 | |
Kertakäyttöinen vai uudelleenkäytettävä avaruusalus?Ihmisen unelman avaruuslennoista on toteuttanut rakettiteknologia, joka tuntuu valtavalta tuhlaukselta: jopa yli sadan metrin korkuinen kallisarvoinen raketti tekee vain yhden ainoan matkan ja sen jälkeen seuraavalle lennolle tarvitaan tehtaasta uusi, yhtä kallis raketti. Avaruusraketti tarvitsee valtavasti energiaa voidakseen kiihdyttää vauhtinsa maan vetovoiman ja tiheän ilmakehän läpi ylös avaruuteen. Ensimmäisten kilometrien matkaan tarvittavalle polttoainemäärälle on rakennettava suuret polttoainesäiliöt, jotka matkan myöhemmissä vaiheissa ovat pelkkää tyhjää painolastia. Ratkaisu keksittiin jo rakettitekniikan alkuvaiheissa: tehdään raketista monivaiheinen, jolloin alkutaipaleella suurimman työn tehnyt suurin moottori ja sen polttoainesäiliö hylätään ja matkaa jatketaan pienemmällä moottorilla ja pienemmällä polttoainesäiliöllä. Esimerkiksi amerikkalaiset Apollo-kuulennot tehtiin kolmivaiheisella kantoraketilla, joista ensimmäinen nosti kantoraketin 65 kilometrin korkeuteen, toinen 185 kilometrin korkeuteen ja kolmas 190 kilometrin korkeuteen maata kiertävälle odotusradalle, josta hiukan myöhemmin kolmas vaihe kiihdytti vielä kuuhun vievälle radalle. Tehtävänsä täyttänyt kolmas vaihe irrotettiin huolto-, komento- ja kuumoduulikompleksista törmäämään kuuhun. Kahden ensimmäisen vaiheen kohtalona oli palata ilmakehään ja tuhoutua paluun aiheuttamassa kuumuudessa. Yhdysvaltojen avaruussukkula poikkeaa monivaiheisista kertakäyttöisistä raketeista siten, että suuri osa sukkulasta on uudelleenkäytettävää. Sukkula laukaistaan kiinnitettynä kertakäyttöiseen suureen polttoainesäiliöön, mutta muuten niin itse sukkula, kuin kaksi suurta alkukiihdytyksessä avustavaa apurakettiakin on tarkoitettu useita lentoja varten. Apuraketit antavat sukkulalle pääosan moottoritehosta kahden ensimmäisen minuutin aikana, noin 46 kilometrin korkeuteen. Tehtävänsä täyttäneet apuraketit irrotetaan ja ne laskeutuvat laskuvarjojen varassa mereen, josta ne noudetaan huollettaviksi. Lisäpolttoainesäiliöstä saadaan sukkulan päämoottoreille käyttövoimaa runsaan kahdeksan minuutin ajaksi. Tämän jälkeen säiliö irrotetaan runsaan sadan kilometrin korkeudessa ja ohjataan tuhoutumaan ilmakehään. Viimeiset radankorjaukset sukkula tekee päämoottoreitaan pienemmillä radankorjausmoottoreilla, joiden avulla saavutetaan lopullinen tavoiteltu kiertorata, tehtävästä riippuen 185 ja runsaan 600 kilometrin väliltä. Sukkula on toteutukseltaan kompromissi, koska siinä on kertakäyttöinen polttoainesäiliö. Pienellä budjetilla toimiva yksityinen Scaled Composities -yhtiö on osoittanut kuitenkin täysin uudelleen käytettävän teknologian olevan mahdollisen. Scaled Compositiesin SpaceShipOne-avaruusalus viedään ensin korkealle ilmakehään tehtävään rakennetulla suihkukoneella ja avaruusalusosa jatkaa sitten sieltä omalla rakettimoottorillaan avaruuteen. Vastaavaa täysin uudelleen käytettävää kaksivaiheista ratkaisua myös Nasa suunnitteli, mutta joutui valitsemaan kuitenkin sukkulatoteutuksensa toisin. Kertakäyttöinen, monivaiheinen kantoraketti näyttää olevan malli, johon maailmalla avaruuteen pyrkivät valtiot ovat päätyneet. Monet ovat haaveilleet uudelleen käytettävästä avaruusaluksesta ja aikanaan Neuvostoliitto jopa rakensi koekappaleen omasta avaruussukkulastaan. Neuvostoliiton sukkula teki yhden miehittämättömän koelennon, mutta sen jälkeen laitteen kehittely pysähtyi. Euroopassa haaveiltiin miehitetyn Hermes-sukkulan rakentamisesta, kunnes vuonna 1992 projekti keskeytettiin - kun rahaa oli käytetty kaikkiaan noin kaksi miljardia dollaria. Yhdysvaltain avaruussukkula on vuoden 2003 Columbia-sukkulan tuhoisan onnettomuuden jälkeen ollut rajoittunut projekti. Nasa tarvitsee pikaisesti sukkulalle miehitettyihin lentoihin soveltuvaa korvaajaa ja on mielenkiintoista seurata tuleeko siitä perinteiseen kertakäyttötekniikkaan perustuva vai jokin moneen kertaan käytettävä ratkaisu.
- - - - - -
|
|