital cég Antares rakétája és Cygnus teherűrhajója
A Falcon 9-et eredetileg a SpaceX saját pénzből tervezte megépíteni, a Falcon 1 (feltételezett) sikere után. Csakhogy a cég megpályázta a NASA COTS (Commercial Orbital Transportation System ~ Kereskedelmi Űrszállító Rendszer) tenderét és ott nyert is, 278 millió dollárt a Falcon 9-re, illetve a Dragon űrhajóra (erről később). A COTS célja az, hogy az űrsikló nyugdíjba vonulása után az Egyesült Államok saját erőből képes legyen ellátmányt szállítani az ISS űrállomásra. Ezt a feladatot korábban az orosz Progresz teherűrhajók illetve az űrsiklók látták el, azóta ugyebár a Progresz maradt, és csatlakozott hozzá az európai ATV és a japán H-II.
A COTS keretében a NASA két civil céget bízott meg, először hogy demonstrálják a képességet arra, hogy képesek a teherhajót felküldeni, illetve majd azt az ISS-el randevúzni. 12 indítást a SpaceX nyert el, nyolcat pedig az Orbital. A Falcon 9 volt tehát a SpaceX eszköze, hogy a teherűrhajóját a világűrbe juttassa, csakhogy ehhez kell egy teherűrhajó is.
Ez itt a Dragon űrhajó logója; beugrik róla bárkinek is a Paff, a bűvös sárkány? :)
Ez pedig a Dragon. A név Elon Musk szerint a Puff, the magic dragon (Paff a bűvös sárkány)-tól ered, noha az űrhajó logója már nem igazán emlékeztet a zöld, gyerekbarát sárkányra. A Dragon látszólag követi az Apollo (és ezáltal az Orion) felépítését, adva van egy műszaki modul és egy kúp alakú parancsoki modul, csakhogy a mélységekben azért nagyon a különbség is, ugyanis a "parancsnoki modul" ez esetben maga az űrhajó, míg a "műszaki modul" igazából egy "csomagtartó" (angolul Trunk, ami szó szerint csomagtartót illetve utazóládát jelent).
A Dragon maga egy csonka kúp alakú űrkapszula. 4,4 méter hosszú és 3,6 méter átmérőjű, nyomásálló belső térfogata 10 köbméter. Viszonyításképpen az Apollo parancsnoki modulja 3,4 méter hosszú és 3,9 méter átmérőjű volt, belső térfogata 5,9 köbméter. A kúp alján körbe vannak elhelyezve az üzemanyag-tartályok, a 18 darab, egyenként 400N tolóerőt biztosító Draco “mindenes" hajtómű, a fedélzeti elektronika és az ejtőernyők. A Draco hajtóművek azért “mindenesek" mert ezek felelnek az űrhajó minden kormány- és pályaváltoztatásáért, tehát nincs a műszaki modulban hajtómű, ahogy az Apollo esetében. A nyomásálló szekciónak van egy dokkolóajtaja a tetején és egy beszállóajtaja az oldalán. Ugyanis - noha erre a NASA nem kérte a COTS-on belül - a Dragon eleve úgy lett tervezve, hogy képes legyen embereket is szállítani.
A Dracon űrhajó az űrben, miközben az egyik Draco hajtóműve működésbe lép - klikk a nagy verzióért
A kapszula alján található a PICA-X (Phenolic Impregnated Carbon Ablator - X ~ Fenollal Átitatott Szén-alapú Elégő hőpajzs, az X a SpaceX-re utal), a NASA által a Stardust programnál használt hővédő pajzs továbbfejlesztett, olcsóbb verziója, amelyet úgy méreteztek, hogy a Marsról visszatérő Dragon számára is elegendő védelmet nyújtson. (Kicsit sarkítva: minél messzebbről tér vissza az űrhajó, annál nagyobb lesz a beérkezési sebessége, emiatt pedig annál komolyabb hővédő pajzzsal kell ellátni.)
Ha a légkör eléggé lefékezte és a sűrűbb rétegekbe ért, a Dragon három nagy ernyőt bont. Ahogy minden "kiegészítő", ezek is a szélesebbik peremnél vannak elhelyezve, lévén a kúp tetején a zsilipajtó helyezkedik el, és ott nincs hely a számukra. Egy ferde csatornában vannak elhelyezve az ernyők tartókábelei, és a csatorna tetején (majdnem a kapszula tetején) van az ernyők rögzítései pontja. A kapszula pedig végül az óceánra száll alá, ahogy az amerikai kapszulák (Mercury, Gemini és Apollo) is tették őelőtte.
A SpaceX irányító központja a Dragon C2 befogásakor
Az űrhajót a "szokásnak megfelelően" a Földről irányítják, a SpaceX kaliforniai bázisáról, az űrállomást megközelítve pedig az annak fedélzetén elhelyezett távirányító rendszerrel irányítják az űrhajósok az űrállomás közvetlen közelébe, ahol aztán a CanadArm2-vel befogják, és annak segítségével dokkolják. Ehhez segítséget nyújt a DragonEye, ez az űrkapszula orrában elhelyezett, LIDAR-t (lézeres távolságmérő és képalkotó) illetve hőképalkotót egybefoglaló rendszer.
Az STS-127 repülésnél az Endeavour magával vitt egy DragonEye-t, itt látható, hogy a LIDAR hogy képezte le az űrállomás dokkolórészét
A "csomagtartó" elsődleges feladata nevéből is sejthetően egyfelől a tehertér biztosítása a maga 14 köbméternyi nem túlnyomásos rakterével (de tervben van egy meghosszabbított, extend változat is, 34 köbméteres raktérrel), másfelől pedig energiaellátást biztosít a kapszulának két, a Föld körüli pályán kinyíló napelemtáblájával és akkumulátoraival. Miután a Dragon feladata a teherszállítás, ezért az űrállomásra 3310 kg-nyi hasznos terhet vihet a kapszulában és további 3310 kg-ot a műszaki modulban.
Amiben a Dragon a többi kiszolgáló űrhajó előtt jár az az, hogy a kapszulában 2500 kg-nyi terhet vissza is képes hozni a Föld felszínére, márpedig az űrsikló nyugdíjazása óta erre nem igazán volt mód. A Szojuz űrhajókban a három űrhajós mellett már nem nagyon marad hely és kihasználatlan kapacitás, a Progresznek, az ATV-nek és a H-II-nek, illetve a Cygnusnak pedig nincsen visszatérő modulja. Meg kell még említeni még az űrhajó harmadik részegységét, egy kompozit műanyag lekerített orr-részt, amely a légellenállás csökkentése céljából található az űrhajó orrán.
