Nauka

SpaceX goni konkurencja. W czym rakieta Neutron od Rocket Lab będzie lepsza od Falcon 9?

przeczytasz w 3 min.

Elon Musk żaląc się, że silniki Raptor wykończą SpaceX, wywołał do odpowiedzi nie swoich pracowników, a konkurencję. Rocket Lab zaprezentowało możliwości rakiety Neutron z silnikami Archimedes. Czy szykuje się zmiana układu sił w branży komercyjnych lotów kosmicznych?

Nie od dziś wiadomo, że Elon Musk musiał uczyć się zarządzania ludźmi na serialu the Office. Jego życzliwość jako szefa nie zna granic. Tuż przed Świętem Dziękczynienia postanowił serdecznie poinformować pracowników Space X, że problemy z dostawami silników Raptor, mogą wykończyć firmę. Cokolwiek chciał w ten sposób osiągnąć, zrobił doskonałe wejście dla konkurencji. 

W aurze rozwiązywania problemów tam,gdzie inni ich szukają, Rocket Lab Petera Becka zaprezentowało możliwości nowego projektu rakiety powracającej. Neutron. Wposażona w autorskie silniki Archimedes, nie potrzebuje naziemnej infrastruktury do startu i lądowania. Na dodatek jej napęd nie ma zużycia porównywalnego z chusteczkami higienicznymi. Czy SpaceX powinno zacząć szukać rakiecie Falcon 9 jakiegoś pogodnego muzeum?

Jak prezentuje się rakieta Newton od Rocket Lab?

O projekcie rakiety Neutron można było usłyszeć już w marcu br. Wtedy Peter Beck postanowił zmielić swoją czapkę w mikserze i przyznał, że pomylił się do tego stopnia, że powinien zjeść  swoje nakrycie głowy.  Chociaż nie wiadomo czy czapka była smaczna, to CEO Rocket Lab zakończył jej konsumpcję zapowiedzią własnego projektu dużej rakiety wielokrotnego użytku.

Żartobliwa forma odszczekania swoich opinii na temat rakiety Falcon 9 przyciągnęła uwagę, ale pozostawiła opinię publiczną w przeświadczeniu, że Rocket Lab ma zamiar wycofać się z konkurowania ze SpaceX i raczej kopiować wypróbowane rozwiązania, niż proponować rewolucję.

Prezentacja sprzed kilku dni przeczy tym przypuszczeniom. Okazuje się, że człowiek, który w obronie własnej wiarygodności jest w stanie zjeść trochę tekstyliów, ma nie tylko dystans do siebie, ale przede wszystkim umie przemyśleć sprawę. 

Oto prezentacja rakiety Neutron w wykonaniu Petera Becka (napisy w dowolnym języku można wybrać posługując się zębatką):

Czy rakieta Neutron jest odpowiedzią na problemy SpaceX z silnikami Raptor?

Rakieta Neutron jest konstruowana z myślą o zastosowaniach geostacjonarnych, takich jak rozmieszczanie satelit, budowa lub naprawa stacji kosmicznych itp. Falcon 9, wykorzystywana przez SpaceX do umieszczania satelit Starlink jest więc jej jedynym znaczącym konkurentem.

Wydaje się, że parametry rakiety projektowanej przez Rocket Lab nie są w stanie zawstydzić Falcon 9:

  • wysokość: 40 m
  • średnica głównego trzonu: 7 m
  • średnica owiewki: 5 m
  • ładowność:  8 – 15 ton
  • masa startowa: 480 ton

Mimo to, istnieją gry, w których łatwiej jest wygrać słabszymi kartami.

Falcon 9 wszystko ma większe: ładowność, gabaryty, ale także masę. Według Rocket Lab niepotrzebnie, bo to zwiększa wymagania w stosunku do silników. Rakiety Neutron będą wykonane z kompozytu węglowego, a nie stali. Dzięki temu ich masa własna będzie niższa, a to się opłaca nawet kosztem nośności. Pozwala bowiem używać silników Archimedes o mniejszej mocy, niż  stosowane w Falcon 9 Merliny. Nie ma też szans, że napęd projektowanej rakiety będzię obciążony eksploatacją tak bardzo, że będzie zużywał się w tempie chusteczek higienicznych, a to jest największy problem Raptorów.

