Eurooppa haluaa avaruusaluksen ja raketit lentoon mahdollisimman nopeasti – ESAn vuosittaisessa ministerikokouksessa suuria uudistuksia

13.11.2023 klo 12.36, kirjoittaja
Kategoriat: Terveisiä kiertoradalta

Ministerit ryhmäkuvassa. Kuva: Jari Mäkinen.

Viime maanantaina 6. marraskuuta Euroopan avaruusjärjestön jäsenmaiden avaruusasioista vastaavat ministerit kokoontuivat Sevillassa harvinaisen isojen asioiden puitteissa. Paljon puhetta, pönötystä ja asioiden pyörittelyä, mutta tärkeää sellaista.

Olin paikalla kokouksessa kuulostelemassa tunnelmia, sillä kyseessä oli eräs tärkeimmistä ESA:n kokouksista pitkiin aikoihin. Ja tässä tulee pitkähkö selostus kahdesta jännimmästä asiasta: raketeista ja avaruusaluksesta.

Tällä kertaa ei väännetty rahasta, koska tulevien vuosien budjettiasioista päätettiin viime vuonna. ESA sai käyttöönsä 17 % lisää rahaa, minkä ansiosta tämän vuoden kokouksessakin uskallettiin tehdä päätöksiä.

Tosin isoimmat päätökset tehtiin nyt pakon edessä. Tilanne etenkin kantorakettien suhteen on varsin ikävä: ESA:n pääjohtaja Josef Aschbacher totesi, että kyseessä on ennennäkemätön kriisi. Eräs tärkeimmistä ESA:n tehtävistä on taata Euroopalle riippumaton pääsy avaruuteen, eli vastata siitä, että meillä on omia raketteja, joilla voimme lähettää ainakin omia tärkeitä satelliittejamme kiertoradalle.

Nyt näin ei ole. Jopa strategisesti tärkeiden Galileo-paikannussatelliittien laukaisemisessa on turvauduttu SpaceX:n puoleen. Ilman Falcon 9 -rakettia olisimme pulassa.

Ariane 6:n testikappaleen ensimmäinen vaihe teki syyskuussa koekäytön, joka onnistui hyvin. Ensilento on suunnitteilla huhtikuulle 2024. Kuva: ESA / CSG

Pikkuraketit tulevat, isompien kanssa tökkii

Tilannehan nyt on se, että 1990-luvun lopussa käyttöön tullut Ariane 5 on jäänyt eläkkeelle, ja sen seuraaja Ariane 6 on pahasti myöhässä. Siirtymä suunniteltiin alun perin sujuvaksi, mutta monista syistä johtuvien viivytysten vuoksi Ariane 6:n ensilento tapahtunee vasta ensi vuoden keväällä.

Jos lento menee hyvin, tullee raketti rutiinikäyttöön ensi vuonna, mutta jos se ei mene hyvin, niin saattaa mennä vielä vuosia, ennen kuin Ariane 6 on käytettävissä.

Samalla myös pienempi raketti Vega on vaikeuksissa. Vegan perusversio tekee enää vain yhden lennon ensi keväänä, ja sen seuraajaksi suunniteltu Vega-C on lentokiellossa viime vuoden joulukuussa epäonnistuneen laukaisun vuoksi. Jos kaikki käy hyvin, palaa Vega-C käyttöön joulukuussa 2024.

Uuden Vega-C:n ensilento heinäkuussa 2022 onnistui hyvin. Toinen lento viime vuonna taas ei. Seuraavaa lentoa saa odottaa vielä yli vuoden. Kuva: ESA / CSG

Syynä tilanteeseen ovat vuonna 2014 tehdyt päätökset Ariane 6:n kehittämisen suhteen. Ariane-raketteja on kehitetty perinteisesti siten, että Ranskan kansallinen avaruusjärjestö CNES on ollut vastuussa varsinaisesta suunnittelusta ja ESA hallinnoi ohjelmaa kokonaisuudessaan. Arianespace vastasi rakettien tekemisestä ja lennättämisestä, ja osia raketteihin tilattiin ESA:n jäsenmaista teollisen palautteen periaatteen mukaisesti.

Ariane 6:n tapauksessa ArianeGroupille (ilmailu- ja avaruustyhtiö Airbusin sekä moottorivalmistaja Safranin yhteisyritys) annetiin kokonaisvastuu raketin suunnittelusta, CNES sai tehtäväkseen laukaisualustan suunnittelun ja ESA vastasi kokonaisuuden hallinnasta.