A Sólyom 9 és a Sárkány szárnyalása
A Falcon 9 mindössze négy év és hozzávetőleg 300 millió amerikai dollár árán meg is valósult, az első repüléshez pedig a Dragon súlymakettjét vitte magával, amely külsőre megegyezett a valódi űrhajóval. Az indításra még 2009-ben került volna sor, ám különböző tényezők miatt többször is csúsztatni kellett, és végül 2010. június 4-én indulhatott útjára.
Az első Falcon 9 startja - klikk a nagy verzióért
Az első indítási kísérletnél alig pár másodperccel a visszaszámlálás vége előtt a műszerek szokatlan értékeket jeleztek az egyik hajtóműnél, ezért a visszaszámlálást félbeszakították. Mint kiderült, egy érzékelő hibásodott csak meg, így alig több, mint egy óra múlva immár sikeresen elstartolt a rakéta. Mind az indulásnál, mint a második fokozat leválása után ugyan megfigyeltek némi előre nem várt forgásirányú mozgást, de a Falcon 9 második fokozata a hozzá rögzített súlymakettel sikeresen pályára állt.
A Falcon 9 első útjáról készült videó
A COTS keretében a NASA három sikeres repülést várt el a SpaceX-től. Az elsőnél még csak az volt az elvárás, hogy sikeresen pályára álljanak, ez tehát ki lett pipálva. A másodikban, hogy már irányítottan visszatérjen a légkörbe és egy darabban le is érkezzen. Ennek az időpontját 2008. második felében állapították meg még 2006-ban. A Merlin hajtómű problémái miatt végül erre az útra csak 2010. december 10-én került sor, a második Falcon 9 indításkor. Az indítás előkészítésekor azonban a második fokozat hajtóművénél észrevették, hogy a fúvócső harangjának alján több repedés található. Rövid tanácskozás után a fúvócső alsó, mintegy 120 centiméteres részét levágták, mivel úgy vélték, hogy a rakétahajtómű teljesítménye még így is bőven elegendő lesz a feladathoz.
A Falcon 9 második, és a Dragon első útjának összefoglalója
Az indításra 2010. december 8-án került sor, ám ismét csak a második visszaszámlálásig jutottak, mivel az elsőt meg kellett szakítani egy hibajelzés miatt. A Falcon 9 egy teljes értékű Dragon-t állított 300 km-es magasságú körpályára, továbbá több nano-műholdat, amelyeket az Amerikai Hadsereg (US ARMY) és az Amerikai Nemzeti Felderítési Iroda (US National Reconaissance Office; ők üzemeltetik az összes amerikai kémműholdat) bízott rájuk. A Dragon leválása után kétszer kerülte meg a Földet, majd a Csendes-óceánba sikeresen leszállt. Mint utólagosan kiderült, egy nagy kerek francia sajt volt az "utas" a fedélzetén, utalva a Monthy Python sajtboltos jelenetére, a sajttartó tetejét pedig a Top Secret c. film gumicsizmás tehene díszítette.
Az első Dragon "utasa", egy Le Brouere sajt
Visszatérve az útra, miután a Dragon levált és a műholdakat kibocsátották, a második fokozatot újra begyújtották és egészen 11 000 km-es magasságig jutottak vele. Az Falcon 9 és a Dragon egyaránt jól teljesített, így a SpaceX arra kérte a NASA-t, hogy a COTS tervezett második útját - ahol a Dragon csak megközelítené az űrállomást - és a harmadik utat - ahol már dokkolásra is sor kerül - vonják össze. A NASA némi huzavona után kötélnek állt.
Balra a már visszatért első Dragon, középen az útra éppen felkészítendő Dragon C2, jobbra pedig a harmadik sárkány félkészen
A Dragon űrhajó második repülése azonban korántsem indult gördülékenyen. Noha már 2011. júniusára tervezték indítását, többszörös csúszás (például azért, mert az űrállomás személyzetét a Dragon irányítására nem képezték ki időben) és időpont-ütközés (figyelembe kell venni az ISS-hez érkező Szojuz űrhajókat, illetve a többi teherűrhajó előre lefixált időpontját is), mellé végül a Dragon fedélzeti számítógépének programcsomagja csak a sokadik nekifutásra ment át a NASA tesztjein.
A Dragon C2 összepárosítása a "csomagtartójával" - klikk a nagy verzióért
Mindezek miatt végül 2012. május 19-ére tűzték ki a sokadik időpontot. A visszaszámlálás azonban mindössze fél másodperccel az útnak engedés előtt ismét meg lett szakítva, miután az 5. hajtóműben a normálisnál magasabb nyomást mértek. A hibát okozó csapot ugyan gyorsan kicserélték, ám az indítási ablak - az az időintervallum, amelyen belül az indítást végre lehet hajtani - olyan szűk volt, hogy meg kellett várni a következőt, amely május 22-ére esett.
A Falcon 9 / Dragon C2 indítása - klikk a nagy verzióért
Ezúttal már minden simán ment, és a Dragon pályára állt. Még elég messzire az ISS pályájától kinyitották a napelemtáblákat (a Dragon most először repült műszaki modullal, így az első eset volt), a szenzormodult, és letesztelték minden téren a vártaknak megfelelően viselkedik-e az űrhajó. A második napon az első pályaemelést hajtották végre, hogy jobban megközelítsék az űrállomást, majd a harmadik napon először 10, majd 2,5 kilométerre közelítette meg az űrállomást. Itt az állomás személyzete felvette a rádiókapcsolatot a Dragonnal, és egy sorozat manővert hajtottak végre vele, tesztelve az irányítórendszert és az űrhajó viselkedését, majd biztonságos távolságba irányították, ahol a következő napig keringett tovább.
Sárkánylátogatás az űrállomás kupolájából fényképezve - klikk a nagy verzióért
A negyedik napon újra átvették az irányítást, és szép fokozatosan egyre közelebb és közelebb kormányozták a ISS-hez a Dragont, és minden egyes manőver előtt Go/No-Go (mehet / nem mehet) ellenőrzést hajtottak végre. Végül belépett az űrállomás "biztonsági körébe" (KOS, Keep-on-Safe, szabadosan fordítva biztonsági zóna, amelyen belül csak dokkolási szándékkal érkező űrjármű kerülhet), majd több fokozatban 30 és végül 10 méterre közelítette meg az állomást. Ebből a távolságból a CanadArm2 befogta, és az amerikai Harmony modulhoz mozgatta, majd végül dokkolta.
A Drangont grabancon ragadja az űrállomás robotkarja - klikk a nagy verzióért
Az ISS személyzete kinyitotta az ajtókat, kipakolta a mintegy 460 kg-nyi rakományt (a biztonság kedvéért csak könnyen pótolható és nem létfontosságú ellátmányt szállítottak, elvégre ez csak egy tesztút volt), majd bepakolt 660 kg-nyit a visszaútra. Végül május 31-én a CanadArm2 eltávolította az űrállomástól, elengedte, és a Dragon hazaindult. Először eltávolodott az űrállomástól, majd leoldotta a műszaki modult, végül pedig a Draco hajtóműveit begyújtva egy deorbitáló manőverrel belépett a légkörbe, hogy aztán mindegy 450 km-re Kalifornia partjaitól vízre szálljon.
