SpaceX

Történelem

2001-ben Elon Musk egy olyan projektet javasolt, amelynek célja egy kis üvegház leszállítása a Marsra, ahol növényeket lehetne termeszteni. Azt mondta: "Ez lenne a legtávolabb, ahová az élet valaha is eljutott", ezzel próbálta visszaszerezni a közvélemény érdeklődését az űrkutatás iránt, és növelni a NASA költségvetését. Musk megpróbált olcsó rakétákat vásárolni Oroszországból, de üres kézzel tért vissza, miután nem talált megfizethető áron rakétákat. Később Musk rájött, hogy alapíthatna egy céget, amely megépítené a szükséges rakétákat. A korai Tesla- és SpaceX-befektető Steve Jurvetson szerint Musk kiszámolta, hogy a rakétaépítéshez szükséges nyersanyagok valójában a rakéta árának 3%-át tették ki akkoriban. A SpaceX a vertikális integráció alkalmazásával, a hordozóeszközök mintegy 85%-ának saját gyártásával és a szoftverfejlesztésből származó moduláris megközelítéssel tízszeresére tudta csökkenteni a kilövés árát, és még mindig 70%-os bruttó árréssel rendelkezett.

2002 elején Musk munkavállalókat keresett új űrvállalatához, amely hamarosan a SpaceX nevet kapta. Musk megtalálta Tom Mueller rakétamérnököt (a SpaceX későbbi meghajtásért felelős technológiai igazgatóját). Ő beleegyezett, hogy Musknak dolgozzon. Így született meg a SpaceX. A SpaceX első székhelye a kaliforniai El Segundóban, egy raktárban volt. A vállalat 2002-es alapítása óta gyorsan növekedett: a 2005 novemberében 160 alkalmazottról 2010-re 1100-ra, 2013 októberére 3800 alkalmazottra és vállalkozóra, 2015 végére közel 5000-re, 2017 áprilisára pedig mintegy 6000-re nőtt a létszáma. 2017 novemberére^{[frissítés] a} vállalat közel 7000 főre nőtt. 2016-ban Musk beszédet tartott a Nemzetközi Asztronautikai Kongresszuson, ahol kifejtette, hogy az amerikai kormány a rakétatechnológiát "fejlett fegyvertechnológiaként" használja, ami megnehezíti a nem amerikaiak alkalmazását.

hordozórakéták, űrhajók és rakétahajtóművek

Korai járművek

A Falcon 1 volt a SpaceX első hordozórakétája. Összesen 5 alkalommal indult, azonban csak a 4. és az utolsó repülés volt sikeres. A Falcon 1, ahogy a neve is mutatja, 1 Kestrel hajtóművel működött, és maximum 670 kilogrammot tudott pályára állítani.

Egy másik korai jármű volt a törölt Falcon 5, amelynek első fokozatában 5 Merlin hajtóművet, a második fokozatában pedig 2 Kestrel hajtóművet használtak. Ezt 2007-ben törölték, amikor a vállalat használati útmutatójából törölték.

Jelenlegi Rockets

A Falcon 9 egy működő, újrafelhasználható, két részből álló rakéta, amely kilenc Merlin hajtóművének első részével és egy speciális Merlin hajtóművel indul, amelyet olyan helyekre készítettek, ahol nincs levegő. Hajtásáról folyékony oxigén és a rakéták számára készített RP-1 nevű üzemanyag gondoskodik. Akár 22 800 kilogrammot (50 300 fontot) is elbír, és képes a SpaceX Dragon járművét is hordozni. Ez az első olyan rakéta, amely képes pályára állni, és az első részét vissza tudja juttatni a Földre.

A Falcon Heavy egy másik működő, újrafelhasználható rakéta, hasonlóan a Falcon 9-hez. A Falcon Heavy első része azonban hárommagos rendszerrel rendelkezik a Falcon 9 egymagos kialakítása helyett. A három maggal a rakéta 1. része 27 Merlin hajtóművel rendelkezik. A második rész még mindig csak 1 Merlin(Vacuum Version) hajtóművel rendelkezik. Jelenleg a Falcon Heavy a világ legerősebb működő rakétája és a világ 4. legerősebb rakétája. Ez a hozzáadott teljesítmény lehetővé teszi, hogy a rakéta 63 800 kg-ot (140 660 font) képes alacsony Föld körüli pályára, és 26 700 kg-ot (58 860 font) geoszinkron pályára állítani.

2018. február 6-án, 20:45 UTC-kor a Falcon Heavy először szállt fel a floridai Kennedy Űrközpontban, a 39A rakétatámaszpontról. Ezen a küldetésen, a "Falcon Heavy tesztrepülésen" a SpaceX úgy döntött, hogy Elon Musk autóját (egy 2008-as Tesla Roadstert) használja bábu hasznos teherként. Ez a hasznos teher tartalmazott alatta egy, a SpaceX jelenlegi alkalmazottait ábrázoló táblát is, valamint kameratartozékokat, hogy az autóról élő közvetítést lehessen sugározni a youtube-on.

Sárkány

A Dragon űrhajó egy teherkapszula, amelyet arra terveztek, hogy az ISS-en tartózkodó űrhajósok számára felszereléseket és ellátmányt szállítson. A kapszulát a Falcon 9 rakétára helyezik (mivel a Dragon nem elég nagy rakéták ahhoz, hogy egyedül repüljön az űrbe), és pályára állítják. A pályáról leválik a hordozórakétákról, majd a kapszula a saját kisebb rakétáival jut el az ISS-re. Ezután a kapszulát megtöltik régi berendezésekkel, tudományos kísérletek eredményeivel és szeméttel. Ezután újra belép a Föld légkörébe, és ejtőernyővel az óceánba zuhan. A Dragon első repülése 2010 júniusában volt. Az utolsó repülés 2020. március 6-án volt, a Dragon 2 a tervek szerint az összes jövőbeli küldetésen részt vesz.

Sárkány 2

2014. május 29-én a SpaceX bemutatta a Dragon V2 prototípusát, amely teher és űrhajósok szállítására is alkalmas. Egy másik jellemzője, hogy ez a továbbfejlesztett változata a Dragon, hogy megvédje a legénység életét abban az esetben, ha a Falcon 9 meghibásodna, SuperDraco hajtóművekkel szerelték fel, amelyek eltolnák a kapszulát a rakétától. A Cargo Dragon, a V2 változata, a Dragon jelenlegi változatát váltja fel, amely csak rakományt képes szállítani.

Rakétahajtóművek

A SpaceX 2002-es indulása óta a vállalat háromféle rakétahajtóművet hozott létre - a Merlin és a nyugdíjazott Kestrel a hordozórakéták meghajtására, valamint a Draco vezérlő hajtóműveket. A SpaceX jelenleg két további rakétahajtóművön dolgozik: SuperDraco és Raptor. A Merlin egy rakétahajtóműcsalád, amelyet a SpaceX a rakétáiban való használatra gyárt. A Merlin hajtóművet eredetileg tengeri visszahozatalra és újrafelhasználásra tervezték. A Kestrel egy folyékony oxigénnel/rakétaüzemanyaggal működő, nyomással táplált rakétahajtómű, amelyet a Falcon 1 rakéta második fokozatának főhajtóműveként használtak. A Merlin és a Kestrel hajtóművek mindkét neve az észak-amerikai sólyomfajokról származik: a sólyomról és a merlinről.

A Draco hipergolikus folyékony hajtóanyagú rakétahajtóművek, amelyek monometil-hidrazin üzemanyagot és nitrogén-tetroxid oxidálószert használnak. Minden egyes Draco hajtómű 400 newton (90 font) tolóerőt hoz létre. A Dragon űrhajó reakcióvezérlő rendszer (RCS) hajtóműveiként használják őket. A SuperDraco hajtóművek a Draco hajtóművek jóval erősebb változata, amelyeket eredetileg leszálláshoz és a kapszula vészhelyzetben történő eltávolításához kívántak használni a Dragon 2. változatán, a Dragon 2 űrhajón. Az elképzelést, hogy ezeket a SuperDraco hajtóműveket használják leszálláshoz, 2017-ben törölték, amikor úgy döntöttek, hogy hagyományos ejtőernyős ereszkedést és leszállást hajtanak végre a tengerben.

