A SpaceX és Elon Musk útja az űr meghódítására

A SpaceX egy magánkézben lévő repülőgépipari vállalat, amely embereket és rakományt szállít az űrbe, beleértve a NASA legénységeit a Nemzetközi Űrállomásra (ISS). Az alapító, Elon Musk megalkotta és tesztelte a Starship rendszert is, amely a jövőben leszállhat a Holdra, és embereket szállíthat a Marsra.

A SpaceX születése

A SpaceX-et Musk, egy dél-afrikai üzletember alapította. 30 éves korában Musk két sikeres vállalat eladásával kereste meg első nagy pénzét, köztük a Zip2-vel 307 millió dollárért 1999-ben, valamint a PayPal-lal, amelyet az eBay 2002-ben 1,5 milliárd dollárért vásárolt fel. Musk úgy döntött, hogy következő nagy vállalkozása egy magán űrcég lesz.

Musk eredetileg azzal az ötlettel állt elő, hogy egy Mars Oasis nevű üvegházat telepít a vörös bolygóra. Célja az volt, hogy felkeltse a közvélemény érdeklődését az űrkutatás iránt, és egy tudományos kutatóállomást hozzon létre a Marson. De a költségek túl magasak voltak, ezért Musk ehelyett megalapította a Space Exploration Technologies Corp., vagyis a SpaceX nevű céget a kaliforniai Hawthorne külvárosában, Los Angelesben, 2002. március 14-én.

Musk korábbi 100 millió dolláros profitjának egyharmadát költötte a SpaceX-re, hogy beindítsa és üzembe helyezze. 18 hónapos fejlesztés után a SpaceX 2006-ban mutatta be első prototípusát Dragon néven. Musk egy 1960-as évekbeli dalból választotta a nevet, mert sokan úgy gondolták, hogy űrcéljai megvalósíthatatlanok.

Falcon 1 - a SpaceX első rakétája

Musk már tapasztalt üzletember volt, amikor megalapította a SpaceX-et, és meg volt győződve arról, hogy a gyakoribb és megbízhatóbb indítások csökkentenék az űrkutatás költségeit. Így talált egy stabil ügyfelet, aki finanszírozni tudta a rakéta korai fejlesztését: a NASA-t. Musk célja a SpaceX-szel az volt, hogy fejlessze az első magántulajdonban lévő, folyékony üzemanyaggal működő, pályára állni képes rakétát, a Falcon 1-et.

A vállalatnak nehéz útja volt a pályára állásig. A SpaceX-nek négy próbálkozásra volt szüksége a Falcon 1 sikeres repüléséhez. A korábbi próbálkozásokat olyan problémák sújtották, mint az üzemanyag-szivárgások és az ütközések a rakétafokozattal. A Falcon 1 azonban végül két sikeres repülést hajtott végre, 2008. szeptember 28-án és 2009. július 14-én. A 2009-es repülés során a malajziai RazakSat műholdat is pályára állította.

2006-ban a SpaceX 278 millió dollárt kapott a NASA-tól a Kereskedelmi Orbitális Szállítási Szolgáltatások (COTS) program keretében. A COTS célja, hogy felgyorsítsa a kereskedelmi rakományt a Nemzetközi Űrállomásra juttató rendszerek fejlesztését. További mérföldkövek teljesítésével a szerződés teljes értéke 396 millió dollárra emelkedett. A SpaceX-et a Rocketplane Kistlerrel (RpK) együtt választották ki a programba, de az RpK szerződését felmondták, és csak részben fizették ki, miután a vállalat nem teljesítette a szükséges mérföldköveket.

Sok vállalat vett részt a korai COTS programban finanszírozott szerződésekkel vagy anélkül. 2008-ban a NASA további két kereskedelmi utánpótlási szerződést ítélt oda. A SpaceX 12 repülésre szóló szerződést kapott (1,6 milliárd dollár értékben), míg az Orbital Sciences Corp (ma Orbital ATK) nyolc repülésre szóló szerződést kapott (1,9 milliárd dollár értékben).

Falcon 9 és Falcon Heavy

A SpaceX rakétaflottájának kulcsgépe a Falcon 9, amelynek számos kiemelkedő tulajdonsága közül az újrafelhasználhatósága. A Falcon 9 több rakományt szállít alacsony Föld körüli pályára (13 150 kg), mint a Falcon 1 (670 kg).

