Podróż SpaceX i Elona Muska ku podbojowi kosmosu

SpaceX to prywatna firma lotniczo-kosmiczna, która transportuje ludzi i ładunki w kosmos, w tym załogi NASA na Międzynarodową Stację Kosmiczną (ISS). Założyciel SpaceX, Elon Musk, stworzył i przetestował również system Starship, który w przyszłości ma wylądować na Księżycu i zabrać ludzi na Marsa.

Narodziny SpaceX

SpaceX został założony przez Muska, południowoafrykańskiego biznesmena. W wieku 30 lat Musk zarobił swoje pierwsze duże pieniądze, sprzedając dwie dobrze prosperujące firmy, w tym Zip2 za 307 milionów dolarów w 1999 roku oraz PayPal, który został przejęty przez eBay za 1,5 miliarda dolarów w 2002 roku. Musk postanowił, że jego kolejnym dużym przedsięwzięciem będzie prywatna firma kosmiczna.

Początkowo Musk wpadł na pomysł umieszczenia na Czerwonej Planecie szklarni o nazwie Mars Oasis. Jego celem było wzbudzenie zainteresowania opinii publicznej eksploracją kosmosu i stworzenie stacji badawczej na Marsie. Koszty okazały się jednak zbyt wysokie, dlatego 14 marca 2002 roku Musk założył firmę Space Exploration Technologies Corp., czyli SpaceX, w dzielnicy Hawthorne w Los Angeles w Kalifornii.

Musk wydał jedną trzecią swojego poprzedniego zysku w wysokości 100 milionów dolarów na SpaceX, aby uruchomić firmę. Po 18 miesiącach prac rozwojowych, SpaceX zaprezentował swój pierwszy prototyp w 2006 roku pod nazwą Dragon. Musk wybrał nazwę z piosenki z lat 60., ponieważ wielu uważało, że jego cele kosmiczne są nierealne.

Falcon 1 – pierwsza rakieta SpaceX

Musk był już doświadczonym biznesmenem, gdy zakładał SpaceX, i był przekonany, że częstsze i bardziej niezawodne starty obniżą koszty eksploracji kosmosu. Znalazł więc stabilnego klienta, który mógł sfinansować wczesny etap rozwoju rakiety: NASA. Celem Muska dla SpaceX było opracowanie pierwszej prywatnej rakiety na paliwo ciekłe zdolnej do osiągnięcia orbity, nazwanej Falcon 1.

Firma miała wyboistą drogę do wejścia na orbitę. SpaceX potrzebowało czterech prób, aby pomyślnie wystrzelić Falcona 1. Poprzednie próby były naznaczone problemami, takimi jak wycieki paliwa i kolizje ze stopniem rakiety. Ostatecznie Falcon 1 odbył dwa udane loty: 28 września 2008 roku i 14 lipca 2009 roku. Lot z 2009 roku wyniósł na orbitę również malezyjskiego satelitę RazakSat.

W 2006 roku SpaceX otrzymało 278 milionów dolarów od NASA w ramach programu Commercial Orbital Transportation Services (COTS). Celem COTS jest przyspieszenie rozwoju systemów umożliwiających dostarczanie ładunków komercyjnych na Międzynarodową Stację Kosmiczną. Ukończenie kolejnych etapów zwiększyło całkowitą wartość kontraktu do 396 milionów dolarów. SpaceX zostało wybrane do programu wraz z Rocketplane Kistler (RpK), ale kontrakt RpK został anulowany i opłacony jedynie częściowo, ponieważ firma nie osiągnęła wymaganych etapów.

Wiele firm uczestniczyło we wczesnym programie COTS, niezależnie od tego, czy posiadało kontrakty finansowane, czy nie. W 2008 roku NASA przyznała dwa dodatkowe kontrakty na dostawę zaopatrzenia komercyjnego. SpaceX otrzymał kontrakt na 12 lotów (o wartości 1,6 miliarda dolarów), a Orbital Sciences Corp (obecnie Orbital ATK) otrzymał kontrakt na osiem lotów (o wartości 1,9 miliarda dolarów).

Falcon 9 i Falcon Heavy

Kluczowym elementem floty rakietowej SpaceX jest Falcon 9, którego jedną z wielu wyróżniających cech jest możliwość ponownego użycia. Falcon 9 przenosi na niską orbitę okołoziemską więcej ładunku (13 150 kg) niż Falcon 1 (670 kg).

Pierwszy wzmacniacz Falcon 9 wylądował 21 grudnia 2015 roku. SpaceX dąży do tego, aby odzyskiwanie wzmacniaczy stało się rutynową operacją. Zazwyczaj lądują one na statkach kosmicznych w pobliżu platformy startowej. Wiele wzmacniaczy Falcon 9 jest wykorzystywanych wielokrotnie, aby obniżyć koszty startu.

Mocniejsza rakieta, Falcon Heavy, wystartowała 6 lutego 2018 roku, osiągając niemal wszystkie kamienie milowe. Falcon Heavy pomyślnie dotarł na orbitę, niosąc Teslę Roadster (samochód elektryczny produkowany przez Teslę, kolejną firmę Muska) oraz manekina w skafandrze kosmicznym o pseudonimie Starman.

Oba wzmacniacze wylądowały pomyślnie w pobliżu Centrum Kosmicznego im. Kennedy'ego zgodnie z planem, ale człon główny uderzył w ocean z prędkością 480 km/h (300 mil na godzinę) zbyt szybko i nie przetrwał zderzenia. Falcon Heavy spowodował następnie pożar silnika w kosmosie, wysyłając Roadstera na orbitę Marsa.

Misje statków kosmicznych Dragon i ładunków na ISS

Kolejnym ważnym kamieniem milowym dla SpaceX było dostarczenie ładunku na ISS. Statek kosmiczny Dragon wystartował rakietą Falcon 9, dostarczając swój pierwszy ładunek na ISS w maju 2012 roku w ramach lotu testowego programu COTS. Start został opóźniony o kilka dni z powodu problemów z silnikiem, ale rakieta poleciała bezpiecznie podczas kolejnej próby.

SpaceX zakończył swój pierwszy komercyjny lot na ISS w październiku 2012 roku. Lot ten spełnił większość założeń, ale rakieta uległa częściowej awarii podczas startu. Incydent zakończył się utknięciem satelity Orbcomm-OG2 na nietypowo niskiej orbicie, co doprowadziło do niepowodzenia misji.

Pierwsza wersja statku kosmicznego Dragon odbyła 20 lotów na ISS w 2020 roku, z których wszystkie, z wyjątkiem CRS-7 (wystrzelonego w czerwcu 2015 roku), zakończyły się sukcesem. CRS-7 został utracony z powodu awarii rakiety, a SpaceX przeprojektował rakietę przed kolejnym udanym startem 8 kwietnia 2016 roku. Nowa wersja statku transportowego Dragon rozpoczęła loty w grudniu 2020 roku.

Statek kosmiczny Crew Dragon i lot człowieka na ISS

SpaceX opracował kilka prototypów przed wysłaniem Crew Dragon w kosmos. Firma przeprowadziła testy ewakuacji z wyrzutni oraz zawisu na uwięzi w ośrodku SpaceX Rocket Development and Test Facility w McGregor w Teksasie.

SpaceX wykorzystał również moduł ciśnieniowy oraz moduł systemu podtrzymywania życia i kontroli środowiska do przetestowania kluczowych systemów przed startem w kosmos. Pierwszy statek kosmiczny Crew Dragon, który wystartował, ukończył Crew Demo-1, bezzałogową misję na ISS, 2 marca 2019 roku i pomyślnie wylądował po ośmiu dniach w kosmosie. Statek kosmiczny został niespodziewanie zniszczony w trakcie lotu podczas serii testów mających na celu ocenę systemu przerwania startu.

SpaceX rozpoczął swój pierwszy załogowy lot testowy, Demo-2, 30 marca 2020 roku, zabierając astronautów Boba Behnkena i Douga Hurleya na ISS. Na pokładzie statku kosmicznego Crew Dragon Endeavour, należącego do SpaceX, para powróciła na Ziemię 2 sierpnia 2020 roku. 15 listopada 2020 roku, pierwszy udany lot operacyjny, Crew-2, odbył się za pomocą rakiety Falcon 9, która wyniosła na ISS czterech astronautów na pokładzie statku Crew Dragon o nazwie „Resilience”.

Statek kosmiczny

Starship jest sercem planu Muska dotyczącego lotu na Marsa. Program testowy rozpoczął się od małego pojazdu o nazwie Starhopper, który wykonał serię lotów testowych na uwięzi i bez uwięzi w latach 2019 i 2020. Następnie SpaceX rozpoczął testy serii pojazdów Starship w lotach na dużych wysokościach, zaczynając od krótkiego lotu testowego prototypu SN5 w sierpniu 2020 roku. Jednym z największych wyzwań programu było radzenie sobie z saltami w powietrzu, które doprowadziły do ​​zniszczenia kilku prototypów Starship, zanim SN15 bezpiecznie wylądował 5 maja 2021 roku.

Starship został zaprojektowany do startu na orbitę i w przestrzeń kosmiczną na pokładzie 70-metrowej rakiety Super Heavy, która w zbiorniku paliwa ma pomieścić około 3,6 tony ciekłego tlenu i metanu. Super Heavy ma cztery kratownicowe żebra, które pomagają kontrolować opadanie rakiety. Duet Starship i Super Heavy tworzą 120-metrowy, w pełni wielokrotnego użytku system startowy po pierwszym połączeniu w sierpniu 2021 roku.

Pierwszy start rakiety Starship miał miejsce w kwietniu 2023 roku. Zgodnie z planem, Starship miał się odłączyć po około 3 minutach i kontynuować lot na własnym silniku, a następnie wylądować u wybrzeży Hawajów po 1,5 godziny. Jednak wkrótce po odłączeniu się od wzmacniacza nastąpiła eksplozja. Od czasu tej misji SpaceX wprowadził ponad 1000 zmian w konstrukcji rakiety, w tym w systemie separacji stopni.

Drugi start odbył się w listopadzie 2023 roku. Tym razem proces separacji przebiegł bez zarzutu, a Starship osiągnął wysokość 150 km. Podczas odpalania silnika drugiego stopnia, Starship uwolnił zbyt dużo ciekłego tlenu, co doprowadziło do eksplozji. Podczas trzeciego lotu, 14 marca, Starship firmy SpaceX po raz pierwszy przez godzinę testował wiele manewrów na orbicie, ale został zniszczony podczas wejścia w atmosferę. Podczas czwartego lotu, 6 czerwca, Starship osiągnął wiele ważnych kamieni milowych w locie testowym, w tym to, że kapsuła Starship pozostała nienaruszona pomimo ekstremalnych temperatur w atmosferze ziemskiej, a zarówno kapsuła, jak i booster wylądowały bezpiecznie.

Podczas piątego lotu testowego, rano 13 października, rakieta Super Heavy wystrzeliła Starshipa w kosmos, a następnie spadła na Ziemię. Po raz pierwszy para gigantycznych mechanicznych pałeczek na platformie startowej SpaceX w Teksasie przechwyciła spadającą rakietę, co było bezprecedensowym osiągnięciem w technologii rakietowej. To przybliżyło SpaceX do celu, jakim jest zbudowanie pierwszego w historii w pełni wielokrotnego użytku systemu rakietowego, radykalnie obniżając koszty podróży kosmicznych i ostatecznie czyniąc ludzkość gatunkiem wieloplanetarnym. Udowodniwszy, że zarówno Starship, jak i rakieta Super Heavy mogą wystrzelić w kosmos i wrócić na Ziemię w stanie nienaruszonym, firma jest na dobrej drodze do osiągnięcia celu, jakim jest szacowane dziesięciokrotne obniżenie kosztów startów rakiet.

Przyszłe plany SpaceX

SpaceX ma zróżnicowaną bazę klientów, od sektora prywatnego, przez wojsko, po organizacje pozarządowe , gotowe zapłacić za dostarczanie ładunków na orbitę. Chociaż firma zarabia na usługach startowych, koncentruje się również na rozwoju przyszłych technologii eksploracji kosmosu.

W 2016 roku Musk ogłosił techniczny plan lotu na Marsa, mający na celu stworzenie samowystarczalnej kolonii na Czerwonej Planecie w ciągu najbliższych 50-100 lat. Ten międzyplanetarny system transportowy jest zasadniczo większą wersją Falcona 9. Statek kosmiczny jest jednak większy niż statek kosmiczny Dragon, który ma przewozić co najmniej 100 pasażerów na lot.

Starship nadal zajmuje ważne miejsce w planach Muska dotyczących kolonizacji Marsa. W lutym 2022 roku Musk zapowiedział, że SpaceX może wystrzeliwać statek kosmiczny Starship co sześć do ośmiu godzin, a rakietę Super Heavy co godzinę, w ramach misji wynoszących do 150 ton ładunku na orbitę. Tak wysokie tempo startów radykalnie obniżyłoby koszty, czyniąc kolonizację Marsa bardziej opłacalną ekonomicznie.

Zgodnie z Własnością Intelektualną i Innowacjami

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