Najmanja velika raketna kompanija na svetu
– Rocket Man koju želi da pobedi milijardere
Pre dva meseca jedna mala raketna kompanija, smeštena u kalifornijskoj pustinji, dobila je od Nase ugovor vredan \(76 miliona kojim se obavezuje da će do kraja 2022. odneti na Mesec devet naučnih instrumenata plus mali rover. Nije loše za privatnu kompaniju od samo 8 stalno zaposlenih i malog preduzetnika koji se takmiči sa svetskim milijarderima ko će napraviti sledeću veliku letilicu za vladu. Njegovo ime je David Masten.
Sve je počelo pre nekoliko godina otprilike ovako. Dave Masten je sedeo za stolom zagledan u monitor svog računara, sa prstom podignutim nad tipkom miša. Znao je da će mu otvaranje ovog e-maila, koji mu je poslala Agencija za napredne vojne istraživačke projekte (DARPA), Pentagonova laboratorija za naprednu tehnologiju, promeniti život. Na ovai ili onaj način.
Taj email je predstavljao njegov temelj za budućnost. To je ili pismo prihvatanja ili pismo o odbijanju predloga njegove kompanije za izgradu onog što je DARPA nazivala 'XS-1'[1] (Experimental Spaceplane 1): eksperimentalni bespilotni kosmoplov koji može da uzleti 10 puta za 10 dana, dostižući brzinu od 10 Mahova i noseći u orbitu teret (satelit) veći od 1400 kg, po ceni ne većoj od 5 miliona dolara po letu. Prihvatanje kao jednog od tri konkurentska izvođača predstavljalo bi najbolju vest, jer bi u tom slučaju Dave Masten – višegodišnji izbeglica iz Silicijumske doline i siromašni preduzetnik u kosmičkoj industriji – morao da napravi sopstvenu kosmičku letilicu. To bi značilo momentalnu infuziju od tri miliona dolara, s tim da bi sledeće godine stiglo još 'municije' – konačni ugovor bi mogao da vredi čak \)140 miliona.
Odbacivanje bi pak značilo status quo: rad u pustinji, s tankom profitnom marginom i uspavanim snovima o izgradnji orbitnih letilica. To bi ujedno bio i gubitak retke prilike. Istorijski gledano, vladini programi lansiranja su u to vreme favorizovali – ako ne i u potpunosti podržavali – kosmičke letilice koje se vraćaju na Zemlju slećući na pistu ili sa padobranom. Ali Mastenove rakete koriste vertikalno poletanje i vertikalno sletanje – nisu im potrebne ni piste ni padobrani. Program 'XS-1' je dozvoljavao ovaj dizajn. Nije bilo naznaka hoće li vlada nastaviti sa budućim programima lansiranja. Ovo je mogla da mu bude jedina šansa.
Jedan imejl, dva puta. Jedan od njih je vodio pravo u kosmos.
Double-click.
Masten je čitao polako i rasterećeno. Zatim se nonšalantno obratio inženjerima okupljenim oko njegovog stola, rekavši im: 'Imam jednu dobru i jednu lošu vest. Dobra vest je što smo odabrani za XS-1. Loša vest da smo odabrani za XS-1.'
Pustinja Gornja Mohava je nalik nekom zastrašujućoj postapokaliptičnoj mori: napuštene benzinske pumpe prekrivene hijeroglifskim grafitima, dotrajali autoputevi sa tu i tamo razbacanim truplima uginulih životinja. Planine. Vrućina. I beskrajno, prazno plavo nebo...
Ipak pustinja nije potpuno prazna. U zapadnim Sjedinjenim Državama nalazi se kompleks R-2508, epicentar obuke američkih vojnih pilota. F-16 'Fighting Falconsi', F/A-18 'Hornetsi' i F-35 'Lightningsi II' iz lokalnih vazduhoplovnih baza i trenažnih centara paraju tridesetak i kusur hiljada kvadratnih kilometara zaštićenog vazdušnog prostora, baš kao što je to činio Chuck Yeager kad je ovde probio zvučni zid pre više od 7 decenija.
Mastenove kancelarije u barakama na sat ipo vožnje od LA-a.
Iako zatvoren za putničke avione i privatne letilice, vazdušni prostor je otvoren zakupcima obližnjeg Aeronautičkog civilnog probnog centra (MHV), koja je 2004. sertifikovan kao prva američka komercijalna kosmička luka. Iste godine Masten se preselio, nakon što je 'Cisco Systems' kupio startup gde je radio je kao softverski inženjer. Mogao je da bira među nekoliko praznih zgrada. Odabrao je bivše barake marinskog korpusa iz četrdesetih godina prošlog veka, sa bušnim krovom i crnim udovicama i škorpijama. Bile su savršene – plafoni od dvadeset stopa su bili dovoljno visoki za lansirne letilice koja je projektovao – samo on i tri momka koji su radili za njega. Pored toga, obezbedio je nekoliko lansirnih rampi s kojih bi mogao da šalje svoju flotu.
Sledećih nekoliko godina, jedini ljudi koji su znali za postojanje 'Masten Space Systems' bila je šačica industrijskih insajdera i kolega koji su stanovali u kosmičkoj luci – koja su uključivala neka od najvećih imena u tadašnjem privatnom kosmičkom biznisu, poput industrijske prethodnice 'Scaled Compositesa'[2], 'Virgin Galactica'[3] Richarda Bransona i Paul Allenoviog 'Vulcan Stratolaunch Systemsa'[4], čiji su masivni hangari u kojima su se nalazili delovi proizvodne opreme koštali više od ukupne neto vrednosti MSS-a. Ali onda su 2009. godine pobedili na takmičenju za lunarni lender koje je NASA sponzorisala sa \(1 milion[5], i odjednom dobili malo priznanja i puno poslova. Njegove rakete su redovno angažovali NASA, Ministarstvo odbrane i vrhunski univerziteti za eksperimente i istraživanja na velikim visinama.
Raketa 'Xoie' (A XA0.1E) na takmičenju lunarnih lendera gde je pobedila 2009.
MSS je stekao još više poštovanja nakon što je u julu 2014. izabran za jednog od tri 'XS-1' takmičara. Druga dva: vojni mega-snabdevači 'Northrop Grumman' i 'Boeing'. I ne samo oni. 'Boeing' je radio u partnerstvu sa 'Blue Originom', aeronautičkom kompanijom koja pripada Jeffu Bezosu, dok je 'Northrop Grumman' sarađivao sa 'Scaled Compositesom' i 'Virgin Galacticom'. MSS se u međuvremenu udružio sa još jednom malom pustnjskom firmom, 'XCOR Aerospace'[6]. Dakle, da bi napravio prvu kosmičku letilicu svoje kompanije, sve što je Dave Masten morao da uradi bilo je da pobedi najnaprednije, dobro finansirane aeronautičke kompanije na svetu. A imao je samo trinaest meseci do sledeće kontrole napretka radova...
Mastenov predlog vojnog višekratnog VTVL (vertical-takeoff, vertical-landing) kosmičkog orbitera 'XS-1'. Jedan od zahteva DARPA-e je da može da u 10 dana uzleti 10 puta i da ponese u orbitu teret od 1,3-2,3 t po ceni manjoj od \)5 miliona po letu.
Do pre samo koju godinu, komercijalnom kosmičkom industrijom su dominirale baš velike ambicije: Rutan, Branson, Allen, Bezos, Elon Musk. Svako je sebe video kao istinskog avatara budućnosti kosmičkih letova. Masten je bio drugačiji. On je momak iz Clevelanda, koji ne voli da popuje. Ne želi da se opterećuje mikromenadžerisanjem i samoreklamom. Njegova titula u kompaniji koju je osnovao je glavni tehnološki oficir, a ne glavni izvršni direktor. Jednostavan je. Nije zakeralo niti je nedruštven. On bi radije radio nego da daje intervjue. Brzo pojede omlet, i zatim se vraća u garažu.
To je samo nešto manja rupa nego kada ju je Masten preuzeo. Krov i dalje curi, a gosti još uvek moraju da paze na crne udovice. Kutije sa alatom su složene uza zidove, koji su goli, osim natpisa kompanije, table sa jednačinama i neizbežne američke zastave. U sredini hangara je Mastenova raketa zvana 'Xaero-B', koja stoji na četiri vretenasta metalna nogara sa dva velika sferna tanka postavljana jedan na drugi. Jedan tank je namenjen izopropilnom alkoholnom gorivu (IPA), a drugi za kriogenski rashlađeni tečni kiseonik. Još jedan prsten rezervoara postavljen je po sredini: spremnici za helijum, koji se koriste za trastere sistema za kontrolu položaja koji pomažu orijentaciji letilice. Motor na dnu je uz pomoć kardanskog sistema pokretan kako bi insektoidni brod imao sposobnost upravljanja.
Raketa 'Xaero-B' (XA-0.1-E-4) visoka je 4,6 m treba da posluži za letna testiranja na visinama 20-30 km. Služila je za usavršavanje tehnike sletanja. Motor: 'Scimitar' od 455 kg potiska. Raketa je još na popravci posle pada u aprilu 2017. Do tada je letela 75 puta.
Mastenove rakete 'Xaero-B', 'Xodiac' i 'Xombie'. 'Xodiac' je najnovija raketa u floti i primmmarno je fokuuusirana na zemaljsssku demonstraciju tehnooologija za sletanje na Mesec i Mars. Do sada letela stotinjak puta. 'Xombie' je Mastenova najstarija raketa koja drži svetski rekord za VTVL rakete sa 227 lansiranja. Učestvovala je na konkursu 2009. za lunarni lender u fazi 1. To je takođe bila prva Mastenova raketa koja je uspela da ugasi i ponovo uključi motor u vazduhu. Pogledaj ovo i shvatićeš zašto je MSS lider u malim raketnim modulima sa vertikalnim uzletanjem i sletanjem.
Mastenova mala kompanija i njena lokacija od početka privlači određenu vrstu posvećenih inženjera-mehaničara. 'Radio sam u Boeingu u pogonskom odeljenju 777', pričao je tada 26-godišnji Kyle Nyberg. 'Dobri ljudi, dobro društvo. Ali sam vrlo nemirno sedeo u ofisu po ceo dan. Shvatio sam da ću sledećih 40 godina svog života provesti tako, i to me je stvarno uplašilo. U maloj, veseloj kompaniji kaošto je Mastenova, inženjeri imaju i zadovoljstvo i frustraciju da razvijaju dizajn vlastitim rukama. To je vrlo neuobičajeno.'
On i njegovi saradnici nose T-majce na kojima piše 'MOON FIRST', temeljno uverenje kompanije o najboljem odredištu sledeće Nasine misiju i još jedan način na koji se Dave Masten razlikuje od poznatih milijardera industrije. Dok većina njih sanja veliki san o otvorenom pristupu kosmosu i fantastičnoj budućnosti koja dolazi s tim – intergalaktičkim odmorima i kolonijama na Marsa i tome slično – on zagovara utilitarnije ciljeve.
'Pokušavaju da izgrade 747,' kaže on o svojim savremenicima, 'a nismo još smislili ni kako da letimo.'
Mastenov primarni fokus je uvek bio usmeren ka osmišljavanju malih raketa namenjenih prevozu zaliha a ne astronauta ili turista – kosmičkih letilica ekvivalentnih pikapu koja bi jednog dana mogao da donosi kiseonik i vodonik s Mesečeve površine do neke stanice za punjenje u Lagranžovoj tačke između Zemlje i Meseca. Zbog toga njegove rakete koriste vertikalno poletanje i vertikalno sletanje. 'Siguran sam da je to jedan od budućih metoda za sletanje na bilo koje čvrsto telo Sunčevog sistema', kaže on. 'Ne možete da sletite avionom na Mesec.'
Vertikalno uzletanje i vertikalno sletanje su takođe ključni za višekratno korišćenje rakete. Neke Mastenove rakete su letele stotine puta i one su bile spremne za ponovno lansiranje za manje od jednog dana. Takmičarski cilj 'XS-1' od deset letova u deset dana? To se približavalo rutini za Mastena. Druge dve ekipe to nisu uspevale da učine nijednom.
Mastenova raketa u radionici. Desno je kontrolna kutija koju koriste Mastenovi inženjeri za probne letove svojih raketa.
Priprema rakete za lansiranje. Inženjeri su i mehaničari i konstruktori i kuvarice i čistačice...
U avgustu 2015. DARPA je objavila da su sve tri ekipe napredovale u Fazu 1B takmičenja za 'XS-1', za koju će svaka dobiti dodatnih \(6 miliona. Faza 1 je bila fokusirana na konstruktorske i infrastrukturne planove – tj. dokaze da se to može izvesti. Faza 1B je bila posvećena letnim testovima, prikupljanju podataka i daljnjim radovima na dizajnu aerošela – odn. dokaze kako to učiniti. Rezultati Faze 1B su se očekivali već u leto 2016, s tim da se planiralo da će se prva orbitna misija 'XS-1' obaviti već 2018. godine i da će cena biti niža od \)5 miliona po letu.
