Technologie

Rocket Lab pokazał intrygującą rakietę Neutron. Ciekawy projekt i sporo pytań

KK
Krzysztof Kurdyła
4

Nowozelandzko-amerykańska firma Rocket Lab ujawniła w końcu szczegóły swojej nowej rakiety. Mający konkurować z Falconem 9 Neutron ma sporo intrygujących rozwiązań, które powodują, że projekt jest tak ekscytujący, co ryzykowny. Sporo rzeczy trzeba zweryfikować w praktyce.

Duży może więcej

Kiedy Elon Musk po dwu udanych startach odesłał na emeryturę małego Falcona 1, wiele osób pukało się w głowę. Tymczasem CEO SpaceX postawił wszystko na jak najszybszą budowę Falcona 9, ponieważ uznał, że niewielką rakietą nie da się zarabiać tak, żeby firma mogła w szybkim tempie rosnąć. Powstające w międzyczasie startupy z Rocket Lab na czele nie skorzystały z tej lekcji i w efekcie SpaceX nie ma dziś w zasadzie liczącej się konkurencji.

Zjeść czapkę

Peter Beck, twórca Rocket Lab był tak mocno przekonany, że małe rakiety to przyszłość, że publicznie zobowiązał się zjeść czapkę, jeśli kiedykolwiek zmieniłby zdanie. Tymczasem SpaceX wprowadziło misje łączone, w ramach których wynoszono za niewielkie pieniądze kilkadziesiąt małych satelitów na raz, co uderzyło najbardziej właśnie w raczkujący dopiero rynek niewielkich rakiet.

Szef Rocket Lab niecały rok temu słowa dotrzymał, po zmiksowaniu zjadł swoją czapkę i ogłosił, że Rocket Lab pracuje nad dużą rakietą Neutron, mającą umożliwić firmie wynoszenie satelitów dla konstelacji satelitarnych, wykonywanie misji załogowych oraz lotów międzyplanetarnych z sensownymi wagowo i objętościowo ładunkami.

Rakieta z 2050 r.

Cały pokaz był niezwykle ciekawy, i to nie tylko dlatego, że Berg skromnie nazwał Neutrona rakietą z 2050 r., oraz wbił szpilę SpaceX przy omawianiu materiałów stosowanych do budowy rakiet. Cały projekt, wbrew pokazanym rok temu wizualizacjom, jest bardzo oryginalny i ma sporo niestosowanych nigdzie dotychczas rozwiązań. Takie projekty bardzo lubię, są ryzykowne, ale jeśli się udają, mamy do czynienia ze skokiem, a nie tylko ewolucją, technologiczną.

Szukając złotego środka

Zacznijmy jednak od podstaw, Neutron ma pozwolić na wynoszenie ładunków do 8 ton na niską orbitę Ziemi w misjach z odzyskiwaniem rakiety  oraz 15 ton, gdy ta będzie tracona. Jest to mniej więcej połowa tego, co potrafi Falcon 9. Wynika z tego, że koszt całkowity startu powinien być przynajmniej o połowę tańszy, żeby móc nawiązać cenową walkę ze SpaceX.

Rakieta ma lądować podobnie jak Falcon przy pomocy własnych silników, których ma być tutaj siedem (w pierwszym członie). Nazwano je imieniem greckiego filozofa i matematyka - Archimedes i są zupełnie nową konstrukcją, tym razem zasilaną metanem i ciekłym tlenem. Ciąg rakiety przy starcie wynieść ma 5960 kN.

Nie zdecydowano się tym razem na zastosowanie. wyróżniających silniki Elektrona, elektrycznie zasilanych pomp paliwowych. Nowy silnik jest klasyczną konstrukcją podobną do Merlina, opartą o cykl z generatorem gazu. Raptor dla przykładu stosuje bardziej wydajny cykl etapowego spalania z pełnym przepływem. Rocket Lab wybrało taką „zachowawczą” konstrukcję zapewne dlatego, że jest bardziej sprawdzona i przez to znacznie prostsza do szybkiego wdrożenia. Neutron i tak ma wystarczająco dużo eksperymentalnych rozwiązań „na pokładzie”.

Oryginał pełną gębą

Przejdźmy zatem do tego, co tę rakietę wyróżnia na tle innych istniejących, bądź proponowanych, konstrukcji. Pierwszy stopień Nautrona jest na stałe zintegrowany z systemem czterech owiewek, chroniących ładunek. Drugi człon jest całkowicie ukryty w jej wnętrzu, żeby go odpalić osłony rozkładają się, jak w filmowej radzieckiej rakiecie z jednego z Bondów. Tam porywano w ten sposób satelity, tutaj mają być tak wypuszczane.

