T a n i o

na orbit´

Czy za kilka lat ka˝dy b´dzie móg∏ polecieç w kosmos?

Joan C. Horvath

W GRUDNIU 2003 ROKU odby∏ si´ próbny lot pojazdu
kosmicznego SpaceShipOne firmy Scaled Composites,
podczas którego po raz pierwszy uruchomiono
jego hybrydowy silnik rakietowy. Silnik pracowa∏
przez 15 s. Pojazd przyÊpieszy∏ do pr´dkoÊci 1.2 Ma
i osiàgnà∏ wysokoÊç ponad 20 km.

78

ÂWIAT NAUKI MAJ 2004

SCALED COMPOSITES

A˚ DO KO¡CA LAT SZEÂåDZIESIÑTYCH XIX wieku drog´ ze wschodnich
stanów USA do Kalifornii zamyka∏y dziewicze tereny Dzikiego Zachodu i stro-
me szczyty gór Sierra Nevada. W∏aÊnie wtedy czterej handlowcy z Sacramen-
to zacz´li zbieraç pieniàdze na sfinansowanie przedsi´wzi´cia, które wydawa-
∏o si´ niemo˝liwe do zrealizowania: budowy kolei ∏àczàcej oba brzegi kontynentu.
WyÊmiewani przez pras´, finansistów, in˝ynierów i polityków, mimo wszystko
przezwyci´˝yli trudnoÊci i dopi´li celu. Gdy na tereny dost´pne dzi´ki kolei za-
cz´li przybywaç osadnicy, czterej g∏ówni inwestorzy: Collis P. Huntington, Mark
Hopkins, Charles Crocker i Leland Stanford, zbili niesamowity majàtek. Kolej
Êwietnie prosperowa∏a, obs∏ugujàc na krótkich trasach ruch osadników, któ-
rych sama wczeÊniej sprowadzi∏a.

Dzisiaj inna grupa przedsi´biorców ma podobny, choç bardziej górnolotny

cel: zbudowaç tani i niezawodny system transportu na niskie orbity oko∏oziem-
skie. Podobnie jak pionierzy kolei prywatni konstruktorzy rakiet próbujà stwo-
rzyç rynek tam, gdzie go wczeÊniej nie by∏o, przy równoczesnym obni˝aniu
kosztów. Muszà zbudowaç „kosmicznà taksówk´”, nadajàcà si´ do regularnych
lotów i na tyle bezpiecznà, by znaleêli si´ na nià klienci, którzy zapewnià op∏a-
calnoÊç ca∏ego przedsi´wzi´cia. (Daleko nam jeszcze do chwili, gdy loty w kos-
mos b´dà równie bezpieczne jak loty samolotami pasa˝erskimi). Przedsi´bior-
cy muszà te˝ zadbaç o uwzgl´dnienie ich inicjatywy w przepisach prawnych.

Du˝e korporacje przemys∏u lotniczego tradycyjnie realizowa∏y zamówienia

sk∏adane przez wojsko i agencje rzàdowe, dla których osiàgi techniczne rakiet
by∏y wa˝niejsze ni˝ ich cena. W przeciwieƒstwie do nich nowe firmy przemy-
s∏u rakietowego widzà zalety w dzia∏alnoÊci na mniejszà skal´: w transporcie ma-
∏ych ∏adunków, wa˝àcych zaledwie kilka kilogramów, przy zmniejszeniu kosz-
tów wystrzelenia rakiety z obecnych kilkudziesi´ciu milionów dolarów
do zaledwie kilkudziesi´ciu tysi´cy.

Fizyka lotów w kosmos jest nieub∏agana: czy z wi´kszym, czy z mniejszym

∏adunkiem – dostaç si´ na orbit´ jest bardzo trudno. Do pokonania ziemskiej gra-
witacji potrzebna jest tak wielka energia, ˝e obecnie budowane pojazdy kos-
miczne ledwo mogà unieÊç paliwo potrzebne do oderwania si´ od naszej pla-
nety. Aby mimo wszystko dostaç si´ na orbit´, u˝ywa si´ rakiet wielostopniowych,
których wypalone cz∏ony sà odrzucane i bezpowrotnie tracone. Jedynà innà
mo˝liwoÊcià by∏a dotychczas podró˝ promem kosmicznym, który mo˝e lataç
w kosmos wielokrotnie, ale jest wspomagany przez rakiety na paliwo sta∏e, od-
rzucane wkrótce po starcie wraz z zewn´trznym zbiornikiem paliwa p∏ynne-
go. Utrata ca∏oÊci lub cz´Êci pojazdu podnosi oczywiÊcie koszty kosmicznych eska-
pad. Wydaje si´ zatem, ˝e aby te koszty ograniczyç i rozpoczàç tanie, regularne
loty w kosmos, nale˝y u˝yç pojazdów, które w jak najwi´kszym stopniu nada-
jà si´ do ponownego wykorzystania.

MAJ 2004 ÂWIAT NAUKI

79

SpaceShipOne
podczas lotu próbnego

„Drobny” przemys∏ kosmiczny dosta∏ nowy zastrzyk ener-

gii w 1995 roku, z chwilà og∏oszenia konkursu o nagrod´
X PRIZE wartà 10 mln dolarów. Wzorowana na Nagrodzie
Orteiga, którà Charles Lindbergh otrzyma∏ za lot przez Atlan-
tyk bez làdowania, ma skierowaç uwag´ prywatnych przed-
si´biorców na loty suborbitalne, du˝o ∏atwiejsze do zrealizo-
wania ni˝ wejÊcie na orbit´ (pojazd suborbitalny wznosi si´
ponad górne warstwy atmosfery, po czym wraca na Ziemi´ bez
jej okrà˝ania). Jak mówi Peter H. Diamandes, za∏o˝yciel i prze-
wodniczàcy Fundacji X PRIZE, „aby obni˝yç poczàtkowà ba-
rier´, zmieniliÊmy definicj´ tego, co jest wa˝ne”. Nagrodzo-
ny zostanie zespó∏, który jako pierwszy umo˝liwi trzem
osobom dotarcie na wysokoÊç 100 km i powrót na Ziemi´
oraz powtórzy ten wyczyn w ciàgu 14 dni, po wymianie nie
wi´cej ni˝ 10% masy pojazdu (nie liczàc paliwa). Zdaniem
Diamandesa pionierzy prywatnych lotów kosmicznych b´dà
zmuszeni nie tylko do realistycznej oceny kosztów, lecz tak-
˝e do pokonania przeszkód natury prawnej (m.in. zwiàza-
nych z odpowiedzialnoÊcià cywilnà). Udzia∏ w konkursie zg∏o-
si∏o ponad 20 firm, z których kilkanaÊcie buduje ju˝ prototypy.
Mo˝liwe wi´c, ˝e niebawem poznamy zwyci´zc´ konkursu
(byç mo˝e jeszcze przed ukazaniem si´ polskiej wersji tego
artyku∏u – przyp. red.).

Zdaniem analityków najwi´kszà szansà na rozwój rynku

us∏ug kosmicznych sà turystyczne loty dla bogatych klientów.
Od kilku lat firma Space Adventures z Arlington w stanie Wir-
ginia przyjmuje rezerwacje na miejsca w prywatnych lotach
kosmicznych, które wed∏ug firmy mogà rozpoczàç si´ ju˝ w ro-
ku 2005. Do chwili obecnej Space Adventures zorganizowa∏a
dla ponad 2000 osób wycieczki w rosyjskich migach. Jej klien-
ci mogli te˝ doÊwiadczyç stanu niewa˝koÊci w lotach parabo-
licznych na pok∏adzie samolotu Iliuszyn 76, a dwaj z nich
przebywali nawet przez kilka dni na Mi´dzynarodowej Stacji
Kosmicznej. W roku 2000 Space Adventures zamówi∏a w fir-
mie Harris Interactive badania rynku, które wykaza∏y, ˝e w Sta-
nach Zjednoczonych i Kanadzie jest oko∏o stu tysi´cy osób go-
towych zap∏aciç 100 tys. dolarów za uczestnictwo w locie
suborbitalnym. Inne badania, przeprowadzone przez firm´
doradczà Futron Corporation ze stanu Maryland, szacujà licz-
b´ turystów zainteresowanych takimi lotami na 15 tys. rocz-
nie, a ∏àcznà wartoÊç rynku – na 700 mln dolarów.

Stojàc pod semaforem

POMYS

¸ URUCHOMIENIA PRYWATNYCH LOTÓW

transportowych

w kosmos nie jest nowy. Przez ostatnie 20 lat konstruktorzy
stworzyli ca∏e mnóstwo projektów statków kosmicznych, a nie-
które z nich zmaterializowa∏y si´ nawet w postaci prototy-
pów. Pomys∏y by∏y ró˝ne: rakiety podczepiane pod samolo-
tami i uwalniane do samodzielnego lotu po osiàgni´ciu

wysokoÊci kilkunastu kilometrów, holowane na t´ wysokoÊç
samoloty rakietowe, rakiety wynoszone na du˝e wysokoÊci
przez balony czy te˝ za∏ogowe rakiety noÊne wyposa˝one
w skrzyd∏a. Pod uwag´ brano takie paliwa, jak kerosyn´, al-
kohol, nadtlenek wodoru oraz nowoczesne paliwa sta∏e o gu-
mowatej konsystencji. Powrót na Ziemi´ mia∏y u∏atwiaç spa-
dochrony, Êmig∏a podobne do u˝ywanych w helikopterach
czy nawet specjalne konstrukcje zgniatane przy làdowaniu.
Dlaczego wi´c niebo nie roi si´ od pojazdów kosmicznych?