A vízre szállt Dragon C2-t készítik elő a hajóra emeléshez
A NASA sikeresnek minősítette a COTS összevont második útját. A jelenlegi ütemterv szerint idén két, immár teljes értékű ellátmány-szállító küldetésre indulhat a Sárkány. Az első szeptember 24-én, a második december 15-én, majd 2013-ban még két, 2014-ben három, 2015-ben pedig öt alkalommal.
A Dragon család szaporodik...
A Dragon tervezésekor eleve úgy számoltak, hogy képes legyen emberek szállítására is, ezt a verziót Dragonrider-nek (Sárkánylovas) hívják az utóbbi időben. A túlnyomásos szekcióba hét ülés került (az alsó sorba három, a felső sorba négy), egy létfenntartó rendszerrel és egy irányítókonzollal egyetemben. Azonban egy kritikus dolgot meg kell ehhez még oldani, mégpedig a mentőrendszert.
A Dragon hét fős személyzetének elhelyezése
A Szojuz, SzenCsu és Apollo esetében egy mentőtorony található az űrhajó orrán, amelynek rakétahajtóművei szükség esetén villámgyorsan kiemelhetik az űrhajót (illetve a parancsnoki modult) a veszélyzónából. A SpaceX más megközelítésben gondolkodik: nyolc igen erős SuperDraco hajtóművet szerelne az űrkapszula peremére, ezek pedig egyenként 67 000 newton tolóerőt képesek leadni (egész pontosan 167,5x nagyobbat, mint a Draco hajtóművek). Ez a nyolc rakétahajtómű pedig nem csak a vészhelyzetben segítene, de egyben azt tervezik, hogy később az űrkapszula a szárazföldre szállhat le, és a hajtóművek erejére támaszkodva landolhat ejtőernyő helyett.
A SuperDraco tesztje 2012. januárjában
A cég a Dragonriderrel pályázik a CCiC (Commercial Crew integrated Capability ~ Integrált Kereskedelmi Személyszállítási Képesség) néven jelenleg zajló tenderen, amelyre a NASA 850 millió dollárt kért a költségvetésből (bár valószínűleg ennél kevesebbet kap majd - szokás szerint), a célja pedig az űrállomás kiszolgálása kereskedelmi alapon. Szintén nemrég a SpaceX és a Bigelow Aerospace bejelentette, hogy közösen dolgoznak azon, hogy a Bigelow BA330 felfújható űrállomást (amelyet várhatóan 2015-ben állítanak pályára) kiszolgálják a Dragonriderrel. Ez egyébként csak azért érdekes, mert a Bigelow a Boeing-al közösen a CST-100 űrkapszulán dolgozik
A Dragon civil személyzet nélküli (teherszállító) változatát DragonLab néven nevezi a cég. Eddig két ilyet látni a SpaceX indítási terveiben, egyet 2014-ben, egyet pedig 2015-ben. Ezek pontos tartalma és feladatköre még nem ismert, lehetnek például a Bigelow űrállomás kiszolgáló útjai vagy lehetnek kereskedelmi kutatási célú utak, ahol a raktérben elhelyezett modulokban automatikus rendszerek hajtanák végre a feladatokat.
Dragonok a Marson, ugye mindenki látja, hogy csak talajmintagyűjtés forog a fejükben? :) - klikk a nagy verzióért
A negyedik változat a Red Dragon (Vörös Sárkány), és a NASA szakembereivel együtt Mars-missziókra szánt űrhajókat takarja. Először személyzet nélküli Mars-szondák indulnának, amelyek letesztelnék a hővédő pajzsot, illetve hogy a SuperDraco hajtóművekkel lehetséges-e a puha leszállás a Mars felszínén. Persze hivatalosan a cél az, hogy az űrhajó fedélzetén lévő talajfúróval egyméteres mélységbe leássanak vízjég után kutatva; ha adnak rá pénzt, akkor 2018-ban indulhat is a vörös bolygó felé. A program alig rejtett célja azonban nem más, mint az emberes Mars-utazás, még ha hosszabb távon is.
Tényleg minden ilyen szép?
Az első Falcon 1 indítás előtt Elon Musk azt nyilatkozta, hogy három indítási kudarcot képes a vállalat elviselni. A Falcon 1 első három indítása pedig kudarc is lett, az első sikeres, sorrendben pedig negyedik csak egy súlymakettet vitt magával. Az ötödik, és úgy tűnik utolsó Falcon 1 szállította az eddigi egyetlen valóban kereskedelmi terhet, a RazakSat műholdat. Azóta a SpaceX gyakorlatilag a NASA tápszerén élt, működési költségeinek mintegy felét biztosította az állami űrhivatal. Ettől függetlenül a SpaceX per pillanat üstökösként ívelő pályát ír le. A Falcon 9 számára a 12 NASA által bérelt ISS ellátmányt szállító indítás mellett további 26 megrendelés van a listán, de még idén tervezik a nagyobb teljesítményű és megbízhatóbb Merlin-1D hajtóművekkel szerelt Falcon 9 v1.1 változat első útját és az első Falcon Heavy indítást is.
Elon Musk a Falcon Heavy-t ecseteli
A Falcon Heavy alapjában egy Falcon 9, amelynek az első fokozata mellé még két első fokozatot rögzítettek, így 27 darab Merlin 1D hajtóművel rendelkezik majd. A három első fokozat - vagy két nulladik és egy első fokozat, kinek hogy tetszik - egyaránt 9-9 hajtóműve bír, a teherbírása pedig 56 tonna, amely nagyobb, mint bármelyik jelenleg működő hordozórakétáé. (A SpaceX sajtóanyaga azt állítja, hogy a Saturn V. óta nem volt ilyen erős rakéta, ám ez nem igaz, hiszen a szovjet Enyergia hordozórakéta a maga mintegy 100 tonnás teherbírásával kétszer repült az 1980-as években). És ez még mindig nem a vége az álmoknak, mert a Falcon Heavy második verziója már csupán 3 darab Merlin 2 hajtóművel fog rendelkezni és a sorban jönnek a Falcon X, Falcon X Heavy és Falcon XX óriásrakéták is, utóbbiak már száz tonna feletti teherbírással.
