A Dragon űrhajók bemutatása

A SpaceX amerikai magánűrcég 2020. május 27-én tervezi elindítani a Crew Dragon űrhajót a Nemzetközi Űrállomásra. Ez az Egyesült Államok emberes űrhajózásának egyik mérföldköve lesz, ugyanis 2011 óta nem indult űrhajós amerikai földről, az űrrepülőgép-program befejezése óta. Ebben az időszakban a NASA a Roszkozmosztól vásárolt Szojuz üléseket, hogy fel tudjanak jutni az ISS-re. Ezt a hosszú időszakot fogja most a SpaceX és NASA együttműködése megtörni a május 27-i starttal a legendás 39A indítóállomásról. Mai cikkünkben a Dragon űrhajók történetét mutatjuk be.

Cargo Dragon, a teherűrhajó

A Cargo Dragon (vagy Dragon 1.0) története 2006-ban kezdődik, amikor a NASA a Commercial Orbital Transportation Services (Kereskedelmi Orbitális Szállítási Szolgáltatás) programja keretében megbízta az Orbital ATK-t (ma Northrop Grumman) és a SpaceX-et a Nemzetközi Űrállomásra utánpótlást szállító, automata teherűrhajók kifejlesztésével. Ez a megbízás adta a löketet a SpaceX-nek, ugyanis ezzel együtt egy több milliárd dolláros pénzcsomagot is kaptak a Falcon-9 hordozórakéta és a teherűrhajó kifejlesztésére. A SpaceX ekkor vetette fel először a Cargo Dragon űrhajó terveit.
Négy évvel a bejelentés után, 2010 júniusában a Falcon-9 első tesztrepülésén egy Dragon űrhajó prototípust vitt magával az űrbe. Ezen az űrhajón még nem volt repülési és irányítási szoftver, hőpajzs a visszatéréshez, illetve egyéb kulcsfontosságú elemek se, ugyanis még csak az űrhajó strukturális integritásának és aerodinamikai tesztjét végezték el élesben repülés közben. A teszt sikeresnek bizonyult, így folytatták a fejlesztést az első “rendes” tesztrepülésre. 2010 decemberében indult a Dragon C1 küldetés, ahol már automata repülést hajtott végre a Dragon, tesztelte a Draco hajtóműveit, illetve hőpajzs segítségével visszaereszkedett a Föld légkörébe és leszállt a Csendes-óceánra. Ez volt a második repülése a Falcon-9-nek, ami szintén sikerrel zárult. Ebben a misszióban a Falcon-9 második fokozatát újra beindították, és egy magas, elliptikus pályára állították tesztképpen. A misszión két darab CubeSatot is felvittek az űrbe, illetve Elon Musk poénból elrejtett egy korongnyi francia Bouére sajtot a rakomány közt. Mint ahogy a rakéta, úgy a Dragon is jól vizsgázott, így a NASA-tól zöld utat kapott a SpaceX az első tesztútra az ISS-hez.

A legelső Dragon prototípus

Érdemes megemlíteni, hogy mindkét repülésnél megpróbálták az első fokozatokat ejtőernyővel lelassítani, majd az óceánból elvontatni, de a fokozatok elégtek a légkörben.
2012 májusában indult a Dragon C2+ misszió, ahol már az ISS-hez kapcsolódott a teherűrhajó a Canadarm robotkar segítségével. Ezt a folyamatot nevezzük “berthing”-nek, mely nem egyenlő a dokkolással.

A Dragonról készült képeken jól látszik, hogy a hőpajzs teljesen más mint az űrrepülőgépeken. Itt nem kerámiacsempéket használtak, hanem ún. ablatív borítást. Ezt az anyagot a NASA fejlesztette ki, és PICA-ként ismeretes, a SpaceX pedig továbbfejlesztette a PICA-X verzióra. Ez egy könnyű és olcsó szénszálas borítás, ami tulajdonképpen plazma formájában leválik a kapszula aljáról, így elszállítva a hőt, ami a kinetikus energia átalakításából keletkezett. Ez a borítás többször felhasználható, minden egyes belépéskor csak egy töredéke veszik el.

A híres Dragon C1 a SpaceX Hawthorne-i központjának mennyezetén, élő közvetítések hátterében jól látszódik

A Dragon C2+ misszióval a SpaceX történelmet írt, és az első kereskedelmi vállalat által készített űrhajó, mely csatlakozott az ISS-hez. 2012 októberében a CRS-1 misszió keretében a SpaceX első kereskedelmi útját tette az űrállomásra a Dragonnal. Összesen 905 kg hasznos terhet vittek fel az ISS-re, amiben 66 új kísérleti elem is volt. Szintén 905 kg terhet hoztak vissza, többek közt értékes tudományos kutatások eredményeit. A CRS-programmal a SpaceX-nek egy stabil bevételforrása alakult ki, és ekkor indultak be a kereskedelmi műholdindításaik is. Így kellő mennyiségű pénzt tudtak fordítani a visszatérő-újrafelhasználható fokozatok kifejlesztésére. A CRS-program első felében a SpaceX-től 20 indítást vásárolt a NASA, az utolsó, CRS-20 idén márciusban indult. Összesen egy kudarc volt: a CRS-7-est elvesztették, amikor a rakéta emelkedés közben felrobbant. A CRS-12 misszió volt az utolsó, amikor újonnan épített kapszula ment az ISS-re, onnantól végig újrafelhasználták a korábban repült kapszulákat. A Cargo Dragon pályafutása alatt 43 438 kilogramm utánpótlást szállított az ISS-re, többek közt dokkolómodult, kamerákat, felfújható modult, tudományos kísérleteket, CubeSatokat, felszerelést, illetve alapvető szükségleti cikkeket. Több mint 33 tonna rakományt tudott visszahozni a Földre összesen.

Cargo Dragon adatok:

Újrafelhasználhatóság: a kapszula rész, max. 3x használták újra
Hordozórakéta: Falcon-9
Tömeg (rakomány nékül): 4200 kg
Max. rakomány: 6000 kg az ISS-re (vákuumban/nyomás alatt)
Max. rakomány visszahozatal: 3000 kg (nyomás alatt), 3500 kg (vákuum)
Raktér térfogata: 10 m3 (kapszula), 14 m3 (vákuumban lévő raktér)
Hosszúság: 6,1 m
Szélesség: 3,7 m
Áramforrás: napelemtáblák
Hajtóművek: Draco gázdinamikai fúvókák, ezeket használják randevúkor, manőverezéshez és a visszatérő pályára álló manőverhez is (deorbit burn)
Státusz: nincs használatban
Első repülés: 2010. június 4. – Dragon prototípus, Falcon-9 első misszió
Utolsó repülés: 2020. március 7. – CRS-20 utánpótlási misszió

Dragon CRS-18 indítás, a Falcon-9 Block 5 verziójával

Cargo Dragon XL

A Cargo Dragon holdutazásra képes változata. 2020 márciusában a NASA bejelentette, hogy a SpaceX a Gateway Logistics Services (Gateway Űrállomás Logisztikai Szolgáltatások) megállapodása keretében egy egyszer használatos Dragon űrhajót fejleszt ki, hogy az a Lunar Gateway Platform holdkörüli űrállomásra utánpótlást szállíthasson. Ezt a változatot Falcon Heavy-vel indítanák, és akár egy évig is a Gateway-nél tartózkodhat majd. 5 tonnásra tervezik a szállítóképességét, fontos szerepet fog játszani a Gateway ellátásánál.