W wi´kszoÊci przypadków idzie o pieniàdze. U szczytu do-

brej koniunktury lat dziewi´çdziesiàtych kilka prywatnych
przedsi´biorstw kosmicznych uzyska∏o spore fundusze. Naj-
cz´Êciej by∏y to firmy rozwijajàce skomplikowane technologie,
poniewa˝ w∏aÊnie taki profil pasowa∏ do kryteriów stosowa-
nych przez ówczesnych inwestorów. Firmy wywodzàce si´
z tradycyjnych przedsi´biorstw przemys∏u lotniczego, w któ-
rych nie rozpoczynano budowy przed zakoƒczeniem prac
projektowych, zu˝ywa∏y ca∏y kapita∏ zak∏adowy w∏aÊnie
na projektowanie, po czym nie mog∏y ju˝ zdobyç funduszy
na prace konstrukcyjne. „Cz´sto zdarza si´, ˝e ma∏a firma
efektownie startuje i dobrze si´ przy tym bawi, ale zanim osià-
gnie wyniki, koƒczy jej si´ kapita∏ bàdê energia” – mówi John
Jurist, jeden z inwestorów w prywatny transport kosmiczny.

Finansowane przez rzàd prace nad jednocz∏onowym po-

jazdem wielokrotnego u˝ytku przerwano w latach dziewi´ç-
dziesiàtych, chocia˝ firma McDonnell Douglas wykaza∏a
na przyk∏adzie pojazdu Delta Clipper Experimental (DC-X),
˝e budowa takiego pojazdu jest mo˝liwa. DC-X wyglàda∏ obie-
cujàco: startowa∏ i làdowa∏ pionowo, móg∏ te˝ poruszaç si´
w poziomie i zawisaç nieruchomo w powietrzu. Niestety, nie-
fortunne decyzje administracyjne przesàdzi∏y o przeniesie-
niu odpowiedzialnoÊci za finansowanie tego projektu ze Stra-
tegic Defense Initiative Organization (agencji rzàdowej
nadzorujàcej badania nad systemami obrony strategicznej)
na NASA. DC-X trafi∏ do jeszcze bardziej ryzykownego progra-
mu budowy taniego pojazdu wielokrotnego u˝ytku i zakoƒczy∏
˝ywot jako jedna z konstrukcji testowych. Podobnie, pomi-
mo wysi∏ków wykonawcy (firmy Lockheed Martin), nigdy nie
zakoƒczono prac nad nowatorskim silnikiem i zbiornikiem
paliwa do zamówionego przez NASA samolotu rakietowego
X-33. Program X-33 zamkni´to w roku 2001. W tym samym
czasie wygas∏ tak˝e kontrakt rzàdowy na X-34 – pojazd wie-

80

ÂWIAT NAUKI MAJ 2004

SCALED COMPOSITES

n

Prywatny przemys∏ kosmiczny powoli roÊnie w si∏´. Obecnie

testowane sà prototypy pojazdów majàcych umo˝liwiç
regularne i tanie loty suborbitalne.

n

Potencjalnym rynkiem dla takich pojazdów sà konstruowane

obecnie ma∏e satelity o wszechstronnych zastosowaniach.

n

Wyzwania zwiàzane z regulacjà prawnà oraz odpowiedzialnoÊcià

cywilnà i finansowà mogà si´ okazaç trudniejsze
do przezwyci´˝enia ni˝ problemy techniczne.

Przeglàd /

WyjÊcie w kosmos

TRANSPORTER WHITE KNIGHT wyniesie trzyosobowy pojazd Space-
ShipOne firmy Scaled Composites na wysokoÊç 15 km. Po jej osiàgni´-
ciu SpaceShipOne (widoczny na zdj´ciu pod kad∏ubem transportera)
od∏àczy si´ i wzniesie na wysokoÊç suborbitalnà.

lokrotnego u˝ytku, który startowa∏ do lotu na orbit´ z wyso-
koÊci kilkunastu kilometrów, na jakà by∏ wynoszony przez sa-
molot pasa˝erski typu L-1011. Na wszystkie te niedokoƒczo-
ne programy wydano oko∏o miliarda dolarów.