Bal oldalon a Saturn V., mellette a Falcon család
A Falcon 9-nek saját maga is konkurenciát állít. A StratoLaunch nevű cég - amely a Scaled Composites, a SpaceX és a Dynetics nevű cégek közös leányvállalata - azt tervezi, hogy egy gigászi kéttörzsű repülőgéppel a levegőből egy öt hajtóműves Falcon változatot indítanak. A megoldás ugyan kevesebb hasznos terhet ígér, mint a Falcon 9, ám az első fokozat így repülőgép lesz, amelynek gázturbinái sokkal hatékonyabbak a rakétahajtóműveknél, és a repülőgép minden alkalommal újra felhasználható, vagyis olcsóbban indulhat, mint a Falcon 9.
A StratoLaunch elképzelés fantáziarajza
Itt lappang ugyanis a SpaceX legfájóbb pontja. Az újrafelhasználás. A Falcon rakéták első fokozatának ejtőernyővel kellene visszaérkezniük a tengerre, hogy a partra vontatva őket újra felkészíthessék azokat a következő repülésre. A tervezéskor gondjuk volt arra, hogy a sós vizet jól bírják a szerkezeti anyagok, és a feltételezések szerint a hajtóművek egy viszonylag egyszerű és olcsó karbantartás után (ahol kifizetődik, hogy kevés alkatrészből állnak) újra felemelkedhetnek majd a Földről. Csakhogy eleddig egyetlen fokozatot se sikerült visszahozni épségben, mivel - ezt ugyan nem nagyon részletezik a sajtóanyagok, de - a Falcon 9 első útján nem nyílt ki rendesen az ejtőernyő. Márpedig az újrafelhasználás a kulcs az olcsósághoz, hiszen az indítási költségből, ami a Falcon 9 esetén ugyebár mintegy 56 millió dollár, az üzemanyag mindössze 200 000 dollár. Ha sikerülne az első, vagy akár mindkét fokozatot relatíve épségben megőrizni, akkor az drasztikus hatással lenne a költséghatékonyságra.
A SpaceX elképzelése a teljesen újrafelhasználható Falconról
Az ejtőernyő azonban a jelek szerint nem igazán válik be, ezért más irányba fordulnak: a Grasshopper (Szöcske) nevű rakétával a függőleges leszállást szeretnék tesztelni. Ez a Falcon 9 első fokozatára hasonlít, de csak egyetlen Merlin-1D hajtóművel és négy masszív lábbal bír, ám még így is képes elszakadni a földtől, lévén nem visz más súlyt. A cél az, hogy a rakéta felemelkedjen, majd szuperszonikus sebességet érjen el, lelassuljon, és végül a hajtómű erejére támaszkodva biztonságosan leszálljon. A hosszú távú cél az, hogy a Falcon 9 mindkét fokozata képes legyen függőlegesen leszállni.
Ehhez szükség lesz némi hővédő pajzsra is, főleg a második fokozatnál, továbbá a rakéta teherbírása jelentősen, a becslések szerint 40%-al alacsonyabb lesz, hiszen az üzemanyag egy részét arra kell felhasználni, hogy a rakéták leszállhassanak. Ráadásul a hajtóművek tolóerejének szabályozhatónak kell lennie. A Merlin-1A és -1C esetében ez a lehetőség még nincs meg, a Falcon 9 például emelkedés közben, amikor mind a 9 hajtómű teljes tolóerejére nincs szükség, két hajtóművet lekapcsol. A Merlin-1D tolóereje 70 és 100 százalék között szabályozható lesz, ám ez feltehetően kevés lesz az üdvösséghez.
Készül ezen kívül a sokkal nagyobb méretű és teljesítményű Merlin-2, továbbá egy Raptor nevű folyékony oxigént és folyékony hidrogént elégető hajtómű is. Utóbbi a Falcon 9 (és Falcon Heavy) második fokozatában kaphat helyet. A Merlin-1C és -1D hajtóműveknél jóval hatékonyabb lehet ugyanis a folyékony hidrogén üzemanyaggal, ám ennek ára az, hogy az üzemanyagot jóval nehezebb tárolni, köszönhetően annak, hogy nem sokkal az abszolút nulla fok felett kell tartani a hőmérsékletét.
A DragonRider látogatása a Bigelow űrállomáson
Egyszóval tervek terén jól áll a SpaceX, a zsebükben van egy zsíros megrendelés már a NASA-tól, a Falcon 9 igen versenyképes a piacon (noha korántsem a legolcsóbb, mint ahogy azt ígérték), alkalmazottai száma az elmúlt másfél évben megduplázódott, és általánosan is a média figyelmének a középpontjába került. A konkurens (jobbára szintén NASA-tápon élő) űrcégek kétségbeesetten próbálják valahogy felhívni magukra a figyelmet, az Orbital a Dragonnal versengő Cygnus űrhajójára és a Falcon 9-el vetélkedő, ám annál szerényebb képesség Antares rakétájára, a Boeing és Bigelow a CST-100 űrkapszulájára, a SierraNevada pedig apró űrrepülőgépére, a DreamChaser-re. Elon Musk és a SpaceX azonban vitathatatlanul ellopta a showt.
Nem vitás, hogy a civil űrcégek körül per pillanat a SpaceX a leglátványosabban fejlődő, és a legpotensebb, azt is nehéz lenne tagadni, hogy meghatározó szereplője az űr meghódításának és remélhetőleg fordulópontot hoz az alapvetően állami pénzről szóló űriparban (noha eddig elsősorban ő is ebből élt és még élni is fog egy ideig). Eközben pedig el lehet gondolkozni, hogy az olyan cégek, mint a Lockheed vagy a Boeing, amelyek éves nyeresége nagyobb, mint a SpaceX értéke, miért nem képesek felvenni a kesztyűt, amit ez a pimasz dél-afrikai bevándorló a képükbe dobott...
Az új üstökös, a Falcon 9
A Falcon 9 első fokozata sokkal nagyobb, mind a Falcon 1-esé, ám azonos elvek alapján építették és a rakéta nevében szereplő módon kilenc darab Merlin 1C hajtóművel rendelkezik. A rakéta egyik különleges tulajdonsága, hogy még úgy is képes a terhét Föld körüli pályára állítani, ha repülés közben az első fokozat egyik hajtóműve leáll. Ez persze jól hangzik a médiában, csak azt is tegyük hozzá, hogy a konkurensek többsége egyszerűen sokkal kevesebb hajtóművel éri el ugyanezt a teljesítményt, így ott egyszerűen nincs mód ilyesmire. Másfelől viszont azt is el kell ismerni, hogy a Merlin nagyon egyszerű, mintegy negyed annyi alkatrészből áll, mint az űrsiklónál használt SSME hajtómű. Márpedig a nagy álmoskönyv szerint a több alkatrész több hibaforrást is jelent egyben.
