Ludzkość wkracza w nową erę podboju kosmosu. Niedawny start Falcon Heavy udowodnił, że prywatna firma jest w stanie dokonać więcej i za mniejsze pieniądze, niż rządowe agencje finansowane z pieniędzy podatników.
Rakieta Falcon Heavy wyposażona w silniki wielokrotnego użytku, taka sama jak model testowany kilka dni temu, kosztuje ok. 90 milionów dolarów. Wyposażona w silniki jednorazowe, które po wykorzystaniu i odłączeniu od korpusu pozostaną w przestrzeni kosmicznej lub ulegną zniszczeniu, to koszt rzędu 150 milionów dolarów. Produkująca je firma Space X utrzymuje, iż w tym momencie jest ona w stanie wynieść na niską orbitę okołoziemską ładunek ważący maksymalnie 64 tony, jednak teoretycznie może zrealizować każde zamówienie np. Departamentu Obrony USA, czy NASA.
Warto wiedzieć, że tzw. niska orbita okołoziemska znajduje się na wysokości od 200 do 2000 kilometrów. Nad nią znajdują się średnia orbita okołoziemska i orbita geostacjonarna. Większość lotów załogowych odbyło się w niskiej orbicie, w tym loty wahadłowców kosmicznych. Poruszające się po niej sztuczne satelity mają prędkość około 8 kilometrów na sekundę, robiąc pełny obieg w ciągu około 90 minut. Umieszczenie satelity w niskiej orbicie okołoziemskiej, w stosunku do orbity geostacjonarnej wymaga mniej energii, a satelita, jako znajdujący się bliżej powierzchni Ziemi, wymaga nadajników o mniejszej mocy do transmisji, dlatego ta część przestrzeni kosmicznej używana jest także w celach komunikacyjnych.
Zaniepokojona konkurencja
W tej chwili jedyną rakietą mogącą zrobić to samo jest Delta IV Heavy produkowana przez United Launch Alliance, czyli korporację założoną wspólnie przez Lockheed Martin oraz Boeing. Problem w tym, że kosztuje to kilka razy więcej.
W tym tygodniu, a więc kilka dni po starcie rakiety należącej do Space X, szef United Launch przyznał na Twitterze, iż start rakiety wyprodukowanej przez jego firmę kosztuje ok. 350 mln. dolarów. Uważnie śledzący wiadomości dotyczące eksploracji kosmosu internauci od razu zauważyli, że suma ta jest znacznie niższa od podanej przez niego podczas przesłuchań Kongresowych w 2015 roku, gdy powiedział: „Rakieta Delta IV, zależnie od konfiguracji, kosztuje od 400 do 600 milionów dolarów”.
To jednak nie wszystko, bo każdego roku rząd Stanów Zjednoczonych płaci tej firmie miliard dolarów za możliwość startu. Jest to stała opłata przewidziana kontraktem, niezależna od tego, czy jakaś rakieta wystartuje, czy nie. Poza tym do startów wykorzystywane są dwa systemy startowe – słabsza Delta i silniejszy Atlas – a głównym elementem tego drugiego są silniki rosyjskie. W przyszłym roku przewidziany jest ostatni start Delty, w związku z czym koszty wzrosną i w okresie najbliższych kilku lub kilkunastu lat cena pojedynczego startu wyniesie w sumie grubo ponad 600 milionów dolarów.
Fachowcy zgadzają się, że nowy na rynku Falcon Heavy jest bardziej nowoczesny, ma większą moc i wedle różnych rachunków niemal pięć razy tańszy od dotychczas wykorzystywanych rakiet Delta i Atlas. Mówiąc prościej, opłacany z pieniędzy podatników Departament Obrony będzie płacił pół miliarda dolarów więcej za każdy start zaplanowany w najbliższych latach.
Czy warto? Na pewno nie ze względu na koszt, jednak należy wziąć pod uwagę inne czynniki. Kosmiczny program realizowany przez Uited Launch może pochwalić się sporym dorobkiem, doświadczeniem, a przede wszystkim skutecznością. Ostatni problem programu Delta Heavy wystąpił w 2004 r., gdy przedwcześnie zgasł jeden z silników. Od tamtej pory przeprowadzono osiem udanych misji. Falcon Heavy należący do Space X wykonał dopiero pierwszy lot i choć spektakularny, bo połączony z lądowaniem dwóch silników w wyznaczonych punktach, to nie daje podobnych gwarancji. Na razie. Z każdym kolejnym testem będziemy mieli do czynienia z inną sytuacją.