A Crew Dragon, az új űrtaxi

A legjobbat hagytuk utoljára, így elérkeztünk a Dragon 2-höz, vagy más néven Crew Dragon-hoz. Ennek a verziónak a fejlesztése 2011-re tehető, amikor a NASA 75 millió dollárt adott a SpaceX-nek a Commercial Crew Development 2 (Kereskedelmi Személyzet-indítás Fejlesztés 2) program keretében egy abort system (küldetésmegszakító-rendszer) kifejlesztésére. A CCDev-2 program követelménye volt, hogy egy űrkapszula prototípust kell építeni. 2011 októberében a NASA elfogadta a SpaceX javaslatát egy beépített küldetésmegszakító-rendszerre. Ez a Mercury/Szojuz/Apollo-féle mentőtorony célját szolgálja, de a torony helyett beépített hajtóművekkel húzzák el az űrhajót, a rakéta meghibásodása esetén. Ehhez a rendszerhez a SpaceX a Draco hajtóművek továbbfejlesztett változatát, a SuperDraco hajtóműveket használja.

2012-ben kezdték tesztelni ezt a hajtóművet a McGregorban lévő telephelyen, sikerekkel. A hajtómű hipergol hajtóanyagot használ a megbízható és gyors gyújtás érdekében, amire egy vészhelyzet esetén is nagy szükség van. Az űrhajót elejétől fogva 7 személyesre tervezték, illetve lehet növelni a rakomány tömegét a legénység csökkentésével, vagy teherűrhajóként lehet használni legénység nélkül. A CRS-program második fázisában már ezt az űrhajót fogják használni teherszállításra a Cargo Dragon helyett.
2012 nyarán 440 millió dollárt kapott a SpaceX a NASA-tól a további fejlesztésekre. 2013-ban kezdődtek az ejtőernyőtesztek, az első teszt alkalmával egy 5400 kilogrammos objektumot 2400 méteres magasságból ledobtak egy helikopterrel, direkt forgást előidézve. A fékezőernyők és főernyők is jól vizsgáztak, a tesztek folytatódtak.

Teltek az évek, és a jármű egyre kifinomultabbá vált, a végsőhöz hasonló formáját 2015-ben vette fel, amikor egy Pad Abort Test-et hajtottak végre. Beindították a küldetésmegszakító-rendszert az indítóálláson, a teszt pedig sikerrel zárult. Időközben kifejlesztették az életfenntartó-rendszereket a Paragon Space Development Corporation segítségével, illetve a PICA-X hőpajzs harmadik verzióját is megalkották a járműhöz, az újrafelhasználhatóság növelése céljából. Ejtőernyők helyett eredetileg a SuperDraco hajtóművekkel szerettek volna leszállni egy betonpályán, de ezt a tervet végül a NASA kérésére elvetették, mert túl kockázatos volt – maradtak a klasszikus ejtőernyőknél. Ilyenkor már az űrruha fejlesztése is javában folyt: 2012-ben kereste meg a SpaceX az Orbital Outfitters céget az űrruhák tervezésével kapcsolatban, a dizájnhoz pedig a Disney jelmeztervezőjét, José Fernandezt kérték fel. A design után a SpaceX mérnökök “használhatóvá” építették a ruhát, hogy megfeleljen a NASA követelményeknek.

2017-ben szerződtettek egy Hold körüli Crew Dragon utat Falcon Heavy-vel, de ezt később törölték a Starship-program javára. Ugyanebben az évben publikálták az űrruha-dizájnjukat. Fontos megjegyezni, ezek az űrruhák csak a kabinon belüli tartózkodásra vannak tervezve, nem űrsétára.
Maga az űrhajó az univerzális NASA Docking Systemet használja. A Crew Dragon a Cargo Dragonnal ellentétben dokkol, saját Draco hajtóművek segítségével, nem használja a Canadarmot. 3300 kg terhet vagy legfeljebb 7 asztronautát tud szállítani (a NASA missziók csak 4 ülést igényelnek majd). A hajó teljesen automatizált az indítástól a dokkolásig, de a legénység bármikor be tud avatkozni. Egyszerű, tiszta belső tere van, és értintőképernyős paneleket használnak, de biztonsági okokból analóg gombok is találhatóak a panelek alatt.
Az űrhajóban fülkés vákuum WC is található. A Cargo Dragonhoz hasonlóan van egy raktér a kapszula alatt, itt találhatóak a napelemek (hozzásimulnak a testhez, nem kihajthatóak, ez növeli a megbízhatóságot), illetve még itt találhatóak a radiátorok, amik elpárologtatják a felesleges hőt. 210 napot tölthet az űrben dokkolva az űrállomáshoz, mely a NASA követelménye volt.

2019. március 2-án először indították a Crew Dragont a Demo-1 misszió keretében az ISS-hez egy személyzet nélküli küldetésre. Sikeren dokkolt az ISS-hez, majd Anne McClain amerikai űrhajósnő és David Saint-Jacques kanadai űrhajós kinyitották a Crew Dragon ajtaját és üdvözölték Ripley-t, az űrhajó “utasát”, aki egy szenzorokkal ellátott tesztbábu volt. Március 8-án ledokkolt az ISS-ről, majd visszatért a Földre. A misszió teljes siker volt.

Crew Dragon közelíti meg az ISS-t – talán a leghíresebb kép a küldetésről

2020. január 19-én az In-Flight Abort Test került végrehajtásra, egy másik Dragonnal (az előző megsemmisült egy hajtóműteszt közben, mely hónapokkal vetette vissza a programot). A Falcon-9 hajtóműveit Max-Q (maximális aerodinamikai nyomás) után leállították (ekkor a jármű már átlépte a hangsebességet). A leállítás után pár pillanattal beindították a küldetésmegszakító rendszert, ami sikeresen elhúzta a kapszulát a felrobbanó rakétától. Várható volt, hogy felrobban a rakéta, ugyanis hatalmas nyomások érték elváláskor, a SpaceX nem tervezte a rakéta bármiféle további használatát.
Mivel az összes eddig teszt sikeres volt, és az első kapszula robbanása miatti problémákat is elhárították, az űrhajó készen állt az emberes repülésre.

In-Flight-Abort teszt – pillanatokkal ezután szedték darabokra az aerodinamikai erők a Falcon 9-et.

Crew Dragon adatok

Újrafelhasználhatóság: A kapszulát igen, de csak teherűrhajóként. Emberes útra kizárólag új Dragont használnak majd.
Hordozórakéta: Falcon-9
Tömeg (rakomány nékül): 9525 kg
Max. rakomány: 6000 kg az ISS-re (vákuumban/nyomás alatt)
Max. rakomány visszahozatal: 3000 kg (nyomás alatt), 3500 kg (vákuum)
Személyzet: 7 fő (4-et igényel a NASA)
Raktér térfogata: 9,3 m3 (kapszula), 12,1 m3 (vákuumban lévő raktér)
Hosszúság: 8,1 m
Szélesség: 4 m
Áramforrás: napelemtáblák a raktér oldalán
Hajtóművek: Draco gázdinamikai fúvókák, ezeket használják dokkoláskor, manőverezéshez és a visszatérő pályára álló manőverhez is (deorbit burn), Superdraco hajtóművek abort esetén
Státusz: aktív
Első repülés: 2019. március 2. – Demo -1 misszió az ISS-re

A Crew Dragon belső tere

2020. május 27-én indul el a Crew Dragon Bob Behnkennel és Doug Hurley-vel, a Demo-2 misszió keretében az ISS-re. A blogon még rengeteg sok infót találhattok majd a misszióról, űrhajósokról, és azokról a dolgokról és emberekről akik mögöttük állnak, klikk ide az összes írásunkért. Kövessetek bennünket Facebookon is, illetve május 27-én, ha minden a terv szerint halad, élőben fogjuk közvetíteni a történelmi indítást Nagy Szabolcs ISS-fotóssal. Tartsatok velünk!

Bob Behnken és Doug Hurley a Crew Dragon szimulátorban gyakorlatozás közben

Gwynne Shotwell, a SpaceX egyik kulcsfigurája

A SpaceX-et sokan csak Elon Muskkal azonosítják, de a vállalatnál még sok nagyszerű ember dolgozik. Gondolhatunk a legendás kommentátor John Inspruckerre, vagy akár a Merlin hajtómű tervezőjére, Tom Muellerre. De nem szabad elfelednünk a vállalat adminisztratív oldalát sem, és ezzel együtt Gwynne Shotwell-t, aki a SpaceX ügyvezető igazgatónője (Chief Operating Officer – COO) és elnöke is egyben. Nélküle a vállalat nem tartana ott ahol jelenleg van, ezért róla szól mai cikkünk.

Gwynne Shotwell, SpaceX elnöke és ügyvezető igazgatója

A kezdetek

Gwynne Rowley 1963-ban született az illinois-i Evanstonban, két testvére van. A környékbeli Libertyville-ben nőtt fel, és már gyerekkorában érdekelték a mechanikai eszközök, szeretett dolgokat javítani és barkácsolni. Különösen az autók működése érdekelte.
A többi űriparban dolgozó személlyel ellentétben fiatalkorában nemigen érdekelte az űrutazás. Egyszer azt nyilatkozta, hogy bár emlékszik a Holdraszállásra, de nem igazán érdekelte akkoriban. A Libertyville High School-ban végezte a középfokú tanulmányait, ahol különösen jól tanult és kiemelkedően érettségizett, bár ekkor még nem tudta milyen irányba fog továbbtanulni. Anyja támogatásával végül mérnöki pályára lépett.
Az illinois-i Northwestern University gépészmérnöki szakára jelentkezett, ahova felvételt is nyert. A harminchat fős osztályban csak három lány volt, de ez nem jelentett neki problémát. Első egyetemi évében nem volt olyan jó a teljesítménye, mint a középiskolában, de később probléma nélkül alapfokú gépészmérnöki diplomát szerzett 1986-ban. Két évvel később, 1988-ban mesterfokú diplomát szerzett alkalmazott matematikából, illetve alapfokú diplomát természettudományokból szintén a Nortwestern University-n.

Út a SpaceX felé

Egyetemi tanulmányai után az autóiparban kezdett dolgozni a Chrysler cégnél. Mivel nem mérnöki munkát végzett, nem maradt sokáig. Visszament az egyetemre és PhD diplomát szeretett volna szerezni alkalmazott matematikából, de kilenc hónap után az egyetemet is otthagyta és elkezdett munkát keresni.
A kaliforniai El Segundo-ban kapott állást az Aerospace Corporationnél, mely egy szövetségi kuatóintézet a mai napig. Itt már valódi mérnöki munkát végzett, műholdak hőtani matematikai modelljét készítette el, és különböző hűtésű műszerek kölcsönhatásait írta le. Rengetek tudományos publikálást is készített űrhajózási témákban, például űreszközök terveit készítette el, tanulmányozta a Space Shuttle hőtani tulajdonságait, illetve a Földkörüli pályáról visszatérő testeken létrejött hatásokról is írt.
Tíz évnyi munka után otthagyta a vállalatot, mert űrhajókat, illetve egyéb űreszközöket szeretett volna tervezni.

Shotwell a Falcon-9 első fokozatának szemrevételezése közben

1998-ban a Microcosm Incorporated űrhajózási rendszerek részlegének igazgatója lett, szintén El Segundóban. Szeretett itt dolgozni, ugyanis az Amerikai Légierőnek terveztek és építettek műholdrendszereket. Még csak négy éve dolgozott ott, amikor egy volt munkatársával elmentek egy ebédre megbeszélni egy álláslehetőséget.
Ez a munkatársa nem más volt, mint Hans Koenigsmann (ma a SpaceX küldetés-szervezési alelnöke), aki akkor csatlakozott a Space Exploration Technologies startup céghez.
Hans elhívta Gwynne-t, hogy nézze meg a céget, a látogatáskor pedig találkoztak Elon Muskkal, aki akkor még a PayPal társalapítójaként volt híres. Elon elmesélte Gwynne-nek a vízióját az olcsó, hatékony és megbízható hordozórakétákról, és a többször felhasználható rendszerekről. Elon bevallotta neki, hogy szüksége lenne egy kereskedelmi menedzserre is.
Pár nappal később Gwynne kapott egy hívást Elontól, aki felajánlotta neki a Kereskedelmi és Üzletfejlesztési részleg alelnöki posztját, amit elfogadott, de tudta, hogy nagy kockázatot vállalt ezzel.

Gwynne Shotwell és Elon Musk a Légierő egyik tábornokának társaságában

SpaceX karrier

A telefonhívás után két héttel már munkába is állt a SpaceX tizenhetedik alkalmazottjaként (ma már ez a szám átlépte a hatezret). Ebben a szerepkörben a fő feladata rakétaindítások eladása volt potenciális vevőknek, bár a munkaköre gyorsan kezdett kiterjedni a pénzügyekre, jogi ügyekre, és a kormánnyal való kommunikációra is. 2002-ben ismerte meg második férjét, Robert Shotwellt, aki a NASA Jet Propulsion Laboratory mérnöke volt. Egy egyetemi projekt keretében találkoztak, mindketten a University of Southern California diákjainak segítettek a műholdprojektjeikben.
Gwynne első nagy sikerét a SpaceX-nél 2008-ban érte el, amikor sikeresen szerződést kötött a NASA-val: a vállalat 1,6 milliárd dollárt kapott a COTS programra, ami keretében utánpótlást szállító űrhajókat fognak felküldeni a Nemzetközi Űrállomásra.
A megbízás megszerzése után összegyűlt a SpaceX csapata, és Elon nagy bejelentést tett: “Győztünk!”, angolul kis vulgaritással “We f*cking won!”. Ezután mindenki nagy ünneplésbe kezdett.
2008-ban a negyedik Falcon-1 indításkor Skóciában volt férjével, és laptopján nézte az indítást. Mikor megtudta hogy sikeres volt, fel-alá ugrált örömében a szállodában.

“Egy sikeres indításnál nincs nagyobb öröm!”

Gwynne Shotwell
Shotwell NASA űrhajósokkal, Bob Behnkennel és Doug Hurleyval

2008 végén a SpaceX elnöke és ügyvezető igazgatója lett. Azóta ő intézi a marketinget, indítási megbízások szervezését, jogi ügyeket, pénzügyeket és a kormánnyal való kapcsolatokat. A legtöbb energiáját a megbízások szerződtetésére fordítja, szerinte azzal tudja legjobban előremozdítani a céget. “Amikor elindítottuk az első rakétánkat, addigra ő már tíz indítást szerződtetett le, nagyon kevés ember képes erre” – nyilatkozta Tim Hughes, a SpaceX alelnöke.
Még 2006-ban az Iridium műholdkonstelláció kezdetekor az Iridium befektetőit próbálta meggyőzni, hogy fektessenek a műhold projektbe, ami később Falcon 9-eken indult volna.
A befektetőknek tetszett a Falcon-9 indítás ára, viszont az nem, hogy még nem repült soha.
A 2010-es első, sikeres Falcon-9 start után Párizsba ment, és végleg meggyőzte a befektetőket, így azok 1,8 milliárd dollárt fektettek az Iridiumba. Matt Desch, az Iridium vezérigazgatója le volt nyűgözve, azt mondta, hogy még nem látott ilyet. Gwynne röviddel ezután a SpaceX nevében megkötött egy 492 millió dolláros megbízást az Iridium-műholdak indítására.

Shotwell a SpaceX irányítóközpontjában

“A NASA-nak adta el a szolgáltatásunkat abban az időben, amikor még csak egy kis rakétánk volt egy szigeten. Az évek során Gwynne hírnevet szerzett, és ma már akként a nőként ismerik, aki Musk vízióit valóra váltja. Olyasmi, mint egy híd Musk és a cég között. Például ha Elon azt mondja hogy megyünk a Marsra, akkor Gwynne pontosan elmondja, hogy mit kell tennünk, hogy elmenjünk a Marsra”

Hans Koenigsmann Gwynne Shotwellről

Gwynne nyilatkozata szerint úgy irányítja a céget, ahogy azt Musk jónak látná, és elmondta, hogy irritálja, hogy Elonnak milyen gyakran van igaza, bár ez nem jelenti azt, hogy mindig igaza van. Erre egy jó példa, amikor Elon megpróbálta törölni a Falcon Heavy projektet pár évvel ezelőtt, de Gwynne gyorsan befutott az irodájába a hírt hallva, és azonnal lebeszélte róla, arra hivatkozva hogy a légierővel már vannak megbízásaik a Falcon Heavy-vel.

Gwynne szabadidejében a családjával van a legtöbbet. Mivel férje is mérnök, beszélgetéseik sokszor szakmaiak. Pár hetente Gwynne meglátogatja a családi birtokot is Texasban, ahol egy nap majd borászatot akar alapítani, mert nagyon szereti a borokat.

Kína | Long March 5B / Új kínai űrhajó előzetes

Ha minden a tervek szerint halad, akkor 2020. május 5-én, magyar idő szerint pontban délben elindul a Vencsang Űrközpontból a Kínai Népköztársaság legújabb hordozórakétája, és vele együtt az újgenerációs, legénység szállítására is alkalmas űrhajó.

Április 29-én már az indítóálláson volt az új Long March 5B, az újgenerációs űrhajóval, de később ötödikére halasztották az indítást a korábbi Long March 3B és Long March 7A kudarcok miatt. Az indítás célja hogy megbizonyosodjanak, hogy a rakéta képes 20 tonnánál nehezebb eszközöket is pályára állítani, ugyanis leghamarabb 2021 első felében tervezik az új moduláris űrállomásuk első elemét, a Tianhe modult pályára állítani.

Az űrhajó az összeszerelő csarnokban

A hasznos teher pedig nem más, mint az újgenerációs űrhajó, ami képes Hold, illetve Mars-utazásra is. Az űrhajó tervezett apogeuma 8800 kilométer magasan lesz, tehát a misszió hasonló az amerikai Orion űrhajó 2014-es tesztrepüléséhez. Ezt a magasságot az űrhajó a saját hajtóműveivel éri majd el, a rakéta csak lacsony Földkörüli pályára állítja.
Ezután egy nagysebességű visszatérést hajt végre az űrhajó, melynek célja az új hőpajzs éles tesztelése.
Ha minden jól sikerül, akkor Kína 2021-től egyszerre hat űrhajóst lesz képes indítani, a korábbi Sencsou űrhajó három férőhelyével szemben. A kapszulát részleges újrafelhasználhatóságra tervezték, ugyanis csak a hőpajzsot kell cserélni majd a misszió után, illetve üzemanyaggal feltölteni az űrhajó tartályait.

Long March 5B indítóálláson

A Long March 5B annyiban különbözik a Long March 5-től, hogy nincs második fokozat, az első fokozatra van ráhelyezve a 20,5 méter hosszú orrkúp. A Long March 5B azon kínai rakéták egyike, amelyek már nem az erősen toxikus hipergolikus üzemanyagot, hanem hidrogén, kerozin illetve oxigén keverékét használják.

“Kína 12 missziót tervez indítani ezzel a rakétával az új moduláris űrállomás építésére. Ezzel az indítással bebizonyosodik, hogy a rakéta készen áll a jövőbeli missziókra.”

Hao Chun, a Kínai Emberes Űrrepülési Mérnökiroda igazgatója
Long March 5B
A Tianhe modul tesztelés közben.

Kína számára ez az indítás kulcsfontosságú, ugyanis ha sikeres, akkor az ország számára megnyílnak az alacsony Földkörüli pályán túli emberes expedíciók lehetőségei is, illetve megkezdődhet az új moduláris űrállomás építése.
Előző cikkünket, ami az új kínai űrhajó dokkolási képességeiről szól, itt olvashatjátok.

Vlagyimir Komarovra emlékezünk

1967. április 24-én az űrhajózás történelmének egyik legkatasztrofálisabb balesete következett be a Szovjetunióban. A Szojuz-1 űrhajó leszállóegysége Vlagyimir Mihajlovics Komarovval a fedélzetén leszálláskor a földbe csapódott.

Vlagyimir Mihajlovics Komarov
Forrás: Roszkozmosz

Vlagyimir Mihajlovics Komarov 1927. március 16-án született Moszkvában. 1942-ben egy moszkvai pilótaiskola diákja lett. Már fiatalon kimagaslóak voltak a természettudományos, különösen a matematikai képességei. Röviddel ezután, a német invázió miatt az iskolát a szibériai Tyumen területre helyezték át. Nemcsak repülést, hanem zoológiát és idegennyelveket is tanult. 1945-ben végzett a pilótaiskolában, ahol nagyszerűen teljesített.
Ezek után még 1949-ig különböző szovjet katonai repülési akadémiákon tanult, ezek teljesítése után alezredesi rangot kapott a Szovjet Légierőben. 1959-ben a Zsukovszkij Akadémián repülőmérnöki diplomát is szerzett, és egy évvel később, 1960-ban választották ki űrhajósnak, ettől az évtől kezdte meg a kiképzését. 1964-ben a Voszhod-1 fedélzetén jutott először világűrbe, egy napot és tizenhét percet töltött a világűrben. Ez volt az első többszemélyes szovjet űrrepülés. A mai Kazahsztán területén értek földet, az űrben lévő apróbb problémák ellenére (helyszűke miatt az alapdolgok, pl. evés is gondot okozott) nagyobb baj nem történt a küldetés alatt.