Elon Musk és a Falcon 9 - klikk a nagy verzióért
Egy másik jellemzője a Falcon rakétáknak, hogy indításkor a rakéta le van rögzítve és csak az után engedik útjára, ha mindegyik hajtómű beindult és a rakéta minden rendszere tökéletesen működik. Ha nem így van, akkor az indítást megszakítják. Természetesen ez sem új találmány, az űrsikló is hasonló megoldást használ. Ott az SSME hajtóművek beindítása és szabályos működése után indították csak be a szilárd hajtóanyagú gyorsítórakétákat, és robbantják le a rögzítő csavarokat.
A Falcon 9 a harmadik repülésére előkészítve
A Falcon 9 második fokozata alapvetően ugyanolyan, mint az első; azonos az átmérő, a szerkezet és még a tartályai is hasonlóak, csak rövidebb az egész, és már csak egyetlen rakétahajtómű található rajta, amely a Merlin 1C légüres térben való működésre optimalizált változata. Szemben a Falcon 1-el, itt az üzemanyag ellátást nem túlnyomással oldják meg, hanem - ahogy az első fokozatban is - turbószivattyúval. Az üzemanyaggal feltöltött 308 tonnás rakéta 10 450 kg-ot képes alacsony Föld körüli pályára, vagy 4540 kg-os geostacionárius pályára állítani, hozzávetőleg 56 millió dollárért.
Balra a SpaceX cég Falcon 9 rakétája és Dragon teherűrhajója,
jobbra az Orbital cég Antares rakétája és Cygnus teherűrhajója
A Falcon 9-et eredetileg a SpaceX saját pénzből tervezte megépíteni, a Falcon 1 (feltételezett) sikere után. Csakhogy a cég megpályázta a NASA COTS (Commercial Orbital Transportation System ~ Kereskedelmi Űrszállító Rendszer) tenderét és ott nyert is, 278 millió dollárt a Falcon 9-re, illetve a Dragon űrhajóra (erről később). A COTS célja az, hogy az űrsikló nyugdíjba vonulása után az Egyesült Államok saját erőből képes legyen ellátmányt szállítani az ISS űrállomásra. Ezt a feladatot korábban az orosz Progresz teherűrhajók illetve az űrsiklók látták el, azóta ugyebár a Progresz maradt, és csatlakozott hozzá az európai ATV és a japán H-II.
A COTS keretében a NASA két civil céget bízott meg, először hogy demonstrálják a képességet arra, hogy képesek a teherhajót felküldeni, illetve majd azt az ISS-el randevúzni. 12 indítást a SpaceX nyert el, nyolcat pedig az Orbital. A Falcon 9 volt tehát a SpaceX eszköze, hogy a teherűrhajóját a világűrbe juttassa, csakhogy ehhez kell egy teherűrhajó is.
Ez itt a Dragon űrhajó logója; beugrik róla bárkinek is a Paff, a bűvös sárkány? :)
Ez pedig a Dragon. A név Elon Musk szerint a Puff, the magic dragon (Paff a bűvös sárkány)-tól ered, noha az űrhajó logója már nem igazán emlékeztet a zöld, gyerekbarát sárkányra. A Dragon látszólag követi az Apollo (és ezáltal az Orion) felépítését, adva van egy műszaki modul és egy kúp alakú parancsoki modul, csakhogy a mélységekben azért nagyon a különbség is, ugyanis a "parancsnoki modul" ez esetben maga az űrhajó, míg a "műszaki modul" igazából egy "csomagtartó" (angolul Trunk, ami szó szerint csomagtartót illetve utazóládát jelent).
A Dragon maga egy csonka kúp alakú űrkapszula. 4,4 méter hosszú és 3,6 méter átmérőjű, nyomásálló belső térfogata 10 köbméter. Viszonyításképpen az Apollo parancsnoki modulja 3,4 méter hosszú és 3,9 méter átmérőjű volt, belső térfogata 5,9 köbméter. A kúp alján körbe vannak elhelyezve az üzemanyag-tartályok, a 18 darab, egyenként 400N tolóerőt biztosító Draco “mindenes" hajtómű, a fedélzeti elektronika és az ejtőernyők. A Draco hajtóművek azért “mindenesek" mert ezek felelnek az űrhajó minden kormány- és pályaváltoztatásáért, tehát nincs a műszaki modulban hajtómű, ahogy az Apollo esetében. A nyomásálló szekciónak van egy dokkolóajtaja a tetején és egy beszállóajtaja az oldalán. Ugyanis - noha erre a NASA nem kérte a COTS-on belül - a Dragon eleve úgy lett tervezve, hogy képes legyen embereket is szállítani.
A Dracon űrhajó az űrben, miközben az egyik Draco hajtóműve működésbe lép - klikk a nagy verzióért
A kapszula alján található a PICA-X (Phenolic Impregnated Carbon Ablator - X ~ Fenollal Átitatott Szén-alapú Elégő hőpajzs, az X a SpaceX-re utal), a NASA által a Stardust programnál használt hővédő pajzs továbbfejlesztett, olcsóbb verziója, amelyet úgy méreteztek, hogy a Marsról visszatérő Dragon számára is elegendő védelmet nyújtson. (Kicsit sarkítva: minél messzebbről tér vissza az űrhajó, annál nagyobb lesz a beérkezési sebessége, emiatt pedig annál komolyabb hővédő pajzzsal kell ellátni.)
Ha a légkör eléggé lefékezte és a sűrűbb rétegekbe ért, a Dragon három nagy ernyőt bont. Ahogy minden "kiegészítő", ezek is a szélesebbik peremnél vannak elhelyezve, lévén a kúp tetején a zsilipajtó helyezkedik el, és ott nincs hely a számukra. Egy ferde csatornában vannak elhelyezve az ernyők tartókábelei, és a csatorna tetején (majdnem a kapszula tetején) van az ernyők rögzítései pontja. A kapszula pedig végül az óceánra száll alá, ahogy az amerikai kapszulák (Mercury, Gemini és Apollo) is tették őelőtte.
A SpaceX irányító központja a Dragon C2 befogásakor
Az űrhajót a "szokásnak megfelelően" a Földről irányítják, a SpaceX kaliforniai bázisáról, az űrállomást megközelítve pedig az annak fedélzetén elhelyezett távirányító rendszerrel irányítják az űrhajósok az űrállomás közvetlen közelébe, ahol aztán a CanadArm2-vel befogják, és annak segítségével dokkolják. Ehhez segítséget nyújt a DragonEye, ez az űrkapszula orrában elhelyezett, LIDAR-t (lézeres távolságmérő és képalkotó) illetve hőképalkotót egybefoglaló rendszer.