Periaatteessa ratkaisu oli tekemistä ja suunnittelua suoraviivaistava, sillä ArianeGroupin piti hoitaa itse raketin suunnittelu, rakentaminen ja laukaisutoimet, mutta käytännössä suuri osa pienistäkin päätöksistä meni ESA:n tasolle, missä sillä mukaan tuli politiikka sekä jäsenmaiden eri intressit.

CNES:in pääjohtaja Philippe Baptiste kritisoi voimakkaasti Ariane 6:n tekotapaa juuri ennen Sevillan kokousta. Hänen mukaansa hallintohimmeli Ariane 6:n ympärillä on liian monimutkainen ja suurin yksittäinen syy raketin viivästymiseen.

Baptisten mukaan Euroopassa olisi kannattanut tehdä samoin kuin Yhdysvalloissa: Yhdysvaltain hallitus ei ole antanut esimerkiksi SpaceX:n rakettien kehittämiseen rahaa, mutta on ostanut paljon laukaisuita siltä.

Hieman vastaavasta päätettiin nyt Sevillassa. ESA sitoutuu tukemaan Ariane 6:n valmistusta aina lentoon 42 saakka, eli ArianeGroup pystyy näin suunnittelemaan tuotantoa pitkäjänteisesti.

Samaan tapaan Vega-C:n laukaisuita subventoidaan lentoon 42 saakka.

Kumpikin raketti, Ariane 6 ja Vega-C, ovat monessa mielessä tuulahdus menneisyydestä. Ne ovat hyviä raketteja, jotka varmasti tekevät työnsä ja niiden käyttö on aiempaa edullisempaa, mutta ne eivät ole uudelleenkäytettäviä ja niiden laukaisut ovat työläitä verrattuna SpaceX:n Falcon 9:ään – ne lentävät nykyisin pari kertaa viikossa. Tähän mennessä vuonna 2023 SpaceX on tehnyt jo 80 laukaisua. Ariane 6:lla voitaneen päästä kohtalaisen helposti laukaisuun kuukaudessa.

Tällaisia kalvoja on ollut esityksissä jo pitkään – tässä Kansainvälisestä astronauttisesta konfrenssista vuonna 2019. Euroopassakin tiedetään, mitä pitäisi tehdä.

Sekä ArianeGroup että CNES miettivätkin jo tapoja muuttaa Ariane 6:n ensimmäinen vaihe uudelleenkäytettäväksi. Samalla mietitään jo raketin seuraajaa, joka tunnetaan tässä vaiheessa nimellä Ariane Next. Hyvin todennäköisesti Ariane 6:n ura tuleekin jäämään paljon lyhyemmäksi kuin edeltäjänsä kolme vuosikymmentä kestänyt työrupeama.

Jos isojen rakettien kanssa on vaikeuksia, niin pienempien suhteen on paljon toivoa. Useampikin yhtiö kehittää pienten satelliittien laukaisuun sopivia raketteja, ja lisäksi näitä raketteja laukaistaisiin Euroopasta.

Norjan Lofooteilla Andøyan saarella oleva laukaisukeskus on juuri valmistunut. Saksalainen Isar Aerospace tekee sieltä ensimmäisen laukaisunsa lähikuukausina. Skotlannissa on myös uusi rakettilaukaisukeskus, ja toinen saksalaisyhtiö Rocket Factory Augsburg aikoo laukaista omaa rakettiaan sieltä.

Piirros Isar Aerospacen raketista laukaisualustallaan Andøyan saarella. Kuva: Isar Aerospace

Juuri Miura-1 -raketillaan koelennon tehnyt espanjalainen PDL Space oli hyvin esillä Sevillan kokouksessa. Ranskassa on kaksikin kiinnostavaa yritystä, Latitude ja Maiaspace, joista jälkimmäinen on ArianeSpacen tytäryhtiö.

Tukeakseen tätä orastavaa rakettialaa ESA päätti käynnistää vuonna 2025 Eurooppalaisen rakettihaasteen, European Launcher Challengen. Tarjolla on 150 miljoonaa euroa kehitysrahaa parhaalle tai parhaille ideoille.

Espanjalaisen PLD Spacen MIURA-1 oli paraatipaikalla kokouskeskuksen edessä. Tämä raketti ei kykene vielä laukaisemaan satelliitteja avaruuteen, mutta isompi versio MIURA-5 pystyy. Kuva: Jari Mäkinen

Oma avaruusalus

Viime aikoina kiinnostus omaa eurooppalaista avaruusalusta kohtaan on noussut kovasti. Useampikin Euroopan maa on ilmoittanut ostavansa lentoja astronauteilleen suoraan Axiom Space -yhtiöltä, joka käyttää SpaceX:n Dragon-aluksia. Todennäköisesti ilmoituksia uusista vastaavista lennoista tulee vielä lisää.

