Szerdán tesztelik az olcsóbb, biztonságosabb és nagyobb teljesítményű H-III rakétát. Egy Tokiótól 1000 kilométerre délnyugatra fekvő apró szigeten a japán űrkutatás az igazság pillanatára készül: egy új generációs rakéta első indítására.
A 63 méter magas és 5,2 méter átmérőjű H-III-as rakétát a Japán Űrkutatási Ügynökség (JAXA), a kormány leányvállalata fejlesztette ki, a fővállalkozó a Mitsubishi Heavy Industries közreműködésével. Az űrjármű a tervek szerint szerdán emelkedik a levegőbe a Tanegashima Űrközpontból. Sok múlik a H-III-on, amely több mint 20 év óta az ország rakétaprogramjának első jelentős korszerűsítése.
"Nagyon idegesek vagyunk. De kockázatot kell vállalnunk ahhoz, hogy valami újat hozzunk létre" - ismerte el Naohiko Abe, a Mitsubishi Heavy integrált védelmi és űrrendszerekért felelős vezetője egy nemrégiben tartott tájékoztatón, rámutatva a H-III számos újonnan tervezett alkatrészére - számolt be a Nikkei.
A kétfokozatú H-III-as rakétát úgy tervezték, hogy a jelenleg használt H-IIA erősebb, olcsóbb és biztonságosabb alternatívája legyen, szem előtt tartva a műholdak kereskedelmi célú indítására vonatkozó szerződések elnyerését. A rakéta várhatóan szerepet játszik majd a Hold körüli pályára állított új űrállomás megépítésében is, amely még ebben az évtizedben elkészül.
A kereskedelmi indítási szolgáltatások iránti kereslet nagyobb, mint valaha. Több vállalat telepít műholdas konstellációkat az internetes szolgáltatásokhoz, mint például a OneWeb és a SpaceX Starlink, miközben a kormányok az ukrajnai háború és a Tajvan körüli feszültségek miatt erősítik katonai képességeiket az űrben. Oroszország eközben tavaly, az ukrajnai inváziót követően visszavonta Szojuz hordozóeszközeinek használatát a nemzetközi hordozórakéta-piacról.
"Kétszer annyi megkeresést kapunk a szolgáltatásunkkal kapcsolatban, mint mielőtt Oroszország kivonult" - mondta Iwao Igarashi, a Mitsubishi Heavy integrált védelmi és űrrendszerek üzletfejlesztési főigazgatója.
De még a Szojuz nélkül is intenzív verseny várható. Az amerikai SpaceX már piacvezetővé lépett elő, 2022-ben 61 indítással. Több új és korszerűsített rakéta szűzfelbocsátása is várható idén. Az Egyesült Államokban már majdnem készen állnak tesztelésére a United Launch Alliance által kifejlesztett Vulcan Centaur és a Blue Origin által összerakott New Glenn. Európa az ArianeGroup által kifejlesztett Ariane 6-tal versenyez. A SpaceX Starshipje, egy teljesen újrafelhasználható szupernehéz rakéta tesztindításra szintén hamarosan kerülhet.
A Mitsubishi Heavy célja, hogy olyan H-III ride-share szolgáltatásokat kínáljon, amelyekben egy rakéta több műholdat szállít. Az új járművek első indításai mindig nehézségekbe ütköznek, különösen, ha olyan sok új alkatrész van bennük, mint a H-III-ban.
Annak érdekében, hogy az indítási költségeket 50 millió dollárra, azaz a H-IIA-nál 50 százalékkal alacsonyabbra csökkentse, a Mitsubishi a H-III elektronikájának 90 százalékához, például az érzékelőkhöz, autóipari alkatrészeket használt. Abe szerint az autóipari alkatrészek ellenállnak a rezgéseknek, a nedvességnek és a magas hőmérsékletnek. Az alkatrészek elrendezését megváltoztatták, hogy csökkentsék a szükséges vezetékek mennyiségét, a szegecselést pedig automatizálták a költségek csökkentése érdekében.
A H-III leginnovatívabb aspektusa azonban a meghajtása. Ez a világ első olyan rakétája, amely "expander-ciklusú" rendszert használ főhajtóműként, a legtöbb rakéta által használt mini hajtómű helyett. A hagyományos rendszerben a mini hajtómű magas hőmérsékletű, nagy nyomású üzemanyagot présel a fő kamrába, ahol az meggyullad, és a rakéta tolóerejét adja. Ez az elrendezés bár hatékony, de robbanásveszélyes.
Az expanziós ciklusú hajtóműben az üzemanyag az égéstér falain keresztül áramlik, hogy hőt vegyen fel és nyomást adjon az üzemanyag-szivattyú meghajtásához. Ezt a módszert kevésbé tartották alkalmasnak a tolóerő előállítására, mint a hagyományos kétfokozatú hajtóműveket, és alkalmazását a rakétaindítás második fokozatára korlátozták. A Mitsubishi Heavy ezt úgy kompenzálta, hogy az égéstér falán számos apró barázdát tervezett, amelyeken keresztül a folyékony hidrogén áramlik, így több hőt és nyomást tud felvenni a szivattyú meghajtásához. Ennek eredményeként a H-III első fokozatának 50 százalékkal nagyobb a tolóereje, mint a hagyományos minihajtóműves elrendezést használó H-IIA-é.
A Mitsubishi Heavy szerint az expanderciklusú hajtómű egyszerűbb kialakítása miatt kevésbé hajlamos a robbanásokra. "Ez egy tipikusan japán innováció. Jók vagyunk a részletes munkában" - mondja Yasunobu Matogawa, a JAXA professor emeritusa. A JAXA és a Mitsubishi Heavy két nap múlva be akarja bizonyítani, hogy a H-III egyszerre innovatív és megbízható, de a start csak az első lépés lesz.
A H-III várhatóan nem csak kereskedelmi célú indításokat fog végezni. Első indítása a Daichi 3 földmegfigyelő műholdat hivatott napszinkron pályára állítani. A műhold egy infravörös érzékelőt is hordoz majd, amelyet a japán védelmi minisztérium a rakétatámadások korai előrejelzésére fog használni.
Az űrkutatás várhatóan központi szerepet játszik majd Japán tervezett védelmi fejlesztésében, amellyel a Kína, Oroszország és Észak-Korea jelentette fenyegetésekkel szemben kíván fellépni. A kormány azt tervezi, hogy 2028-ig megduplázza a hírszerző műholdak számát 10-re, és geostacionárius pályán megfigyelő műholdakat fog üzemeltetni. A H-III elengedhetetlen lesz ezekhez a küldetésekhez. Emellett szerepet szánnak neki a Gateway-ben, az új Hold körüli pályára állított állomás létrehozásában is, amelyet az Egyesült Államok tervez megépíteni.