Ma∏e jest pi´kne

PRYWATNI PRZEDSI

¢BIORCY

dostrzegli tymczasem zapotrzebo-

wanie na tanie, regularne loty w kosmos z niewielkimi ∏adun-
kami. Aby zmniejszyç koszty, aparatur´ naukowà o niewielkich
gabarytach wynosi si´ cz´sto w kosmos „okazyjnie” – w ra-
kietach, które jednoczeÊnie transportujà du˝e ∏adunki warte
wiele milionów dolarów. Brak tanich lotów z regularnym

harmonogramem jest wielkim utrudnieniem dla naukow-
ców akademickich badajàcych na przyk∏ad zjawiska zacho-
dzàce w stanie niewa˝koÊci. „Chcia∏bym oczywiÊcie, by loty
w kosmos stania∏y, ale to, co naprawd´ jest nam potrzebne,
to system, w którym cena jest proporcjonalna do masy ∏a-
dunku w zakresie od nieca∏ego kilograma do kilkudziesi´ciu
– mówi Chris Kitts, który buduje ma∏e satelity w Santa Clara
University. – MyÊl´, ˝e rynek uniwersytecki otworzy∏by si´
znacznie szerzej, gdyby skoncentrowano si´ na tym aspek-
cie”. Kitts szacuje, ˝e nawet przy obecnych cenach uniwer-
sytety mog∏yby zamawiaç co najmniej 10 startów rocznie.

„Liczba ta mog∏aby wzrosnàç nawet do 20 czy 30 startów

rocznie, gdyby na rynku pojawi∏a si´ tania, specjalistyczna
rakieta noÊna” – mówi Rex Ridenoure, d∏ugoletni projektant
i propagator idei ma∏ych satelitów. Zauwa˝a on, ˝e lekkie sa-
telity o ÊciÊle okreÊlonych zadaniach, które przebywajà
w kosmosie nie d∏u˝ej ni˝ tydzieƒ, tworzà solidnà nisz´ ryn-
kowà. Jak podaje Aerospace Corporation (prywatna grupa
doradców z El Segundo w Kalifornii, która pracuje dla US
Air Force), w latach 1990–2002 NASA wystrzeli∏a ka˝dego
roku Êrednio po 25 rakiet sondujàcych (czyli konwencjonal-
nych rakiet noÊnych nieosiàgajàcych orbity).

Us∏ugi polegajàce na wynoszeniu ma∏ych ∏adunków w prze-

strzeƒ kosmicznà oferuje obecnie kilka firm, lecz dla wielu
potencjalnych klientów ich cena jest wcià˝ zbyt wysoka.

Survey Satellite Technology, firma z Wielkiej Brytanii, opie-
ra swojà dzia∏alnoÊç g∏ównie na wynoszeniu w kosmos uni-
wersyteckich ∏adunków naukowych o masie do pó∏ tony. Za 35
do 70 tys. dolarów przyrzàdy naukowe mogà polecieç „oka-
zyjnie” w du˝ych rakietach rosyjskich jako ∏adunek dodatko-
wy. Alternatywà jest samodzielny lot w mniejszej rakiecie ro-
syjskiej; wtedy jednak trzeba zap∏aciç od 10 do 13 mln
dolarów. Do transportu ma∏ych ∏adunków mo˝e byç równie˝
u˝yta rakieta Pegasus firmy Orbital Science (jest to rakieta
jednorazowego u˝ytku, wynoszona przed startem na wyso-
koÊç kilkunastu kilometrów samolot pasa˝erski L-1011). Ce-
na takiej us∏ugi waha si´ od 14 do 30 mln dolarów.

Liczne ma∏e firmy pracujà obecnie nad projektami tanich

pojazdów kosmicznych nowej generacji. Kilka z nich ma sie-
dziby na lotnisku Mojave, w po∏o˝onej na pó∏noc od Los An-
geles piaszczystej okolicy ˝artobliwie nazywanej Dolinà Ke-
rosynowà. Z Los Angeles dociera si´ tu samochodem w dwie
godziny. Teren portu lotniczego jest pokryty unoszonymi przez
wiatr chwastami i raczej nie wyglàda na centrum prywatne-
go przemys∏u kosmicznego. Pracuje tu jednak wielu zdolnych
in˝ynierów, którzy a˝ si´ palà do wszcz´cia rewolucji tech-
nologicznej. Do niedawna miejscowa restauracja nosi∏a nazw´
Zajazd pod Âwiderkiem – na wpó∏ ironiczne, na wpó∏ ˝arto-
bliwe memento dla oblatywaczy, którzy czasami koƒczyli te-
stowy lot niekontrolowanym korkociàgiem. Teraz na jej nowej,
b∏´kitnej markizie, ozdobionej ornamentem w kszta∏cie musz-
li, widnieje napis Kawiarnia Podró˝nika. Siedzàc przy stoli-
ku z widokiem na pas startowy, mo˝na tu Êwiadkowaç naro-
dzinom mniej lub bardziej ryzykownych pomys∏ów. Cz´Êç
z nich nie wychodzi poza stadium szkicu na serwetkach; in-
ne jednak materializujà si´ w formie prototypów, a potem ha-
∏asujà wokó∏ pustynnego lotniska.

Dobry przyk∏ad charakterystycznej dla tego miejsca ekspe-

rymentalnej in˝ynierki mo˝na znaleêç w kàcie jednego ze
starych hangarów. To dwuosobowy samolot sportowy Long-EZ,
któremu jeszcze przed zmianà nazwy restauracji in˝yniero-
wie z miejscowej firmy XCOR Aerospace usun´li silnik i Êmi-
g∏o, wstawiajàc na ich miejsce silnik rakietowy na paliwo p∏yn-
ne [ilustracja z lewej]. Ten chimeryczny pojazd, który otrzyma∏
nazw´ EZ-Rocket, zbudowali po to, by przetestowaç w powie-
trzu nowà jednostk´ nap´dowà – w nadziei, ˝e kiedyÊ wynie-
sie ona samolot rakietowy do granic kosmosu.

Bezpiecznie i tanio

DLA TYCH IN

˚YNIERÓW

bezpieczeƒstwo u˝ytkownika i niskie

koszty sà celem zasadniczym, o wiele wa˝niejszym ni˝ osiàgni´-
cie wy˝y∏owanych parametrów technicznych, do których dà-
˝à du˝e koncerny przemys∏owe realizujàce kontrakty rzàdowe.
Burt Rutan, legendarna postaç Doliny Kerosynowej, podsu-
mowuje to nast´pujàco: „Bezpieczeƒstwo jest oczywiÊcie naj-
wa˝niejsze, ale mo˝liwie jak najni˝szy koszt to sprawa kry-
tyczna”. Firma Rutana, Scaled Composites, tak˝e z siedzibà
w Mojave, s∏ynie z nowatorskich samolotów zbudowanych
z nowoczesnych materia∏ów (ich przyk∏adem jest Voyager,

MAJ 2004 ÂWIAT NAUKI

81

ZA ZGODÑ MIKE'A

M

ASSEE

X

COR Aer

ospace

Dlaczego niebo nie roi si´ od pojazdów kosmicznych?

W WI¢KSZOÂCI PRZYPADKÓW IDZIE O PIENIÑDZE.

TEN SAMOLOT SPORTOWY Long-EZ zosta∏ wyposa˝ony przez in˝ynierów
firmy XCOR Aerospace w prototypowy silnik rakietowy na paliwo p∏ynne.

pierwszy samolot, który okrà˝y∏ Ziemi´ bez uzupe∏niania pa-
liwa). Obecnie firma wk∏ada du˝o wysi∏ku w rozwój tanich
pojazdów przeznaczonych do lotów suborbitalnych.

W oparciu o projekty, które zacz´to opracowywaç jeszcze

w 1996 roku, Scaled Composites buduje samolot noÊny
White Knight oraz trzyosobowy samolot rakietowy Space-
ShipOne i niezb´dne dla ich lotów zaplecze naziemne [ilu-
stracje na stronach 78–80]. „Zrozumia∏em, ˝e potrafi´ zbudo-
waç rakiet´ i poleciç nià w kosmos, ˝e to naprawd´ jest
w moim zasi´gu” – mówi Rutan.

Firma Rutana dà˝y do uproszczenia lub wyeliminowania jak

najwi´kszej liczby systemów. Na przyk∏ad SpaceShipOne ma
nowatorskà konstrukcj´ ogona, który podczas powrotu na
Ziemi´ ustawia si´ w taki sposób, by znacznie zwi´kszyç opór
powietrza. Dzi´ki temu pojazd mo˝e bezpiecznie opadaç
wzd∏u˝ prawie prostej trajektorii przy minimalnej ingerencji
pilota. Bardziej skomplikowane systemy powrotnego lotu
przez atmosfer´, które zmniejszajà przecià˝enie doznawane
przez za∏og´, Rutan ocenia jako niebezpieczne i kosztowne.
Inny nowatorski element pojazdu, hybrydowy silnik rakieto-
wy, daje unikatowe mo˝liwoÊci operacyjne. W odró˝nieniu
od standardowych silników na paliwo sta∏e silnik hybrydo-
wy mo˝na kontrolowaç czy nawet wy∏àczyç, sterujàc dop∏y-
wem utleniacza do paliwa. Takie rozwiàzanie jest znacznie
taƒsze ni˝ klasyczne silniki na paliwo ciek∏e [patrz: Steven
Ashley „Hybrydy startujà”,

PANORAMA

; Âwiat Nauki, lipiec

2003]. Podczas próby przeprowadzonej w grudniu zesz∏ego ro-
ku SpaceShipOne osiàgnà∏ pr´dkoÊç 1.2 Ma.

Dotychczasowe prace projektowe i konstruktorskie, finan-

sowane przez miliardera Paula G. Allena, kosztowa∏y zaled-
wie kilkadziesiàt milionów dolarów. Allen zamierza wygraç
konkurs o nagrod´ X PRIZE, aby udowodniç, ˝e technologia
opracowana przez Scaled Composites nadaje si´ ju˝ do wyko-
rzystania komercyjnego. Jest on zdania, ˝e g∏ównà przeszkodà
na drodze do rynkowego sukcesu sà w tej chwili problemy
prawne oraz fakt, ˝e w swej obecnej wersji pojazd nie jest wy-
starczajàco bezpieczny dla pasa˝erów. Natomiast Rutan okre-
Êla tandem White Knight–SpaceShipOne jako model czysto
pokazowy. Szacuje, ˝e poczàtkowo ka˝dy lot próbny b´dzie
kosztowa∏ od 90 do 100 tys. dolarów, a gdy operatorzy nab´dà
ju˝ doÊwiadczenia, jego cena obni˝y si´ nawet o po∏ow´. Uwa-
˝a, ˝e w komercyjnej wersji pojazdu powinno znaleêç si´ szeÊç,
siedem miejsc oraz tyle wolnej przestrzeni, by pasa˝erowie
mogli swobodnie poruszaç si´ w warunkach niewa˝koÊci.

Na nieco bardziej ryzykowny wyglàda projekt opracowany

w firmie Armadillo Aerospace z Mesquite w Teksasie, za∏o-

˝onej przez autora gier komputerowych Johna Carmacka. Je-
go in˝ynierowie pracujà nad statkiem kosmicznym, który star-
tuje pionowo za pomocà silnika rakietowego zasilanego nad-
tlenkiem wodoru. Podczas lotu powrotnego statek o nazwie
Black Armadillo ma opadaç na spadochronie, a jego zderze-
nie z ziemià ma byç amortyzowane przez zgniatanà konstruk-
cj´ dziobowà [ilustracja powy˝ej]. Carmack, znany jako au-
tor popularnych gier, takich jak doom czy quake, pisze teraz
oprogramowanie sterujàce silnikami rakietowymi. Mówi, ˝e
jest to ∏atwiejsze ni˝ pisanie sterowników dla kapryÊnego ryn-
ku gier komputerowych.

Stopniowo zaczyna rozwijaç si´ wspó∏praca firm prywat-

nych i organizacji samorzàdowych. W styczniu w Oklahomie
og∏oszono, ˝e przedsi´biorcy, którzy zainwestujà w prywatnà
firm´ Rocketplane, mogà skorzystaç ze specjalnej ulgi podat-
kowej, wprowadzonej z inicjatywy senatora Gilmera N. Cap-
psa (w okresie pi´cioletnim b´dzie mo˝na uzyskaç ulg´ w wy-
sokoÊci do 17 mln dolarów). Wykorzystujàc w∏asny pojazd
rakietowy, Rocketplane zamierza od jesieni 2006 roku ofero-
waç loty na wysokoÊç 100 km za cen´ 100 tys. dolarów.

Jeszcze inne rozwiàzanie proponuje firma SpaceX, za∏o˝o-

na przez Elona Muska, twórc´ systemu p∏atnoÊci internetowej
PayPal. Jej g∏ównym celem jest obni˝enie ceny startu konwen-
cjonalnych rakiet bezza∏ogowych o co najmniej 70%. Cel ten za-
mierza osiàgnàç, budujàc prostà „ci´˝arówk´ kosmicznà” z sil-
nikiem na ciek∏y tlen i tanià, ∏atwà w u˝yciu kerosyn´ (silniki
tego typu sà stosowane w wielu rakietach rosyjskich). Po powro-
cie pojazd by∏by wy∏awiany z morza, a 80% jego cz´Êci nada-
wa∏oby si´ do ponownego wykorzystania.

Papierowa bariera

ZNALE

èå FUNDUSZE

, rozwiàzaç zagadnienia techniczne i stwo-

rzyç rynek – to nie wszystko. Trzeba jeszcze sforsowaç trudnà
do pokonania barier´ przepisów rzàdowych. Pojazdy wyprodu-
kowane w Stanach Zjednoczonych sà obj´te kontrolà Federal
Aviation Adminstration (FAA). W przypadku rakiet zak∏a-
da si´, ˝e osoby przebywajàce na pok∏adzie sà cz´Êcià za∏ogi,

82

ÂWIAT NAUKI MAJ 2004

ARMADILL

O AEROSP

ACE

GDY POJAZD BLACK ARMADILLO firmy Armadillo Aerospace powróci
z lotu suborbitalnego, jego zgniatalny element dziobowy pos∏u˝y jako
amortyzator. Na wstawce widaç opadajàcy na spadochronie model po-
jazdu. Po jego wylàdowaniu in˝ynierowie zbadali, w jakim stopniu
element dziobowy zaabsorbowa∏ energi´ zderzenia.

JOAN C. HORVATH jest dyrektorem Takeoff Technologies LLC – ka-
lifornijskiej firmy zajmujàcej si´ doradztwem w dziedzinie strategii
technologicznych. Pracuje nad rozwojem wspó∏pracy mi´dzy tworzà-
cym si´ przemys∏em prywatnych lotów kosmicznych i uniwersyteta-
mi oraz potencjalnymi portami kosmicznymi i istniejàcym ju˝ przemy-
s∏em lotniczym. Jest równie˝ wspó∏za∏o˝ycielkà i szefowà Global Space
League – prowadzàcej niedochodowà dzia∏alnoÊç organizacji – z ba-
zà we Frederick w Oklahomie, która organizuje transport sprz´tu dla
studenckich projektów naukowych. Horvath ma nadziej´, ˝e niebawem
b´dzie pomagaç studentom w wyprawach na orbit´. Ukoƒczy∏a Mas-
sachusetts Institute of Technology oraz University of California w Los
Angeles. Przez 16 lat pracowa∏a w Jet Propulsion Laboratory w Pa-
sadenie, a obecnie prowadzi wyk∏ady podyplomowe w University of
Phoenix. Pe∏ni te˝ funkcj´ prezesa klubu jazdy figurowej w Pasadenie.

O

AUTORCE

która wysokie ryzyko lotu podejmuje w sposób Êwiadomy,
i przy wydawaniu zezwoleƒ na start stosuje si´ wzgl´dnie pro-
stà procedur´ licencyjnà. Zupe∏nie inaczej wyglàdajà skom-
plikowane i kosztowne procedury, jakie obowiàzujà przy wy-
dawaniu certyfikatów dla samolotów pasa˝erskich. Problem
licencjonowania rakiet wyposa˝onych w skrzyd∏a i zdolnych
do przewozu pasa˝erów nieb´dàcych cz∏onkami za∏ogi ciàgle
nie jest rozwiàzany – chcàc nie chcàc, przedsi´biorcy i urz´-
dy muszà poruszaç si´ w szarej strefie. Amerykaƒska Izba Re-
prezentantów pracuje obecnie nad ustawà o komercyjnym
wykorzystaniu przestrzeni kosmicznej (Commercial Space Act
of 2003). Ma ona m.in. okreÊliç, które pojazdy b´dà klasyfi-
kowane jako rakiety, a które jako samoloty. Ró˝nica jest istot-
na, poniewa˝ prawo regulujàce loty rakiet ma przede wszyst-
kim chroniç osoby na Ziemi, natomiast prawo regulujàce loty
samolotów ma przede wszystkim zapewniaç bezpieczeƒstwo
pasa˝erom (stàd rozró˝nienie mi´dzy licencjà i certyfikatem).

Ustawa ma tak˝e okreÊliç poziom ryzyka, jakie cz∏onkowie
za∏ogi i pasa˝erowie b´dà musieli podejmowaç na w∏asnà od-
powiedzialnoÊç. Kolejna kwestia prawna, którà przyjdzie roz-
strzygnàç, dotyczy ograniczeƒ eksportowych w handlu bro-
nià. W swej aktualnej formie uniemo˝liwiajà one amerykaƒskim
firmom zatrudnianie pracowników nieb´dàcych obywatela-
mi USA i znacznie utrudniajà im eksport us∏ug kosmicznych.

Patricia Grace Smith, administrator FAA ds. komercyjne-

go transportu kosmicznego, patrzy na te problemy z perspek-
tywy sukcesów tradycyjnego lotnictwa cywilnego. „Za∏oga
jest cz´Êcià systemu bezpieczeƒstwa” – mówi, majàc na my-
Êli to, ˝e FAA pok∏ada wi´ksze zaufanie w pilotach ni˝ w au-
tomatycznych systemach kontroli.

Smith przewiduje, ˝e rodzàcy si´ w∏aÊnie przemys∏ za∏o-

gowych pojazdów wielokrotnego u˝ytku przejdzie trzy fazy.
W pierwszej z nich pionierzy, okreÊlani czasem jako „bardzo
agresywni wizjonerzy”, toczà trudnà proceduralnà walk´
z „bardzo tradycyjnymi instytucjami”. W chwili ukazania si´
oryginalnej wersji tego artyku∏u FAA rozpatrywa∏a trzy poda-
nia o licencje na komercyjne starty rakiet. Firmy ubiegajàce si´
o takà licencj´ muszà udowodniç, ˝e sà w stanie pokryç ewen-
tualne szkody wyrzàdzone osobom postronnym (np. przez spa-
dajàce od∏amki). Sprawa jest dodatkowo skomplikowana przez
umowy mi´dzynarodowe regulujàce odpowiedzialnoÊç za szko-
dy powsta∏e podczas wypadków, jakim ulegajà pojazdy
kosmiczne. Firma organizujàca start musi byç w stanie wy-
p∏aciç odszkodowania do wartoÊci równowa˝nej prawdopodob-
nym stratom w przypadku rozbicia si´ pojazdu, które szacu-
je biuro kierowane przez Smith. Gdy roszczenia wartoÊç t´
przekraczajà, dodatkowe odszkodowanie w wysokoÊci do
1.5 mld dolarów mo˝e zostaç wyp∏acone przez ministra trans-
portu USA z przeznaczonego na ten cel funduszu federalnego.
Okres, w którym mo˝na korzystaç z funduszu federalnego,
w∏aÊnie dobiega koƒca, ale poprawka rozpatrywana przez Se-
nat USA przewiduje przed∏u˝enie go o dalsze pi´ç lat.

FAA jest równie˝ odpowiedzialna za licencje na porty

kosmiczne, z których mo˝na b´dzie legalnie lataç w kosmos.

Lotnisko Mojave prawdopodobnie zostanie pierwszym poza-
rzàdowym oÊrodkiem, który takà licencj´ uzyska. Zdaniem
Smith pierwsza faza zakoƒczy si´ z chwilà, gdy próbne loty
umo˝liwià ocen´ rzeczywistych mo˝liwoÊci nowych pojazdów
kosmicznych. Po niej nastàpi faza przejÊciowa, podczas której
firmy przewiozà ograniczonà liczb´ pasa˝erów, Êwiadomie ak-
ceptujàcych ryzyko zwiàzane z lotami.

Problem okreÊlenia stopnia ryzyka, na jaki powinien zgo-

dziç si´ rzàd federalny, okaza∏ si´ jednak bardzo kontro-
wersyjny. W najbli˝szych miesiàcach kwestia ta b´dzie dys-
kutowana w Senacie i w Izbie Reprezentantów. Ostatecznie
w trzeciej fazie, powstanie, wed∏ug Smith, system regular-
nego transportu kosmicznego, w którym poziom bezpieczeƒ-
stwa pasa˝erów b´dzie zbli˝ony do obowiàzujàcego w lot-
nictwie cywilnym. Obecny system regulacji prawnej budzi
powa˝ne zastrze˝enia. Rutan jest zdania, ˝e poziom bezpie-
czeƒstwa, jakiego wymagajà obecne przepisy, by∏by odpo-

wiedni do lotów pasa˝erskich; jest natomiast za wysoki do
lotów próbnych. Uwa˝a te˝, ˝e ani analizy wp∏ywu lotów
na Êrodowisko, ani oszacowania prawdopodobieƒstwa wy-
padku, jakich wymaga obecna procedura licencyjna, nie
sà wiarygodne, poniewa˝ opierajà si´ na zbyt skàpych da-
nych. Zamiast tej procedury wola∏by widzieç system po-
dobny do stosowanego w przypadku prototypów samolotów.
Mimo to z∏o˝y∏ podanie o licencj´ na loty w ramach konkur-
su X PRIZE.

Rozwa˝ajàc wyzwania, przed jakimi stojà pionierzy pry-

watnych lotów w kosmos, przypominam sobie program Apol-
lo. Jako nastolatka, b´dàc na wakacjach na Florydzie, zwie-
dzi∏am Kennedy Space Center, gdzie sfotografowa∏am
ogromny budynek, w którym montowano rakiety Saturn V.
Zdziwi∏am si´, choç nie powinnam, ˝e na zdj´ciach widaç
by∏o tylko fragment tej gigantycznej konstrukcji. Wszystko,
co wiàza∏o si´ wtedy z lotami kosmicznymi, by∏o ogromne.
Od tamtych czasów wiele si´ jednak zmieni∏o. Wielkie agen-
cje rzàdowe nie majà ju˝ monopolu na loty w kosmos, który
znalaz∏ si´ w zasi´gu marzycieli i prywatnych inwestorów.
Dociera to do mnie wyraênie, gdy popijam kaw´ w Kawiar-
ni Podró˝nika i – przeglàdajàc roczne rozliczenia firmy, któ-
rej jestem doradcà – zastanawiam si´, jak skalkulowaç cen´
kosmicznej wycieczki.

n

MAJ 2004 ÂWIAT NAUKI

83

Suborbital Reusable Launch Vehicles and Applicable Markets. Jared

Martin i G. W. Law; U. S. Department of Commerce, X/2002.

Dost´pne na stronie: www.technology.gov/space/library/reports/2002-

10-suborbital-LowRes.pdf

Affordable Spaceship: Burt Rutan’s Quest for Space. Michael A. Dorn-

heim; Aviation Week and Space Technology, tom 158, nr 16, s. 64-73,
21 IV 2003.

Encyclopedia Astronautica zawiera wiele informacji o rakietach:

www.astronautix.com

Informacje o obecnym stanie regulacji prawnych i ustaw mo˝na znaleêç

na stronach Federal Aviation Administration: http://ast.faa.gov

Informacje o ma∏ych firmach kosmicznych i wysi∏kach amatorskich:

www.hobbyspace.com

Informacje o uczestnikach konkursu X Prize: www.xprize.org

JEÂLI CHCESZ WIEDZIEå WI¢CEJ

Koszt suborbitalnego lotu próbnego SpaceShipOne

NIE PRZEKROCZY 90–100 TYS. DOLARÓW.