A Starlink kiépíthető, de fenntartása óriási összegeket emésztene fel. A Starship kategóriájú óriásrakétákra csekély az igény.
A Space Review portálon Claude Lafleur kanadai tudományos újságíró és szakíró, a Spacecraft Encyclopedia portál gazdája hosszú, és adatokkal bőségesen alátámasztott cikkben fejti ki véleményét a SpaceX három nagy tevékenységi területének lehetőségeiről. Cikkét két részben ismertetjük, az első részben az általános helyzetképet és a Falcon-9 hordozórakétát illetően mutattuk be Lafleur véleményét, a folytatásban pedig most a Starlink és a Starship lehetőségeit vesszük szemügyre.
Nyereséges-e a Starlink?
Elon Musk 2015. január 16-án jelentette be, hogy 4000 műholdból álló flottát kíván létrehozni, amellyel az egész Földre kiterjedő internetszolgáltatást biztosít. A bejelentéskor azt tervezte, hogy a szolgáltatást öt éven belül megindítja. Azért szállt be ebbe az üzletágba, mert értékelése szerint itt nagyobb nyereséget lehet elérni, mint az űrindítások piacán. Úgy gondolta, hogy e jelentős bevételből várost tud alapítani a Marson.
Amikor a Starlink műholdsereg első hatvan (kísérleti) műholdját 2019. május 24-én pályára állították, akkor már arról beszélt, hogy teljes kiépítése után a rendszer 12 000 műholdból fog állni, később azonban ez a szám is tovább nőtt, 34 400-ra. Annyi bizonyos, hogy idén május végéig a Falcon-9 rakéta több mint 250 indításával a rendszer több mint 8800 műholdja került Föld körüli pályára. Ez azonban nem jelenti azt, hogy az eredetileg 12 ezresre tervezett flotta kétharmada már a Föld körül keringene, előfordultak sikertelen startok, későbbi meghibásodások, és azt is figyelembe kell venni, hogy szakértői számítások szerint a Starlink műholdak átlagos várható élettartama 5,3 év. Összességében, a 2025. január 1-jei állapot szerint 735 Starlink műhold nem működött.
Kétségtelen, hogy a 12 000 tagú műholdsereg kiépítése óriási vállalkozás. Figyelembe véve, hogy a SpaceX évente közel 2000 Starlink holdat állít pályára (2022-ben 1722, 2023-ban 1983 és 2024-ben 1981 darabot), hat évre van szükség a 12 ezresre tervezett változat, illetve 17 évre a 34 400 darabos változat kiépítéséhez (ha nem vesszük figyelembe az időközben különböző okokból kieső műholdak pótlását). Márpedig pontosan ez a Starlink gyenge pontja: folyamatosan nagy számú műholdat kell pótolni. Ez fontos különbség a geostacionárius (GEO) pályán keringő, nagy távközlési műholdakhoz képest, azok élettartama is hosszabb (15–20 év), és mivel kevesebb van belőlük, ritkábban van szükség pótlásra. Ezzel szemben az alacsony Föld körüli pályán keringő műholdseregek esetében a kieső darabokat folyamatosan pótolni kell.
Starlink V2 mini műholdak indításra előkészítve. (Kép: SpaceX)
Igaz, a Starlink műholdak sokkal olcsóbbak a GEO pályán keringő nagy távközlési műholdaknál, bár pontos árukat nem lehet tudni. Támpontot jelenthet a Quilty Space piackutató és tanácsadó cég 2024 májusi becslése, mely szerint a Starlink legújabb, V2 mini változatának ára 800 ezer dollárra tehető, míg a jövőben készítendő V3 változat egy-egy példánya 1,2 millió dollárt érhet. Ez azt jelenti, hogy az egy év alatt pályára kerülő 2000 műhold együttes értéke 2 milliárd dollár lehet, ami csak az eszközök értéke, a pályára állítás költsége nélkül. Ehhez járul a rendszer üzemeltetésének költsége, amelyre vonatkozóan még becsült adatot sem közöl Lafleur.
További kérdés, hogy mekkora bevételt termelhet a szolgáltatás. Itt a szerző ismét a Quilty Space tavaly decemberi becslését idézi, amely szerint a rendszer 2025-ben 11,8 milliárd bevételt hozhat, ami jelentős emelkedés a 2024-es (ugyancsak becsült) 7,7 milliárd dollárhoz képest. A 2025-re becsült bevételből a Quilty Space szerint 7,5 milliárd dollár származhat a szolgáltatás biztosításából, 1,3 milliárd dollár a különböző eszközök értékesítéséből, további 3 milliárd pedig az USA kormányával kötött szerződésekből.
A számok nagyok, a tervek merészek. Könnyen kiszámítható viszont, hogy ha a 34 400 tagú műholdsereg 5,3 év átlagos élettartamú műholdakból áll, akkor évente 6–8 ezer műhold pótlására lenne szükség. Feltételezve, hogy a műholdak darabonként legalább 1,2 millió dollárba kerülnek, a felbocsátás egy műholdra jutó költsége pedig 800 ezer dollár, akkor a műholdsereg fenntartása évente 12–16 milliárd dollárba kerülhet. (Lafleur cikke egyik végjegyzetében kifejti, hogy ez a becslés szerény, a valóságban a költség akár a 20 milliárd dollárt is elérheti.)
Ezek után nagy kérdés, hogy a Starlink termel-e annyi hasznot, amennyiből fel lehet építeni Musk Mars-városát, vagy a műholdsereg inkább feneketlen zsák, amely csak nyeli a pénzt.
Nyereséges-e a Starship?
Musk 2016. szeptember 29-én jelentette be a ma Starshipnek nevezett óriásrakéta fejlesztését, amelynek első fokozata 42 Raptor hajtóművel dolgozott volna, és tolóereje 128 meganewton lett volna (ami a Saturn–V tolóerejének három és félszerese). Később ez 33 Raptorra és 66 MN tolóerőre redukálódott.
A fejlesztés állomásairól és a kísérleti repülésekről portálunkon rendszeresen hírt adtunk (legutóbb itt). Az első próbarepülésre 2023. április 20-án került sor, a legutóbbi már a kilencedik volt. Ezek sikerességének mértékét a repülés egyes szakaszaira bontva Lafleur az alábbi táblázatban értékelte.
1. táblázat. A Starship rakéta eddigi kilenc próbarepülésének szakaszokra bontott értékelése Claude Lafleur szerint. A szerző a következő szakaszokat értékelte: felemelkedés, a gyorsítórakéta/első fokozat (Super Heavy) repülése, ennek visszatérése, a hasznos teherrel végzett kísérletek, az űrhajó repülése és az űrhajó visszatérése. A számok árulkodóak, a rakéta egyelőre messze van attól, hogy a repüléseket sikeresnek lehetne nevezni
A projekt méretére jellemző, hogy Elon Musk 2024-ben tett bejelentése szerint a texasi Starbase létesítményben naponta 3000 ember dolgozott, 2014 óta összesen 3 milliárd dollárt költött az infrastruktúra létrehozására, a jelenlegi költségvetése pedig évente 1,1 milliárd dollár. A legfontosabb kérdés persze az, hogy szükség van-e egyáltalán ilyen óriási teljesítményű rakétára.
