Avaruus
Seuraavan Sukupolven Raskaat Kantoraketit Mahdollistavat Monen Planeetan Talouden
Isommat, Uudelleenkäytettävät Raskaat Kantoraketit
Aina Sputnikin ja Juri Gagarinin ensimmäisistä kiertoratalennoista lähtien avaruustutkimusta on rajoittanut kiertoradalle hyötykuormia laukaisevien rakettien kapasiteetti.
Ensimmäisillä raketeilla oli hyvin rajalliset kapasiteetit, ja ensimmäinen satelliitti Sputnik oli vain 58 cm (23 tuumaa) halkaisijaltaan oleva kiillotettu alumiinipallo. Vostok-1-raketilla, joka toteutti ensimmäisen miehitetyn lennon, pystyi tuomaan vain 4,7 tonnia LEO:lle.
Verrattuna siihen Saturn-5, joka vei astronautit Kuuhun, pystyi kuljettamaan jopa 140 tonnia (310 000 paunaa) LEO:lle, saavutus, jota ei ole ylitetty vielä tänä päivänäkään.
Lähde: NASA
Kaikki nämä raketit olivat kuitenkin “kertakäyttöisiä”, yhden lennon laitteita. Se riitti Kuuhun pääsemiseen USA:n ja Neuvostoliiton välisessä, maineeseen perustuvassa, valtionrahoitteisessa avaruuskilvassa.
Mutta tämä vastaa koko Boeing 777:n heittämistä pois jokaisen lennon jälkeen. Jos tekisimme niin, lentomatkustaminen olisi kauhean kallista eikä koskaan taloudellisesti järkevää.
Siksi SpaceX:n keksimä uudelleenkäytettävien rakettien keksintö muutti kaiken. Vaikka aluksi pienemmällä kapasiteetilla, Falcon-1:n ja myöhemmin Falcon-9:n ja Falcon Heavyn uudelleenkäytettävyys romahdutti Maan kiertoradalle pääsyn kustannukset.
Tänään uusi sukupolvi raskaita kantoraketteja on kehitteillä, ja SpaceX:n kilpailijat ovat sen kannoilla. Kun uudelleenkäytettävyys on nyt pakollista, kuten SLS-ohjelman todennäköinen hylkääminen vuoden 2028 jälkeen osoittaa, nämä raketit mahdollistavat enemmän infrastruktuurin rakentamisen avaruuteen kuin koskaan ennen.
Pitkällä aikavälillä historia todennäköisesti pitää tätä käännekohtana, jossa lajistamme tuli monen planeetan lajiksi, sillä nämä kantoraketit mahdollistavat avaruusinfrastruktuurien, Kuutukikohtien, Mars-siirtokuntien ja rajattoman energiantuotannon kiertoradan aurinkopaneelilta rakentamisen, yhdessä muodostaen täysin uuden avaruuteen perustuvan talouden (seuraa linkkejä syvällisiin artikkeleihin kustakin aiheesta).
Miksi Koko Merkitsee
Ensimmäinen ja ilmeisin uudelleenkäytettävien ja suurempien rakettien vaikutus on, että se leikkaa Maan kiertoradoille ja syvään avaruuteen pääsyn kustannuksia.
Lähde: ARK Research
Odotetulla 100+ tonnin kapasiteetillaan SpaceX:n Starship muuttaa täysin sitä, mitä on mahdollista tuoda kiertoradalle. Vertailun vuoksi, koko ISS painaa 420 tonnia (925 000 paunaa) ja sen kokoamiseen vaadittiin yli 40 kiertoradalaukaisua. Starship voisi tehdä samanlaisen vain 3-4 laukaisulla, ja todennäköisesti 1/100osa kokonaiskustannuksista.