Komarov Szojuz rakétája start előtt
Forrás: Roszkozmosz

A tragikus kimenetelű repülés

A Szojuz űrhajó első emberes tesztrepülésére Komarovot választották, Jurij Gagarin volt a tartalékszemélyzet. Az előkészületeknél a bizottság (melynek Gagarin is a tagja volt) több, mint 200 hibát talált az űrhajóban, amit a KGB-n keresztül juttattak el Leonyid Brezsnyev pártfőtitkárnak, de valószínűleg ő sosem kapta meg ezt a jelentést. Az űrhajósok tudták, hogy aki elindul azzal az űrhajóval, valószínűleg nem fog élve visszatérni. Ezért Komarov vállalta az utat, mert tudta, ha ő nem indul, akkor Gagarinnak kell mennie. Feláldozta önmagát bajtársáért.
Április 23-án indították el útjára a Szojuz-1-et , a pályára állításnál nem voltak problémák. Ezután csak egy napelemtábla nyílt ki, így csak feleannyi árammal működött az űrhajó. A fedélzeti rendszer jól működött, de antennahiba miatt 8 óráig nem volt kapcsolat a Földdel. Több manővert akartak végrehajtani az űrhajóval, de ez meghibásodás miatt nem sikerült, így a visszahozatal mellett döntöttek. A fékezőrakéták automatikája elromlott, ezért Komarovnak egy keringéssel később manuálisan kellett lefékeznie az űrhajót hogy visszatérési pályára álljon. Mivel ez éjszakai oldalon történt meg, nem tudta a “Vizor” nevezetű tájoló eszközt használni, így a Hold pozíciója alapján irányította az űrhajót. A stabilizációs rendszer nem működött, ezért a szervizmodul leválasztása után a kapszula heves forgásba kezdett. A légkörbe való beérés után, a tervezettnél alacsonyabban, csak 7 kilométer magasságban nyílt ki a főernyő. Ez a forgás miatt felcsavarodott. Komarov ekkor tudta biztosra, hogy nem fogja túlélni a leszállást. A legenda szerint, ezután hevesen szitkozódott, és a szovjet vezetést kezdte szidni, mert embertelen módon, presztízsért indították el, a már a Földön is halálosnak vélt űrhajót. Állítólag utolsó szavaiban azt kérte, hogy gondoskodjanak a családjáról. 360 km/h sebességgel csapódott be az orenburgi területen.

A becsapódás után.

A tiszteletére a becsapódási helyszínen emlékművet állítottak, illetve az Apollo-11 űrhajósai egy emlékplakettet hagytak a Holdon az űrutazásért elhunyt űrhajósoknak, melyen az ő neve is rajta van. A Hold túloldalán krátert neveztek el róla, és egy aszteroida is a nevét viseli.

Az orenburgi emlékmű
Az Apollo-11 által otthagyott emlékplakett.
Forrás: NASA

Ezzel a cikkel szerettünk volna Vlagyimir Komarovról megemlékezni, aki hősiessége által megmentette bajtársa életét. A Szojuz űrhajón változásokat eszközöltek, mely segített abban hogy a világ legmegbízhatóbb űrhajójává váljon, és amivel a mai napig az űrhajósok az ISS-re utaznak. Emléke örökké köztünk lesz, a hősök nem fognak feledésbe merülni!

Európa rakétája, az Ariane – 2. rész

Folytatjuk az európai rakétacsalád bemutatását, ezúttal az Ariane-4 és Ariane-5 rakéták kerülnek terítékre. Foglalkozunk a történetükkel, sorsukkal, illetve milyen irányban halad az európai hordozók jövője.

Az első részért katt ide.

Az innovatív Ariane-4

A soron következő Ariane-4 lett a legsikeresebb az eddigi verziók közül. Az Ariane-4 számára építették a második indítóállást, az ELA-2-est. A rakéták sorozatában ezen a típuson hajtották végre a legtöbb innovatív fejlesztést, ennek köszönhetően a pályafutása alatt a kereskedelmi műholdak 50%-át az Ariane-4 indította. Ezen fejlesztések közé tartozik az első fokozati Viking-2B hajtóművek lecserélése Viking-5C motorokra, melyeknek tolóereje 678 kN volt – fontos megjegyezni, hogy a hajtóművek számát sosem változtatták meg, mindig 4 volt az első fokozatokon. A második és harmadik fokozaton nem változtattak. Másik nagy fejlesztés a már elérhetővé vált folyékony hajtóanyagú (UDMH/N2O4) segédrakéták használata. A folyékony hajtóanyagú segédrakéták sokkal tovább égtek mint a szilárd hajtóanyagúak, égési idejük 142 másodperc. Ezeket tudták kombinálni a szilárd hajtóanyagú segédrakétákkal, összesen 6 féle kombináció létezett, és a műhold(ak) tömege alapján választották ki a megfelelő kombinációt. A rakéta típusának megnevezése a segédrakéták számától és típusától függött.

Ariane-4 indítása egy Intelsat műholddal a fedélzeten. Jól megfigyelhetőek a folyékony hajtóanyagú segédrakéták.
Forrás: CNES

A segédrakéta nélküli Ariane-4 „AR-40” néven futott, 2100 kg-os teherbírással GTO-ra. Kettő darab szilárd hajtóanyagú segédrakétával rendelkező Ariane-4-es „AR-42P“ néven futott, a „2“ a segédrakéták számára, a „P“ pedig arra hogy szilárd a hajtóanyaguk. Kettő darab folyékony hajtóanyagú segédrakétával rendelkező Ariane-4-es „AR-42L“ néven futott, itt a változás az „L“, ami arra utal hogy folyékony a hajtóanyaguk. Voltak az „AR-44P“ és „AR-44L“, melyek kettő helyett négy segédrakétával rendelkezett. Az utolsó változat a „hibrid“ volt ahol 2 darab szilárd és 2 darab folyékony hajtóanyagú segédrakéta volt, ezt „AR-44LP“-nek nevezték. A legerősebb variáns az „AR-44P“ volt, tömege 470 tonna, és 4300 kg-t tudott GTO-ra eljuttatni.

Ariane-4 rakéták kombinációi. A nagyobb verziókon az orrkúpot is meghosszabbították.
Forrás: Arianespace

Egy másik hatalmas újítás az ún. „SPELDA – Structure Porteuse Externe de Lancement Double Ariane“ (Ariane Dupla Indítási Külső Segédszerkezet) raktér, mely lehetővé tette hogy egyszerre 2 db nagyobb eszközt is pályára tudjanak állítani. A harmadik fokozatra (vagy a negyedik, kickstage-re) ráhelyezik az első műholdat, erre ráerősítik a SPELDA burkot, és ennek a a tetejére helyezik a második műholdat, így lehetővé téve 2 misszió teljesítését egyszerre, akár 2 különböző pályára. Összesen 116-szor indították, ebből 113 sikeres misszió, ez 97%-os megbízhatósági arány, ami szinte tökéletes. Első repülése 1988-ban volt. Az első kudarc 1990-ben a nyolcadik misszión volt, amikot Kourou felett 9 km-rel repülés közben felrobbant a rakéta, egy ismeretlen tárgy dugított el egy vezetéket, emiatt 44 változtatást kellett végrehajtani. Nevezetesebb rakományai: ESA Infrared Space Observatory. 2003-ig repült az Ariane-4, ekkor váltotta le az akkor már szolgálatban lévő Ariane-5 és 2011-től már orosz építéső Szojuz is indult Guyanából.

A legerősebb Ariane 4-es, az AR-44P típus.
Forrás: ESA

Az Ariane-5

És ezzel elérkeztünk az Ariane-rakétacsalád jelenlegi képviselőjéhez, az Ariane-5-höz.
Az eddigi dizájnt félretették a mérnökök, és egy teljesen új rakétát alkottak az eddigi tapasztalatok és tudás alapján. Ennek a fő oka az volt, hogy az Ariane-5-öt eredetileg a tervezett európai űrsikló, a Hermes indítására tervezték.
A Hermes programot eltörölték, de az Ariane program folytatódott. A rakétának 2 fokozata van, illetve 2 darab szilárd hajtóanyagú segédrakétával rendelkezik. Mivel több típus van ebből a rakétából, melyek eltérőek, ezért mindegyik sajátosságán végigmegyünk. A sorrend nem időrendi, hanem a rakéta hasznos terhét veszi figyelembe.
Sorrend: (dőlt betűkkel a mai napig használt verzió)
Ariane 5 G → Ariane 5 ECA → Ariane 5 GS → Ariane 5 G+ → Ariane 5 ES

A legelső típus az Ariane 5-ből az Ariane 5 G (generic, azaz általános). 46 m magas, tömege 737 tonna. 6900 kg-t tudott GTO-ra helyezni, 6100 kg-t dupla rakomány esetén (SPELDA módszer). Kriogenikus első fokozatának üzemanyagkeverékét szuperhűtött folyékony hidrogén és folyékony oxigén alkotja, egy darab Vulcain-1-es hajtóművel van ellátva, ami 1440 kN tolóerőt nyújt. Szilárd hajtóanyagú segédrakétái egyenként (!) 7080 kN tolóerőt adnak, az indításkor a tolóerő többségét ezek nyújtják. A második fokozat az ún. EPS (Étage á Propelgols Stockables – Raktározható Üzemanyagú Fokozat) hipergol hajtóanyagkeveréket használt, üzemanyagként monometil-hidrazint és oxidálószerként N2O4-t.

Ariane 5 G indításkor.
Forrás: CNES

Az első indítás 1996. június 4-én volt, mely látványos kudarcba fulladt, a rakéta 37 másodperccel indítás után önmegsemmisítést hajtott végre – így összesen 10 tonna veszélyesen toxikus hipergol üzemanyag hullott a területre és az óceánba a második fokozatból. A hiba oka merően egyszerű – az új rakétához nem írtak új szoftvert, helyette inkább az Ariane-4-es szoftverét használták, melyben ugyebár az előre programozott határok, amibe még a rakéta repülhet (itt most a pálya-eltérés megengedett határairól beszélünk) mások voltak, a rakéta azt „hitte“ hogy letért az előre programozott útról, amire először próbált visszaállni, de ekkor a rakétát az aerodinamikai nyomások elkezdték darabjaira szaggatni – az önmegsemmisítés aktiválódott. Egyesek ezt az eseményt emlegetik a programozási világ legdrágább hibájának – 370 millió amerikai dollárt ért a rakéta és a 4 darab Cluster magnetoszféra-kutató műhold az Európai Űrügynökségnek. Ez a típus összesen 17-szer repült, egy kudarccal és két félsikerrel.

Ariane 5 első indításának a kudarca.
Forrás: Astrocosmos.net

Az Ariane 5 G után kifejlesztették az Ariane 5 G+-t. Ez a verzió csak teljesítményben különbözik elődjétől, ugyanis a második fokozat fejlesztésével (méreteket nem változtattak) körülbelül 300 kg-mal több üzemanyagot tudtak helyezni a második fokozatba, így 70 másodperccel hosszabbodott meg az Aestus hajtómű égési ideje. További újítások nem kaptak helyet ebben a verzióban. Mindössze csak három alkalommal használták ezt a típust 2004-ben, de az összes misszió sikeres volt.
Időrendileg az Ariane 5G után az Ariane 5 ECA (Evolution Cryotechnique type A – Kriotechnikus Fejlesztés A-típus) érkezett. Ez egy átfogó fejlesztés az Ariane 5G-hez képest. Az első fokozaton lévő Vulcain-1 hajtóművet lecserélték a hosszab fúvókával rendelkező, hatákonyabb üzemanyagciklusú Vulcain-2-re. Ahhoz hogy ezt meg tudják oldani, az üzemanyagtartályokon változásokat végeztek el, illetve sűrítették a fokozatban a hajtóanyagot. Így kb.12 tonnával több üzemanyagot tudtak az első fokozatba tölteni.
A második fokozatot teljesen lecserélték. Az eddig hipergolikus hajtóanyagot használó EPS fokozatot az ESC-A-ra (Etage Supérieur Cryogénique-A – Kriogenikus Felső Fokozat – A-típus) cserélték. Ez folyékony hidrogén és folyékony oxigén keveréket használt, amit már használtak bizonyos előző Ariane típusok. Ezen a fokozaton a már ismert és használt HMB7 hajtómű fejlesztett változata kapott helyet. Így a rakéta teljes mértékben kriogenikus meghajtású volt a szilárd hajtóanyagú segédrakétákon kívül.
És igen, a segédrakétákat is fejlesztették, azoknak a külső borítását vékonyabbra építették és a hegesztéseket és könnyítették, ezen változtatásokkal több üzemanyagot tudtak betölteni a rakétákba. Ezzel a sok változtatással ez a típus 9600 kg-t tud GTO-ra állítani szimpla rakomány esetén, és 9100 kg-t dupla rakomány esetén SPELDA módszerrel.
Amig még nem említettünk az az orrkúp (fairing), ami a rakományt védi az útja során amíg az atmoszférában van a rakéta. Ezeket a svájci RUAG Space cég gyártja és gyártotta az összes Ariane-5 típus számára (ez a cég gyártja a Vega, az Atlas-V 500-as széria, és a majdani Vulcan rakéták számára az orrkúpokat).

Ariane 5 ECA indítás.
Forrás: Arianespace

A következő két típust különleges esetekre hozták létre. Az Ariane 5 GS az Ariane 5 ECA első kudarca után került indításra, tartaléktípusnak, amí az ECA nem volt újra biztonságos a repülésre, ugyanis az ECA első repülésén a Vulcain-2 meghibásodott és a rakétát a repülésirányítók megsemmisítették. Ebben a verzióban az első fokozat visszatért a G típus első fokozatához, de a második fokozat maradt az ECA fejlesztések utáni. 6-szor indították teljes sikerrel.
Az Ariane ES (Evolution Storable – Raktárhozható Verzió) az Ariane-5 közvetlenül az ATV (Automated Transfer Vehicle) indítására kifejlesztett típusa volt. Tulajdonképpen, a GS “ellentéte” volt ez a típus, ugyanis ez az ECA első fokozat és segédrakéta fejlesztéseit tartalmazta, de a kriogenikus második fokozat helyett a hipergolikus EPS felső fokozatot használták. 21000 kg-t tudott LEO-ra állítani, az ATV-t 51.6°-os 260 km-es alacsony földkörüli pályára indította 5 alkalommal, illetve 3 alkalommal indított Galileo helymeghatározási műholdakat. Tervben volt egy Ariane 5 ME (Mid-life Evolution) kifejlesztése, de ezt az Európai Ügynökség Miniszteri Tanácsa nem támogatta pénzügyileg, és inkább az Ariane-6 fejlesztésére fordították a forrásokat, ezért az ME programot később leállították.

Egy ATV egy Ariane 5 ES rakterében, művészi ábrázolás.
Forrás: ESA

Az Ariane 5 jelentős rakományai: XMM-Newton röntgen-űrtávcső (ESA), Envisat földmegyfigyelő műhold (ESA), Rosetta űrszonda (ESA), ATV teherűrhajók (ESA), Herschel infravörös űrtávcső (ESA/NASA), Planck mikrohullámú/infravörös űrteleszkóp (ESA), Galileo helymeghatározási műhold konstelláció (ESA). Jelenleg az Ariane 5 ECA típus szolgál bennünket és kereskedelmi műholdpiacot, de az Arianespacenek nehéz dolga lesz tartani az iramot a SpaceX, Rocket Lab és egyéb magáncégekkel. Körülbelül 150 millió dollár az Ariane-5 indítási költsége, ami háromszorosa egy Falcon-9 Block 5 indítási költségéhez képest.

A fejlesztés alatt álló Ariane 6-ot a sorozat harmadik részében szeretném bemutatni, így egy teljes képet adva az európai rakétacsaládról.

Európa rakétája, az Ariane – 1. rész

Az Európai Űrügynökség (ESA) a német Airbus és a CNES (Francia Nemzeti Űrhivatal) közreműködésével hozta létre az Ariane rakétacsaládot, ami később az Arianespace nevű cég kezébe került, és az első kereskedelmi rakétacsaládként lépett be az űrtörténelembe. Az ötlet egy ténylegesen egységes európai rakétacsalád létrehozásáról a kudarcba fulladt Europa-rakétaprogram után született meg. A projektet 1973-ban vetették fel Franciaország, Németország és az Egyesült Királyság közötti tárgyalások után. Ugyanebben az évben az ESA tizenegy tagországa tárgyalásokba kezdett egy új indítójármű fejlesztéséről. A programot L3S-nek nevezték el (franciául a „harmadik generációs indítójármű“ rövidítése). Franciaország felhagyott a Diamant rakéta használatával (amivel az első műholdjukat, az Astérix-et pályára állították) az L3S program javára.

Az eltörölt Europa program rakétáinak tervei

A francia Diamant rakétákat az algériai Hammaguir mellett lévő rakétaindító-bázisról bocsátották fel, de Algéria függetlenedése, és az egyre növekvő űrkutatási ambíciók miatt egy új űrközpont építése mellett döntöttek. Az új rakétaprogram helyszíneként egy Kourou városa mellett lévő francia katonai rakéta teszttelepet választottak Francia Guyanában. Innen is indítottak Diamant rakétákat, de elenyésző volt a számuk, illetve a kudarcba fulladt Europa-program rakétái is innen startoltak volna, már az indítóállások is meg voltak építve. A telephelyet később átépítették, és megalapították a Guyana Űrközpontot. Az űrközpont 1968-ban lépett aktív szolgálatba az európai országok űrkikötőjeként.
Az L3S program első rakétáját Ariane-1 névre keresztelték Ariadne görög mitológiai alak nevét mintázva. Az Europa rakéta indítóállását lebontották és felépítették az ELA-1 indítóállást az Ariane-1-nek. Az repülésirányítási központot, összeszerelő épületeket, kifutópályát és egyéb logisztikai épületeket ezzel egyidőben építették meg. A központ védelméről a Francia Idegenlégió gondoskodik. A Francia Hadsereg „Paris Fire Brigade” egysége felel a tűzoltási, illetve katasztrófavédelmi feladatokért.

Egy Diamant rakéta indítása Algériából

Az Ariane-1

Az Ariane-1 egy négyfokozatú űrhajózási hordozórakéta, mellyel elsősorban GTO-ra (geostacionárius transzfer pálya) indítottak műholdakat. Maga 207 tonnás tömegével, 50 méteres magasságával és 1850 kilogrammos kapacitásával GTO-ra a közepes teherbírású rakéták közé soroljuk. A rakéta fokozatait Párizs egyik külvárosában, Les Mureaux-ban gyártották, ahonnan azokat uszály segítségével úsztatták le a Szajnán Le Havre-ba, Normandiába. Innen egy teherhajóra felpakolták a fokozatokat, és Kourouba szállították őket, ahol aztán vasúti úton kerültek az összeszerelő-üzemekbe.
Az első fokozatot négy darab Viking-2 hajtóművel látták el, ezek egyenként 611 kN teljesítményt nyújtottak. Az első fokozat hipergol üzemanyagkeveréket használt (nem volt szükség hajtómű-begyújtó rendszerre, az üzemanyag az oxidálószerrel való érintkezéskor begyulladt), névlegesen asszimetrikus-dimetilhidrazint (UDMH) üzemanyagként és dinitrogén-tetraoxidot (N2O4) oxidálószerként. Ezek a hipergol anyagok általában rettentően mérgezőek, ezért nagy odafigyeléssel és különleges eszközökkel kellett ezeket az anyagokat kezelni.

Ariane – indítás

A második fokozat egy darab Viking-4-es hajtóművet használt, 720 kN tolóerővel. Ez a fokozat szintén az említett hipergol üzemanyagkeveréket használta. A harmadik fokozat viszont egyedülállóan kriogenikus meghajtású volt (az üzemanyag átlagos körülmények közt gáz halmazállapotú, de lehűtve már cseppfolyóssá válik), ami különlegesnek számított, mert addig csak az Egyesült Államok használt kriogenikus felső fokozatokat. A fokozaton lévő HM7-A hajtómű szuperhűtött cseppfolyós hidrogént és oxigént éget el, 61 kN tolóerőt produkálva. A hajtómű specifikus impulzusa 443 s, ami nagyon hatékonynak számít. A negyedik fokozat egy ún. „kickstage”, ami magyarul gyorsító fokozatot jelent. A Mage-1 gyorsítófokozat szilárd hajtóanyagot használt, névlegesen HTPB-t (hidroxil-terminális polibutadién, agyagszerű szilárd anyag amelyet beleöntenek a fokozatba, megszárad, ami után már gyújtásra kész).

Az ELA-1 indítóállás és összeszerelő-torony

A hordozórakétát ún. „clean room”-ban (steril, tiszta terem) tesztelték, majd a légkondícionált (!) függőleges összeszerelő-toronyban állították össze, és onnan síneken szállították át az indítóállásra. A rakéta több hetes csúsztatások és halasztás után 1979. december 24-én startolt el első útjára. A rakéta indítógombját személyesen Valéry Giscard d’Estaing akkori francia elnök nyomta meg. A jármű a Capsule Ariane Technologique – 1-et (CAT-1, másnéven Obelix) 1,6 tonnás tesztműholdat indította, pályája legalacsonybb pontja 201 km volt, legmagasabb 36 000 km. A műholdat a rakéta útjának megfigyelésére építették, technikai adatokat szolgáltatott a repülés különböző fázisairól. A repülés teljes siker volt, tökéletesen működött a rakéta. Ezek után még 10 indítása volt az Ariane-1-nek, 8 sikeres és 2 sikertelen. Legjelentősebb rakomány a Giotto űrszonda volt, amit 1985-ben indítottak a Halley-üstököshöz.

A repülésirányítás az Ariane 1 sikeres első indítása után

Az Ariane-3

1984-ban indították az Ariane-1 továbbfejlesztett változatát, az Ariane-3–at. Az első fokozaton a 4 darab Viking-2 hajtóművet lecserélték Viking-2B hajtóművekre, melyeknek egyenként 643 kN tolóerejük volt, ez lehetővé tette, hogy az első fokozatot meghosszabbítsák 0,7 méterrel, így a fokozat 6 tonnával lett nehezebb. A második fokozat Viking-4-es hajtóművét szintén lecserélték a fejlettebb 4B változatra, amely 805 kN tolóerőt nyújtott. Mindkét fokozat üzemanyag-keverékét megváltoztatták, az aszimmetrikus dimetilhidrazin üzemanyagot lecserélték ún. UH-25 keverékre (75% UDMH, 25% hidrazin-hidroxil), az oxidálószer maradt N2O4. Ezek mellett, szilárd hajtóanyagú (CTPB – karboxi terminális polibutadién) segédrakétákat helyeztek a rakétára (tolóerejük egyenként 650 kN), melyeket repülés közben, miután elégették az összes szilárd hajtóanyagot, leválasztották (a segédrakéta égési ideje 33 másodperc). Ezekkel a bővítésekkel a GTO-ra való hasznos teher 1.8 tonnáról 2.7 tonnára nőtt.

