A SpaceX már alapítása óta kisebb lépésekben forradalmasítja az űrutazást, most pedig a Falcon Heavy rakétával egészen új teret nyitottak meg a magánűrutazás előtt. A technológiai fejlődésnek köszönhetően minden korábbinál olcsóbbá vált a Hold, illetve a Mars elérése. De hogyan sikerült lefaragniuk a költségeket, és miért olyan nagy teljesítmény ez?

Visszatérő rakéták

Természetesen nem a SpaceX az egyetlen csapat, amely a Mars-utazást lehetővé tévő rakétákat fejleszt. A NASA is dolgozik a saját rendszerén (SLS, Space Launch System), a hordozórakétának azonban egyetlen útja csaknem egymilliárd dollárba kerül. A hasonló teljesítményre képes Falcon Heavy ezzel szemben 90 millió dollárból képes a vörös bolygóig repíteni a rakományát.

A költségeket rendkívüli módon megnöveli, hogy a „hagyományos” rakéták legdrágább részei (a motorok és üzemanyagtartályok) minden út után visszahullanak a tengerbe. A Heavy ezzel szemben a SpaceX már jól ismert Falcon 9 hordozórakétáit használja.

Miután sikerült Föld körüli pályára juttatniuk a rakományukat, a három rakétatest visszanavigál a felszínre, és az előre kijelölt pontokon landol – kettő a Cape Canaveral-i landolózónában, egy pedig az óceánon várakozó drónhajón. A mostani tesztkilövésnél annyi hiba csúszott a rendszerbe, hogy a háromból csak két modul tért vissza, a harmadik a drónhajó közelében zuhanhatott le.

Nem lehet eléggé hangsúlyozni ennek a feladatnak az összetettségét. Először is meg kell küzdeni a folyamatos légköri változásokkal, melyek ide-oda dobálják a már nagyrészt üres üzemanyagtartályokat. Emellett a rakéta segítségével történő lassítás egyik nagy komplikációja, hogy az elhasznált üzemanyag miatt folyamatosan csökken az egész szerkezet súlya is, így ennek megfelelően állandóan irányítani kell az égés hatásfokát, hogy végül megfelelő sebességgel sikerüljön a landolás.

Mindemellett a navigáció is fontos kérdés, hiszen a visszatérő moduloknak a felszínen egy nagyjából húsz méter átmérőjű „céltáblát” kell eltalálniuk.

Matekzseni robotvezérlés

Természetesen ezt a bonyolult feladatot lehetetlen emberekre bízni, hiszen senki nem lenne képes ilyen gyors döntéshozatalra. Ezért a rakéta belső számítógépes rendszerekkel és szenzorokkal van felszerelve, melyek folyamatosan monitorozzák a pozíciót és a belső rendszerek állapotát, a légkör mindenféle paramétereit, és mindemellett folyamatosan tervezik, hogy melyik a legideálisabb útvonal a célpontig.

Természetesen az űriparban sosem lehet 100%-os biztonságot garantálni, így a rendszernek folyamatosan reagálnia kell a váratlan helyzetekre. Épp ezért a program a Neumann János által kifejlesztett módszerekkel veszi számba az összes lehetséges útvonalat, melyekből a híres indiai matematikus, Narendra Karmakar megoldásaival választja ki a lehető legjobbat. Nem az a célja, hogy már az út elején biztosan tudja a végső megoldást, hanem az, hogy mire odaér, 99%-os biztonsággal garantálhassa a megfelelő landolást.

Forrás: Quartz