Bez obzira na ishod, Mastenovo jednostavno postizanje rezultata imalo je velike posledice na privatnu svemirsku industriju. 'To menja igru', izjavila je tada Hannah Kerner, bivša Nasina inženjerka i izvršna direktorka fondacije 'Space Frontier'. 'DARPA nije otvorila teren samo za komercijalne kosmičke kompanije, već je prepoznala i ove novije, agilne kompanije kao ozbiljne igrače.'
Ironija je da su zahtevi postavljeni pred Mastena zahtevali da verovatno više ne može da ostane tako brz i okretan u svom poslu kao do tada. Morao bi da poveća ekupu i kapacitete kako bi zadovoljio zahteve korisnog tereta i performansi. Morao bi da zaposli više osoblja. Morao bi da odustane od svoje strategije slow-and-steady. Više ne bi bio autsajder.
'XS-1 je možda veći korak nego što sam želeo,' govorio je, 'ali to je još jedan korak na putu. Idemo u orbitu.'
Čak i bez ugovora za 'XS-1', MSS više nije mogao da ima status istog ranga. U leto 2015. je otvorio kancelariju u Cape Canaveralu, u kosmičkom centru na Floridi, ključnom središtu za komercijalne lansirne kompanije. Tamo MSS boravi u istom poslovnom parku sa divovima kakav je 'SpaceX', nedaleko od jedne od ključnih kapija za kosmički centru Kennedy.
Ipak, 'Masten Space Systems' su bili premali i nedovoljno financirani, hrpa delova u pustinji, sa malom ekipom koja burgija, lupa čekićima i vari u svojoj maloj napuštenoj garaži u predgrađu, nedaleko od bogataša. Oni su još uvek tamo...
Naravno, DARPA je u maju 2017. odabrala 'Boeing' za Fazu 2/3 u gradnji i testiranju eksperimentalnog kosmoplana 'XS-1'. Još jednom u svojoj dugoj istoriji 'Boeing' je dobio stotine miliona, ali je 22. januara 2020. objavio da se ipak povlači iz projekta i da od programa neće biti ništa. Njihov projekat je nosio ime 'Phantom Express' i predstavljao je letilicu od 30 metara sa vertikalnim uzletanjem i horizontalnim sletanjem...
'Boeingov' predlog za eksperimantalni kosmoplov 'XS-1'.
Ali da vidimo još šta je bilo sa Mastenom i Nasom. Ostavši bez posla sa vojskom, MSS je mogao da se okrene u drugom pravcu, jer je 2014. odabran za jednu od kompanija u Nasinoj Lunar CATALYST inicijativi. Nažalost, saradnja je trajala samo do 2017. jer NASA nije želela da daje podsticaje Mastenu za hardver i softver za komercijalni lender na Mesecu, iako je već bio napravljen demonstrator nazvan 'Xeus'.
Mastenov 'Xeus' (čita se Zeus).
'ULA' i 'Masten Space Systems' su osmislili koncept lunarnog lendera koji bi koristio kriogeni dodatni stepen 'Centaur' kao lender. Koncept je bio dobar i jeftin, jer je 'Centaur' već imao moćan i proveren glavni raketni motor RL-10. Tadašnje procene su govorile da bi razvoj lendera koštao svega oko \(200 miliona. To je iznosilo samo polovinu troškova za razvoj rakete 'Falcon 9', što je opet bilo samo 1/8 troškova koje bi za isti razvoj tradicionalno potrošila NASA. 'Xeus' je trebalo da na Mesec ponese oko 14 tona tereta, ili 5 tona ako bi se koristila višekratna verzija. Razmatrana je čak i putnička verzija!
Lender 'Xeus' je trebalo da pokreću 4 mala motora 'Katana' Mastenove proizvodnje za horizontalno sletanje. Nažalost, u julu 2018. čitav projekat je zaustavljen.
Neumorni genijalac koji se ne boji ni Bezosa ni Maska je u okviru već pomenutog programa CATALYSTnapravio i mali kargo lunarni lender 'XL-1' koji bi mogao da odnese tamo do 100 kg. Imao bi 4 motora u težinu oko 2,4 tone. U aprilu ove godine NASA je odabrala ovaj lender da odnese 9 naučnih i tehnoloških instrumenata do Mesečevog južnog pola do 2022. kako bi pomogao u uspostavljanju temelja za ekspediciju sa ljudskom posadom koja bi usledila 2024. Dobili su i financijski potsticaj u vidu \)75,9 miliona za sletanje na Mesec i rad od najmanje 12 dana.
Četvoromotorni lender 'XL-1' će imati težinu 2675 kg i dimenzije 3,47×3,05×2,08 m. Ovde se vidi jedan od predloga za razmeštaj instrumenata.
Uz sve ove male rakete, 'Masten Space Systems' proizvode i nude tržištu i male trastere i raketne motore. Recimo, jeftini metanski motor 'Broadsword' koji su napravili za vojsku za njihove male satelite napravljen je od aluminijuma i ima samo 3 dela. Pravi potisak od 160 kN u vakuumu. Napravili su i čitavu seriju alkoholnih motora nazvanih 'Katana' koji se hlade sopstvenim gorivom. Za svoj lunarni program su stvorili još 2016. hipergolične motore 'Machete' od 4,4 kN koji mogu da se restartuju i koji su već istestirani.
Neviđena priča!
Mastenov motor 'Broadsword' na tečni metan tokom testiranja u Nasi.
Borac bez mane i straha, koji u garaži u kalifornijskoj pustinji pravi stvari o kojima sanjaju samo najveće kompanije na svetu.
[1] Eksperimentalni raketoplan koji bi za potrebe vojske mogao da odnese male satelite u orbitu. On bi potpuno izbacio potrebu za prvim raketnim stepenom. Program je usledio nakon nekoliko sličnih koji nisu postigli uspeh: 'Rockwell X-30' iz 80-ih i X-33 'VentureStar' iz 90-ih, ali nijedan nije uspeo zbog tehnoloških problema. Poslednji pokušaj DARPA-e je bio s programom RASCAL (Responsive Access, Small Cargo, Affordable Launch) iz 2000. sa ciljem da teret od 140 kg odnese u orbitu za manje od \(750.000.
U maju 2017. DARPA je odabrala 'Boeing' za realizaciju 'XS-1' (za sledeću fazu su dobili još \)146 miliona), sa obećanjem da će poleteti 2020. Međutim, u januaru 2020. 'Boeing' je objavio da se povlači i program je napušten. Uložene stotine miliona? 'Sve je rađeno prema zakonu...'
[2] Aeronautička kompanija koju je osnovao legendarni konstruktor Burt Rutan a koja danas pripada 'Northrop Grummanu'. Postala je slavna po nekonvencionalnim dizajnima, upotrebi nemetalnih kompozitnih materijala. Njihov je eksperimentalni raketni suborbitni avion 'SpaceShipOne'.
[3] Kompanija za razvoj komercijalnih kosmičkih letilica za suborbitne turističke letove. Krajem 2018. njegova letilica VSS 'Unity' je izvela prvi suborbitni kosmički let sa dva pilota, dosegavši visinu od 83 km, što se po američkim standardima računa za kosmos.
[4] Još jedna obećavajuća kompanija branše, koja se nažalost praktično ugasila posle iznenadne smrti 2018. glavnog finansijera Paula Allena, suosnivača 'Microsofta'. Kompanija je sarađivala sa B. Rutanom i uspeli su da naprave ogromni avion-nosač 'Stratolaunch' (sa najvećim rasponom krila u istoriji avijacije) koji je trebalo da posluži kao platforma za lansiranje orbitnih raketa 'Pegasus' i 'Dream Chaser'. Avion je lane ponuđen za produju po ceni od \(400 miliona.
[5] Masten je učestvovao u takmičenju Lunar Lander Challenge koje je organizovala NASA i 'Northrop Grumman'. Najpre su za prvu fazu (let do visine od 50 m, bočni let i precizno meko sletanje u krug prečnika 10 m ) dobili II nagradu od \)150.000, a onda za drugu fazu (simulacija leta na Mesecu, sa kraterima i stenjem u trajanju od min 180 sec.) prvo mesto od $1 miliona. Glavni konkurent na takmičenju im je bio fenomenalni 'Armadillo Aerospace' Johna Cormacka developera video igrica, koji je kasnije pisao Masku i 'SpaceX-u' i otkrio im da su mu u njegovo vreme svi govorili da je vertikalno uzletanje i sletanje užasna ideja i da treba da je napusti. 'Armadillo' je napravio 12 letilica i potrošio 50 motora.
[6] Mala privatna kompanija iz prošlog veka za razvoj raketnih motora i letilica. 2001. su napravili 'EZ-Rocket', prvi privatni avion na raketni pogon. Čak su 2015. i Kinezi investirali u njih. Posle uspeha sa raketoplanom 'Lynx', prebacili su se na razvoj motora na vodonik i kiseonik, jer je to finansirala 'ULA'. Posle kadrovskih promena kompanija je krajem 2017. bankrotirala.
KOJI TELESKOP DA KUPIM?
