Miért írt történelmet a Space-X óriás űrhajójának legutóbbi tesztrepülése?

2024. október 13-án a Space-X giga űrhajója, a Starship ötödik alkalommal hajtott végre tesztrepülést. A sikeres teszttel a Space-X újgenerációs szupernehéz rakétarendszere egy nagy lépéssel közelebb került ahhoz, hogy már 2026-tól kezdve rendszerbe álljon.

A sikeres tesztrepülés történelmi jelentőségű volt az egész űripar számára. 

A Starship rakétarendszer két fokozatból áll. Az első fokozat a 71 méter magas Super Heavy-nek nevezett hordozórakéta, amely a világűr határáig juttatja el a második fokozatot jelentő 50 méter magas Starship űrhajót. A szétválást követően a Super Heavy visszafordul az indítóállomásra, a Starship pedig beindítva a saját hajtóműveit folytatja az útját a világűrbe. Ahhoz, hogy az elkapási művelet sikerüljön a Super Heavy-nek 70 kilométeres magasságból – ahol a Super Heavy és a Starship szétválása megtörténik – irányított ereszkedéssel a felszín közelébe érve újra be kell gyújtania a hajtóműveit, hogy megfelelően lelassítsa magát, majd szinte centiméter pontossággal kell landolnia a toronydaru elkapó karjai között. Óriási siker, hogy ez a művelet, már a legelső kísérletre sikerült. 

A Mechazilla jelentősége abban van, hogy a Starship hatalmas első fokozatát rögtön vissza tudja engedni az indítóállomásra, majd rá tudja emelni az újabb második fokozatot. Vagyis a komplett rakétarendszer – egy tankolást követően – pár óra múlva már készen áll egy újabb indításra. Ez a kilövések ütemét a Space-X számára a jövőben óriási mértékben felgyorsítja.

A cég 2025 végére 4 Mechazilla felépítését tervezi. A jelenlegi mellett készül még egy toronydaru a Starship indítási kísérletek helyszínéül szolgáló texasi Boca Chica Space-X központban. Ezen kívül jövőre két Mechazilla fog még épülni a floridai Cape űrközpontban, ahonnét a cég Falcon 9 rakétái indulnak.

A Space-X 2024-ben a világűrbe jutatott összes hasznos teher közel 90 százalékát fogja a Földről felemelni. A Starship rakétrendszer rendszerbe állításával ez az arány akár 99 százalékra is nőhet. 

Az óriási kapacitásbeli ugrást jól szemlélteti, hogy a Space-X Falcon 9 rakéta jelenlegi verziója – amennyiben az a rövidebb visszautat jelentő drónhajóra száll le a kilövőállásra történő visszatérés helyett – mintegy 18 tonnát tud alacsony Föld körüli pályára emelni. A Starship V3-as verziója viszont már 200 tonnát fog tudni alacsony Föld körüli pályára állítani. 

A Rocket Lab magáncég – a Space-X mellett az egyetlen olyan nyugati űripari cég amely jelenleg rendszeresen pár száz kilogramm hasznos terhet szállító, egyszer használható kis rakétákat képes a világűrbe indítani – valamikor 2026 után tervezi rendszerbe állítani az újrafelhasználható Neutron rakétáját, amelynek a kapacitása azonban csak 13 tonna lesz alacsony Föld körüli pályán. De a Neutron még egyetlen egy tesztrepülésen sincs túl. Jeff Bezos Blue Origin nevű cégének a New Glenn rakétája ugyan – szintén drónhajóra visszatérve – 45 tonnát lesz képes alacsony Föld körüli pályára emelni, de az első indulás itt is évek óta húzódik. A kínai versenytársak – jelenleg már 8 kínai magánűripari cég fejlesztéseiről beszélünk – is évek óta próbálkoznak egy Falcon-9 klón rendszerbe állításával, egyelőre sikertelenül.

Amikor a versenytársak Falcon-9 kategóriájú rakétái pár év múlva rendszerbe állnak, a szupernehéz Starship rakétarendszer is már rendszerben lesz.

