Blog o ciekawych sprzętach i ich historiach Pamiętacie, jak nieco ponad półtora roku temu zacząłem snuć Wam historie science-fiction o tym, jak w latach siedemdziesiątych NASA chciała zbudować na orbicie geostacjonarnej setki elektrowni o masie Titanica? Śmiejcie się, ale temat właśnie teraz wraca jak bumerang, choć akurat ten dość długo leciał. Więc raczej jak kometa.
Minęło 40 lat, a w NASA wciąż dłubią nad przesyłem energii z kosmosu na powierzchnię Ziemi, choć nieco zmieniono podejście. Energia ma być przesyłana nie z pomocą mikrofal, a z wykorzystaniem pasma radiowego. Northrop Grumman przygotowuje pierwszy testowy statek kosmiczny w ramach projektu SSPIDR. Składa się na niego część napędowa SSPRITE (Space Solar Power Radio Frequency Integrated Transmission Experiment) i część energetyczno-przesyłowa pod nazwą Arachne. Ten niewielki zespół ma być gotowy do wystrzelenia w 2024 roku.
W porównaniu do 40-50 tysiąctonowych elektrowni wydumanych w ramach projektu Satellite Power System, SSPIDR trochę śmierdzi malizną. Inna sprawa, że od czegoś trzeba zacząć. Poza tym, w tle na pewno są dużo bardziej ambitne plany dla kosmicznej energetyki, bo gra jest warta świeczki.
Dużo ambitniej podchodzono do tematu w czasie, gdy NASA wciąż wierzyła, że do 2000 roku będzie miała bazę na Marsie i kopalnię Helu-3 na Księżycu, choć największym ładunkiem jaki do 1973 roku wyniosła na niską orbitę okołoziemską był ważący 76,5 tony Skylab, i to tylko dlatego że po programie Apollo został zapasowy Saturn V.
Wahadłowiec Space Transportation System miał zostać relegowany do roli dostawczaka, przesyłającego niewielkie ilości towaru i około 60-80 osób załogi, gdyż ze względu na swój niewielki udźwig (23 tony na niską orbitę okołoziemską) nie nadawał się do wystrzeliwania elementów nośnych i energetycznych. Do tego należało stworzyć zupełnie nowy pojazd, choć początkowo wiele wskazywało na to, że będzie on w założeniu podobno do mniejszego brata.
Poznajcie pierwszy i wbrew pozorom, chyba najambitniejszy pomysł jak wysłać w kosmos setki ton sprzętu. Oto HLLV (Heavy-Lift Launch Vehicle), dwustopniowy, w pełni odzyskiwalny statek kosmiczny. Startowałby pionowo, podobnie jak wahadłowiec i wszystkie ówczesne wielostopniowe rakiety. Pierwszy stopień napędzałoby szesnaście silników spalających mieszankę metanu i tlenu, podobnie jak np. opracowywany teraz przez SpaceX silnik Raptor, który w przyszłości trafić ma do Starshipa. Widzicie pewne podobieństwa?
Drugi stopień miał być pędzony bardziej konwencjonalnie: przez 14 sztuk Aerojet Rocketdyne RS-25, których trzy wynosiły (z pomocą rakiet wspomagających) wahadłowiec STS.
Pierwszy stopień dostał też jeszcze dwa dodatkowe silniki, które miały wspomagać powrót skrzydlatej rakiety do miejsca startu lub wydłużyć długotrwałość lotu, by wspomóc kosmiczną logistykę. Przydałyby się, skoro masa lądowania pierwszego stopnia to całkiem pulchne 934 tony…
Cały zestaw byłby znacząco masywniejszy niż najpotężniejsze dotychczasowe rakiety. Saturn V w konfiguracji księżycowej ważył na wyrzutni 2 938 ton. Jego radziecki, ekspolozywny odpowiednik N1-L3 był lżejszy: 2 735 ton. HLLV?
Dziesięć tysięcy dziewięćset siedemdziesiąt osiem ton, czterysta kilogramów. ECHO… ECho… echo…
No dobra, to ile ten aluminiowo-tytanowy monument zabierałby na orbitę? Pokaźne 424 tony. Saturn V mógł wdrapać na LEO 140 ton. Gwoli ścisłości: STS ważył w całości ponad 2 000 ton i wahadłowiec wywoził 23 tony towaru. Gdyby się go pozbyć i zostawić same silniki, zbiornik i rakiety wspomagające, ten wskaźnik rósł do około stu ton. Taki projekt był zresztą rozważany, włącznie z odzyskiwaniem silników po powrocie na Ziemię na zestawie spadochronów. Radziecka Energia ważyła więcej, bo 2 400 ton, ale udźwig miała podobny, około stutonowy.
Ktoś w NASA przyjął przytomnie, że coś tak wielkiego i w ogóle pięciokrotnie większego niż ich poprzedni i wciąż ogromny pojazd, będzie trudne do zbudowania i wdrożenia bez morza pieniędzy i góry szczęścia. Zaprojektowano też nieco mniejszą wersję, wciąż większą od Saturna V. Ważący 4 000 ton zestaw mógłby zabrać na niską orbitę 120 ton. Uczciwie.
Już na pierwszy rzut oka widać parę osobliwości w tym projekcie. Pierwszym jest brak statecznika pionowego i pozostawienie stateczności względem osi obrotu w rękach małych wingleto-stateczników i wektorowanego ciągu. Ten miał być generowany w pierwszym stopniu przez sześć silników na ciekły metan i tlen. Dołączono też cztery turbowentylatorowe silniki dla ułatwienia powrotu na lotnisko. Chciałbym zobaczyć, jak cztery takie pylony znoszą ciśnienie dynamiczne na wznoszeniu…
Orbiter napędzany miał być przez sześć RS-25 z wydłużonymi dyszami, z czego cztery z nich mogły być regulowane poprzecznie i podłużnie.
Jeśli miałbym wskazać dział NASA, który ucieszył się propozycją, była to xięgowość. Mniejszy HLLV obiecywał znaczną zgodność z wahadłowcem STS, był więc tańszy w budowie, do tego nie wymagałby budowy instalacji do przyjmowania prawie tysiąctonowego pierwszego stopnia po drugiej stronie Atlantyku, ani ogromnej wyrzutni na Florydzie.
Ten pomysł musiał cieszyć się szalonym poparciem wśród szych na górze, bo wahadłowiec STS również miał doczekać się pewnych poprawek i wynoszenia w tandemie:
Przy okazji był on cichszy (bo mniejszy), ale spalałby więcej paliwa w przeliczeniu na tonę wynoszonej masy, bo musiałby wykonywać częstsze loty. Pamiętajcie, 50 tysięcy ton…
Jeśli myślicie, że to koniec atrakcji, jesteście w srogim błędzie. NASA końca lat siedemdziesiątych dopiero się rozkręca. Będą wahadłowce tandemowe, statki łącznikowe między stacjami kosmicznymi, Satellite Power System w pełnej krasie, a także sam Rockwell Star-Raker.
