Aktuālās tendences raķešu nozarē

Vienu no nopietnākajiem šīs nedēļas signāliem raķešu nozarē sniedza NASA un tās Space Launch System (SLS) programma. Degvielas uzpildes tests otrajai SLS raķetei atkal atklāja ūdeņraža noplūdes savienojumā starp raķeti un starta platformu Kennedy Space Center, kas lika pārcelt pilotētās Artemis II misijas startu vismaz līdz martam.

Šī problēma nav jauna. Līdzīgas ūdeņraža noplūdes jau 2022. gadā izraisīja vairāku mēnešu kavēšanos pirms Artemis I bezapkalpes lidojuma. Lai gan toreiz inženieri panāca risinājumu, mainot uzpildes procedūras, pašas sistēmas konstrukcijas ievainojamība acīmredzot nav pilnībā novērsta. Tas uzsver strukturālu SLS programmas vājumu: ārkārtīgi zemu palaišanas biežumu, kas liedz uzkrāt pietiekamu ekspluatācijas pieredzi un padara katru atpakaļskaiti par faktisku izmēģinājumu.

Situāciju saasina arī programmas izmaksu un resursu ierobežojumi. Vienas SLS raķetes būvniecības cena pārsniedz 2 miljardus ASV dolāru, bet “rezerves” testu aparatūras trūkums nozīmē, ka NASA spiesta risināt kritiskas tehniskas problēmas jau aktīvas starta kampaņas laikā. Rezultātā Artemis II, kas paredzēta kā pirmais astronautu lidojums uz Mēness orbītu vairāk nekā pusgadsimta laikā, arvien skaidrāk iezīmē plaisu starp programmas ambīcijām un tās praktisko izpildījumu.

Blue Origin aptur New Shepard programmu

Komerciālās suborbitālās kosmosa tūrisma ēras viens no redzamākajiem simboliem tuvojas noslēgumam. Uzņēmums Blue Origin ir paziņojis par savas New Shepard programmas “pauzi” uz vismaz diviem gadiem – lēmumu, kas nozares iekšienē plaši tiek interpretēts kā programmas faktiska izbeigšana.

New Shepard kopš 2015. gada veica 38 palaišanas, no kurām tikai viena bija neveiksmīga, un nodrošināja 36 veiksmīgas kapsulas nosēšanās. Programmas ietvaros suborbitālajā telpā tika nogādāti 98 cilvēki, tostarp maksas pasažieri un viesi, kā arī vairāk nekā 200 zinātniski un tehnoloģiski kravu eksperimenti mikrogravitācijas apstākļos. Tehniski raugoties, New Shepard bija viena no uzticamākajām atkārtoti izmantojamajām raķetēm savā klasē.

Tomēr, neraugoties uz šo statistiku, programmas ekonomiskais un stratēģiskais pienesums vairs neatbilda uzņēmuma ilgtermiņa mērķiem. Suborbitālais tūrisms izrādījās nišas tirgus ar ierobežotu izaugsmes potenciālu, savukārt Blue Origin resursi kļuva arvien vairāk pieprasīti citos, ambiciozākos virzienos. Līdz ar New Shepard apturēšanu uzņēmums faktiski noslēdz vienu no pirmajām komerciālā kosmosa lidojumu nodaļām, vienlaikus signalizējot par pāreju no demonstratīviem lidojumiem uz stratēģiski nozīmīgām, valsts mēroga programmām.

Blue Origin stratēģijas maiņa: fokuss uz Mēnesi un New Glenn

New Shepard programmas apturēšana nav izolēts lēmums, bet gan daļa no plašākas Blue Origin stratēģiskās pārorientācijas. Uzņēmuma vadītājs Deivs Līmps (Dave Limp) iekšējā paziņojumā darbiniekiem skaidri norādīja, ka cilvēkresursi un finansējums tiks novirzīti uz Mēness programmu un smagās nesējraķetes New Glenn attīstību. Šī prioritāšu maiņa atspoguļo ambīciju iesaistīties ASV ilgtermiņa mērķī – ilgtspējīgā cilvēku klātbūtnē uz Mēness.