Az STS-127 repülésnél az Endeavour magával vitt egy DragonEye-t, itt látható, hogy a LIDAR hogy képezte le az űrállomás dokkolórészét
A "csomagtartó" elsődleges feladata nevéből is sejthetően egyfelől a tehertér biztosítása a maga 14 köbméternyi nem túlnyomásos rakterével (de tervben van egy meghosszabbított, extend változat is, 34 köbméteres raktérrel), másfelől pedig energiaellátást biztosít a kapszulának két, a Föld körüli pályán kinyíló napelemtáblájával és akkumulátoraival. Miután a Dragon feladata a teherszállítás, ezért az űrállomásra 3310 kg-nyi hasznos terhet vihet a kapszulában és további 3310 kg-ot a műszaki modulban.
Amiben a Dragon a többi kiszolgáló űrhajó előtt jár az az, hogy a kapszulában 2500 kg-nyi terhet vissza is képes hozni a Föld felszínére, márpedig az űrsikló nyugdíjazása óta erre nem igazán volt mód. A Szojuz űrhajókban a három űrhajós mellett már nem nagyon marad hely és kihasználatlan kapacitás, a Progresznek, az ATV-nek és a H-II-nek, illetve a Cygnusnak pedig nincsen visszatérő modulja. Meg kell még említeni még az űrhajó harmadik részegységét, egy kompozit műanyag lekerített orr-részt, amely a légellenállás csökkentése céljából található az űrhajó orrán.
A Sólyom 9 és a Sárkány szárnyalása
A Falcon 9 mindössze négy év és hozzávetőleg 300 millió amerikai dollár árán meg is valósult, az első repüléshez pedig a Dragon súlymakettjét vitte magával, amely külsőre megegyezett a valódi űrhajóval. Az indításra még 2009-ben került volna sor, ám különböző tényezők miatt többször is csúsztatni kellett, és végül 2010. június 4-én indulhatott útjára.
Az első Falcon 9 startja - klikk a nagy verzióért
Az első indítási kísérletnél alig pár másodperccel a visszaszámlálás vége előtt a műszerek szokatlan értékeket jeleztek az egyik hajtóműnél, ezért a visszaszámlálást félbeszakították. Mint kiderült, egy érzékelő hibásodott csak meg, így alig több, mint egy óra múlva immár sikeresen elstartolt a rakéta. Mind az indulásnál, mint a második fokozat leválása után ugyan megfigyeltek némi előre nem várt forgásirányú mozgást, de a Falcon 9 második fokozata a hozzá rögzített súlymakettel sikeresen pályára állt.
A Falcon 9 első útjáról készült videó
A COTS keretében a NASA három sikeres repülést várt el a SpaceX-től. Az elsőnél még csak az volt az elvárás, hogy sikeresen pályára álljanak, ez tehát ki lett pipálva. A másodikban, hogy már irányítottan visszatérjen a légkörbe és egy darabban le is érkezzen. Ennek az időpontját 2008. második felében állapították meg még 2006-ban. A Merlin hajtómű problémái miatt végül erre az útra csak 2010. december 10-én került sor, a második Falcon 9 indításkor. Az indítás előkészítésekor azonban a második fokozat hajtóművénél észrevették, hogy a fúvócső harangjának alján több repedés található. Rövid tanácskozás után a fúvócső alsó, mintegy 120 centiméteres részét levágták, mivel úgy vélték, hogy a rakétahajtómű teljesítménye még így is bőven elegendő lesz a feladathoz.
A Falcon 9 második, és a Dragon első útjának összefoglalója
Az indításra 2010. december 8-án került sor, ám ismét csak a második visszaszámlálásig jutottak, mivel az elsőt meg kellett szakítani egy hibajelzés miatt. A Falcon 9 egy teljes értékű Dragon-t állított 300 km-es magasságú körpályára, továbbá több nano-műholdat, amelyeket az Amerikai Hadsereg (US ARMY) és az Amerikai Nemzeti Felderítési Iroda (US National Reconaissance Office; ők üzemeltetik az összes amerikai kémműholdat) bízott rájuk. A Dragon leválása után kétszer kerülte meg a Földet, majd a Csendes-óceánba sikeresen leszállt. Mint utólagosan kiderült, egy nagy kerek francia sajt volt az "utas" a fedélzetén, utalva a Monthy Python sajtboltos jelenetére, a sajttartó tetejét pedig a Top Secret c. film gumicsizmás tehene díszítette.
Az első Dragon "utasa", egy Le Brouere sajt
Visszatérve az útra, miután a Dragon levált és a műholdakat kibocsátották, a második fokozatot újra begyújtották és egészen 11 000 km-es magasságig jutottak vele. Az Falcon 9 és a Dragon egyaránt jól teljesített, így a SpaceX arra kérte a NASA-t, hogy a COTS tervezett második útját - ahol a Dragon csak megközelítené az űrállomást - és a harmadik utat - ahol már dokkolásra is sor kerül - vonják össze. A NASA némi huzavona után kötélnek állt.
Balra a már visszatért első Dragon, középen az útra éppen felkészítendő Dragon C2, jobbra pedig a harmadik sárkány félkészen
A Dragon űrhajó második repülése azonban korántsem indult gördülékenyen. Noha már 2011. júniusára tervezték indítását, többszörös csúszás (például azért, mert az űrállomás személyzetét a Dragon irányítására nem képezték ki időben) és időpont-ütközés (figyelembe kell venni az ISS-hez érkező Szojuz űrhajókat, illetve a többi teherűrhajó előre lefixált időpontját is), mellé végül a Dragon fedélzeti számítógépének programcsomagja csak a sokadik nekifutásra ment át a NASA tesztjein.
A Dragon C2 összepárosítása a "csomagtartójával" - klikk a nagy verzióért
Mindezek miatt végül 2012. május 19-ére tűzték ki a sokadik időpontot. A visszaszámlálás azonban mindössze fél másodperccel az útnak engedés előtt ismét meg lett szakítva, miután az 5. hajtóműben a normálisnál magasabb nyomást mértek. A hibát okozó csapot ugyan gyorsan kicserélték, ám az indítási ablak - az az időintervallum, amelyen belül az indítást végre lehet hajtani - olyan szűk volt, hogy meg kellett várni a következőt, amely május 22-ére esett.
A Falcon 9 / Dragon C2 indítása - klikk a nagy verzióért
Ezúttal már minden simán ment, és a Dragon pályára állt. Még elég messzire az ISS pályájától kinyitották a napelemtáblákat (a Dragon most először repült műszaki modullal, így az első eset volt), a szenzormodult, és letesztelték minden téren a vártaknak megfelelően viselkedik-e az űrhajó. A második napon az első pályaemelést hajtották végre, hogy jobban megközelítsék az űrállomást, majd a harmadik napon először 10, majd 2,5 kilométerre közelítette meg az űrállomást. Itt az állomás személyzete felvette a rádiókapcsolatot a Dragonnal, és egy sorozat manővert hajtottak végre vele, tesztelve az irányítórendszert és az űrhajó viselkedését, majd biztonságos távolságba irányították, ahol a következő napig keringett tovább.