Mocne strony rakiety Neutron

Same w sobie silniki Archimedes nie są największym atutem projektu Rocket Lab. Podobnie jak kompozyt używany w konstrukcji rakiety są one roziązaniem, które świat już widział. Fima Becka proponuje w innych kwestiach cały festiwal bardziej innowacyjnych rozwiązań.

Start z niewymagającego lądowiska

Rakieta Neutron nie potrzebuje do startu żadnej konstrukcji stacjonarnej. Wystarczy, że jej kształt to stożek o wyraźnie szerszej podstawie, na której jest ustawiana. Wolna przestrzeń z płaską powierzchnią startową to maksymalna inwestycja, jaka jest potrzebna do rozpoczęcia lotów.

Mechanizm Hungry Hippo

Górna część rakiety stanowi element nośny, w którego wnętrzu umieszczana jest kapsuła ładunku.  Po dotarciu na miejsce przeznaczenia skrywające ją owiewki będą się rozchylać, wypuszczać przesyłkę w przestrzeń kosmiczną, po czym zamykać.Ten mechanizm jest autorskim pomysłem Rocket Lab i nazywa się „Hungry Hippo”.

Choć ma pocieszną nazwę, to jego celem jest oszczędność i wygoda. Owiewki to niepotrzebna strata, ale w rakiecie Neutron będą one stałym elementem konstrukcyjnym. Nie trzeba będzie ich porzucać, ani wyłapywać. Wystarczy zamknąć niczym paszczę hipopotama, żeby rakieta mogła rozpocząć proces powrotu na Ziemię.

Kształty pomagające bezusterkowo wejść w atmosferę

Najtrudniejszym etapem dla rakiet powracających na Ziemię jest ponowne wejście w atmosferę.  To wtedy można spodziewać się ogromnych turbulencji, które wystawiają konstrukcje pojazdów kosmicznych na prawdziwy test wytrzymałości. Rakiety Falcon 9 biorą ten etap „na blachę”, ale Neutron nie będzie musiała. Jej kształt sprzyja zmniejszeniu ciśnienia, na które będzie wtedy narażona. To da jej szanse na powrót w stanie możliwym do podjęcia ponownej podróży.

Precyzyjne lądowanie

Natychmiastowy ponowny start nie jest też żadnym niedopowiedzeniem. Rakieta Neutron nie będzie wracać jak jakiś bezdomny surfer na środek oceanu.  Wyląduje  w miejscu, z którego została wystrzelona. Peter Beck nie wdaje się w szczegóły techniczne tej funkcjonalności, ale jeśli faktycznie jest ona w zasięgu Rocket Lab, to SpaceX może zacząć się martwić. Nadrobić taką zaległość może być trudno, a to rozwiązanie potężnie redukuje koszty sprowadzenia rakiety do domu i czas jej wyłączenia z floty pojazdów kosmicznych.

Czy SpaceX może się obawiać Rocket Lab?

SpaceX dobrze zrobi oddech konkurencji na plecach. Mimo to, w  projekcie Rocket Lab jest za dużo niewiadomych, żeby był obecnie czymś więcej, niż szturchaniem giganta łokciem. Przede wszystkim dlatego, że to Falcon 9 wynoszą satelity w przestrzeń kosmiczną. Rocket Lab ma doświadczenie w lotach kosmicznych, ale Neutron wystartuje w nich dopiero za dwa lata.

Z drugiej strony dwa lata to dobra cezura, żeby uświadomić sobie, jak bardzo zmienia się branża lotów kosmicznych i co oznacza jej komercjalizacja. Pod koniec 2019 roku show Petera Becka byłoby niepoważne. Teraz jest akceptowalne, a nawet oczekiwane. Już nie chodzi o zbudowanie rakiety, która zadziała lub da radę wrócić. Ważne stają się koszty jej produkcji i użytkowania. Zaczął się wyścig o klienta i moment na reklamę i secjalizację. Jeśli Rocket Lab dobrze się wstrzeli, może dostać całkiem kaloryczny kawałek tortu. On rośnie, a Space X już teraz ma prawo mieć go po uszy.

Żródło: Rocket Lab

Komentarze

19
Zaloguj się, aby skomentować
avatar
Komentowanie dostępne jest tylko dla zarejestrowanych użytkowników serwisu.
  • avatar
    newhousik
    4
    Ale rozumiem, że mówimy o czymś czego jeszcze nie ma ?. Czyli gościu chwali sie tylko koncepcją.
    • avatar
      makwer
      2
      Warto wspomnieć, że Falcon 9 lata na silnikach Merlin, a Raptory są używane w pojeździe Starship
      • avatar
        gormar
        2
        Rakiety SpaceX potrafią również powrócić do miejsca z którego zostały wystrzelone. Ale to jest dodatkowe paliwo i lepiej polecieć balistycznie właśnie na statek platformę na oceanie.
        • avatar
          Kenjiro
          1
          Plany ambitne, tylko czy do zrealizowania? To się dopiero okaże, ale konkurencja na tym bardzo wąskim rynku jest potrzebna.
          • avatar
            Ciekawski_
            1
            Część 1/3

            Pani Kasiu. Z całym możliwym szacunkiem. Niestety brak znajomości tematu aż razi w oczy w tym artykule.

            1. Ten Pan z tego filmiku (Peter Beck), opowiada o czymś co jeszcze nie istnieje. Falcon 9 po raz pierwszy wylądował pionowo w 2016r. Porównywanie tych rakiet to tak jakby dzisiaj prezes AMD chwalił się, że już za 2 lata będą mieć CPU lepsze od i7-7700K.

            2. Większość tego co ten Pan mówi to czysty marketing:

            2.1 Brak infrastruktury potrzebnej do startu? No to ciekawe jak taka rakieta zniesie silniejsze podmuchy wiatru, na tym stanowisku. Czasem trzeba czekać wiele dni na dobrą pogodę do startu. Gdzie ta rakieta wtedy będzie? W budynku, czy stać na tym stożku i czekać cierpliwie gdy pioruny będą się na niej "wyżywać"? Jeśli będzie tam budynek, to co za problem dołożyć stanowisko startowe? Przypominam, że wiele ładunków musi być montowanych na rakiecie w pozycji pionowej (między innymi dlatego Falcon-9 jest do tego przystosowywany, bo przechodziły mu koło nosa lukratywne kontrakty mające takie wymaganie. Np. wojsko często ma takie wymagania). Gdzie to będzie robione? Na tym stożku pod gołym niebem z wykorzystaniem drabiny? Jeśli jednak w dostosowanej do tego hali, to jeszcze raz pytam, co za problem dobudować tam o wiele mniej skomplikowane i tańsze stanowisko startowe z prawdziwego zdarzenia.

            2.2 Brak odrzucanych owiewek? Przecież to są owiewki 1 stopnia. Większość rakiet nie ma owiewek na tym stopniu. Mają je na 2 stopniu (czasem 3 a nawet 4). Tym który jest nieodzyskiwany. Tutaj cały 2 stopień ma być pod owiewkami i też jest nieodzyskiwany. Ok w wersji Rocket Lab drugi stopień będzie ich pozbawiony, więc mniej będzie przepadać bezpowrotnie. Ale jest tego koszt.
            Po pierwsze separacja stopni będzie bardziej ryzykowna, bo drugi stopień z ładunkiem musi przejść pomiędzy tymi owiewkami. Może na przykład dojść do niepełnego otwarcia którejś z nich (odstrzeliwane owiewki są pewniejsze). Może dojść do minimalnego zaburzenia podczas odpalania silnika 2 stopnia co może nieco zaburzyć jego kierunek lotu i może zahaczyć o którąś z owiewek. Sam silnik też będzie musiał być odpalony wewnątrz ładowni (pomiędzy tymi uchylonymi owiewkami), co niesie ze sobą spore ryzyko. Te wszystkie ryzyka sprawią, że cały 2 stopień wraz z ładunkiem będzie musiał mieć mniejszą średnicę niż w klasycznym rozwiązaniu, bo musi być margines bezpieczeństwa. To w połączeniu z kształtem całej rakiety...
            • avatar
              Ciekawski_
              1
              Część 3/3

              2.6 8t na LEO w wersji odzyskiwanej i 15t na LEO w wersji nieodzyskiwanej. To doskonale pokazuje jak kosztowne jest zastosowanie ich
              koncepcji nieodrzucania owiewek i powrotu na ląd. Udźwig spada niemal o połowę, a mówimy o optymistycznych założeniach projektowych.
              Rzeczywistość zwykle je weryfikuje na niekorzyść projektu.

              3. Tą rakietę (Neutron) należy raczej porównywać do właśnie opracowywanych rakiet, bo przecież jeszcze nie istnieje. Czyli Starschip od SpaceX i New Glenn od Blue Origin.
              Obie konkurencyjne rakiety mają mieć odzyskiwany drugi stopień (Blue Origin zmodyfikowało swoje pierwotne założenia, które zakładały
              tracenie 2 stopnia). Zatem Rocket Lab / Neutron już na etapie projektu, jest o jedną generację do tyłu względem konkurencji.

              Żeby nie było. Bardzo mnie cieszą plany Rocket Lab. Tak samo Astry, Firefly Aerospace, Roskosmosu, Arianespace i wielu innych firm
              rakietowych. Im więcej konkurencji tym lepiej :-)
              • avatar
                Ciekawski_
                1
                "Jak prezentuje się rakieta Newton od Rocket Lab?"
                Chyba powinno być "Neutron" a nie "Newton"?
                • avatar
                  Ciekawski_
                  0
                  Część 2/3

                  ...To w połączeniu z kształtem całej rakiety (w przybliżeniu stożek zwężany u góry) mocno obniży możliwości transportowe rakiety pod względem gabarytowym.
                  Po drugie taka separacja stopni będzie musiała być dokonywana na dużej wysokości (zwykle owiewki są odrzucane na wysokości ponad
                  100km dla bezpieczeństwa delikatnego ładunku). Wyższej niż w przypadku rakiet z odrzucanymi owiewkami na 2 stopniu. To oznacza, że
                  pierwszy stopień będzie musiał pracować znacznie dłużej. Cała masa rakiety będzie taszczona znacznie dłużej, co w sposób zdecydowany
                  zwiększy zużycie paliwa. Powrót z takiej dużej wysokości przy znacznie większej prędkości separacji niż w przypadku Falcon-9 spowoduje
                  szereg problemów. Prędkość konieczna do wyhamowania będzie większa (kolejny raz zwiększone zużycie paliwa). Opadanie w większej
                  wysokości wygeneruje więcej ciepła (plazmy na poszyciu), to spowoduje, że znowu więcej paliwa będzie trzeba zużyć, aby dłużej
                  wyhamowywać prędkość opadania, albo trzeba będzie zastosować wytrzymalszy materiał poszycia. Może nawet zajdzie konieczność
                  zastosowania płytek termoochronnych.

                  2.3 Powrót na ląd? Przecież Falcon-9 i Falcon-H mają taką możliwość. Wystarczy im kawałek płaskiego utwardzonego podłoża. Barki
                  wprowadzono po to, aby nie było takiej konieczności. Powrót w pobliże miejsca startu wymaga zużycia dodatkowego paliwa. Każdy
                  dodatkowy kilogram paliwa konieczny do zabrania, zmiesza masę ładunku możliwego do wyniesienia. Dlatego lądowanie na barkach to lepsze
                  rozwiązanie, bo pozwala na wyniesienie cięższych ładunków (można zabrać mniej paliwa).

                  2.4 Stosowanie niewysilonych silników? Przecież to zmniejsza stosunek ciągu do masy. To w konsekwencji zmniejsza udźwig rakiety.

                  2.5 Włókno węglowe zamiast stali? To jest jedyny element ich koncepcji, który może być naprawdę innowacyjny. Nie chodzi o same włókna.
                  SpaceX odrzuciło je ze względu na koszty. Stal wysokogatunkowa, taka jaką się stosuje w rakietach jest wielokrotnie tańsza. Dlatego Elon
                  darował sobie ich stosowanie. Natomiast tutaj mówi się o nowym, o wiele wydajniejszym sposobie ich produkcji. Jeśli to sprawi, że cena
                  spadnie do poziomu porównywalnego do stali, to będzie faktycznie coś przełomowego. To byłby element, który da im przewagę nad
                  konkurencją (tylko w kwestii materiału konstrukcyjnego, a nie całości rakiety)...
                  • avatar
                    stalkerpl
                    -1
                    a w takim dziadolandzie zwanym Polską jesteśmy na etapie klepania gwoździ do zbicia bramy stodoły czy ten etap już za nami

                    Witaj!

                    Niedługo wyłaczymy stare logowanie.
                    Logowanie będzie możliwe tylko przez 1Login.

                    Połącz konto już teraz.

                    Zaloguj przez 1Login