No stratēģiskā viedokļa tas ir loģisks solis. Suborbitālie lidojumi sniedza publicitāti un tehnoloģisko pieredzi, taču tie nepiedāvā piekļuvi galvenajiem valdības līgumiem un daudzmiljardu programmām, kas saistītas ar Mēness loģistiku, kravu piegādi un pilotētām misijām. Tieši šajā segmentā Blue Origin cer nostiprināt savas pozīcijas, konkurējot ar citiem lielajiem nozares spēlētājiem.

Tomēr šī pāreja uzņēmuma iekšienē nebija pilnībā gaidīta. New Shepard pēdējais lidojums notika tikai nedēļu pirms oficiālā paziņojuma, un daudzi darbinieki to uztvēra kā pēkšņu pavērsienu. Tas uzsver arī risku: koncentrējoties uz mazāku skaitu ļoti sarežģītu projektu, Blue Origin samazina elastību un palielina likmes. Veiksme ar New Glenn un Mēness iniciatīvām var uzņēmumu pacelt jaunā līmenī, taču kavēšanās vai neveiksmes šajos virzienos būtu ievērojami sāpīgākas nekā suborbitālās programmas pakāpeniska izdzišana.

Firefly Aerospace tuvojas Alpha raķetes atgriešanai lidojumos

Uz tehnisko izaicinājumu fona parādās arī piesardzīgi pozitīvas ziņas no mazāko orbitālo nesējraķešu segmenta. Uzņēmums Firefly Aerospace gatavojas savai nākamajai Alpha raķetes palaišanai vēlāk šajā mēnesī no Vandenberg Space Force Base. Raķete jau ir nogādāta starta vietā un uzstādīta uz palaišanas laukuma, kur notiek pārbaudes un sagatavošanās statiskajai dzinēju iedarbināšanai pirms misijas ar nosaukumu Stairway to Seven.

Šis starts Firefly programmā ir būtisks pavērsiens. Alpha ir paredzēta aptuveni vienas tonnas klases kravām zemajā Zemes orbītā, pozicionējot to starp mikronesa raķetēm un vidējās klases nesējiem. Tirgus pieprasījums pēc šādas kapacitātes saglabājas augsts, īpaši Zemes novērošanas, tehnoloģiju demonstrāciju un mazu konstelāciju segmentā, taču uzticamība šajā klasē joprojām ir galvenais izšķirošais faktors.

Firefly publiski uzsver, ka gaidāmais lidojums ir testa misija bez klientu kravām. Tas ļauj uzņēmumam koncentrēties uz sistēmas validāciju un riska samazināšanu, nepakļaujot komerciālos partnerus iespējamām neveiksmēm. Veiksmīgs starts ne tikai atjaunotu uzticību Alpha programmai, bet arī signalizētu, ka Firefly spēj stabilizēt savu tehnisko un operacionālo bāzi pēc sarežģīta perioda, kas uzņēmumam bijis raksturīgs pēdējo divu gadu laikā.

Firefly Alpha iepriekšējās neveiksmes un Block II attīstība

Gaidāmais Alpha lidojums ir tieša atbilde uz virkni nopietnu neveiksmju, kas pēdējā gada laikā iedragāja Firefly Aerospace uzticamību. 2024. gada aprīlī Alpha raķetes pirmais pakāpiens eksplodēja neilgi pēc atdalīšanās no otrā pakāpiena. Sprādziena radītais triecienvilnis bojāja augšējās pakāpes dzinēju, liedzot tai sasniegt orbītu ar nelielu komerciālu tehnoloģiju demonstrācijas satelītu.

Ar to problēmas nebeidzās. Septembrī nākamajam lidojumam paredzētais pastiprinātājs tika pilnībā iznīcināts pirmspalaišanas testā Teksasā. Šie incidenti skaidri parādīja, ka Alpha programma atrodas kritiskā brieduma posmā, kurā pat nelielas konstrukcijas vai procesu nepilnības var novest pie pilnīgas misijas zaudēšanas.

Reaģējot uz šīm neveiksmēm, Firefly ir pozicionējis gaidāmo startu kā tīru izmēģinājuma lidojumu un vienlaikus paziņojis par būtiskām izmaiņām nākamajā konfigurācijā – Block II. Šī modernizētā Alpha versija paredz uzlabojumus struktūrā, dzinējos un ražošanas procesos, lai palielinātu gan veiktspēju, gan ekspluatācijas drošumu. Block II debija plānota nākamajā misijā pēc pašreizējā testa lidojuma, un tā būs izšķiroša, lai noteiktu, vai Firefly spēs pāriet no eksperimentālas stadijas uz stabilu, atkārtojamu komerciālu pakalpojumu sniedzēju.

Ķīna gatavojas nākamās paaudzes apkalpes kuģa Mengzhou testam

Paralēli ASV un komerciālo uzņēmumu aktivitātēm strauji virzās uz priekšu arī Ķīnas pilotētās kosmonautikas programma. China National Space Administration gatavojas nozīmīgam savas nākamās paaudzes apkalpes kosmosa kuģa Mengzhou izmēģinājumam, kas varētu notikt jau februāra vidū. Par to liecina gaisa telpas slēgšanas paziņojumi ap Wenchang Spaceport Hainaņas salā.

Publiski pieejamie attēli no novērošanas punktiem pie kosmodroma parādīja Mengzhou testa eksemplāru, kas tiek uzstādīts uz nesējraķetes pakāpiena. Plānotais lidojums ietvers lidojuma laikā veiktu avārijas glābšanas sistēmas pārbaudi – vienu no kritiskākajiem drošības elementiem jebkurā pilotētā kosmosa programmā. Šāda tipa testi ir sarežģīti un augsta riska, taču tie ir neaizstājami, lai sertificētu kuģi cilvēku pārvadāšanai.

Mengzhou ir paredzēts kā universāls risinājums Ķīnas nākotnes pilotētajām misijām. Tas ne tikai aizstās pašreizējo Shenzhou kuģi lidojumos uz Zemes orbītu un Tiangong kosmosa staciju, bet arī kalpos kā galvenais transportlīdzeklis cilvēku ekspedīcijām uz Mēnesi. Tādējādi gaidāmais tests iezīmē pāreju no konceptuālas izstrādes uz praktisku validāciju un ir būtisks solis Ķīnas ilgtermiņa Mēness ambīciju īstenošanā.

Mengzhou un Long March 10: ceļš uz pilotētiem Mēness lidojumiem

Plānotais Mengzhou lidojuma laikā veicamais avārijas pārtraukšanas tests ir tieši saistīts ar vēl vienu stratēģiski nozīmīgu Ķīnas projektu – jauno nesējraķeti Long March 10. Testā izmantotais pastiprinātājs būs šīs raķetes samazināta mēroga versija, kas nozīmē, ka gaidāmais izmēģinājums vienlaikus kalpos kā divu sistēmu validācija.

Šāda pieeja atspoguļo Ķīnas kosmosa programmas raksturīgo metodiku: paralēla kosmosa kuģa un nesējraķetes attīstība ar ciešu savstarpēju integrāciju. Long March 10 tiek izstrādāta kā daļēji atkārtoti izmantojama, cilvēkiem sertificēta raķete, kas spēs nodrošināt pilotētos lidojumus Mēness orbītā un vēlāk arī nosēšanās misijas uz Mēness virsmas. Līdz ar to katrs agrīnais tests ir kritisks ne tikai tehniskajā, bet arī politiskajā un programmatiskajā līmenī.

