Kína hatalmas állami tulajdonú rakétagyártója, a Hosszú Menetelés nevű rakétacsalád gyártója pénteken jelentette be, hogy először sikerült visszanyernie egy újrafelhasználható, orbitális osztályú hordozórakétát a Dél-kínai-tengeren. A mérföldkőnek számító küldetés a Hosszú Menetelés 10B rakéta indításával kezdődött a Hainan-szigeten található Wenchang kereskedelmi űrrepülőtérről.
A hét kerozinüzemű hajtóművel felszerelt, körülbelül 64 méter magas rakéta helyi idő szerint délután 12:15-kor szállt fel. Körülbelül 10 perccel később a Hosszú Menetelés 10B visszatért az űrből, és önvezérléssel beirányította magát egy part menti hajóra rögzített négylábú keretbe. A hajó felett rácsos mintázatban kifeszített kábelek fogták meg a rakétát, miközben az leállította hajtóműveit. A rakéta felső fokozata közben továbbhaladt, és pályára állított egy CX-26 nevű, ismeretlen célú hasznos terhet. A kínai tisztviselők a repülést teljes sikernek minősítették.
Egyre többen
„Történelmi nap ez Kína űrprogramjában!” – írta Mao Ning, a kínai külügyminisztérium szóvivője az X-en. „Kína Hosszú Menetelés 10B rakétája sikeresen teljesítette első repülését – és első fokozatát egy háló segítségével vissza is nyerte. Ez az ország első irányított rakétavisszanyerése. Hatalmas ugrás ez az újrafelhasználható hordozórakéták piacán.”
A pénteki leszállással a Kínai Űrkutatási Tudományos és Technológiai Vállalat (CASC) és leányvállalata, a Kínai Hordozórakéta-technológiai Akadémia (CALT) a harmadik szervezet lett, amelynek sikerült ezt a bravúrt végrehajtania. A SpaceX 2015-ben a Falcon 9 rakétájával, 2024-ben pedig a Starship/Super Heavy hordozórakétájával hajtotta végre ezt a műveletet. A Blue Origin pedig tavaly novemberben landoltatta először New Glenn hordozórakétáját egy tengeri platformon.
A SpaceX és a Blue Origin hajtóműves leszállást alkalmaz a Falcon 9 és a New Glenn hordozórakétáinak tengeri platformokra vagy szárazföldi leszállópályákra történő visszajuttatásához. A Starship esetében a SpaceX úttörő szerepet játszott egy új módszer kidolgozásában, amelynek során a rakéta újrafelhasználható hordozófokozatát a kilövőtoronyra szerelt mechanikus karok segítségével fogják meg a kilövőállomáson.
A Hosszú Menetelés 10B-nél más megközelítést alkalmaznak a visszanyeréshez: a megoldás egy célterületre úszó tengeri hajót ötvöz egy olyan befogási technikával, amely némileg hasonlít a SpaceX által a Starship esetében alkalmazotthoz, csak éppen nem karokkal, hanem egy hálóval történik az elkapás. A rakéta ilyen módon történő befogása csökkenti az újrafelhasználás hatását a hasznos teherbírásra.
A Hosszú Menetelés 10B-nek nem kell a leszálláshoz használt lábakat cipelnie, és a módszerrel kevesebb plusz üzemanyag is kell a landoláshoz, mivel a hajó megy a rakétához.
A CASC közleményében kijelentette, hogy a Hosszú Menetelés 10B tesztrepülése során kulcsfontosságú alaptechnológiákat teszteltek sikerrel az újrafelhasználható indítási rendszer tekintetében, így például a nagy magasságban történő begyújtással járó többszöri motorújraindítást, a nagy pontosságú navigációt és vezérlést, valamint az első, hálós rendszerrel végrehajtott befogást és visszanyerést egy tengeri platformon.
A pénteki indítás egyben a Hosszú Menetelés 10B első repülése is volt: ez egy közepes teherbírású rakéta, amelynek hasznos teherkapacitása körülbelül 16 tonna alacsony Föld körüli pályára. Ez valamivel kevesebb, mint a SpaceX Falcon 9 teherbírása. A Hosszú Menetelés 10B kétfokozatú: az első fokozaton hét YF-100K hajtómű található, amelyek kerozint és folyékony oxigént használnak, míg a második fokozat egyetlen, metánnal működő YF-219 hajtóművel működik.
