Cztery kontenery, pięciu ludzi, miliard dolarów: Amerykański plan wygrania wojny o kosmos

Wyniesienie na orbitę kilograma ładunku na pokładzie rakiety Falcon 9 firmy SpaceX kosztuje dziś zaledwie 2 tys. dolarów. Skoro tak, dlaczego Siły Kosmiczne USA płacą miliony dolarów startupom, których rakiety będą wynosić ładunki za 12, 25 albo nawet 40 tys. dolarów za kilogram? Chodzi o zwycięstwo w kosmicznej wojnie.

W 2018 roku DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency, czyli Agencja Zaawansowanych Projektów Badawczych w Obszarze Obronności) ogłosiła Launch Challenge - konkurs skierowany do projektujących rakiety nośne startupów, w którym główna nagroda wynosiła 12 mln dolarów. Siły kosmiczne Stanów Zjednoczonych rozdysponowały w sumie miliard dolarów na kontrakty dla firm Aevum, Astra, X-Bow, Rocket Lab, Space Vector i VOX Space. Kontrakty dotyczą wyniesienia na orbitę ładunków należących do wojska i powinny być zrealizowane w ciągu 24 miesięcy.

W latach 2018-2019 firma X-Bow otrzymała od DARPA granty w wysokości ponad 3 mln dolarów na rozwój systemu wynoszenia ładunków w przestrzeń kosmiczną w ramach programu Rapid Response Small Launcher Technology (Technologia Niewielkich Nośników Szybkiego Reagowania).

Nie byłoby w tym niczego szczególnie dziwnego, gdyby nie dwa fakty. Po pierwsze, w chwili przyznawania kontraktów tylko jedna ze wszystkich wymienionych firm dysponowała rakietą, która kiedykolwiek zdołała osiągnąć orbitę (do dziś udało się to jeszcze jednej, a kolejna jest o włos od sukcesu). Po drugie - i ważniejsze - każdy z wdrożonych, rozwijanych i planowanych systemów jest dużo droższy, niż latający od ponad 10 lat lat Falcon 9.

Gotowa, ale jeszcze nieprzetestowana rakieta RS-1 zaprojektowana przez ABL Space Systems ma udźwig 1,3 tony, a każdy jej lot będzie kosztował 15 mln dolarów, dając cenę za kilogram na poziomie 12 tys. dolarów. Rakieta nośna firmy Astra Space, o bezpretensjonalnej nazwie Rocket 3, ma być w stanie wynieść na niską orbitę ziemską (LEO - Low Earth Orbit) ładunek o masie 300 kg przy cenie około 25 tys. dolarów za kilogram. VOX Space należąca do Virgin Orbit przetestowała niedawno z sukcesem system LauncherOne, który może dostarczyć na LEO podobny ładunek. W tym przypadku koszt wynosi aż 40 tys. dolarów za kilogram!

Odpowiedź kryje się nie w tym, ile kosztuje użycie danych systemów - wojsko potrafi wydawać pieniądze bez mrugnięcia okiem - ale w tym, jakie możliwości są one w stanie zaoferować Stanom Zjednoczonym. A są to możliwości, których nie daje niedrogi SpaceX. Dzięki nim USA będą w stanie zneutralizować nową kosmiczną broń Rosji i Chin.

Fakt, że Stany Zjednoczone mogą niezagrożone operować w przestrzeni kosmicznej, jest podstawą, na której kraj ten buduje swoją potęgę militarną. Doktryna sił zbrojnych USA polega na przewadze informacyjnej nad potencjalnym przeciwnikiem i jest skonstruowana wokół pojęcia sieciocentryczności, czyli wymiany danych pomiędzy wszystkimi jednostkami, pojazdami czy systemami broni.

Absolutnie niezbędna jest do tego globalna sieć szerokopasmowej łączności, pozwalającej przesyłać głos, wideo i dane w czasie rzeczywistym. Konieczny jest system nawigacji satelitarnej GPS, umożliwiający ustalenie pozycji i trasy okrętów, samolotów i pojedynczych żołnierzy oraz precyzyjne naprowadzanie wszelkiego rodzaju broni.

Kluczowe są wreszcie kosmiczne oczy armii, marynarki i sił powietrznych: satelity rozpoznawcze. Są one wyposażone w niezwykle precyzyjne urządzenia optyczne, pozwalające tworzyć obrazy o rozdzielczości centymetrów, radary umożliwiające widzenie przez chmury, a nawet warstwę ziemi, czujniki podczerwieni wykrywające różnice temperatury czy wreszcie czułe anteny, przechwytujące wszystkie transmisje przeciwnika.