Mi a Space-X célja a Starship óriásrakétával? Ahogy a cég alapítója és tulajdonosa, Elon Musk többször megfogalmazta, a Starship rakétarendszer feladata, hogy az emberiséget mielőbb „bolygóközi” civilizációvá tegye és a segítségével elkezdődjön a Mars meghódítása. 

A Starship következő évekbeli ütemterve is ennek a feladatnak van alárendelve. 

• - 2024 végéig még egy Starship tesztrepülést terveznek. Az első fokozat megint visszatér a Mechazilla-hoz, a második fokozat pedig megint szuborbitális pályán megkerüli a Földet és egy virtuális leszállóponton száll le valahol a Csendes-óceán területén, gyakorlatilag az óceán vízébe csapodva.
• – 2025-től kezdve a Space-X jóval gyakoribb Starship tesztindításokat tervez. 2023 áprilisa óta 5 Starship tesztrepülés volt eddig, ebből 3 tesztrepülés 2024-ben.
• – A Starship második fokozatát jövőre tervezik először visszahozni az indítóállomásra.
• – A Starship első fokozatát, a Super Heavy-t jövőre már újrahasználni is szeretnék. (Azaz az egyik visszatért Super Heavy-t második alkalommal is fellövik.) 
• – 2025-ben akarja a cég demonstrálni a második fokozat újratöltését a világűrben. Ez kritikus lesz ahhoz, hogy a Starship el tudjon indulni a Mars felé. A gyakorlatban ez úgy néz ki, hogy a Föld körüli pályán keringő Starshiphez dokkol egy újabb, a Földről érkező speciális „tanker Starship”, amiről az üzemanyag átfejtésre kerül a várakozó Starshipbe. 5-6 töltőhajó szükséges a marsi induláshoz.
• – 2026-ban a következő Föld-Mars indítási ablakban Elon Musk tervei szerint már több ember nélküli Starship űrhajó indul majd a Marshoz. A jelenlegi technológiai színvonalon csak a 26 hónaponta megnyíló indítási ablakokban, amikor a Föld és Mars egymáshoz viszonyított relatív helyzete éppen előnyös, tudunk űrhajókat indítani a Mars felé.
• – A következő 2028-as indítási ablakban már emberes űrhajók is indulnának a Marsra.

A Starship óriásrakéta indítási költsége 2-3 millió dollár körül fog mozogni, amely az űriparban egy rendkívül alacsony összegnek számít. (Összehasonlításul a Falcon-9 jelenlegi indítási költsége 15 millió dollár körül mozog. A Falcon-9 rakéta pedig nagyságrendileg olcsóbb, mint az összes többi jelenlegi egyszer felhasználható rakéta.)

Elon Musk most már évente ezer darab – azaz napi három – Starship űrhajót szeretne építeni a 2020-as évek végére. A cég jelenleg rendkívül messze van ettől a célkitűzésétől, hiszen a Starship mostani évi gyártási kapacitása a 10 darabot sem éri el. Ezért a legtöbben megmosolyogják Musk terveit. Ugyanakkor a bejelentést mégis érdemes komolyan venni, hiszen az évi csaknem 2 millió darab autónál járó Tesla termelés tapasztalatait felhasználva, a problémás rakéta részegységeket tovább egyszerűsítve, a nagy gyártói kapacitásokat – melynek építése már most zajlik Boca Chicaban – jól kihasználva és végül a munkafolyamatokat automatizálva nem teljesen irreális Musk ígérete.

Érdemes megnézni azt a fejlődési utat, amit a Starship rakétahajtóműje, a Raptor hajtómű bejárt az elmúlt 5 évben: 

Elon Musk az önfenntartó Marsi város eléréséhez 1 millió fős lakossággal számol. Egy ilyen méretű város megalapításához a telepeseken kívül több millió tonna cargo rakományt is kell a vörös bolygóra szállítani. A tervek szerint ezért minden időablakban Starship rakéták ezrei indulnának majd egyszerre a Mars felé. (A 26 hónapos köztes időszakban pedig a felkészülés történik a következő indítási ablakra.) 

Hiába lesz meg ugyanis a megfelelő nagyságú és megbízható Starship flotta a marsi kolónia kiszolgálására – jelenleg még a Starshipnek is hiányoznak a részletes tervei a hosszabb utazásokhoz elengedhetetlen űrhajón belüli életfenntartó rendszerekről és az űrhajón belül alkalmazandó sugárvédelemről – az állandó marsi élet létrehozásához és fenntartásához szükséges számtalan technológia még igencsak gyerekcipőben jár. Ezért valószínűleg a realitás egy kis – jórészt felszín alatti – Mars-bázis fenntartása lesz, a beharangozott 1 milliós népesség csupán töredékével.

De akkor mit fog a Space-X a nagy Starship flottával csinálni?

A Starship egyik igazi potenciálja a következő évtizedben az űrturizmus beindításában van. Az eddig a világűrbe kijutott 650 ember helyett százezrek számára váljon elérhetővé a Föld körüli pálya szépsége. A Starship V3 verziójú űrhajójába egy fél napos Föld körüli utazásra 200-300 űrturistát is be lehet majd zsúfolni. A jegyeket alacsony, 10 ezer dollár körüli áron tartva – eddig a magánűrturisták több tízmillió dolláros jegyárakat fizettek, hogy felkerüljenek a világűrbe – jelentős igény mutatkozhat majd erre a szolgáltatására. (A hosszabb utak – például a közel két hetet jelentő Hold körüli űrutazás – már jóval drágábba kerülhetnek, hiszen itt minden űrturistának külön kabinra is van szüksége.) 

A Boeing és a Blue Origin vezette cégcsoport 2030-ra hozná létre az Orbital Reef (Orbitális Zátony) nevű űrállomását, amely végső méretében a Nemzetközi Űrállomáshoz közelít.

A Lockheed Martin a Nanoracks-sal közösen tervez egy kereskedelmi űrállomást, amely már 2027-től indulna. 

A Northrop Grumman és az Axiom Space is bemutatta a saját űrállomás terveit.

A legígéretesebbnek és legérdekesebbnek azonban a 2021-ben alapított, ma már 650 főt foglalkoztató Vast Space nevű magáncég tűnik, amely mindenkit megelőzve már 2025-ben fel akarja juttatni első Haven-1 nevű űrállomás modulját egy Falcon-9 rakéta segítségével a világűrbe. 

A Haven-1 különlegessége, hogy forgó mozgás segítségével idéz elő mesterséges gravitációs környezetet.

A Vast Space 2028-ban már a Starship segítégével tervezi feljuttatni a jóval nagyobb Haven-2 modulját. Majd 2032-ig további 7 Haven-2 modullal és egy 7 méter átmérőjű nagy központi modullal kiegészülve jönne létre a magánűrállomásuk végső konfigurációja.

A Space-X Starship űrhajója lesz a következő évtizedben az egyetlen olyan – monopol helyzetben lévő – szupernehéz kategóriájú rakétarendszer, amely 9 méteres törzsátmérővel tud majd 100-150-200 tonna hasznos rakományt nagyon olcsón Föld körüli pályára juttatni. 

Így a Starship a közeljövőben kulcsfontosságú szerepet fog játszani nemcsak az űrturisták szállításában, hanem a Föld körül gyorsan kiépülő új kereskedelmi űrinfrastruktúra kiépítésében is.

A Google – amely az internetes keresőmotorok 90 százalékát uralta – példájából jól tudjuk, hogy egy monopolhelyzet milyen kiváltságos helyzetet jelent egy adott cég számára. 

Elon Musk a Starship fejlesztését – és a projekt szükséges finanszírozását – a Mars kolonizáció körüli felhajtásra építette. De Musk nem utolsó sorban üzletember. A Tesla következő nagy dobása (Optimus humanoid robot) mellett a Space-X Starship űrhajója mögött is kőkemény üzleti számítások és bevételi tervek vannak.