Az első Falcon 9 gyorsítórakéta 2015. december 21-én landolt. A SpaceX arra törekszik, hogy a gyorsítórakéta-mentést rutinműveletté tegye. Általában robotjárművekkel landolnak az indítóállás közelében. Sok Falcon 9 gyorsítórakétát többször is újrahasznosítanak az indítási költségek csökkentése érdekében.

Egy erősebb rakéta, a Falcon Heavy, 2018. február 6-án indult, szinte minden mérföldkövét teljesítve. A Falcon Heavy sikeresen elérte a Föld körüli pályát, hordozója egy Tesla Roadster (egy elektromos autó, amelyet a Tesla, egy másik Musk-cég gyártott) és egy űrruhát viselő, Starman becenevű próbababa volt.

A két gyorsítórakéta a terveknek megfelelően sikeresen landolt a Kennedy Űrközpont közelében, de az alapfokozat túl gyorsan, 480 km/h sebességgel csapódott az óceánba, és nem élte túl a becsapódást. A Falcon Heavy ezután beindította a motort az űrben, és a Roadster a Mars körüli pályára került.

Dragon űrhajó és teherszállító küldetések az ISS-re

A SpaceX következő fontos mérföldköve a rakomány Nemzetközi Űrállomásra történő eljuttatása volt. A Dragon űrhajó egy Falcon 9 rakétával indult, és első rakományát 2012 májusában szállította az ISS-re a COTS program tesztrepüléseként. Az indítást több napra elhalasztották a motorproblémák miatt, de a rakéta a következő kísérlet során biztonságosan repült.

A SpaceX 2012 októberében hajtotta végre első kereskedelmi repülését az ISS-re. Ez a repülés a célkitűzések nagy részét teljesítette, de a rakéta részleges meghibásodást szenvedett az indítás során. Az incidens azzal végződött, hogy az Orbcomm-OG2 műhold szokatlanul alacsony pályára ragadt, ami a küldetés kudarcához vezetett.

A Dragon űrhajó első változata 20 alkalommal repült az ISS-re 2020-ban, és a CRS-7 (amelyet 2015 júniusában indítottak útnak) kivételével mindegyik sikeresen megérkezett. A CRS-7 egy rakéta meghibásodása miatt elveszett, és a SpaceX a 2016. április 8-i következő sikeres indítás előtt újratervezte a rakétát. A Dragon teherűrhajó új változata 2020 decemberében kezdte meg repülését.

Crew Dragon űrhajó és emberes repülés az ISS-re

A SpaceX számos prototípust fejlesztett ki, mielőtt a Crew Dragon űrbe juttatta volna a rakétát. A vállalat pad-leállítási teszteket és kábellel lebegő repülési teszteket végzett a SpaceX rakétafejlesztő és -tesztelő létesítményében a texasi McGregorban.

A SpaceX a nyomás alatti modult, valamint az életfenntartó és környezeti vezérlőrendszer modult is használta a kulcsfontosságú rendszerek tesztelésére az űrbe való felbocsátás előtt. Az elsőként felbocsátott Crew Dragon 2019. március 2-án fejezte be a Crew Demo-1 nevű pilóta nélküli küldetést az ISS-re, és nyolc nap űrben töltött idő után sikeresen landolt. Az űrhajó váratlanul megsemmisült repülés közben, az indításmegszakító rendszer értékelésére irányuló tesztsorozat során.

A SpaceX 2020. március 30-án indította el első emberes tesztrepülését, a Demo-2-t, amely Bob Behnken és Doug Hurley űrhajósokat szállította az ISS-re. A SpaceX Crew Dragon Endeavour űrhajósával a páros 2020. augusztus 2-án tért vissza a Földre. 2020. november 15-én került sor az első sikeres bevetésre, a Crew-2-re, amelynek során egy Falcon 9 rakétával négy űrhajós jutott fel az ISS-re a „Resilience” becenevű Crew Dragonnal.

Csillaghajó

A Starship áll Musk marsi repülési tervének középpontjában. A tesztprogram egy Starhopper nevű kis járművel kezdődött, amely 2019-ben és 2020-ban egy sor rögzített és független tesztrepülést hajtott végre. A SpaceX ezután megkezdte a Starship járművek sorozatának tesztelését nagy magasságú repüléseken, kezdve az SN5 prototípus rövid repülési tesztjével 2020 augusztusában. A program egyik legnagyobb kihívása a levegőben történő átfordulások kezelése volt, ami több Starship prototípus megsemmisítéséhez vezetett, mielőtt az SN15 biztonságosan leszállt 2021. május 5-én.

A Starshipet egy 70 méter magas Super Heavy rakétával tervezték pályára és mélyűrbe indítani, amelynek üzemanyagtartálya körülbelül 3,6 tonna folyékony oxigént és metánt szállít. A Super Heavy négy rácsszerű uszonynal rendelkezik, amelyek segítenek a rakéta süllyedésének szabályozásában. A Starship és a Super Heavy páros egy 120 méter magas, teljesen újrafelhasználható indítórendszert alkot, amikor 2021 augusztusában először egymásra rakták őket.

A Starship először 2023 áprilisában indult. A terv szerint a Starship körülbelül 3 perc alatt levált volna, és saját hajtóművével folytatta volna a repülést, majd másfél óra múlva Hawaii partjainál landolt volna. Nem sokkal a gyorsítórakétáról való leválás után azonban robbanás történt. A küldetés óta a SpaceX több mint 1000 változtatást hajtott végre a rakéta tervében, beleértve a fokozatelválasztó rendszer módosításait is.

A második indításra 2023 novemberében került sor. Ezúttal a szétválasztási folyamat tökéletesen sikerült, és a Starship 150 km-es magasságba repült. A második fokozat hajtóművének beindítása közben a Starship túl sok folyékony oxigént bocsátott ki, ami robbanáshoz vezetett. A március 14-i harmadik repülés során a SpaceX Starshipje először tesztelt számos manővert a pályán egy órán keresztül, de a visszatérés során megsemmisült. A június 6-i negyedik repülés során a Starship számos fontos mérföldkövet teljesített a tesztrepülés során, beleértve azt is, hogy a Starship kapszula sértetlen maradt a Föld légkörében tapasztalt szélsőséges hőmérsékletek után, és mind a kapszula, mind a gyorsítórakéta biztonságosan landolt.

Október 13-án reggel, ötödik tesztrepülése során a szupernehéz rakéta felbocsátotta a Starshipet az űrbe, majd visszazuhant a Földre. A SpaceX texasi indítóállásán lévő két óriási mechanikus pálca most először kapta el a zuhanó rakétát, ami példátlan teljesítmény a rakétatechnológiában. Ez közelebb hozta a SpaceX-et a történelem első teljes mértékben újrafelhasználható rakétarendszerének megépítéséhez, drámaian csökkentve az űrutazás költségeit, és végül az emberiséget több bolygón élő fajjá téve. Miután bebizonyította, hogy mind a Starship, mind a szupernehéz rakéta képes az űrbe indulni, és épségben visszatérni a Földre, a vállalat jó úton halad afelé, hogy elérje célját, miszerint a rakétaindítások becslések szerint tízszer olcsóbbak legyenek.

A SpaceX jövőbeli tervei

A SpaceX ügyfélköre változatos, a magánszektortól a hadseregen át a nem kormányzati szervezetekig, amelyek hajlandóak fizetni azért, hogy a cég rakományt szállítson pályára. Miközben a vállalat a indítási szolgáltatásokból termel bevételt, a jövőbeli űrkutatási technológiák fejlesztésére is összpontosít.

2016-ban Musk bejelentette a Marsra repülés technikai tervét, amelynek célja egy önellátó kolónia létrehozása a vörös bolygón a következő 50-100 évben. A bolygóközi közlekedési rendszer lényegében a Falcon 9 nagyobb változata. Az űrhajó azonban nagyobb, mint a Dragon űrhajó, amely várhatóan legalább 100 utast fog szállítani repülésenként.

A Starship továbbra is kiemelkedő szerepet játszik Musk Mars-kolonizációs terveiben. 2022 februárjában Musk azt nyilatkozta, hogy a SpaceX hat-nyolc óránként indíthatna egy Starship űrhajót, és óránként egy szupernehéz rakétát, akár 150 tonna rakományt is pályára állítva. Az ilyen magas indítási arány drámaian csökkentené a költségeket, és gazdaságosabban megvalósíthatóvá tenné a Mars kolonizációját.

A Szellemi Tulajdon és Innováció szerint

Forrás: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/spacex-va-hanh-trinh-elon-musk-chinh-phuc-vu-tru/20241020122448943