Az űrkutatás története legnagyobb teljesítményű rakétáinak (Saturn–V, Titan IV-Centaur, Delta Heavy, Falcon Heavy) sorsát áttekintve kijelenthetjük, hogy az igény mérsékelt. A Saturn–V-öt 13-szor indították, míg a Delta Heavy csak 9-szer startolt. Érdekes a Falcon Heavy története: a 2018-as próbarepülést követően 2019-ben állt szolgálatba, de azóta a próbarepüléssel együtt is mindössze 11-szer járt a világűrben, legutóbb tavaly októberben az Europa Clipper szondát indította. Furcsa módon még a SpaceX sem használja saját Starlink műholdjai indításához. (Lafleur csak amerikai példákat említ, de a világ más részein sem rózsásabb a helyzet. Az igazán nagy szovjet Enyergija csak kétszer repült, az orosz Angara 10 év alatt négyszer, de a Hosszú Menetelés–5 évenkénti repüléseinek átlagos száma is alig több 1-nél. Kivételt talán csak a rendkívül sikeres szovjet/orosz Proton és az Európai Ariane–5 jelent, de ezeket teherbírásuk csak az óriásrakéták kategóriájának alsó határa környékére teszi. – B.E.)
A SpaceX Falcon Heavy rakétájának két újrahasznosítható első fokozata épségben tér vissza a Földre a rakéta 2018. február 6-i, első próbarepülését követően. (Kép: SpaceX / Wikipedia, Creative Commons CC0)
Mi lehet ennek a kihasználatlanságnak az oka? Claude Lafleur szerint egyszerűen az, hogy nincs szükség rájuk, a közepes rakéták, mint a Falcon-9 vagy az európai Ariane–6 jobban megfelelnek bármely célnak. Az óriásrakétáknak több hátrányos tulajdonságuk is van. Az egyik probléma logisztikai: minél több műholdat képes magával vinni a rakéta, annál több hasznos teher összehangolt érkezésére van szükség az összeszerelést végző űrközpontba. A másik inkább technikai természetű, általában a sok műholdat sok különböző pályára akarják küldeni, ami bonyolult manővereket tesz szükségessé. Emellett a kisebb rakéta esetén a kockázat is kisebb: nem mindegy, hogy a rakéta esetleges hibája miatt hány műhold pusztul el. Egyszerű becsléssel azt mondhatjuk, hogy a 100 tonna teherbírású Starship orrkúpja alá akár egymilliárd dollár értékben is elhelyezhetők műholdak, ami hatalmas kockázatot jelent. Ha viszont a Falcon Heavy-t is csupán átlagosan 1–2 alkalommal használjuk évente, akkor mi szükség a sokkal nagyobb Starshipre?
Elon Musk szerint azért kell a Starship, mert ezzel lehet egymillió embert a Marsra küldeni, reményei szerint néhány évtizeden belül. Musk azonban hallgat arról, ki állja ebben az esetben az útiköltséget. Az utasok? Maga Elon Musk? A kormány(ok)? Vagy ki?
A tömegek Marsra utaztatása további, súlyos kihívásokat is jelentene. Mint tudjuk, a Mars felé nem lehet akármikor útnak indulni, csak az úgynevezett indítási ablakokban (hacsak nem akarunk sokszorta több üzemanyagot felhasználni). Az indítási ablakok (a Mars felé) azonban csak 26 hónaponként nyílnak, és néhány hétig maradnak nyitva, vagyis ebben a rövid időablakban lehet energiatakarékos pályára állítani a Mars felé induló űrszondát. Ha a Starshippel egyszerre 100 ember utazhat, akkor a Musk elképzelése szerinti egymillió ember odaszállításához tízezer Starshipre lenne szükség, és ezt ebben az évszázadban szeretné lebonyolítani. Évszázadunk végéig azonban csak 32-szer nyílik az indítási ablak a Mars felé, tehát mindegyik indítási ablakban – néhány hét leforgása alatt! – háromszáz Starshipnek kellene útnak indulnia. Mai szemmel nézve meglehetősen elképzelhetetlennek tűnik ennyi egyszerre a Mars felé tartó űrhajó. Kapcsolódó cikkek: Kapcsolódó linkek:
A SpaceX kilátásai (1. rész)
Starship, ismét vegyes sikerrel
Starlink, közvetlenül mobilra
És a Marsra mikor megyünk?
Starlink, második generáció
What future for SpaceX? (The Space Review)
The Spacecraft Encyclopedia (Claude Lafleur)