A Vosztocsnij űrrepülőtér területén zajló nagyarányú fejlesztések azt a célt szolgálják, hogy az orosz űrhajózás központja a kazahsztáni Bajkonurról Oroszország területére helyeződjék át. Az oroszok új, cseppfolyós metán üzemanyagú hordozórakéta megépítésén dolgoznak, amelyet a Vosztocsnij űrrepülőtérről fognak felbocsátani, adja hírül online felületén a Roszkoszmosz.
Az ötlet nem előzmény nélküli. Az amerikaiak a SpaceX Raptor rakétahajtóműben, valamint a Vulcan indítójárműben szintén metán-oxigén meghajtású motorokat terveznek felhasználni.
A cikk írója szerint több érv is szól a metán üzemanyagként való felhasználása mellett. Elsősorban olcsó, és tárolására a különböző iparágakban használt eljárások jól alkalmazhatóak. Egy másik fontos szempont az üzemanyagforrás közelsége, az űrállomástól ötven kilométerre épül ugyanis, egy Kínával kötött szerződés nyomán, a Gazprom egyik gázfeldolgozó központja.
A gazdasági szempontok mellett a metánra való átállás műszakilag is indokolt, mivel égéskor a kerozinmeghajtású motoroknál jóval kevesebb kormot termel, így a motorelemeket nem kell a koromtól megtisztítani.
Sokan hátrányként említik azt, hogy a metán alacsony sűrűsége miatt jóval nagyobb méretű üzemanyagtartályokat kell a rakétára felszerelni. Alekszandr Blosenko, a Roszkoszmosz ígéretes programokért és tudományért felelős ügyvezető igazgatója nem osztja ezt a nézetet. Véleménye szerint „alacsony hőmérsékletre hűtve a cseppfolyósított gáz eléggé tömöríthető ahhoz, hogy normál térfogatú tartályokat használhassanak”.
A metánmeghajtású Amur rakéta felszállási tömegét 360 tonnára tervezik, magassága eléri az 55 métert, átmérője pedig a 4,1 métert. A hordozórakéta egy többször használatos első és egy egyszer használatos második lépcsőből fog állni. Az első fokozatnak elkészül az egyszer használatos változata is. A többszöri használatra tervezett változat 10,5 tonna hasznos terhet lesz képes alacsony Föld körüli pályára állítani, szemben a Szojuz-2 rakéták által szállított 8,5 tonnával. Az egyszer használatos változat 12,5 tonnát emel majd föld körüli pályára.
Számítások szerint az Amur rakéta fele annyi alkatrészt tartalmaz majd, mint a Szojuz-2. Az üzemanyagtartály például egyetlen – válaszfallal ellátott – alkatrész lesz, mivel a metán és az oxigén cseppfolyósítási hőmérséklete megközelítőleg azonos. A tervek szerint az Amur rakéta első lépcsőjére öt metán-oxigén meghajtású motor kerül. „Ha az egyik motor meghibásodik, a többi automatikusan növeli erejét, hogy biztosítsa a repülés folytatását”, mondta Blosenko. Ez jelentősen növeli a rakéta megbízhatóságát.
A próbarepülések első szakaszában a rakéta többször használatos első lépcsőjét tíz alkalommal felhasználják fel. Később azonban akár száz repülés során is hasznosíthatóak lesz egy ilyen első lépcső. Ez azt jelenti, hogy a központi motorját háromszázszor kell begyújtani. „A központi motor minden repüléskor háromszor lép működésbe: először a kilövés során, másodszor a repülés visszatérő szakaszában, amikor a jármű a légkör sűrű rétegeiben fékezésbe kezd, végül pedig földet érés előtt. Ha tehát az első lépcsőt százszor szeretnénk felhasználni, a központi motort háromszáz indításra kell megtervezni”, jegyezte meg Igor Psenyicsnyikov, az Amur-projekt megvalósításáért felelős állami vállalat ígéretes programokért felelős részlegének vezető szakértője. Kitért arra is, hogy egy ilyen motor létrehozásához a Roszkoszmosz nem végez el háromszáz tesztet a Földön, hanem digitális modellezési módszereket alkalmaz.
Az Amur második lépcsőjében egy darab ugyanilyen, de négy égéstérrel ellátott a motor kap majd helyet. Blosenko hozzáfűzte, hogy nem tervezik a második lépcső öbbször használatos változatának kifejlesztését.
Az Amur első lépcsője visszatér a Föld felszínére. A leszállási helyszínek pontos fekvését a rakéta röppályájának függvényében ballisztikai szakértők határozzák meg. „Kezdetben a Szojuz-2-nél megszokott helyszínekkel számolunk, de a tervezés során pontosítjuk azokat. Az már világos, hogy több leszállási helyszín lesz, néhány közülük egészen keleten, a Habarovszki Területen, közel az Ohotszki-tenger partjához”, magyarázta Psenyicsnyikov.
A többször használatos rakétaegység első műszaki ellenőrzését a leszállás helyszínén végzik, amelynek során kiszivattyúzzák belőle a maradék metán- és oxigéngőzt. Ezután az egységet a Vosztocsnij űrállomásra szállítják, ahol a motor és az alkatrészek ellenőrzésére kerül sor. „A többször használatos rakétaegységet olyan szenzorokkal szereljük fel, amelyek lehetővé teszik állapotának felmérését az alkatrészek szétszerelése nélkül”, tette hozzá Blosenko.
Az ürrepülőtéren a metánmeghajtású hordozórakéta számára külön infrastruktúrát terveznek kiépíteni. „A kereskedelmi rakéta számára olyan helyszín kell találni, amely külföldi ügyfeleink számára látogatható, ahová kirándulni lehet, és ahol bemutathatjuk a járművek előkészítése céljából megépített összeszerelő- és tesztkomplexumokat”, nyilatkozta Psenyicsnyikov.
A tervek szerint az Amur rakéta első indítására 2026-ban kerül sor. Blosenko kitért arra is, hogy előreláthatólag 2024 végére befejezik a metánmotor földi tesztelését. Az Amur üzemeltetéséhez szükséges infrastruktúrát, az indítóállást is beleértve, a rakéta létrehozásával párhuzamosan építik, és a hordozó első indításának időpontjáig elkészül. „Ha az Amur-program összes kulcsfontosságú pontját megvalósítják, a könnyű és közepes osztályú kereskedelmi indítások nagy részét új rakétánkkal láthatjuk el”, mondta a vállalat ügyvezető igazgatója, és hozzátette, hogy javaslatok születtek egy 17 tonnánál nagyobb hasznos terhet alacsony pályára helyező rakéta létrehozására is.
A fenti interjú betekintést nyújt a 2016-ban átadott Vosztocsnij űrrepülőtér területén zajló nagyarányú fejlesztésekbe, amelyek azt a célt szolgálják, hogy az orosz űrhajózás központja a kazahsztáni Bajkonurról Oroszország területére helyeződjék át. Ugyanakkor egy technológiai váltást is dokumentál, amely a szakemberek szerint a versenyképesség megőrzése mellett jelentős költségmegtakarítást eredményez.