Przyszli partnerzy, czyli np. Departament Obrony lub inne agencje, wysyłający na orbitę bardzo skomplikowane i drogie urządzenia, których wartość przekracza często miliard dolarów, będą musieli dokonać teraz trudnego wyboru: utrzymać dotychczasowe, drogie kontrakty zapewniające większe bezpieczeństwo wysyłanych na orbitę ładunków, czy też zaryzykować i zaoszczędzić?
“Gdy pracowałem w Pentagonie, moim zadaniem było obniżanie kosztów” – mówi John Young, były podsekretarz w Departamencie Obrony – „Ludzie, Kongres, podatnicy, wszyscy narzekali na wysokość kosztów systemów wojskowych”.
Projekt NASA
Narodowa Agencja Kosmiczna też buduje swoją własną rakietę o nazwie Space Launch System, nad którą prace trwają od 2011 roku. Ma być w stanie wynosić na niska orbitę większe ładunki niż Falcon, bo dochodzące do 70 ton, a także większe gabarytowo. Teoretycznie system ten będzie w stanie sięgać wyższych orbit. Jednak cena za to będzie bardzo wysoka.
Weźmy pod uwagę fakt, że NASA wydaje w tej chwili rocznie około 2.6 mld. dolarów na stworzenie wspomnianego systemu rakietowego. Przy takich projektach opóźnienia są nagminne i planowany na 2017 r. pierwszy start przesunięto na 2020. Koszt samego opóźnienia to już 7.8 mld. dolarów. I choć będzie to niewątpliwie wspaniałe osiągnięcie, to z finansowego punktu widzenia kompletnie nieopłacalne, wręcz bezsensowne.
Posługując się bardzo ogólnymi wyliczeniami bazującymi na dostępnych danych, liczbach i cenach, łatwo wyliczymy, iż sam koszt opóźnienia projektu NASA to 86 startów Falcon Heavy z silnikami wielokrotnego użytku lub 52 starty droższego zestawu pozwalającego na sięgnięcie wyższych orbit. To możliwość wyniesienia w okresie najbliższych 3 lat niemal 3 tysięcy ton ładunku, co równe jest ośmiu Międzynarodowym Stacjom Kosmicznym lub materiałom potrzebnym do wybudowania sporej bazy na Księżycu.
NASA nie potrzebuje aż tylu startów rakiet, więc mogłaby wykupić ich kilka rocznie od firmy Space X, wynieść na różne orbity niezbędne urządzenia i materiały, a zaoszczędzone pieniądze zainwestować w inne programy.
Mało tego, NASA nie zapłaciła ani jednego centa za stworzenie programu Falcon i jeszcze na nim zarabia wynajmując do startów kosmiczny kompleks na Florydzie. W oficjalnym komunikacie ta rządowa agencja przyznała, iż dzięki kooperacji ze Space X zaoszczędza około miliona rocznie na niezbędnych kosztach utrzymania tego miejsca.
„Pojawia się więc pytanie, czemu rząd miałby wydawać miliardy dolarów pochodzących z podatków na kompletnie niepotrzebne rakiety?” – zastawia się Lori Garver, jeden z byłych administratorów NASA – „Jeśli Stany Zjednoczone będą kontynuowały tę farsę, to wkrótce zaczną marnować jeszcze większe pieniądze, które można by wykorzystać na realizację misji naukowych, budowę pojazdów i lądowników”.
Europa się przygląda
Nie tylko amerykańskie firmy kosmiczne odczuwają zagrożenie w postaci rakiety Falcon Heavy. Pięć dni po jej udanym starcie szef Europejskiej Agencji Kosmicznej, Jan Wörner, napisał na blogu, że podległa mu agencja musi zastanowić się nad sposobami przeciwdziałania konkurencji. Dał do zrozumienia, że takie tanie systemy nie są wiele warte, a wysyłanie samochodu w kosmos to zwykły zabieg marketingowy.
Wörner dodał, iż Europa musi zachować niezależność w tych sprawach i nie jest gotowa, by polegać na niezależnych dostawcach usług tego typu, jak choćby Space X. Według niego kraje europejskie powinny dalej finansować prace nad mniejszymi systemami startowymi jak Vega C oraz średniej mocy Ariane. Jednak w związku z pojawieniem się na rynku tańszych alternatyw i spodziewanym wkrótce startem kolejnej rakiety, tym razem New Glenn z firmy Blue Origin należącej do właściciela Amazon.com, Europa nie powinna chować głowy w piasek i zainwestować we własne rozwiązania tego typu.
Z długiego wpisu Wörnera wynika więc, że Europejska Agencja Kosmiczna widzi i docenia wysiłki innych, jednak jej to nie imponuje i sama ma zamiar w przyszłości prowadzić własne prace nad podobnymi systemami. Trudno mu się dziwić, bo przecież dokonania Space X podważają sens istnienia i działania wielu podobnych, znacznie droższych projektów, w tym podległej mu agencji. Może się jednak zdarzyć, że finansujące ją kraje dojdą do wniosku, iż zaoszczędzić jednak warto i zaryzykują współpracę z innymi.
Komercyjne wykorzystanie kosmosu
Zajmie nam chwilę, by dokładnie przeanalizować wszystkie konsekwencje niedawnego startu Falcon Heavy. Do niedawna wiele osób nie wierzyło, że w ogóle do niego dojdzie. Dziś zaczynają przyznawać, iż przed ludzkością otwierają się nowe perspektywy. Nie chodzi nawet o fakt, że jest to największa obecnie na świecie rakieta mogąca wynosić poza Ziemię wielkie ładunki. Chodzi o to, że pozwala wystrzelić je w kierunku innych planet, a nawet poza nasz układ, przy zachowaniu niskich kosztów i wielokrotnym użyciu głównych modułów startowych.
To z kolei pozwala zastanowić się, czy wkrótce wydobycie minerałów z asteroidów, pozyskiwanie lodu z Księżyca i postawienie nogi na Marsie nie stanie się realne. Do tej pory starty rakiet i eksploracja kosmosu finansowana była przez rządy państw i dotyczyła doświadczeń naukowych i postępów techniki wojskowej. Dziś wkraczamy w erę komercji kosmicznej, o której ludzkość marzy od lat. Glównym celem Elona Muska, założyciela i właściciela Space X jest Czerwona Planeta. Ale Jeff Bezos, twórca Amazon i szef Blue Origin chce, by jego projekt pozwolił ludziom żyć i pracować w kosmosie. Posiada w Teksasie prywatny kosmodrom gdzie już w 2015 r. przeprowadzono udany start i lądowanie kapsuły pasażerskiej. Odłączyła się ona od rakiety na wysokości 65 mil nad ziemią, wszystkie spadochrony zostały uruchomione na wysokości 20 tysięcy stóp, a cały pojazd bezpiecznie wylądował 11 minut od startu. W tym samym czasie rakieta wznosząca po odrzuceniu kapsuły skierowana została na lądowisko w Teksasie, gdzie wylądowała z prędkością zaledwie 4 mil na godzinę w odległości pięciu stóp od środka wyznaczonego okręgu.
Musk i Bezos znają się i cenią swe osiągnięcia. Choć teoretycznie są w tej dziedzinie konkurencją, to przed startem Falcon Heavy szef Amazonu życzył na Twitterze powodzenia, na co Musk odpowiedział mu wysyłając w podziękowaniu uśmiech i symbolicznego całusa. Mówimy o dwóch wizjonerach, którzy właśnie udowadniają, że sami, bez pomocy miliardów z rządowych agencji są w stanie stworzyć coś, co zmieni świat.
Statki kosmiczne wielokrotnego użytku są prawie na wyciagnięcie ręki. Space X jeszcze tego nie dokonała, ale podąża we właściwym kierunku. Blue Origin pokaże swe osiągnięcia wkrótce.
Na podst.: arstechnica, newsweek, wikipedia, arch. wł.
Rafał Jurak