Sárkánylátogatás az űrállomás kupolájából fényképezve - klikk a nagy verzióért
A negyedik napon újra átvették az irányítást, és szép fokozatosan egyre közelebb és közelebb kormányozták a ISS-hez a Dragont, és minden egyes manőver előtt Go/No-Go (mehet / nem mehet) ellenőrzést hajtottak végre. Végül belépett az űrállomás "biztonsági körébe" (KOS, Keep-on-Safe, szabadosan fordítva biztonsági zóna, amelyen belül csak dokkolási szándékkal érkező űrjármű kerülhet), majd több fokozatban 30 és végül 10 méterre közelítette meg az állomást. Ebből a távolságból a CanadArm2 befogta, és az amerikai Harmony modulhoz mozgatta, majd végül dokkolta.
A Drangont grabancon ragadja az űrállomás robotkarja - klikk a nagy verzióért
Az ISS személyzete kinyitotta az ajtókat, kipakolta a mintegy 460 kg-nyi rakományt (a biztonság kedvéért csak könnyen pótolható és nem létfontosságú ellátmányt szállítottak, elvégre ez csak egy tesztút volt), majd bepakolt 660 kg-nyit a visszaútra. Végül május 31-én a CanadArm2 eltávolította az űrállomástól, elengedte, és a Dragon hazaindult. Először eltávolodott az űrállomástól, majd leoldotta a műszaki modult, végül pedig a Draco hajtóműveit begyújtva egy deorbitáló manőverrel belépett a légkörbe, hogy aztán mindegy 450 km-re Kalifornia partjaitól vízre szálljon.
A vízre szállt Dragon C2-t készítik elő a hajóra emeléshez
A NASA sikeresnek minősítette a COTS összevont második útját. A jelenlegi ütemterv szerint idén két, immár teljes értékű ellátmány-szállító küldetésre indulhat a Sárkány. Az első szeptember 24-én, a második december 15-én, majd 2013-ban még két, 2014-ben három, 2015-ben pedig öt alkalommal.
A Dragon család szaporodik...
A Dragon tervezésekor eleve úgy számoltak, hogy képes legyen emberek szállítására is, ezt a verziót Dragonrider-nek (Sárkánylovas) hívják az utóbbi időben. A túlnyomásos szekcióba hét ülés került (az alsó sorba három, a felső sorba négy), egy létfenntartó rendszerrel és egy irányítókonzollal egyetemben. Azonban egy kritikus dolgot meg kell ehhez még oldani, mégpedig a mentőrendszert.
A Dragon hét fős személyzetének elhelyezése
A Szojuz, SzenCsu és Apollo esetében egy mentőtorony található az űrhajó orrán, amelynek rakétahajtóművei szükség esetén villámgyorsan kiemelhetik az űrhajót (illetve a parancsnoki modult) a veszélyzónából. A SpaceX más megközelítésben gondolkodik: nyolc igen erős SuperDraco hajtóművet szerelne az űrkapszula peremére, ezek pedig egyenként 67 000 newton tolóerőt képesek leadni (egész pontosan 167,5x nagyobbat, mint a Draco hajtóművek). Ez a nyolc rakétahajtómű pedig nem csak a vészhelyzetben segítene, de egyben azt tervezik, hogy később az űrkapszula a szárazföldre szállhat le, és a hajtóművek erejére támaszkodva landolhat ejtőernyő helyett.
A SuperDraco tesztje 2012. januárjában
A cég a Dragonriderrel pályázik a CCiC (Commercial Crew integrated Capability ~ Integrált Kereskedelmi Személyszállítási Képesség) néven jelenleg zajló tenderen, amelyre a NASA 850 millió dollárt kért a költségvetésből (bár valószínűleg ennél kevesebbet kap majd - szokás szerint), a célja pedig az űrállomás kiszolgálása kereskedelmi alapon. Szintén nemrég a SpaceX és a Bigelow Aerospace bejelentette, hogy közösen dolgoznak azon, hogy a Bigelow BA330 felfújható űrállomást (amelyet várhatóan 2015-ben állítanak pályára) kiszolgálják a Dragonriderrel. Ez egyébként csak azért érdekes, mert a Bigelow a Boeing-al közösen a CST-100 űrkapszulán dolgozik
A Dragon civil személyzet nélküli (teherszállító) változatát DragonLab néven nevezi a cég. Eddig két ilyet látni a SpaceX indítási terveiben, egyet 2014-ben, egyet pedig 2015-ben. Ezek pontos tartalma és feladatköre még nem ismert, lehetnek például a Bigelow űrállomás kiszolgáló útjai vagy lehetnek kereskedelmi kutatási célú utak, ahol a raktérben elhelyezett modulokban automatikus rendszerek hajtanák végre a feladatokat.
Dragonok a Marson, ugye mindenki látja, hogy csak talajmintagyűjtés forog a fejükben? :) - klikk a nagy verzióért
A negyedik változat a Red Dragon (Vörös Sárkány), és a NASA szakembereivel együtt Mars-missziókra szánt űrhajókat takarja. Először személyzet nélküli Mars-szondák indulnának, amelyek letesztelnék a hővédő pajzsot, illetve hogy a SuperDraco hajtóművekkel lehetséges-e a puha leszállás a Mars felszínén. Persze hivatalosan a cél az, hogy az űrhajó fedélzetén lévő talajfúróval egyméteres mélységbe leássanak vízjég után kutatva; ha adnak rá pénzt, akkor 2018-ban indulhat is a vörös bolygó felé. A program alig rejtett célja azonban nem más, mint az emberes Mars-utazás, még ha hosszabb távon is.
Tényleg minden ilyen szép?
Az első Falcon 1 indítás előtt Elon Musk azt nyilatkozta, hogy három indítási kudarcot képes a vállalat elviselni. A Falcon 1 első három indítása pedig kudarc is lett, az első sikeres, sorrendben pedig negyedik csak egy súlymakettet vitt magával. Az ötödik, és úgy tűnik utolsó Falcon 1 szállította az eddigi egyetlen valóban kereskedelmi terhet, a RazakSat műholdat. Azóta a SpaceX gyakorlatilag a NASA tápszerén élt, működési költségeinek mintegy felét biztosította az állami űrhivatal. Ettől függetlenül a SpaceX per pillanat üstökösként ívelő pályát ír le. A Falcon 9 számára a 12 NASA által bérelt ISS ellátmányt szállító indítás mellett további 26 megrendelés van a listán, de még idén tervezik a nagyobb teljesítményű és megbízhatóbb Merlin-1D hajtóművekkel szerelt Falcon 9 v1.1 változat első útját és az első Falcon Heavy indítást is.
