Eksplozja, która jest krokiem naprzód – pozornie nieudane misje kosmiczne

Wojciech Teister

|

GN 18/2023

publikacja 04.05.2023 12:00

Czy misja zakończona wybuchem rakiety może być sukcesem? W eksploracji kosmosu pojęcia niepowodzenia i sukcesu nie są wcale czarno- -białe.

Olbrzymia rakieta Starship z sukcesem wystartowała, ale z powodu awarii musiała zostać zdetonowana. Olbrzymia rakieta Starship z sukcesem wystartowała, ale z powodu awarii musiała zostać zdetonowana.
SPACEX /Newscom/pap

Pod koniec kwietnia głośne stały się informacje o dwóch misjach kosmicznych zakończonych pozornym niepowodzeniem. A jednak obie są w gruncie rzeczy krokiem naprzód w eksploracji kosmosu.

Kiedy myślimy o zakończonej sukcesem misji kosmicznej, mamy najczęściej w głowie obrazki lądowania jakiejś sondy czy łazika na Księżycu czy innym niż Ziemia obiekcie, widok setek bijących brawo przed monitorami pracowników NASA lub innej agencji kosmicznej, transmisję obrazu przekazanego nam z odległej od naszej planety części kosmosu. Na wieść o eksplozji rakiety kilka minut po starcie czy utracie łączności ze statkiem kosmicznym przychodzi na myśl tylko jedno słowo – porażka. Tymczasem w eksploracji wszechświata sukces i niepowodzenie wcale nie muszą być tak oczywistymi, czarno-białymi pojęciami. Doskonale pokazują to dwie pozornie nieudane misje kosmiczne, które zostały przeprowadzone w ostatnich dniach kwietnia. Pierwsza to zakończony kontrolowaną eksplozją start należącej do koncernu Elona Muska Space-X rakiety Starship, druga – nieudane lądowanie na Księżycu lądownika japońskiej firmy Ispace.

Japończycy o krok od napisania historii

Misja organizowana przez prywatną firmę z Kraju Kwitnącej Wiśni miała być pierwszą w historii, podczas której na Księżycu wyląduje maszyna wysłana tam przez podmiot prywatny, a nie agencję państwową. Japoński lądownik Hakuto-R wystartował w grudniu z bazy innej komercyjnej firmy – Space-X Elona Muska w USA. Pojazd był wyposażony m.in. w łazik wyprodukowany przez Zjednoczone Emiraty Arabskie i mnóstwo specjalistycznego sprzętu rodem z Kanady. Jednak nad całością misji od początku do końca czuwali Japończycy.

Procedura lądowania rozpoczęła się 25 kwietnia po południu (czasu polskiego). Wszystko szło zgodnie z planem, statek zbliżał się do powierzchni Srebrnego Globu z prędkością 30 km/h, ale gdy był już w odległości kilkunastu metrów od celu, nagle kontakt się zerwał. Przez pewien czas była nadzieja, że połączenie jeszcze wróci. Nie wróciło. Ostatecznie kierownik misji Takeshi Hakamada ogłosił, że prawdopodobnie lądownik się rozbił. Przyczyną mógł być błąd przy korelacji statku z grawitacją Księżyca.

Czy nieudana próba oznacza porażkę Japończyków? Na pierwszy rzut oka tak, ale jeśli spojrzymy na to szerzej, to żadna inna prywatna firma nie była tak blisko lądowania na naturalnym satelicie Ziemi. Zespół prowadzący misję zdobył konkretne doświadczenie, ma materiał do przeanalizowania. Aż do bezpośredniej styczności z powierzchnią Księżyca wszystko szło zgodnie z planem. I już teraz Japończycy zapowiedzieli, że zbudują kolejny statek i podejmą kolejną próbę. Ale punkt wyjścia do następnej misji będzie inny, zlokalizowany znacznie bliżej celu niż przy wcześniejszej próbie.

Udany start i eksplozja Starshipa

Znacznie większe zainteresowanie niż misja japońska wzbudził start należącej do koncernu Space-X olbrzymiej rakiety Starship. Wysoka na 120 metrów maszyna jest największą ze zbudowanych dotąd rakiet. Składają się na nią dwa podstawowe elementy: właściwa rakieta – pojazd wielokrotnego użytku o długości ok. 50 m i średnicy 9 m oraz człon nośny, tzw. booster, wysoki na 70 m. Gigantycznych rozmiarów konstrukcja ma być jednym z najważniejszych ogniw technologicznego łańcucha, dzięki któremu ludzie wrócą na Księżyc. To właśnie należące do firmy Elona Muska rakiety mają transportować na Srebrny Glob co najmniej kilkudziesięciotonowe ładunki lub nawet setkę pasażerów w ramach prowadzonego przez NASA programu Artemis III.

