Falcon Heavy jest absurdalnie tanią rakietą

Niektórzy mogą krytykować Falcona Heavy za niezwykle krótki manifest startowy, który w tym momencie składa się jedynie z dwóch misji mających odbyć się w najbliższych miesiącach. Nie ma również zbyt wielu komercyjnych klientów, którzy mogliby skorzystać z rakiety o tak dużym udźwigu, kiedy do tego samego zadania można użyć tańszego Falcona 9 lub inną dostępną na rynku rakietę o średnim udźwigu na niską orbitę okołoziemską. Gdy rozważymy jednak bardziej skrajne przypadki - takie jak misje dla Departamentu Obrony USA lub planowaną przez NASA załogową eksplorację przestrzeni kosmicznej - Falcon Heavy wypada rewelacyjnie.

Teraz, gdy potężna rakieta SpaceX w końcu została wprowadzona do użytku, możemy bezpośrednio porównać koszt jej wystrzelenia pomiędzy nią a inną, ciężką, dostępną na rynku rakietą,  Deltą IV Heavy, jak również z nadchodzącym Space Launch System (SLS). Z bezpośrednich porównań wynika, że różnice są niesamowite, co dowodzi, że komercyjny rozwój ciężkich rakiet może stanowić przyszłość przemysłu kosmicznego. 

Delta IV Heavy

Start rakiety Falcon Heavy z odzyskaniem wszystkich trzech boosterów kosztuje 90 milionów dolarów. W przypadku zrezygnowania z odzysku jakiegokolwiek z trzech pierwszych stopni, rakieta jest w stanie wynieść 64 tony na niską orbitę okołoziemską, lecz koszt startu wzrasta wtedy do 150 milionów dolarów. Co ciekawe, jeśli zdecydujemy się na porzucenie tylko środkowego stopnia, a dwa boczne sprowadzimy z powrotem na Ziemię (podwójne lądowanie na barkach), koszt startu wyniesie tylko 95 milionów dolarów, a rakieta będzie mogła wysłać na LEO aż 54 tony ładunku. Mimo, że Falcon Heavy nie uzyskał jeszcze odpowiednich certyfikacji, SpaceX uważa, że rakieta może dostarczyć ładunek na każdą z wykorzystywanych przez Departament Obrony USA orbitę. Bez względu na to jak duże i skomplikowane ładunki ma w planach zbudować wojsko, Falcon Heavy dostarczy je na odpowiednie miejsce. 

Do tej pory tylko rakieta Delta IV Heavy posiadała takie możliwości. Jej koszt wystrzelenia jest o wiele wyższy, ale o ile dokładnie wyższy niż w przypadku Falcona Heavy pozostaje kwestią sporną. W tym tygodniu na Twitterze, CEO firmy United Launch Alliance (ULA), Tory Bruno, powiedział, że Delta IV Heavy kosztuje około 350 milionów dolarów za lot. Jest to liczba uderzająco niższa niż ta, którą Bruno przytoczył podczas przesłuchania w Kongresie w 2015 roku, kiedy stwierdził, że “Start Delty IV Heavy, w zależności od konfiguracji, kosztuje od 400 do 600 milionów dolarów).

Ponadto koszty wymienione poniżej nie biorą pod uwagę tak zwanego “kontraktu na pozostanie w gotowości” o wartości około 1 miliarda dolarów rocznie, który rząd USA płaci wyłącznie firmie ULA. Zgodnie z obowiązującym prawem, płatność ta będzie od 2019 roku (w przypadku rakiet Atlas V) stopniowo wycofywana i 2020 roku (w przypadku rakiet Delta), co powinno zwiększyć koszta każdej misji. W 2019 roku ULA dokona ostatniego startu rakiety Delta IV Medium. Po przejściu tego wariantu na emeryturę, wszystkie stałe koszty rakiet Delta spadną na pozostały w użyciu wariant Heavy. To spowoduje, że koszt jednego lotu wyniesie ponad 600 mln dolarów, a bardzo możliwe, że będzie on jeszcze wyższy. 

Główną zaletą Delty IV Heavy jest historia przeprowadzonych przez nią misji. Po przedwczesnym wyłączeniu silnika podczas testowego lotu w 2004 roku, rakieta wykonała od tamtej pory wszystkie 8 misji poprawnie. Departament Obrony USA będzie więc musiał niedługo zdecydować, czy postawić na sprawdzone rozwiązanie, lub skorzystać z tańszej rakiety jaką bez wątpienia jest Falcon Heavy.