Svarīgi ir arī tas, ka lidojuma laikā veicamais glābšanas sistēmas tests ir sarežģītāks par iepriekšējo platformas (pad abort) izmēģinājumu, kas tika veikts pērn. Tas pārbauda kuģa un raķetes mijiedarbību dinamiskos apstākļos – ar aerodinamiskām slodzēm, vibrācijām un reālu lidojuma profilu. Ja tests būs veiksmīgs, tas būtiski pietuvinās Ķīnu pirmajam Mengzhou orbitālajam izmēģinājumam un skaidri iezīmēs valsts nodomu nopietni konkurēt pilotēto Mēness lidojumu jomā jau šīs desmitgades otrajā pusē.

SpaceX apstiprina Falcon 9 augšējās pakāpes defektu

Februāra sākums SpaceX iesākās ar kārtējo Falcon 9 startu no Vandenberg Space Force Base, tomēr misijas noslēguma fāzē tika konstatēta tehniska novirze no normas. Lai gan raķete veiksmīgi izvietoja orbītā 25 Starlink satelītus, SpaceX paziņoja, ka otrā pakāpe piedzīvoja “nenominālu stāvokli” sagatavošanās laikā dzinēja iedarbināšanai, kas bija paredzēta kontrolētai, destruktīvai atgriešanai atmosfērā.

Rezultātā augšējā pakāpe palika zemā orbītā un vēlāk veica nekontrolētu atkārtotu ieiešanu atmosfērā. Šāds iznākums pats par sevi nerada tiešus drošības draudus, taču tas ir nopietns signāls par potenciālām problēmām sistēmā, kura līdz šim tika uzskatīta par vienu no visuzticamākajām orbitālās palaišanas nozarē.

Ņemot vērā Falcon 9 ārkārtīgi augsto palaišanas tempu, pat salīdzinoši neliela anomālija iegūst plašu nozīmi. SpaceX biznesa modelis balstās uz ātru atkārtojamību un standartizētiem procesiem, tādēļ jebkura atkāpe no paredzētās darbības ķēdes automātiski iedarbina rūpīgu izmeklēšanu. Šis incidents atgādina, ka pat visvairāk “rūpnieciski noslīpētās” raķešu sistēmas joprojām darbojas uz tehnoloģiskās robežas, kur pilnīga riska izslēgšana nav iespējama.

Falcon 9 startu pauze un ietekme uz SpaceX grafiku

Pēc augšējās pakāpes anomālijas SpaceX nekavējoties apturēja turpmākos Falcon 9 startus, lai veiktu datu analīzi un noteiktu defekta pamatcēloni. Uzņēmums norādīja, ka atgriešanās lidojumos notiks tikai pēc tam, kad būs identificēti korektīvie pasākumi un pārliecība par sistēmas drošumu.

Tiešā veidā tas ietekmēja Starlink programmu. Starts no Floridas, kas bija plānots tajā pašā nedēļā, tika atlikts, un kravneses apvalks ar satelītiem tika nogādāts atpakaļ angārā Kennedy Space Center, gaidot jaunu palaišanas logu. Ņemot vērā Starlink konstelācijas nepārtraukto izvēršanu, pat īslaicīga pauze atstāj ietekmi uz uzņēmuma kopējo palaišanas tempu.

Vienlaikus SpaceX Floridas komanda pārorientējās uz sagatavošanos pilotētajai Crew-12 misijai uz International Space Station, kuras starts bija mērķēts ne agrāk kā februāra vidū. Šīs misijas grafiks ir cieši atkarīgs no izmeklēšanas rezultātiem, jo pilotētajiem lidojumiem tiek piemēroti ievērojami stingrāki drošības kritēriji. Situācija uzskatāmi parāda, cik cieši savstarpēji sasaistīts ir SpaceX palaišanas manifests: viena tehniska problēma augšējā pakāpē var uz laiku ietekmēt gan komerciālās satelītu palaišanas, gan starptautiski kritiskas pilotētās misijas.