Europæiske raketter skal gøre comeback
På raketmarkedet er der i disse år ingen vej uden om SpaceX. Med sine – i dén branche – lave priser og udsigten til at kunne genbruge raketter på næsten samme måde som vi genbruger passagerfly, har SpaceX udfordret sine konkurrenter til at gøre dem kunsten efter.
Intet sted var det mere tydeligt end under den årlige rumfartkonference Internationale Astronautical Congress (IAC), som fandt sted i Bremen tidligere på måneden. Under en paneldebat kunne koordinatoren for tysk rumfartpolitik, Thomas Jarzombek, konstatere at SpaceX »i dag er industriens benchmark«.
Afløser til en arbejdshest
ESA har givet den europæiske raketvirksomhed ArianeGroup opgaven at lave en afløser-raket til arbejdshesten Ariane 5, som i september kunne fejre sin affyring nummer 100 siden rakettens debut i 1996.
I dens guldalder var 80 procent af kunderne kommercielle, mens statslige rumfartsagenturer udgjorde de resterende 20 procent. På det sidste er mange af de private kunder dog hoppet over til SpaceX.
Afløseren har fået det fantasifulde navn Ariane 6. Den skal kunne løfte 20 ton op til lavt kredsløb om Jorden (LEO), og målet er at udvikle en raket, som både kan servicere rumfartsagenturer og private virksomheder. Prisen ligger på 115 millioner euro per opsendelse og raketten skal være klar i 2020. Men pris alene er ikke nok til at komme tilbage på markedet.
»Som europæere vil vi aldrig være dem, som kan lave de billigste raketter. Så Ariane må give svaret på, hvordan vi kan være det førende benchmark og en leder på innovation,« understregede Thomas Jarzombek.
Ender på havets bund
På overfladen ser den nye europæiske raket imidlertid ud til at mangle netop de kvaliteter: Ariane 6 skal hverken have landingsben eller finner, som kan hjælpe den med en blid landing, sådan som SpaceX gør med sin Falcon 9. Ved hver opsendelse ender raketten på Atlanterhavets bund.
Faktisk ligner Ariane 6 på mange måder sin forgænger. Den bruger en videreudvikling af den samme Vulcain-motor, som kører på brint og ilt (hydrolox). Sådan vil ArianeGroup spare penge: ved ikke at opfinde den dybe tallerken på ny.
Desuden vil virksomheden tage bestik af, at satellit-markedet er under opbrud disse år med mange nye spillere verden over. Derfor er fleksibilitet også i høj kurs i forhold til de baner rundt om Jorden, en raket kan servicere.
Med Ariane 6 kan kunderne vælge mellem to forskellige udgaver – en med to løfteraketter (A62) og en med fire (A64). A64-konfigurationen skal kunne løfte to satellitter på fem ton hver op til geostationært transfer-kredsløb (GTO) på én gang, så to kunder kan dele billetten.
Kunderne får desuden ekstra fleksibilitet gennem en ny motor – Vinci – i det andet trin på Ariane 6. Den bruger også hydrolox og kan tænde og slukke flere gange – en egenskab, som ikke alle raketmotorer har. På den måde kan Ariane 6 servicere flere kredsløb om Jorden.
Løfteraketterne – kaldet P120C – bruger fast brændstof, og er de samme, som Ariane 6' lillebror-raket Vega C skal bruge som sit førstetrin. At P120C indgår i begge raketter sparer samtidig ArianeGroup de ekstra omkostninger, der ville have været forbundet med to separate systemer.
Vega C får ifølge ESA's kalender debut allerede til næste år og henvender sig til det voksende marked af små satellitter.
Genbrug er gamechanger
SpaceX' vicepræsident, Hans Koenigsmann, deltog også i rumfartkonferencen. Han holder fast i, at genbrug er vejen frem for raketter.
»Der er i industrien ikke et stort incitament til at bygge genbrugelige raketter, når det er nemmere bare at smide raketten væk, og du alligevel får penge for det. Du kan selvfølgelig forbedre dine raketter, men de forbedringer er gradvise og gør kun raketten en smule billigere. Genbrug er en gamechanger i denne industri,« sagde Hans Koenigsmann under et oplæg.
Han tilføjede, at genbrug også har gjort SpaceX i stand til at foretage langt flere opsendelser årligt.
»Før havde vi ti om året og nu er vi næsten oppe på 40,« sagde Hans Koenigsmann.
Til sammenligning har der i gennemsnit været fem Ariane 5-opsendelser om året siden 1996 og med Ariane 6 sigter man efter 11 årlige opsendelser fra 2023. SpaceX er siden virksomhedens grundlæggelse i 2002 oppe på 63 succesfulde opsendelser.
Pris vil falde
Samtidig fortalte Hans Koenigsmann, at SpaceX har lavet 15 opsendelser, hvor raketterne har fløjet en gang før. Ved en enkelt opsendelse havde raketten endda fløjet to gange tidligere.
Men prisen på en opsendelse med Falcon 9 er stadig 62 millioner dollars ifølge virksomhedens hjemmeside.
»Vi vil sænke prisen på et tidspunkt, men jeg ved ikke, hvornår det sker. Det afhænger af, hvordan vores forretning går. Ærlig talt har det også noget at gøre med, hvordan markedet ser ud; hvor mange opsendelser der er, og hvor ofte vi kan flyve. Det er derfra vores indtægter kommer,« siger Hans Koenigsmann til Ingeniøren.
“Samtidig fortalte Hans Koenigsmann, at SpaceX har lavet 15 opsendelser, hvor raketterne har fløjet en gang før. Ved en enkelt opsendelse havde raketten endda fløjet to gange tidligere.”
Ikke helt korrekt. Dags dato har SpaceX genfløjet 16 boostere. De har stadig til gode at flyve samme booster 3 gange. Første forsøg på dette er planlagt til 19 november med SSO-A opsendelsen.
Ariane 6 er allerede en anakronisme.
Falcon Heavy løfter 20T til LEO for 45$ mio . Langt langt billigere end hvad Ariane 6 kommer til.
Hvem vil i alverden vil dog vælge Ariane?!
Nok kun de europæiske lande der har en stake i foretagendet, for at holde prestigeprojektet i live...
Når en operatør er i stand til at genbruge raketter, vil operatører, der ikke magter denne teknologi, ikke kunne være konkurrencedygtige.
Der er en klar fordel ved at udvikle som kommercielt firma med muligheden for tage hurtige beslutninger og vælg at acceptere risiko for fejl, for derved hurtigere og billiger at nå målet, og så det at udvikle som en tværnational organisation, hvor alle beslutninger skal træffes i en komite med nationale interesser indblandet.
NASA er i samme situation som ESA og kan heller ikke gøre sig håb om at blive konkurrencedygtige.
Kineserne står i en bedre situation, da de ikke har politikere der skal genvælges og som skal hive arbejdspladser hjem til delstaten.
...legede NASA med i slutningen af 60’erne - det blev lagt på hylden men SpaceX løsning ligner meget det som NASA havde på tegnebrættet.
Tjah. måske er der sket en teknologisk udvikling over de seneste 50 år?
Det har aldrig været meningen at ESA skal konkurrere med SpaceX eller andre kommercielle udbydere. ESA's eksistens er grundlagt i at Europa skal være uafhængige af andre udbydere uanset prisen.
Det er logik for perlehøns, at hvis man vil noget på raketmarkedet, må man som minimum forsøge at følge det spor som aktuelt giver mest succes (SpaceX).
Der er således ingen (læs: overhovedet ingen) vej uden om genanvendelige raketter i fremtiden. De ledere der beslutter at fortsætte i det samme gamle spor bliver jo disrupted. Hvorfor kan ESA ikke fatte det. Er de dumme, eller har de skyklapper på, eller har de ikke læst på deres historie. Typograferne lærte det, Kodak lærte det, og bilfabrikkerne er ved at lære det. Det er simpel logik, men hvorfor er det så svært for store organisationer at forstå det ? ? ?
På den anden side må vi jo med gru se på hvordan der løbende kommer ufattelige store omkostninger i danmark på fejlslagne togprojekter, it projekter og skatte projekter, og også her er det som om at man ikke vil tage ved lære af historien.
Hvordan lære vi at tage al den historie med i vore beslutningsprocesser ?
En ting ligger fast. Hvis vi fortsat gør som vi plejer, så fortsætter ulykkerne og de fejlslagne projekter med at ske.
Det er oversimplificering af problemet, det er derfor NASA aldrig kom videre med det.
Det øger vægten og dermed går væsentligt ud over løfteevnen og der er den som der i sidste ende bliver betalt for.
Førstetrinnet kan sagtens dimensioneres til at løfte det du vil have og stadig lande.
Hvis ESA havde valgt at designe og bygge en BFR-agtig arkitektur, kunne de få et system, der kunne løfte 100 tons til LEO dagligt, og så kan det slet ikke betale sig at have en mindre raket, som man ikke genbruger.
Dvs. skal man genbruge, bygger man en væsentligt større raket og et meget større andet trin, end man ellers ville, men det tjener sig hurtigt ind igen.
Falcon 9's svage punkt mht. løfteevnen er ikke førstetrinnet og at det skal genbruges, men at andettrinnet kører på RP-1/LOX, ligesom førstetrinnet gør.
Andettrinnets Merlin motor har en specifik impuls på omkring 348 sekunder.
En raket som Atlas V har i stedet et H2/LOX andettrin, som kan give 30% mere fart, fordi den har en mere effektiv RL-10 motor der har en specifik impuls på 449 sekunder, og det giver mulighed for at løfte tungere satellitter i højere kredsløb end Falcon 9 kan.
Det selvom begge førstetrin har omkring samme løftekapacitet og selvom begge førstetrin bruger RP-1/LOX.
Laver SpaceX et nyt andettrin der kører på H2/LOX, kan de udkonkurrere næsten alle på markedet.
Det jeg mener er at de totale omkostninger ved genbruget skal være lavere end omkostningerne ved engangsløsningen ellers skal vi lovgive om at der skal genbruges for man vælger jo den billigst løsning.
Det er jo ikke "bare" dimensionering for det medfører større forbrug som "nogen" skal betale for.
Men det er jo også formålet med øvelsen?
Her er seneste artikel jeg lige kunne finde:
https://arstechnica.com/science/2018/05/sp...
Og om prisen:
Med andre ord, så længe de ikke er tvunget til det af konkurrenter, eller kan se at de kan sælge meget mere med lavere priser, så sænker de den nok ikke, men bruger i stedet profitten til at afbetale lån og finansiere udvikling.
Genbrug kun af motordelen
Fremfor at lande det hele af løftetrinet, kunne man måske nøjes med mortordelen.
Det er jo den dyreste komponent.
Vha. "airbags" kan løftetrinet måske gives en aerodynamisk form, der i et samarbejde med vingeflader og en "paraglider" skærm og "landingshjul" , kan bringe motortrinet sikkert tilbage på jorden.