Dzięki ukryciu drugiego członu rakiety, ten nie jest wystawiony na ciężkie atmosferyczne warunki i mógł zostać do bólu odchudzony. Składa się właściwie z ładunku, przymocowanego do zbiornika z paliwem, za którym znajduje się prawie nie osłonięty silnik Archimedes w wersji próżniowej. Powracający na Ziemię pierwszy człon wygląda w efekcie jak cała rakieta, dając złudzenie bezstopniowości.

Neutron ma nietypowy kształt, jest znacznie niższy od Falcona (40 do 70 m), za to szerszy o lekko beczułkowym, rozszerzającym się na dole profilu. Poszycie statku mam zostać wykonane z autorskich kompozytów węglowych. Przy okazji ich prezentacji Berg odniósł się do stosowanej w Starshipie stali nierdzewnej, uznając że jest zdecydowanie gorszym materiałem. Pokazał to przy pomocy uderzeń ciężką szyną w płaskie arkusze zrobione ze wspomnianych materiałów (+ aluminium).

Nie nazwałbym tego pokazu ani naukowym, ani przekonującym. Materiały zagięte i tworzące cylinder zachowują się inaczej niż proste arkusze, a rodzajów stali nierdzewnej jest sporo. Wytrzymałość na uderzenie i waga to nie jedyny parametr, jaki trzeba wziąć pod uwagę. W każdym razie waga rakiety ma być znacznie niższa od konkurencji, co ma być jednym z kluczy do jej ekonomiczności.

Warto tu dodać, że Starship też początkowo miał być budowany z kompozytów, ale szybko się z tego wycofano. Berg powinien sobie raczej darować te złośliwości, już jedną czapkę musiał skonsumować. Co ciekawe, Rocket Lab zdecydowało się też na zastosowanie stałych, a nie rozkładanych nóg do lądowania, również odrzuconych swego czasu przez SpaceX.

Pytania

Oglądając model nowej rakiety już na wstępie pojawiło mi się kilka pytań. Jako jedno z zastosowań Neutrona wymieniono loty załogowe, czy przy stałych owiewkach możliwe jest stworzenie sprawnie działającego systemu ratunkowego kapsuły? Jeśli nie, oznaczałoby to, że dla lotów załogowych musi powstać specjalna, mocno przekonstruowana wersja z bardziej klasycznym drugim członem.

Wtedy powstanie jednak inny problem. Berg powiedział w czasie prezentacji, że kształt statku jest zoptymalizowany pod to, żeby jak najbardziej łagodnie wejść w atmosferę, co jest ważne dla możliwości jej niemal natychmiastowego, jak sugeruje prezentacja, ponownego użycia. Bez owiewek aerodynamika całości musi się bardzo mocno zmienić. Może się więc okazać, że załogowy Neutron, będzie musiał mieć nie tylko inną konstrukcję, ale także inny manewr lądowania i inną procedury szybkich startów.

Nie musi to być wadą, specjalizowane rakiety mogą okazać się tańsze w użytkowaniu, ale jeśli Rocket Lab nie zaskoczy nas kolejną innowacją, Neutron nie będzie tak uniwersalny jak Falcon 9. Czy to dobry kierunek, czas pokaże.

Rzeczą, która budzi moje obawy jest, podkreślona w prezentacji, bardzo mocna optymalizacja wszystkich elementów rakiety pod założoną bardzo niską masę własną rakiety, osiągniętą dzięki zastosowaniu wspomnianych już kompozytów. Oznacza to, że jeśli coś pójdzie w tym aspekcie nie nie tak, Rocket Lab będzie musiało przemyśleć cały projekt praktycznie od zera, aby utrzymać jej opłacalność.

Podsumowanie

Neutron to świetnie wyglądający i ekscytujący projekt rakiety, stworzony przez firmę, która regularnie jest na orbitach. Podobnie jak w przypadku Starshipa, postawiono na niesprawdzone w praktyce rozwiązania, ale takiej odwagi nam trzeba. Żeby szybko posuwać się z technologiami kosmicznymi do przodu, trzeba ryzykować. Trzymam kciuki, żeby ekipie Petera Becka się udało.

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

Więcej na tematy: