Kosmos

Gdy SLS ma problemy, Chiny ogłaszają sukces testów silnika ich księżycowej rakiety

Krzysztof Kurdyła
0

Gdy zrobiło się głośno o problemach SLS, chiński CASC pochwalił się testami silnika dla ich księżycowej rakiety i podzielił planami dotyczącymi kolejnych. Nie wydaje się, aby ta otwartość była przypadkowa. Czy jednak Chiny mają argumenty, żeby zaniepokoić Amerykanów?

Koniec siły spokoju?

Chiński program księżycowy, a przynajmniej narracja, jaka była wokół niego budowana, wskazywała, że Państwu Środka teoretycznie nie zależy, żeby na Srebrnym Globie stanąć jako pierwsi (w XXI w. oczywiście). Przedstawia się tam raczej spokojny scenariusz, w którym taikonauci, gdy już się pojawią na Księżycu, to uzyskają przewagę nad Amerykanami, dzięki lepszemu przygotowaniu do stałej bytności.

Taka narracja wynikała oczywiście z wieloletnich zapóźnień Chin w zakresie technologii potrzebnych do stworzenia załogowego programu księżycowego. Tak, jak amerykańskim kluczem do zdobycia naszego satelity ma być tandem rakiet SLS i Starship, w Chinach odpowiadać ma za to zadanie największa rakieta z rodziny Długi Marsz - Chang Zeng 9 (udźwig 140 ton na LEO, 55 ton na Księżyc). Tej wciąż jednak nie ma nawet w fazie prototypu.

Wydaje się jednak, że wraz z kolejnymi problemami piętrzącymi się przed amerykańskim programem Artemis, Chińczycy modyfikują swoje podejście na bardziej konfrontacyjne. Daje to nam nieco lepszy wgląd w to, co dzieje się w ich instytutach (pamiętając jednak o tym, że część informacji może być propagandowo przesadzona). Czy wynika z tego, że Amerykanie mogą przegrać w drodze na Księżyc?

Kamienie milowe

Gdy zawaliło się pierwsze okno startowe rakiety SLS, Chiny nieoczekiwanie ogłosiły, że udanie zakończyła testy nowego silnika do wspomnianej rakiety CZ-9. Zasilana ciekłym wodorem i tlenem jednostka YF-79, miałyby zasilać trzeci stopień chińskiej rakiety (4 szt.).

Silnik pracuje w tzw. expander cycle i generuje według chińskich uczonych ciąg rzędu 25 ton. To czyniło by go ponad dwa razy mocniejszą jednostką od Aerojet Rocketdyne RL10, podobnego silnika używanego przez Amerykanów w górnych stopniach SLS (1x w ICPS, a później 4x w EUS).

Silniki tego typu wykorzystują ciekły wodór do schładzania, a gdy ten przejdzie do postaci gazowej, wykorzystują go do napędzania turbopomp. Na ostatnim etapie wodór trafia do komory spalania, a ten brak strat powoduje, że cały cykl jest bardzo efektywny energetycznie. Z tego powodu pamiętający lata 5o-te RL-10 jest wciąż ceniony i używany przez Amerykanów.

To jednak nie koniec. CASC (China Aerospace Science and Technology Corporation) ogłosiła też, że rozpoczyna testy kolejnego silnika wodorowo-tlenowego, jednostki YF-90. Dwie takie jednostki mają zasilać drugi stopień Chang Zeng 9. Silnik ma generować ciąg rzędu 220 ton i pracująca w cyklu spalania etapowego z dodatkową komorą spalania.

Zbliżać się też mają kolejne testy największego, dwukomorowego silnika YF-130, mającego napędzać główny stopień oraz opcjonalne boostery księżycowej rakiety. Ten zasilany naftą i tlenem silnik ma z kolei generować aż 500 ton ciągu, główny człon będzie posiadał ich 4 szt. Nie da się ukryć, Chiny prężą w tym komunikacie muskuły.

Amerykanie liderem, ale...

Jeśli te doniesienie nie są czczą propagandą, chińskie tempo jest naprawdę imponujące. Amerykanie muszą powoli zacząć oglądać się za siebie, a wiele wskazuje, że SLS dalej będzie problematyczny i opóźni program Artemis. Jednak prawdziwym kluczem do Księżyca jest Starship, to być albo nie być tego programu. Jego sukces może umożliwić Amerykanom zwycięstwo, nawet jeśli SLS całkiem by się rozsypał, porażka rakiety SpaceX... tej dziury NASA szybko nie da rady załatać.

W teorii wszystko wygląda optymistycznie, silniki Raptor 2 są już drugą, dopracowaną iteracją tej konstrukcji. Górny człon rakiety przeszedł właśnie udanie test statyczny z użyciem wszystkich 6 silników. Stopniowo rozkręcają się testy statyczne Super Heavy. Statek kosmiczny Muska jest też w teorii prostszy w budowie i zasilaniu.

Trzeba jednak pamiętać, że nowatorskie podejście zawsze jest ryzykowne, w Starshipe wciąż mamy kilka niewiadomych. Dwa elementy wyglądają na szczególnie kluczowe. Po pierwsze, jak będzie wyglądała wspólna praca 33 silników Raptor. Wszyscy fani podboju kosmosu pamiętają historię radzieckich rakiet N1 i obawiają się powtórki jej dramatu.

Drugą niewiadomą jest trwałość osłony termicznej Starshipa, niezbędnej dla przeżycia statku w czasie powrotu do atmosfery. W czasie wspomnianej już próby statycznej, z rakiety SN24 odpadło około 30 charakterystycznych sześciokątnych paneli. Nie jest to zły wynik, posadzona na Ziemi konstrukcja z pewnością została poddana większym wibracjom, niż w powietrzu. Jednak  nawet Elon Musk zauważył, że to nie koniec modyfikacji w tym zakresie.

Stare vs nowe

Chiński program, choć teoretycznie jest na znacznie wcześniejszym etapie rozwoju, jest też dużo bardziej konserwatywny. Choć wszystkie silniki dla tej rakiety są nowe, YF-90 jest wręcz w powijakach, Chiny tak naprawdę skalują w górę układ Chang Zeng 5. Można przypuszczać, że gdy kompletny prototyp uda się stworzyć, droga do startu będzie znacznie krótsza, niż w przypadku statku Elona Muska.

Ale i Chiny mają się czego obawiać. Nawet jeśli wyprzedziliby Amerykanów w grze „kto pierwszy”, ale Starship byłby gotowy niewiele później, to ze względu na elastyczność rakiety SpaceX Amerykanie zyskają przewagę w kontekście długofalowej bytności na Księżycu. Choćby ze względu na silniki, nawet nie liczące się z kosztami Chiny będą mieć problem, żeby budować tak duże i jednorazowe rakiety, w tempie pozwalającym dotrzymać kroku SpaceX i NASA.

Chiny zdają sobie z tego sprawę, i chcą zbudować, wzorowaną na Starshipie, rakietę wielokrotnego użytku (Chang Zeng 9 2 generacji). Ta jednak nie będzie według nich gotowa wcześniej, niż w latach 2035 - 40. W takiej sytuacji to Stany Zjednoczone zrealizowałyby wcześniejszy „spokojny” chiński scenariusz. Cóż, żyjemy w bardzo ciekawych kosmicznie czasach...

Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu