Кадър от огневото изпитание на „Спейс Лонч Систъм“ през януари. Photo credit : NASA TV
4 март 2021 г. 17:00 ч.
Светослав Александров. На фона на успехите, които СпейсЕкс постига по отношение на ракетите „Фалкън 9“ и „Фалкън Хеви“, пилотирания кораб „Крю Драгън“ и новия космически кораб „Старшип“, все повече се надигат гласове работата по ракетата „Спейс Лонч Систъм“ да бъде прекратена.
И това е напълно нормално. След налети $20 милиарда, „Спейс Лонч Систъм“ все още не е летяла. Тъй като това е ракетата, която стои в основата на програмата на НАСА „Атремис“ за нови пилотирани полети до Луната, всяко едно забавяне се отразява и върху цялостния график. Няма да е преувеличено да кажем, че бъркотията относно лунните проекти на САЩ е пълна.
По този повод Кеси Хендмър, инженер от НАСА, е публикувал няколко статии в блога си. Естествено, те са изразени в лично качество и не представляват официална позиция на агенцията, но не е трудно да разберем защо много хора от космическия сектор се чувстват така. Препоръчвам ви да ги прочетете в оригинал на следните уеб адреси:
https://caseyhandmer.wordpress.com/2021/03/04/sls-what-now/
https://caseyhandmer.wordpress.com/2021/02/24/sls-is-cancellation-too-good/
Тук ще предоставя най-важните акценти – на български език.
Както нееднократно е подчертавано, решението за строежа на „Спейс Лонч Систъм“ е мотивирано политически – да се запазят работните места на хората, работили някога по програмата космическа совалка. Освен това използването на хардуер от космическата совалка би следвало да намали риска при разработката и да ускори работата по ракетата. Но Хендмър подчертава, че е важно да запомним, че въпреки че космическите совалки са летели на над 100 успешни мисии, нито един от компонентите на совалковата система не е бил достатъчно надежден, за да се впише в какъвто и да е сертификационен стандарт.
Хендмър дава пример с авиацията: ако той иска да модифицира „Чесна 182“ така че да може да лети със скорост 300 възела, това трудно може да се постигне без по-гъвкаво крило и по-лоши летателни характеристики. И ако самолетът почва да проявява склонност към аеродинамично „увисване“ при 61 възела и нагоре, регулаторната агенция никога не би сертифицирала машината. Разбира се, човек може да си сложи стикер, че самолетът му е експериментален, както и да си прекрати застраховката „Живот“. Но не може да заблуди себе си, че тунингованата му „Чесна“ може да изпълни основните сертификационни изисквания.
Същото е приложимо в случая със „Спейс Лонч Систъм“. Частите от космическата совалка не са непременно надеждни. Вярно е, че в хода на 30-годишната история са загубени само две совалки, но подробен анализ е открил хиляди сценарии за потенциални аварии.
Например главните двигатели на совалките, създадени на принципа на затворения цикъл, притежават склонности да дефектират, в това число витлата на турбините да се напукват и връзките да протичат. Въпреки всичко не е осигурена възможност за спасяване в случай че някой от трите двигателя на совалката откаже, освен ако това не се случи много късно по време на изстрелването. Когато совалките са проектирани, подобно решение звучи разумно – предвидено е двигателите да са също толкова надеждни, колкото самолетните. Но не се оказва така. Склонността към дефекти е причина след всеки совалков полет двигателите да се разглобяват, преглеждат, повторно сглабят и изпитват статично. И разходите за всичко това са огромни.
Двигателите са совалката също така работят с течен водород. Проектантите са се спрели на този вариант, тъй като специфичният импулс е по-голям в сравнение с този на двигателите с друг тип гориво. Днес обаче се счита, че ако вземем предвид цената, комплексността и допълнителната маса, която е необходима, то водородът не се справя по-добре в сравнение с останалите горива като керосин или метан. Водородът е криогенно гориво, което лесно протича през клапаните, промъква се през металите и води до крихтене, освен това водородът е толкова студен, че изборът на материали е ограничен. Също така специфичният импулс не е всичко. При излитане е нужна сериозна тяга, а тук възможностите на водородните двигатели са ограничени. Ето защо разработчиците на совалката е трябвало да играят руска рулетка, като добавят още два странични твърдогоривни ускорителя.
За сравнение ракетата на СпейсЕкс „Фалкън 9“, подобно на совалките, може да превозва 22 тона до околоземна орбита, но за 5% от тяхната експлоатационна цена. Това е двадесет пъти по-евтино! Нека се замислим – за строежа на Международната космическа станция е трябвало да бъдат изстреляни 35 совалки. Ако модулите са били пратени на днешната ракета „Фалкън 9“, цената за конструкцията на МКС е щяла да възлезе като на два совалкови полета.
Да се върнем на „Спейс Лонч Систъм“, която е базирана на совалков хардуер. Ракетата има по-големи твърдогоривни ускорителя, четири двигателя на водород вместо три – и въпреки всичко нейната товароподемност е само мъничко по-голяма от тази на „Фалкън Хеви“. Една добра втора степен би подобрила товароподемността, но нейното финансиране не е осигурено. Ако парите бъдат дадени, за създаването на степента ще са нужни още минимум 10 години. Това ще рече, че „Спейс Лонч Систъм“ може да има смисъл едва през 2035 година.
Как е възможно една ракета, която е базирана на вече съществуващи компоненти, да е най-скъпата, най-трудната за разработка, с най-бавен график и най-опасната в сравнение с останалите алтернативи? Хендмър не знае – разпитвал е множество негови колеги и нито един от тях не му е дал удовлетворителен отговор.
Eкспертът не смята да хвали излишно СпейсЕкс, но не може да си затвори очите пред фактите – в рамките на нужното финансиране и на базата на правилния подход са създадени ракетите „Фалкън 9“ и космическите кораби „Драгън“, които не са толкова екзотични като совалките, но все пак са много по-евтини, безопасни и по-качествено изпълняващи задачите си. Същевременно вече са произведени десетки совалкови двигатели. Те не са по-надеждни, нито по-достъпни, макар и да са възвръщаеми, но въпреки всичко производителят им ги продава за нуждите на „Спейс Лонч Систъм“ за $150 милиона. И въпреки че са възвръщаеми, след всеки полет двигателите ще бъдат изхвърлени в океана.
Хендмър е категоричен, че проектът „Спейс Лонч Систъм“ трябва да бъде прекратен. Ракетата е плод на политически решения, но резултатът, когато политиците взимат тези решения, без да се съобразят с науката, е винаги катастрофален – Лисенко, Колумбия, Чалънджър.
Въпросът е ще се намерят ли смели хора в НАСА, които да кажат, че царят е гол?
https://www.space-bg.org/
https://www.cosmos.1.bg/
