Uudet keskipainoiset kantoraketit korvaamassa Falcon 9:n Yhdysvaltojen avaruuskilvassa

Kuva: Ars Technica · Lähde

Koska SpaceX:n Falcon 9 poistuu kaupallisesta käytöstä vuoteen 2028 mennessä, useat yhdysvaltalaiset yritykset kehittävät uusia keskipainoisia kantoraketteja täyttämään tätä aukkoa, kohdaten teknisiä haasteita ja tiukkoja aikatauluja.

Yhdysvallat on uuden keskipainoisten kantorakettien sukupolven kynnyksellä – näiden rakettien kantokyky on 2–20 metriä tonnia kiertoradalle – mikä merkitsee merkittävää muutosta viimeksi yli kymmenen vuotta sitten Orbital Sciencesin Antares-raketin ensi-illan jälkeen. Antares-raketti, joka nojautui kunnostettuihin neuvostoaikaisiin moottoreihin ja jonka runko oli valmistettu Ukrainassa, kohtasi lopulta luotettavuusongelmia, joiden huipentumana oli vuonna 2014 tapahtunut katastrofaalinen vika.

Nykyään useat startup-yritykset ja avaruusteollisuuden toimijat kilpailevat uusien keskipainoisten rakettien kehittämiseksi, kaikki hyödyntävät heidän omia moottoreitaan ja moderneja suunnittelufilosofioita, jotka ovat saaneet vaikutteita SpaceX:n Falcon 9:stä. SpaceX aikoo vetäytyä Falcon 9:n kaupallisista laukaisuista noin vuonna 2028, mikä aiheuttaa epävarmuutta satelliittitoimijoiden laukaisuajoissa ja luo kysyntää näille uusille raketeille.

Stoke Spacen Nova-raketti on täysin uudelleenkäytettävä malli, jolla on 7 tonnin kertakäyttöinen tai 3 tonnin uudelleenkäytettävä kantavuus, ja se on pienin ja kenties kunnianhimoisin näistä. Se sisältää uusia uudelleenkäytettäviä teknologioita, kuten ainutlaatuisen ylemmän vaiheen lämpösuojan ja täydellisen virtausvaiheistetun palamisen moottorit, joka on edistyksellinen ensimmäisen sukupolven moottorisuunnittelu. Tehdas- ja laukaisuinfrastruktuurin kehitys etenee, ja Stoke tähtää optimistiseen ensi-iltaan noin vuoden 2027 puolivälissä.

Relativity Spacen Terran R on suurempi laite, jonka ilmoitettu kantavuus on 33,5 tonnia kertakäyttöisenä, mutta käytännössä uudelleenkäytettävyydellä noin 20 tonnia. Eric Schmidtiltä saatu pääomasijoitus on mahdollistanut moottoritestausten ja toisen vaiheen integroinnin etenemisen. Laukaisua odotetaan noin kaksi kuukautta Novan jälkeen, eli vuoden 2027 loppupuolella.

Rocket Labin Neutron-raketti täydentää väliä Novan ja Terran R:n välillä tarjoten 8,5–15 tonnin kantavuuden konfiguraatiosta riippuen. Neutron on kohdannut materiaalihaasteita suurten hiilikuiturakenteidensa ja moottorikehityksen viivästymisten vuoksi, mikä johtaa varovaisempaan arvioon laukaisusta vuoden 2028 alussa.

Lopuksi Eclipse-raketti, Northrop Grummanin ja Firefly Aerospacen yhteistyöprojekti, pyrkii uudistamaan keskipainoiset kantokyvyt omilla moottoreillaan ja komposiittirakenteillaan. Yhteistyö aiheuttaa integraatiohaasteita, ja rajalliset julkiset päivitykset viittaavat debyytiin ei ennen vuotta 2029.

Tämä lähestyvä keskipainoisten kantorakettien valikoima heijastaa merkittävää kehitystä yhdysvaltalaisissa laukaisumahdollisuuksissa, siirtyen pois ulkomaisten komponenttien riippuvuudesta kohti kehittyneitä, uudelleenkäytettäviä laitteita. Panokset ovat korkeat, kun satelliittitoimijat odottavat luotettavia vaihtoehtoja Falcon 9:n jälkeiselle ajalle, ja näiden yritysten on voitettava tekniset haasteet ja aikatauluriskit varmistaakseen paikkansa kasvavilla kaupallisilla avaruusmarkkinoilla.