Ariane 3 indítás

A rakétán további nagyobb fejlesztéseket nem végeztek, az első indításra 1984. augusztus 4-én került sor, az ECS-2 és Télécom 1A műholdakat helyezte sikeresen GTO-ra pályára. Ezután még 10-szer indították ezt a típust, 9 sikerrel és 1 kudarccal.

Az Ariane-2

Az Ariane 2-es érdekes módon csak 2 évvel a 3-as után indult első útjára, 1986. május 31-én a Guyana Űrközpont ELA-1-es indítóállásáról. Az Intelsat-5A műholdat állította volna GTO-ra, de a harmadik fokozat nem gyulladt be és az eszköz megsemmisült. Az Ariane-2 az Ariane-3 fokozatait használja, segédrakéták nélkül. Kevesebbszer indították az első starton történt hiba miatt, illetve az Ariane-3-as kapacitásától jóval alulmaradt (2,2 tonna hasznos terher GTO-ra). Ezt a típust az indítási kudarc után még ötször használták, teljes sikerrel, a legjelentősebb eszköz, amit pályára állított, a Tele-X geostacionárius műhold volt, ami elsőként szolgáltatott telekommunikációs szolgáltatásokat a Skandináv országoknak.

Ariane 1-3 változatok

Hamarosan érkezik a cikk második része, melyben a sikeres Ariane 4-től egészen a jövő európai rakétájáig, az Ariane 6-ig fogjuk összegyűjteni a rakétatípusokról az érdekes információkat, illetve azok történetét.

Új rakéták a horizonton

Az elkövetkező két hónapban előreláthatólag két fiatal űripari cég, kis terhet Föld körüli pályára állító rakétái fognak elindulni első tesztrepülésükre. Az egyik az amerikai Astra Space vállalat Rocket 3.0 rakétája, a másik pedig a szintén amerikai Firefly Aerospace cég Firefly Alpha hordozója.

A Firefly Aerospace-t Max Polyakov ukrán-amerikai üzletember alapította 2017-ben. A vállalat célja, hogy képesek legyenek 1000 kg-t alacsony Föld körüli, vagy 600 kg-t helioszinkron pályára állítani.  Erre a feladatra tervezték meg a Firefly Alpha hordozórakétát. Az első útjára a Vandenberg Légibázis SLC-2W állásáról fogják indítani, de a későbbiekben Cape Canaveralből is startolhatják majd a rakétát.
A rakéta kétfokozatú, mindkét fokozat kerozint (RP-1) használ hajtóanyagként, és folyékony oxigént (LOX) oxidálószerként. A rakétatestet könnyű szénszálas kompozit anyagból építik a kis tömegre való törekvés miatt.  A vállalat az első fokozatához kifejlesztette a Reaver-1 kerolox hajtóművet, amely 736 kN tolóerővel rendelkezik, összesen négy darab lesz majd belőle az első fokozaton. A második fokozatot a Lightning-1 kerolox vákuumra optimalizált rakétamotor fogja meghajtani 70 kN tolóerővel, ebből egy lesz majd a második fokozaton. Mindkét rakétahajtómű-típus tesztjeit 2018-ban a Firefly a texasi tesztközpontjában már sikeresen elvégezték.

Hajtóműteszt a texasi telephelyen
Forrás: Firefly Aerospace
Firefly Alpha első fokozata a tesztállványon
Forrás: Firefly Aerospace

Egy indítás körülbelül 15 millió dollárba fog kerülni. Az áprilisi indításon amerikai egyetemek által épített CubeSat-okat fognak indítani 300 km-es pályára. A fejlesztés 100 millió dollárba került, és a NASA-tól a Launch Services Program keretében 5,5 millió dollár támogatást kaptak. Ha a rakéta első startja sikeres lesz, akkor egy elég ígéretes vállalat lép be a piacra, és jelenthet komoly konkurenciát a több kis terhet szállító cég számára. A cég terveiben van a Firefly Beta, illetve Firefly Gamma nagyobb teherbírású rakéták is, illetve az utóbbi egy 75%-ban újrafelhasználható indítójármű lenne (a második fokozat szárnyak segítségével egy kifutópályán szállna le). A vállalat nagyban fog hozzá járulni az űr kereskedelmi célú felhasználásához az indítási költségek jelentős lecsökkentésével.

Reaver hajtóműblokk
Forrás: Firefly Aerospace

Az Astra Space-t 2005-ben alapította Adam London és Chris Kemp, a vállalat központja pedig a kaliforniai Alameda-ban található. 2005-től 2016-ig Ventions LLC. néven futott, és rakétahajtómű alkatrészeket gyártottak a NASA és a DARPA (Amerikai Védelmi Minisztérium katonai célú technologiákat fejlesztő programja) számára. A vállalat célja hogy olcsó, egyszerű és tömeggyártásra alkalmas hordozórakétát alkossanak, és akár évente száz indítást is megvalósíthassanak. Az alapítók a kis műholdak hálózataiban látják a jövőt. 2018-ban két szuborbitális rakétaindítást hajtottak végre, ám ezek kudarcba fulladtak (habár a vállalat úgy nyilatkozott, hogy elégedettek az eredménnyel).  Ezután tervezték meg a Rocket 3.0 orbitális hordozórakétát, mely 100 kg hasznos terhet képes Föld körüli pályára állítani. Az első indítást 2020. február 25-én az alaszkai Kodiak indítóközpontból fogják végrehajtani. A cég a munkáját nagy titoktartás között hajtotta végre, ezért nagyon korlátozottak az elérhető adatok. Maga a rakéta testét alumíniumból építik, öt darab Delphin rakétahajtómű fogja meghajtani az első fokozatot. A második fokozaton egy darab Aether hajtómű található. Maga a jármű összes alkatrészét a lehető legegyszerűbbre és legolcsóbbra tervezték a tömeggyártás érdekében.

Rocket 3.0 az indítóálláson
Forrás: Astra Space

A vállalatnak a DARPA „Launch Challenge“ verseny keretén belül két indítást kell végrehajtania két különböző űrközpontból maximálisan pár hét eltéréssel – ez a rugalmasságot és a rövid felkészülési időt bizonyítaná. Az Astrán kívül még a Virgin Orbit és a Vector Space Systems volt versenyben, de a Virgin kiszállt, a Vector pedig csődöt jelentett 2019-ben.
Ha mindkét indítás sikeres, akkor 12 millió dollárt kapnak a DARPA-tól (és még jó pár megbízást). Magánál az Astránál rengeteg tapasztalt mérnök dolgozik, SpaceX, Virgin Galactic veteránok, volt NASA mérnökök és még egyéb tapasztalt szakemberek, tehát a cégnek van esélye az áttörésre az olcsó, tömeggyártott rakéták segítségével.

Az elkövetkezendő 2-3 hónap lehet hogy nagy sikereket vagy éppen kudarcokat fog hozni ezeknek a vállalatoknak, de minkenképp egy érdekes verseny kezdetét láthatjuk szemeink előtt.