„A jövőben a Hosszú Menetelés 10B fejlesztőcsapata tovább fogja optimalizálni a jármű teljesítményét, és felgyorsítja az újrafelhasználható rakétatechnológiák iteratív fejlesztését” – közölte a CASC. „Az első fokozat újrafelhasználására irányuló repülési teszt várhatóan még ez év végéig befejeződik.”
A Hosszú Menetelés 10B hasonló Kína a 10A jelű rakétához, amely még mindig első tényleges tesztrepülésére vár. A Hosszú Menetelés 10A ugyanazzal az első fokozatú hajtóművel rendelkezik, mint a Hosszú Menetelés 10B, de más a felső fokozata, és más a rakomány- és műholdak befogadására szolgáló raktér is. A Hosszú Menetelés 10A-t ugyanis elsősorban személyszállításra tervezték, és az ország új űrhajójával, a Mengzhouval lesz használható, amely felváltja majd a Shenzhou legénységi kapszulát és az annak pályára állításához használt Hosszú Menetelés 2F rakétát.
Irány a Hold
A rakéta egy nehezebb konfigurációja, amelyet Hosszú Menetelés 10 néven emlegetnek, kulcsfontosságú része Kína holdprogramjának. Ez az erősebb rakéta három újrafelhasználható Hosszú Menetelés 10 első fokozatot egyesít a nagyobb tolóerő érdekében. A második és a harmadik fokozat a kínai űrhajósokat és Holdra leszálló moduljaikat segíti majd a Hold felé. A kínai kormány célja, hogy 2030-ra embert juttasson a Holdra.
Kína februárban indította el a Hosszú Menetelés 10A rakéta kicsinyített változatát a Mengzhou kapszula prototípusával, hogy tesztelje az űrhajó indításmegszakító rendszerét, amely akkor kapcsolna be, ha a legénység tagjait el kell távolítani a meghibásodott rakétáról indítás közben. A Mengzhou-teszt jól sikerült, és figyelemre méltó módon a Hosszú Menetelés 10A tovább repült, miután a kapszula levált a hordozórakétáról, végül visszatért a Földre, és irányítottan landolt a tengeren. A Hosszú Menetelés 10B esetében ezt az eredményt egy lépéssel továbbvitték a levegőből történő befogással.
Számos kereskedelmi szervezet és kormány által támogatott kínai rakétavállalat igyekszik felvenni a versenyt az Egyesült Államokkal. Kína a világ második legnagyobb űrhatalma, de az amerikai vállalatok – élükön a SpaceX-szel – jelenleg körülbelül kétszer olyan gyakran juttatnak hasznos terheket pályára, mint a kínai rakéták. A SpaceX villámgyors indítási ütemét a részben újrafelhasználható Falcon 9 teszi lehetővé, amit a Blue Origin és a kínai vállalatok is igyekeznek utánozni.
Az amerikai katonai vezetők Kína újrafelhasználható rakétatechnikában elért fejlődését kulcsfontosságú tényezőnek tartják annak tekintetében, hogy az ország potenciálisan fenyegetést jelenthet az Egyesült Államok űrben lévő eszközeire. „Aggódom amiatt, hogy a kínaiak mikor fogják kitalálni, hogyan valósítsák meg az újrafelhasználható hordozórakétákat, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy a jelenleginél gyorsabb ütemben több terhet juttassanak pályára” – mondta el Brian Sidari amerikai dandártábornok egy tavalyi konferencián.
A SpaceX a Falcon 9 gyors egymásutánban történő indításait kihasználva már több mint 12 ezer műholdat állított pályára Starlink internetes hálózatához.
A Starlink számos mellékprojektet eredményezett az amerikai hadsereg számára, köztük a Starshield nevű biztonsági kommunikációs hálózatot, amely a Starlinken alapuló kémműholdakból álló konstelláció. A közelmúltban a SpaceX szerződéseket nyert el arra is, hogy az amerikai kormány számára új űrbéli adathálózatot biztosítson, többek közt a földön és a levegőben mozgó célpontok műholdak segítségével történő azonosítása érdekében.
Mindez előnyt jelentene az amerikai erők számára bármely jövőbeli konfliktusban Kínával szemben, amely még mindig csak a korai szakaszban tart a saját Starlink-verziójának bevezetésével. Ha Kína rendszeresíteni tudná a rakéták újrafelhasználását, az jelentősen bővítené az ország indítási kapacitását, felgyorsítva ezzel a hátrány ledolgozását.
Ez csak a kezdet
Két kínai rakétagyártó cég már korábban megpróbálta visszahozni rakétáit, miután azokat Kína egyik belföldi űrkikötőjéből elindították. Az első a LandSpace volt, egy magántőkéből finanszírozott cég, amely decemberben mutatta be közepes osztályú Zhuque-3 rakétáját. A rakéta elérte a pályát, de a hordozórakéta nagy sebességgel lezuhant a Góbi-sivatagban, a leszállási zóna közelében. Néhány héttel később egy másik kínai állami tulajdonú rakétagyártó sikeresen indította el az első Hosszú Menetelés 12A rakétát, de a hordozórakétánál ismét elvesztették az irányítást a leszállás során, és nem sikerült épségben lehozni.
A Zhuque-3 rakéta következő repülése még ebben a hónapban vagy augusztusban megvalósulhat, és a LandSpace várhatóan ismét megkísérli a hordozórakéta lehozását. De vannak a további kínai rakéták is, amelyek hamarosan újrafelhasználhatóvá válhatnak, köztük a Space Pioneer Tianlong-3, a China Commercial Rocket Co. Hosszú Menetelés 12B, a CAS Space Kinetica-2, az i-Space Hyperbola-3 és a Galactic Energy Pallas-1 űreszköze.
A Kínának továbbá nem titkolt célja egy hatalmas újrafelhasználható rakéta bemutatása a jövőben, amely méretében a Starshiphez hasonló, és a Hosszú Menetelés 9 nevet fogja viselni.
Az Egyesült Államokban jelenleg a SpaceX Falcon 9, Falcon Heavy és Starship rakétája, valamint a Blue Origin New Glenn rakétája újrafelhasználható. A Rocket Lab célja, hogy az év végéig pályára állítsa saját első, újrafelhasználható hordozófokozattal rendelkező, közepes teherbírású Neutron rakétáját. A Relativity Space egy Terran R nevű, részben újrafelhasználható nagy teherbírású rakétát fejleszt, a Firefly Aerospace pedig a Northrop Grumman céggel együttműködve dolgozik az Eclipse rakétán, idővel visszanyerhető és újrafelhasználható lesz az első fokozata. A Stoke Space még merészebb célt tűzött ki maga elé: egy Nova nevű, teljes mértékben újrafelhasználható rakétát kíván kifejleszteni.
Több európai vállalat is tervezi az újrafelhasználható rakétatechnológia tesztelését, de járműveik még nem annyira kiforrottak, mint az amerikai és kínai rendszerek. Indiában, Japánban és Oroszországban szintén felmerült már az újrafelhasználható rakéták igénye, bár a megvalósíthatóság mértéke változó.
A kínai rakétavállalatok gyors terjedése – amelyek már négy szárazföldi űrkikötőben és több tengeri indítóplatformon találhatók meg – az újrafelhasználhatósággal kombinálva lehetővé teheti, hogy Kína nagyon gyorsan növelje indítási gyakoriságát a következő években, így pár éven belül beérhetik az Egyesült Államokat, vélik a nyugati szakértők, akik némileg aggódva figyelik a fejleményeket.
„Nincs semmi baj a versennyel, amíg békés formában zajlik” – mondja Charles Galbreath, nyugalmazott amerikai ezredes, a Mitchell Intézet űrkutatási munkatársa. „Ez ösztönözheti az innovációt, de aggódom amiatt, hogy a kínai szándékok történelmi távlatban nem mindig voltak békések. Ezért gondosan figyelemmel kell kísérnünk minden lépésüket. Egyrészt versenyeznek a SpaceX-szel, de tudjuk, hogy mivel Kína katonai szervezete és űrkapacitásai mind katonai irányítás alatt állnak, fegyveres erőik jelentős hasznot fognak húzni ebből a versenyből.”