Vieritä selaaksesi →
| Raketti | Yhtiö / Maa | LEO-hyötykuorma n. (t) | Uudelleenkäytettävyys | Tila (2025) | Huomiot |
|---|---|---|---|---|---|
| Starship | SpaceX / USA | 100–150 (suunniteltu) | Täysin uudelleenkäytettävä kantoraketti + alus | Lennolla testattu prototyyppi | Kiertoradan tankkaus ja syvän avaruuden lennot kehitteillä. |
| New Glenn | Blue Origin / USA | ≈45 | Uudelleenkäytettävä ensimmäinen vaihe | Ensimmäiset lennot 2025 | Suunniteltu miehistölle, rahdille ja planeettalennoille. |
| Falcon Heavy | SpaceX / USA | 63.8 | Uudelleenkäytettävät sivukantoraketit | Käytössä | Tällä hetkellä tehokkain käytössä oleva raskas kantoraketti. |
| Neutron | Rocket Lab / USA–NZ | ≈13 | Uudelleenkäytettävä ensimmäinen vaihe | Kehitteillä | Kohdennettu LEO:lle, satelliittikonstellaatioille ja mahdolliselle pisteestä pisteeseen -rahtikuljetukselle. |
| Terran R | Relativity Space / USA | 23.5–33.5 (suunniteltu) | Uudelleenkäytettävä ensimmäinen vaihe (suunniteltu) | Ensimmäinen laukaisu tavoitteena 2026 | 2-vaiheinen uudelleenkäytettävä raketti kooltaan palvelemaan matalan Maan kiertoradan (LEO) konstellaatiomarkkinoita |
| Long March 10 | CALT / Kiina | ≈70 | Osittain uudelleenkäytettävä malli (10A) | Kehitteillä | Miehitettyjä Kuulentoja tavoitteena ennen vuotta 2030. |
Mittakaavaetuuden ja kustannusten alenemisen lisäksi suuremmat kantoraketit muuttavat radikaalisti sitä, mitä avaruudessa voidaan tehdä. Esimerkiksi, kun laukaisut ovat halvempia, kiertoradan tankkaus on nyt mahdollista.
Tämä tarkoittaa, että satojen tonnien materiaalien tuominen syvään avaruuteen, kuten Kuuhun tai jopa Marsiin, on nyt mahdollista vain yhdellä alkuperäisellä lennolla plus muutamalla tankkauslennolla. Lisäksi tankattu raketti ei tarvitse polttoainetta paluuseen, joten se voi kuljettaa vieläkin raskaampia kuormia LEO:lle.
Tämä muuttaa myös avaruuteen tuotavan laitteiston tyyppiä. Tähän asti jokaisen satelliitin, avaruusaseman osan, avaruusteleskoopin ja planeettojenvälisen luotaimen on täytynyt suunnitella painon ollessa ensimmäinen insinööritaulukko, uhraten kestävyyttä, kustannuksia, huoltamisen helppoutta ja robustiutta laukaisukustannusten alttarilla.
Toinen poistettu rajoite on tila. Starshipin kaltaisilla kantoraketeilla on valtava tilavuus hyötykuormalleen, mikä vähentää tarvetta monimutkaiselle suunnittelulle, joka avautuu vapautuksen jälkeen.
Lähde: University Of Chicago
Todennäköisimmin raskaammat kantoraketit tarkoittavat radikaalia uudelleensuunnittelua ensimmäisistä periaatteista lähtien avaruuslaitteistolle, jolloin rakennuskustannukset laskevat ja kestävyys, korjattavuus sekä päivitettävyys tulevat uudeksi keskiöksi.
Toinen mahdollinen skenaario on, että uudelleenkäytettävät raketit, jotka saavuttavat elinkaarensa lopun, voitaisiin laukaista viimeisen kerran ja jättää kiertoradalle, jolloin nyt ontto säiliö voitaisiin kunnostaa valtaviksi ja tilaviksi avaruusasemiksi.
Raskaiden Rakettien Edelläkävijä: SpaceX
Poikkeuksellisen menestyshistoriansa ja etulyöntiasemansa ansiosta tässä uudessa avaruuskilvassa SpaceX on yhtiö, jolla on eniten odotuksia tälle uudelle sukupolvelle raskaita kantoraketteja.
Seuraava askel on Starship, superraskas raketti, jonka alkuperäinen tavoite oli 200 tonnin kapasiteetti LEO:lle.
<img class=" wp-image-288780" src="https://