Nic dziwnego, że szybki rozwój skutecznej broni antysatelitarnej, jaki dokonuje się w Chinach i Rosji, a ostatnio także w Indiach, budzi w USA co najmniej poważny niepokój. Podczas próby dokonanej 11 stycznia 2007 roku chińska rakieta SC-19 zniszczyła także chińskiego, nieużywanego już satelitę meteorologicznego FY-1C. Ten udany test był jasną wiadomością: "nie jesteście już bezpieczni w kosmosie".

Oczywiście, tak chińska, jak i rosyjska broń antysatelitarna ma swoje ograniczenia. W jej zasięgu są wszystkie satelity poruszające się po niskich orbitach, kilkaset kilometrów nad Ziemią. Są to głównie satelity rozpoznawcze (optyczne, radarowe, rozpoznania radioelektronicznego). Bezpieczniejsze są satelity tworzące system GPS, znajdują się dużo dalej, bo aż ok. 20 tys. kilometrów ponad globem, część statelitów łączności oraz największe (i najprecyzyjniejsze) satelity optyczne krążą po orbitach geostacjonarnych, 36 tys. kilometrów od Ziemi.

Analitycy szacują jednak, że wystarczyłoby 20 chińskich rakiet, żeby pozbawić siły zbrojne USA przewagi informacyjnej nad kluczowym dla Państwa Środka Pacyfikiem, a dodatkowe 20 praktycznie cofnęłoby największą armię świata do epoki przedsatelitarnej. Chiny mają tyle rakiet antysatelitarnych, albo mogą je mieć w każdej chwili, a to oznacza, że póki co Stany Zjednoczone potencjalnie przegrywają wojnę o kosmos.

Pora przyjrzeć się bliżej firmom, którym Siły Zbrojne Stanów Zjednoczonych płacą miliony dolarów za rozwijanie rakiet nośnych dużo droższych, niż już istniejące rozwiązania i odkryć, czemu tak się dzieje.

VOX Space, firma będąca częścią należącej do Richarda Bransona Virgin Orbit rozwija system składający się z przerobionego samolotu Boeing 747 i podwieszanej pod niego rakiety Launcher One. Jumbo Jet wznosi się na wysokość ponad 10 km, gdzie następuje odłączenie rakiety i uruchomienie jej silników, nadających ładunkowi prędkość orbitalną.

Podobny pomysł na wynoszenie satelitów ma Aevum. Także i w jej przypadku odpalenie rakiety nośnej następuje z powietrza, na wysokości, gdzie atmosfera jest już dużo rzadsza i stawia mniejszy opór, jednak zamiast Boeinga 747 w górę wynosić ją będzie autonomiczny dron RAVN X.

Bardzo ciekawym przypadkiem jest firma Astra Space, która brała udział w Launch Challenge zorganizowanym przez DARPA. Był to konkurs, w którym startupy rywalizowały ze sobą, próbując wystrzelić na orbitę dwa ładunki w odstępie dwóch tygodni z dwóch różnych lokacji. Astra okazała się jedynym konkurentem, któremu udało się dotrzeć do finału i chociaż ostatecznie z powodu awarii jednego z czujników drugi start nie zmieścił się w limicie czasowym, osiągnęli coś niezwykłego.

Otóż cały system startowy rakiety Rocket wraz z nią samą mieści się w czterech standardowych kontenerach transportowych. Firma zademonstrowała, że można zapakować je do samolotu transportowego C130 Hercules i przenieść w dowolne miejsce na świecie. Po wyładunku wystarczy kilka godzin oraz pięć osób obsługi i dowolny kawałek płaskiej przestrzeni zmienia się w samowystarczalny kosmodrom, z którego można wystrzelić ładunek na orbitę.

"Przenośny", mieszczący się w kontenerach zestaw startowy obejmujący paliwo wraz z systemem pomp, centrum kontrolne i systemy startowe oraz samą rakietę proponuje też ABL Space Systems. Ich rakieta, RS-1, może wynieść na orbitę cztery razy więcej ładunku niż Rocket Astry, jednak nie miała okazji udowodnić jeszcze swoich możliwości w locie.

Jak widać, tym, co łączy wszystkie te firmy, jest zupełna niezależność od dużych (i łatwych do zniszczenia) kosmodromów i ich infrastruktury, a także możliwość błyskawicznego przygotowania i przeprowadzenia startu z niemal dowolnego miejsca na świecie.

To cechy absolutnie bezcenne dla US Space Forces, które dzięki temu będą gotowe błyskawicznie i skrycie wystrzelić satelity mogące zastąpić te zniszczone przez przeciwnika, albo wprowadzić na orbitę nowe urządzenia, poruszające się po nieznanych wrogom trajektoriach.

Wydając miliony dolarów na finansowanie firm, które rozwijają potrzebne do tego systemy, siły zbrojne Stanów Zjednoczonych nie marnują pieniędzy. Inwestują je w technologie, które mogą uczynić użycie broni antysatelitarnej nieskutecznym i przywrócić USA bezpieczeństwo w kosmosie, a wraz z nim, dominację na Ziemi.