A Raptor egy új, metánhajtóanyaggal működő hajtóműcsalád, amelyet a jövőbeli Starship rakétákban használnak majd. A tesztváltozatokat 2016 végén lőtték ki próbaképpen. 2019. április 3-án a SpaceX sikeres tesztet hajtott végre, amelyben a hajtóművet beindították, de a rakétát Texasban a Starhopper járművén tartották, amely begyújtotta a hajtóművet, miközben a jármű a földhöz rögzítve maradt. 2019. július 24-én a SpaceX sikeres próbarepülést hajtott végre 20 méter magasra a Starhopper tesztjárművével. 2019. augusztus 28-án a SpaceX Starhopper prototípusa 150 méteres sikeres tesztrepülést hajtott végre.

A Merlin 1D hajtómű, a SpaceX legtermelékenyebb hajtóműve, tesztelés alatt a SpaceX rakétafejlesztési és tesztelési létesítményében, a texasi McGregorban.


Falcon 9 a GRACE-FO küldetésen


A Crew Dragon dokkol az állomáshoz a Demo-1 küldetésen

Kutatás és fejlesztés

Újrafelhasználhatóság

A SpaceX másodlagos feladata a rakéták újrafelhasználása, hasonlóan a repülőgépekhez. Először 2012-ben kezdte el tesztelni az újrafelhasználhatóságot a Grasshopper nevű prototípussal, valamint a Falcon 9 indítások során a vízbe történő ellenőrzött puha leszállásokkal. 2014-ben a Grasshopper-t felváltotta az F9R, amely a Grasshopper továbbfejlesztett változata volt, amely behúzható futóművet és 3 hajtóművet tartalmazott, szemben a Grasshopper egy hajtóművével. A Falcon 9 decemberben landolt egy földi platformon, majd a következő évben egy drónhajón landolt. Jelenleg a SpaceX 48 hordozórakétát szállított le sikeresen. A Dragon kapszulákat, valamint a faringokat is újrahasznosítják. A rakéták alkatrészeinek újrafelhasználása nagymértékben csökkenti a költségeket.

Műholdas internet

2015 januárjában Elon Musk, a SpaceX vezérigazgatója bejelentette, hogy új műholdkonstellációt fejleszt ki, amely internetszolgáltatást nyújtana a világnak. A vállalat 2015 júniusában engedélyt kért a szövetségi kormánytól a tesztek megkezdésére a projekthez, amelynek célja egy 4425 műholdból álló hálózat kiépítése, amely képes az internetet az egész földgolyóra sugározni, beleértve a jelenleg internet-hozzáféréssel nem rendelkező távoli régiókat is. Az internetszolgáltatás 4 425, 1100 km-es pályán keresztezett, egymással összekapcsolt kommunikációs műholdat használna. Készítése 2015-ben kezdődött, és a SpaceX PAZ küldetésén 2017-ben indították el a tesztműholdakat. A konstelláció kezdeti üzemeltetése már 2020-ban megkezdődhetne. A SpaceX benyújtotta az amerikai szabályozó hatóságoknak a terveket egy további 7518 műholdból álló, nem geoszinkron pályán lévő, kommunikációs szolgáltatásokat nyújtó konstelláció felállítására" az úgynevezett "V-sávú, alacsony földkörüli pályán (VLEO) működő konstellációban", ez "7518 műholdból állna a [korábban] javasolt 4425 műhold után, amelyek a Ka-sávban és a Ku-sávban működnének". 2019 februárjában a SpaceX megalapította testvérvállalatát, a SpaceX Services, Inc. , hogy engedélyezze a Starlink rendszerével kommunikáló, akár 1 000 000 helyhez kötött műholdas földi állomás létrehozását és indítását. 2019 májusában a SpaceX a floridai Cape Canaveralról egy Falcon 9 fedélzetén elindította a 60 műholdból álló első adagot.

Starship és SuperHeavy

A SpaceX egy szupernehéz rakétát készít, a Starshipet. A Starship egy két részből álló rakéta, amely újra és újra használható. A tervek szerint a 2020-as évek elejére a vállalat összes meglévő rakétáját felváltja.

A SpaceX eredetileg 2016-ban egy 12 méter átmérőjű bolygóközi szállítórendszer (ITS) koncepciót képzelt el, amelyet csak a Mars-utazásra és egyéb bolygóközi felhasználásra terveztek. 2017-ben a SpaceX egy kisebb, 9 méter átmérőjű "Big Falcon Rocket" nevű rakétát tervezett, amely a SpaceX összes indítási képességét - földkörüli pályára, holdkörüli pályára, bolygóközi küldetésekre és potenciálisan még a földi tranzitra is - helyettesítené, de mindezt egy teljesen újrafelhasználható, alacsonyabb költségszerkezetű járműkészlettel. A Starship alkatrészeinek nagy része 301-es rozsdamentes acélból készül. Yusaku Maezawa magánutas szerződést kötött arra, hogy 2023-ban a Starship űrhajóval megkerüli a Holdat.

Musk hosszú távú elképzelése a céggel kapcsolatban a Mars emberi kolonizációjára alkalmas technológia és eszközök megteremtése. Kifejezte érdeklődését, hogy egy nap elutazik a bolygóra, és kijelentette: "Szeretnék meghalni a Marson, csak nem a becsapódáskor". Egy körülbelül kétévente induló rakéta egy 2024-es indítás után 2025-ben bázist biztosíthatna a 2025-ben érkező embereknek. Steve Jurvetson szerint Musk úgy véli, hogy legkésőbb 2035-re már több ezer rakéta fog egymillió embert a Marsra repíteni, hogy lehetővé váljon egy önfenntartó emberi kolónia.

Es'hail-2 küldetés első szakasza az Of Course I Still Love You drónhajón

Szerződések

NASA szerződések

COTS

2006-ban a NASA közölte, hogy a SpaceX elnyerte a NASA Commercial Orbital Transportation Services (COTS) 1. fázisú szerződését az ISS-re történő teherszállításra, a személyzet repülésére vonatkozó lehetséges szerződési opcióval. Ezt a szerződést, amelyet a NASA úgy alakított ki, hogy a Space Act megállapodásokon keresztül "kezdőtőkét" biztosítson új űrlehetőségek kifejlesztéséhez, a NASA 396 millió dollárt fizetett a SpaceX-nek a Dragon űrhajó teherszállító konfigurációjának kidolgozására, míg a SpaceX több mint 500 millió dollárt költött a Falcon 9 hordozórakéta kifejlesztésére. Ezek a Space Act megállapodások bizonyítottan dollármilliókat takarítottak meg a NASA-nak a fejlesztési költségekben, így a rakétafejlesztés ~4-10-szer olcsóbbá vált, mintha a NASA egyedül végezte volna el.

2010 decemberében, a COTS Demo Flight 1 küldetés indításával a SpaceX lett az első magáncég, amely sikeresen elindított, pályára állított és visszahozott egy űrhajót. A Dragon sikeresen pályára állt, kétszer megkerülte a Földet, majd ellenőrzött égéssel vízre szállt a Csendes-óceánban. A Dragon biztonságos helyreállításával a SpaceX lett az első magáncég, amely űrhajót indított, pályára állított és helyreállított; ezt a küldetést megelőzően csak kormányzati szervek voltak képesek pályára állítani űrhajókat.

A COTS Demo Flight 2 2012 májusában indult, amelynek során a Dragon sikeresen csatlakozott az ISS-hez, ami az első alkalom volt, hogy egy magánűrhajónak sikerült ezt a bravúrt végrehajtania.

Kereskedelmi rakomány

A kereskedelmi utánpótlási szolgáltatások (CRS) a NASA által 2008 és 2016 között kötött szerződések egy csoportja, amelyek az ISS-re történő teher- és ellátmányszállításra irányulnak kereskedelmi úton üzemeltetett űrhajókon. Az első CRS-szerződéseket 2008-ban írták alá, és 1,6 milliárd dollárt adtak a SpaceX-nek 12 teherszállító küldetésre, amelyek a 2016-ig tartó szállításokról szóltak. A SpaceX CRS-1, a 12 tervezett utánpótlási küldetés közül az első 2012 októberében indult, elérte a pályát, csatlakozott az űrállomáshoz és 20 napig ott is maradt, mielőtt újra belépett a légkörbe és a Csendes-óceánba csobbant. A CRS-küldetések azóta évente körülbelül kétszer repülnek az ISS-hez. A NASA 2015-ben meghosszabbította az 1. fázisú szerződéseket, és további három utánpótlási repülést rendelt a SpaceX-től. A 2015 végén történt további hosszabbítások után a SpaceX jelenleg összesen 20 küldetést tervez repülni. A szerződések második csoportját (CRS2 néven) 2014-ben írták ki és javasolták. Ezeket 2016 januárjában adták meg, a 2019-ben kezdődő és várhatóan 2024-ig tartó teherszállító repülésekre.

Kereskedelmi személyzet

A Commercial Crew Development (CCDev) program célja olyan, kereskedelmi forgalomban üzemeltetett űrhajók kifejlesztése, amelyek képesek űrhajósokat szállítani az ISS-re. A SpaceX az első fordulóban (CCDev 1) nem nyert Space Act Agreementet, de a második fordulóban (CCDev 2) a NASA 75 millió dollár értékű szerződést ítélt oda a SpaceX-nek, hogy továbbfejlessze a kilövési menekülési rendszerét, teszteljen egy legénységszállási makettet, és továbbfejlessze a Falcon/Dragon legénységszállító tervét. A CCDev program később Commercial Crew Integrated Capability (CCiCap) néven futott, és 2012 augusztusában a NASA bejelentette, hogy a SpaceX 440 millió dollárt kapott a Dragon 2 űrhajójának további fejlesztésére és tesztelésére.

2014 szeptemberében a NASA a SpaceX-et és a Boeinget választotta ki a két vállalatnak, amelyek az amerikai legénységnek az ISS-re és az ISS-ről történő szállítására szolgáló rendszerek kifejlesztésére kapnak támogatást. A SpaceX 2,6 milliárd dollárt nyert a Dragon 2 2017-ig történő befejezésére és tanúsítására. A szerződések legalább egy legénységi repülési tesztet tartalmaznak, legalább egy NASA-asztronautával a fedélzeten. Amint a Crew Dragon eléri a NASA-tanúsítványt, a szerződés értelmében a SpaceX legalább két, de akár hat legénységi küldetést is végrehajt az űrállomásra. 2017 elején a SpaceX további négy további, legénységgel ellátott küldetést kapott a NASA-tól az ISS-re, hogy oda-vissza űrhajósokat szállítson. 2019 elején a SpaceX sikeresen végrehajtotta a Crew Dragon tesztrepülését, amely során dokkolt (a Dragon 1 módszer helyett a Canadarm 2 segítségével történő kikötés helyett), majd lezuhant az Atlanti-óceánba.

2020 januárjában a SpaceX repülés közbeni megszakítási tesztet hajtott végre, amely demonstrálta, hogy probléma esetén képes eltávolodni a rakétától. A tesztet követően Elon Musk kijelentette, hogy egy űrhajósokkal végrehajtott repülés április eleje és június vége között lehetséges. A Demo-2 jelenlegi munkadátuma 2020. május 7-e.

A Crew Dragon repülés előtti tesztelés alatt áll


A COTS 2 Dragon a Canadarm2 segítségével rögzül az ISS-hez.