Start z bazy w Teksasie miał się pierwotnie odbyć 17 kwietnia, jednak przełożono go o dwa dni. Za drugim razem rakieta odpaliła. A konkretnie odpaliło 29 z 33 silników boostera, odrywając z impetem Starshipa od ziemi. Pierwsza część planu została zaliczona z powodzeniem. Komplikacje zaczęły się na drugim etapie, ok. 30 km nad ziemią, gdy miało dojść do odseparowania boostera od rakiety-statku, który powinien przejść na własny, sześciosilnikowy napęd. Odłączenie się nie udało, rakieta wypadła z kursu, zaczęła spadać i w końcu została przez inżynierów Space-X zdetonowana w powietrzu.

Mogłoby się wydawać, że próba okazała się klęską, a jednak krótko po tym wydarzeniu Elon Musk opublikował tweeta z gratulacjami dla całego zespołu. Czyżby to była pomyłka i kontrowersyjny miliarder wypuścił w świat przygotowany wcześniej tekst? Nie. Po prostu kosmos eksploruje się metodą małych kroków.

Historia Space-X pokazuje, że właśnie tak wygląda metodologia pracy w tej firmie. Inżynierowie pracują szybko, testują często i uczą się na próbach praktycznych. Zupełnie inaczej niż NASA, która ewentualny start rakiety swojego projektu poprzedza znacznie dłuższym okresem przygotowań teoretycznych. Bardzo podobnie do tego, co dziś dzieje się ze Starshipem, wyglądały testy rakiet Falcon (również Space-X). Zanim po raz pierwszy w 2008 r. Falcon 1 osiągnęła orbitę ziemską, zrealizowano od 2006 r. kilka prób zakończonych z różnych powodów niepowodzeniami. Z każdego nieudanego startu wyciągano jednak wnioski, które wykorzystywano w pracy nad kolejnymi wersjami. Dziś rodzina rakiet Falcon to kilka modeli, od niewielkiej wersji oznakowanej numerem 1 po znacznie większą o nazwie Falcon Heavy, która w 2018 r. wyniosła w przestrzeń kosmiczną samochód.

Przed kwietniowym startem Starshipa amerykański zespół Space-X również przeprowadził kilka testów poprzedzających to wydarzenie. Najpierw sprawdzano zaprojektowany specjalnie dla Starshipa silnik Raptor, następnie przeprowadzono kilkadziesiąt różnego rodzaju testów z użyciem prototypu maszyny i różnych kombinacji i ilości silników. Nie wszystkie próby kończyły się pomyślnie. Jednak dopiero start 23 kwietnia był faktycznym, dziewiczym lotem właściwego, dwuczęściowego Starshipa.

Kiedy więc rakieta wystartowała, a następnie zaczęła spadać, spora część opinii publicznej, widząc uśmiechy na twarzach zespołu i gratulacje złożone inżynierom przez Muska, stukała się w głowy. A jednak trudno nie uznać tego lotu za przynajmniej częściowy udany.

Co się udało?

Przede wszystkim ogromnym sukcesem dziewiczego startu był sam fakt, że po raz pierwszy obie sprzężone ze sobą części statku (booster i rakieta główna) wzniosły się w powietrze, i to na wysokość ponad 30 kilometrów. W przypadku giganta wyposażonego w ponad 30 silników mnóstwo spraw mogło pójść nie tak już na tym etapie. Inżynierowie Space-X mieli tego świadomość i możliwa eksplozja była wkalkulowana w koszty. Jeszcze przed startem mówił zresztą o tym sam Elon Musk, podkreślając, że w czasie dziewiczego lotu może nie udać się realizacja wszystkich założeń.

I chociaż Starship zaczął spadać po czterech minutach lotu, to jednak przez te ponad 200 sekund wznosił się ku górze, a przeciwnicy Muska, którzy z satysfakcją w pierwszej chwili ogłosili jego porażkę, jakby zapomnieli, że nikomu wcześniej nie udało się poderwać w powietrze tak potężnej rakiety.

Drugim ważnym aspektem jest fakt, że rakieta około minuty po starcie osiągnęła maksymalne przeciążenie i jej konstrukcja się nie rozpadła.

Co dalej ze Starshipem?

Pomimo nieudanego rozłączenia obu części statku i zdetonowania Starshipa po przeprowadzonej w Teksasie próbie Amerykanie są o krok bliżej od ponownego wysłania ludzi na Księżyc w ramach programu Artemis III. Prace nad rakietą będą kontynuowane, oparte na wnioskach wyciągniętych z pierwszego pełnego testu. Sam właściciel Space-X zapowiada zresztą, że plany jego firmy sięgają dalej niż tylko planowana przez NASA załogowa misja na Srebrny Glob. Musk chce w przyszłości wykorzystać Starshipy do przeprowadzenia załogowej misji na Marsa i szybkiego transportu między odległymi miejscami na Ziemi. Czy i kiedy plan zostanie zrealizowany, jeszcze nie wiemy. Dotychczasowa kosmiczna determinacja inżynierów ze Space-X pozwala jednak sądzić, że te zapowiedzi nie są wyłącznie fantastycznymi marzeniami kontrowersyjnego bogacza.•

Dostępna jest część treści. Chcesz więcej? Zaloguj się i rozpocznij subskrypcję.
Kup wydanie papierowe lub najnowsze e-wydanie.