Elon Musk a Falcon Heavy-t ecseteli
A Falcon Heavy alapjában egy Falcon 9, amelynek az első fokozata mellé még két első fokozatot rögzítettek, így 27 darab Merlin 1D hajtóművel rendelkezik majd. A három első fokozat - vagy két nulladik és egy első fokozat, kinek hogy tetszik - egyaránt 9-9 hajtóműve bír, a teherbírása pedig 56 tonna, amely nagyobb, mint bármelyik jelenleg működő hordozórakétáé. (A SpaceX sajtóanyaga azt állítja, hogy a Saturn V. óta nem volt ilyen erős rakéta, ám ez nem igaz, hiszen a szovjet Enyergia hordozórakéta a maga mintegy 100 tonnás teherbírásával kétszer repült az 1980-as években). És ez még mindig nem a vége az álmoknak, mert a Falcon Heavy második verziója már csupán 3 darab Merlin 2 hajtóművel fog rendelkezni és a sorban jönnek a Falcon X, Falcon X Heavy és Falcon XX óriásrakéták is, utóbbiak már száz tonna feletti teherbírással.
Bal oldalon a Saturn V., mellette a Falcon család
A Falcon 9-nek saját maga is konkurenciát állít. A StratoLaunch nevű cég - amely a Scaled Composites, a SpaceX és a Dynetics nevű cégek közös leányvállalata - azt tervezi, hogy egy gigászi kéttörzsű repülőgéppel a levegőből egy öt hajtóműves Falcon változatot indítanak. A megoldás ugyan kevesebb hasznos terhet ígér, mint a Falcon 9, ám az első fokozat így repülőgép lesz, amelynek gázturbinái sokkal hatékonyabbak a rakétahajtóműveknél, és a repülőgép minden alkalommal újra felhasználható, vagyis olcsóbban indulhat, mint a Falcon 9.
A StratoLaunch elképzelés fantáziarajza
Itt lappang ugyanis a SpaceX legfájóbb pontja. Az újrafelhasználás. A Falcon rakéták első fokozatának ejtőernyővel kellene visszaérkezniük a tengerre, hogy a partra vontatva őket újra felkészíthessék azokat a következő repülésre. A tervezéskor gondjuk volt arra, hogy a sós vizet jól bírják a szerkezeti anyagok, és a feltételezések szerint a hajtóművek egy viszonylag egyszerű és olcsó karbantartás után (ahol kifizetődik, hogy kevés alkatrészből állnak) újra felemelkedhetnek majd a Földről. Csakhogy eleddig egyetlen fokozatot se sikerült visszahozni épségben, mivel - ezt ugyan nem nagyon részletezik a sajtóanyagok, de - a Falcon 9 első útján nem nyílt ki rendesen az ejtőernyő. Márpedig az újrafelhasználás a kulcs az olcsósághoz, hiszen az indítási költségből, ami a Falcon 9 esetén ugyebár mintegy 56 millió dollár, az üzemanyag mindössze 200 000 dollár. Ha sikerülne az első, vagy akár mindkét fokozatot relatíve épségben megőrizni, akkor az drasztikus hatással lenne a költséghatékonyságra.
A SpaceX elképzelése a teljesen újrafelhasználható Falconról
Az ejtőernyő azonban a jelek szerint nem igazán válik be, ezért más irányba fordulnak: a Grasshopper (Szöcske) nevű rakétával a függőleges leszállást szeretnék tesztelni. Ez a Falcon 9 első fokozatára hasonlít, de csak egyetlen Merlin-1D hajtóművel és négy masszív lábbal bír, ám még így is képes elszakadni a földtől, lévén nem visz más súlyt. A cél az, hogy a rakéta felemelkedjen, majd szuperszonikus sebességet érjen el, lelassuljon, és végül a hajtómű erejére támaszkodva biztonságosan leszálljon. A hosszú távú cél az, hogy a Falcon 9 mindkét fokozata képes legyen függőlegesen leszállni.
Ehhez szükség lesz némi hővédő pajzsra is, főleg a második fokozatnál, továbbá a rakéta teherbírása jelentősen, a becslések szerint 40%-al alacsonyabb lesz, hiszen az üzemanyag egy részét arra kell felhasználni, hogy a rakéták leszállhassanak. Ráadásul a hajtóművek tolóerejének szabályozhatónak kell lennie. A Merlin-1A és -1C esetében ez a lehetőség még nincs meg, a Falcon 9 például emelkedés közben, amikor mind a 9 hajtómű teljes tolóerejére nincs szükség, két hajtóművet lekapcsol. A Merlin-1D tolóereje 70 és 100 százalék között szabályozható lesz, ám ez feltehetően kevés lesz az üdvösséghez.
Készül ezen kívül a sokkal nagyobb méretű és teljesítményű Merlin-2, továbbá egy Raptor nevű folyékony oxigént és folyékony hidrogént elégető hajtómű is. Utóbbi a Falcon 9 (és Falcon Heavy) második fokozatában kaphat helyet. A Merlin-1C és -1D hajtóműveknél jóval hatékonyabb lehet ugyanis a folyékony hidrogén üzemanyaggal, ám ennek ára az, hogy az üzemanyagot jóval nehezebb tárolni, köszönhetően annak, hogy nem sokkal az abszolút nulla fok felett kell tartani a hőmérsékletét.
A DragonRider látogatása a Bigelow űrállomáson
Egyszóval tervek terén jól áll a SpaceX, a zsebükben van egy zsíros megrendelés már a NASA-tól, a Falcon 9 igen versenyképes a piacon (noha korántsem a legolcsóbb, mint ahogy azt ígérték), alkalmazottai száma az elmúlt másfél évben megduplázódott, és általánosan is a média figyelmének a középpontjába került. A konkurens (jobbára szintén NASA-tápon élő) űrcégek kétségbeesetten próbálják valahogy felhívni magukra a figyelmet, az Orbital a Dragonnal versengő Cygnus űrhajójára és a Falcon 9-el vetélkedő, ám annál szerényebb képesség Antares rakétájára, a Boeing és Bigelow a CST-100 űrkapszulájára, a SierraNevada pedig apró űrrepülőgépére, a DreamChaser-re. Elon Musk és a SpaceX azonban vitathatatlanul ellopta a showt.
Nem vitás, hogy a civil űrcégek körül per pillanat a SpaceX a leglátványosabban fejlődő, és a legpotensebb, azt is nehéz lenne tagadni, hogy meghatározó szereplője az űr meghódításának és remélhetőleg fordulópontot hoz az alapvetően állami pénzről szóló űriparban (noha eddig elsősorban ő is ebből élt és még élni is fog egy ideig). Eközben pedig el lehet gondolkozni, hogy az olyan cégek, mint a Lockheed vagy a Boeing, amelyek éves nyeresége nagyobb, mint a SpaceX értéke, miért nem képesek felvenni a kesztyűt, amit ez a pimasz dél-afrikai bevándorló a képükbe dobott...