Space Launch System

NASA również opracowuje rakietę do wynoszenia ciężkich ładunków w przestrzeń kosmiczną, Space Launch System (SLS), który jest w budowie od 2011 roku. Ten ogromny środek transportu będzie posiadał jeszcze większy udźwig niż Falcon Heavy (70 ton na niską orbitę okołoziemską w porównaniu z 64 tonami) i większą osłonę aerodynamiczną, aby pomieścić dużo większy ładunek. SLS ma posiadać również dodatkowy stopień, który pozwoli przenieść większe ładunki w głęboką przestrzeń kosmiczną. 

Usprawnienia te mają jednak bardzo wysoką cenę. NASA wydaje rocznie 2,6 miliarda dolarów na rozwój Space Launch System i modernizację platformy startowej w Kennedy Space Center. Początkowo rakieta SLS miała wystartować w 2017 roku, ale obecnie jej dziewiczy lot przesunął się na 2020 rok. Oczywiście opóźnienia w przemyśle kosmicznym nie są niczym niezwykłym, ale koszty tego trzyletniego opóźnienia wyniosą aż 7,8 miliarda dolarów.

Weźmy pod uwagę koszty trzyletniego opóźnienia w stosunku do możliwości rakiety Falcon Heavy, której starty mogłaby zamówić NASA. Kwota 7,8 miliarda dolarów odpowiada 86 startom rakiety Falcon Heavy w wersji z pełnym odzyskiem lub 52 startom w wersji bez odzysku. Dzięki temu można by wynieść w przestrzeń kosmiczną 3000 ton ładunku, co jest równowartością 8 Międzynarodowych Stacji Kosmicznych lub jednej bazy na Księżycu. Oczywiście NASA nie potrzebuje obecnie zamawiać ponad 80 startów, ale ma wystarczające fundusze na to aby zakupić kilka lotów Falcona Heavy rocznie, a resztę mogłaby przeznaczyć na budowę różnego rodzaju ładunków użytkowych, które trafiłyby w przestrzeń kosmiczną za “grosze”. NASA nie zapłaciła za rozwój Falcona Heavy ani centa. Dodatkowo, dzierżawiąc kompleks startowy LC-39A dla SpaceX, agencja kosmiczna oświadczyła, że oszczędza około 1 milion dolarów rocznie na jego utrzymaniu. Dlaczego amerykański rząd miałby nadal wydawać miliardy dolarów rocznie na rakietę, która już teraz jest zbędna i przestarzała?

Europa

Nie tylko amerykańskie przedsiębiorstwa odczuwają narastającą presję ze strony SpaceX. Pięć dni po starcie Falcona Heavy, CEO Europejskiej Agencji Kosmicznej powiedział, że Europa musi teraz rozważyć wprowadzenie przełomowych rozwiązań aby być w stanie konkurować na rynku kosmicznym.

“Jednym z najbardziej znaczących przykładów jest sektor rakiet nośnych, gdzie globalna konkurencja nasila się wraz z pojawieniem się bardzo tanich systemów transportu” - napisał Jan Wörner. Ponadto, “Przełomowe osiągnięcia nowych graczy w sektorze kosmicznym, takie jak rakiety wielokrotnego użytku i marketing, taki jak wysyłanie samochodu w przestrzeń kosmiczną, przyciągają uwagę i zwiększa presję na państwowy sektor kosmiczny.

Europa potrzebuje autonomicznej zdolności do wystrzeliwania ładunków w przestrzeń kosmiczna i nie jest gotowa na wykorzystanie prywatnych firm, takich jak SpaceX. Kraje europejskie powinny zatem nadal finansować rozwój rakiety Vega C, a także Ariane 6, powiedział Wörner.

Jednak zagrożenie płynące ze strony tanich konkurentów i rakiet wielokrotnego użytku, takich jak Falcon Heavy i nadchodzącej rakiety New Glenn od Blue Origin nie powinno zostać zignorowane. Zamiast tego Europa powinna rozważyć znaczne inwestycje w nowe technologie kosmiczne, zauważył Wörner.

Artykuł został napisany na podstawie informacji zawartych w artykule na stronie arstechnica.com

Zachęcam do obserwowania mojego profilu i tagu #pl-kosmos