Euroopassa on kyllä tietotaitoa oman avaruusaluksen tekemiseen, mutta sellaiseen ei ole nähty tarvetta tähän mennessä. ESA-astronautit ovat päässeet lentämään venäläisillä ja amerikkalaisilla aluksilla.

Tosin 1990-luvun lopussa ja 2000-luvun alussa oli suunnitteilla Hermes-niminen minisukkula. Sen tekemisestä kuitenkin luovuttiin, kun kustanukset karkasivat käsistä, eikä sille nähty paljoakaan käyttöä.

Nyt harmittaa, että Hermes-sukkulan tekeminen jätettiin kesken 2000-luvun alussa. Kuva: ESA

Nyt tosin monet harmittelevat tuota päätöstä. Juttelin Sevillassa astronautti Alexander Gerstin kanssa, joka totesi, että Hermekselle olisi ollut käyttöä jo aikaisemminkin, ja etenkin nykytilanteessa olisi erinomaista, jos Euroopalla olisi oma uudelleenkäytettävä avaruuslentokone.

Amerikkalaisilta kyllä saa ostettua kyytejä, mutta olisi parempi tehdä lentoja omalla aluksella. Eikä kyse ole vain astronauttien lähettämisestä avaruuteen, vaan yleisen avaruuskyvykkyyden kasvattamisesta. Avaruustoiminnan määrä tulee lisääntymään voimakkaasti lähitulevaisuudessa, eikä Eurooppa saa jäädä siitä jälkeen.

ESA päättikin käynnistää heti hankkeen oman avaruusaluksen tekemiseksi. Kyseessä on ensi vaiheessa ilman ihmisiä lentävä rahtialus, jota suunniteltaessa kuitenkin otetaan jo huomioon ihmislennot ja jopa lennot myös Kuuta kiertävälle avaruusasemalle.

Jännää asian lisäksi on tapa, millä hanke toteutetaan. ESA pyytää ehdotuksia yhtiöiltä ja antaa ensi vaiheessa 75 miljoonaa euroa ensimmäisen vaiheen kehitystyöhön valittujen hankkeiden kanssa jaettavaksi.

Tavoitteena on lentojen aloittaminen vuonna 2028 – eli aikataulu on tiukka. Ei ihmekään, että ESAn miehitettyjen avaruuslentojen ja ns. exploraatio-ohjelman johtaja Daniel Neuenschwander sanoi hankkeen valmistelun alkavan heti viime maanantaisen päätöksen jälkeen.

ESA tekee siis nyt saman kuin Nasa vuosikymmen sitten. SpaceX:n Dragon oli aluksi vain rahtia kuljettanut kapseli, mutta siitä tehtiin nykyinen Crew Dragon.

Tiedossa on jo kolme mahdollista ehdokasta. Yksi on ArianeGroupin hahmottelema Susie, toinen Rocket Factory Augsburgin Argo ja kolmas raskalaisen Exploration Companyn Nyx.

Susie on kunnianhimoinen ja herkullinen suunnitelma. Kuva: ArianeGroup

Susie (Smart Upper Stage for Innovative Exploration) on hyvin kunnianhimoinen ja futuristinen avaruusalus, joka pystyisi pystyisi kuljettamaan seitsemän tonnia rahtia tai viisi astronauttia jopa 40 kuutiometriä tilavuudeltaan olevassa matkustamossa. Alus laskeutuisi rakettimoottoreilla pystysuoraan alas samaan tapaan kuin Falcon 9:n ensimmäiset vaiheet.

Vuoden 2028 määräaika tosin on vaikea Susielle, joten ArianeSpace on ehdottanut jo puolet siitä kooltaan olevaa rahtiversiota. Yhtiö on jo testannut Susien parimetristä pienoismallia.

Rocket Factory Augsburgin Argo-alus. Kuva: RFA

ESA on asettanut toiveeksi neljän tonnin rahtikapasiteetin uudelle alukselle, eikä mini-Susie pääsisi tuohon. Ei myöskään saksalaisten Argo, joka alustavan hahmotelman mukaan voisi kuljettaa 3,4 tonnia. Sen sijaan ranskalainen Nyx olisi sopiva.

Todennäköisesti kapasiteetti ei kuitenkaan ole olennainen asia, sillä keväällä jo asiasta puhuttaessa tavoitteena oli ensin pari tonnia, ja sitten kolme, mutta nyt siis neljä. Joka tapauksessa kapasiteetti viedä rahtia avaruusasemalle on suurempi kuin aluksen kyky tuoda tavaraa takaisin. