Firma Space Exploration Technologies jeszcze w tym roku zamierza zademonstrować możliwość powtórnego wykorzystania pierwszego stopnia swojej rakiety Falcon 9, co zapewnić może do 30% redukcji w koszcie startu.
Celem ideowym dla firmy SpaceX jest redukcja kosztów powtórnego przygotowania do lotu pierwszego stopnia do zera. Obecnie za lot rakiety Falcon 9 z ładunkiem na orbitę firma liczy 61 milionów dolarów. Jeśli zaś w locie wykorzystany zostanie powtórnie pierwszy stopień, to koszt takiego startu może spaść do około 43 milionów dolarów.Obecne plany firmy przytoczyła ostatnio jedna z ważniejszych przedstawicielek – dyrektor operacyjna Gwynne Shotwell (Chief Operating Officer). Według Shotwell pierwszy stopień, który został wykorzystany w grudniu zeszłego roku do wyniesienia na orbitę 11 satelitów dla konstelacji Orbcomm, nie odniósł większych uszkodzeń i mógłby zostać ponownie wykorzystany.
Pierwszy stopień rakiety Falcon 9 z grudniowego lotu przechodzi wciąż inspekcje, jednak Shotwell poinformowała, że całe okablowanie systemów awioniki jest nienaruszone, a osłona termiczna silników po zdemontowaniu odsłoniła wciąż pięknie wyglądające jednostki napędowe.
Lądowanie pierwszego stopnia Falcona 9R – 21 grudnia 2015 / Credits – SpaceX
Niespełna miesiąc po starcie, inżynierowie SpaceX wytoczyli rakietę na stanowisko startowe SLC 40, na którym doszło do próbnego odpalenia silników. Próba ta została przeprowadzona bez żadnych ingerencji w systemy rakiety i zakończyła się sukcesem.
Wykorzystany w grudniu pierwszy stopień na tę chwilę nie będzie elementem kolejnej, nowej rakiety. Planuje się dalsze prace nad udoskonalaniem operacji lądowania na barkach morskich. Można przypomnieć, że żadna z czterech przeprowadzonych prób takiego lądowania się nie udała, jednak za każdym razem było bardzo blisko sukcesu.
Ostatnie dwie próby lądowania na platformie na morzu nie powiodły się z uwagi na złamaną w czasie zetknięcia z powierzchnią podporę pierwszego stopnia i w drugim przypadku przez wyjątkowo dużą prędkość powrotną stopnia po wyniesieniu na wysoką orbitę ciężkiego satelity telekomunikacyjnego SES 9 (4 marca). Kolejna próba lądowania na platformie przewidywana jest po najbliższym starcie planowanym na 8 kwietnia, w czasie którego na orbitę ma zostać wyniesiony kolejny statek transportowy Dragon.
Gwynne Shotwell wyjaśniła też, że można określić pewne prawdopodobieństwo odzysku pierwszych stopni lecących z ładunkiem na niską orbitę okołoziemską (LEO) i orbitę transferową na geostacjonarną (GTO). W przypadku tej pierwszej sytuacji można oczekiwać prawdopodobieństwa udanego lądowania i odzysku na 75-80%, natomiast w przypadku lotów na GTO na 50-60%.
Teoretycznie wielokrotne loty rakiet Falcon 9 powinny spowodować kilkudziesięcioprocentową obniżkę całego startu. Paliwo stanowi koszt w okolicach 1 mln dolarów. Przygotowanie pierwszego stopnia mogłoby się zawierać w wielokrotności kosztu paliwa. Do tego oczywiście należy doliczyć koszt nieodzyskiwanego, jednorazowego drugiego stopnia oraz pozostałego sprzętu.
Odzysk rakiety po starcie zademonstrowała ostatnio także na tym samym modelu trzeci raz z rzędu firma Blue Origin. W tym jednak wypadku mowa o mniejszej skali skomplikowania technologicznego z uwagi na charakterystykę lotu (suborbita, dużo niższa prędkość) / Źródło: Blue Origin
Shotwell wyraziła możliwość redukcji kosztu startu rakiety Falcon 9 o około 30%. Co ciekawe jeden z klientów SpaceX, firma telekomunikacyjna SES, wyraziła ostatnio oczekiwanie na transport ich satelitów za połowę obecnej ceny (a więc około 30 milionów dolarów). Firma zapowiedziała, że będzie gotowa na usługę wyniesienia jej satelitów za pomocą rakiet z wykorzystanym już wcześniej pierwszym członem.
SES jest nawet gotowa zaakceptować pierwszy lot w historii ze swoim ładunkiem bez przeprowadzenia wcześniejszego lotu demonstracyjnego rakiety Falcon 9 (z ponownie wykorzystanym pierwszym stopniem). SES przekonuje, że zaangażowani w firmę inwestorzy także nie widzą przeszkód, aby inauguracyjny lot Falcona 9 z powtórnie wykorzystanym pierwszym stopniem odbył się z ich satelitą na orbitę GTO.
SpaceX to jedyna duża firma oferująca usługi wynoszenia ładunków na orbitę, która ma w zamiarach przed 2020 rokiem osiągnąć zdolność częściowego odzysku rakiet po starcie. Konkurencyjna United Launch Alliance ze swoją rakietą Vulcan (zastępca Atlasa 5) ma w planach przed 2025 rokiem wdrożyć mechanizm odzysku silników pierwszego stopnia. Sama rakieta ma być dostępna od końca 2019 roku.
W Europie natomiast nie prowadzi się realnych prac B+R nad odzyskiem budowanych rakiet. Główny gracz na tym rynku z europejskim rodowodem – Airbus Safran Launchers – zapowiada, że ich rakieta nowej generacji, Ariane 6, będzie współdzieliła podzespoły z mniejszą rakietą – Vegą. Ma to zapewnić redukcję kosztów i realizację usługi jednego startu za połowę wartości lotu rakiety Ariane 5 (która na początku przyszłej dekady zacznie być zastępowana przez Ariane 6).
Oznacza to, że Airbus Safran Launchers będzie liczył za wyniesienie jednego telekomunikacyjnego satelity geostacjonarnego około 50 milionów dolarów. W firmie trwają również prace studyjne (projekt Adeline) nad koncepcją technologii umożliwiającej odzyskanie przyszłych, europejskich rakiet. Na tę chwilę Arianspace i SpaceX dzielą się po połowie większością zamówień w globalnym segmencie usług wynoszenia komercyjnych satelitów.
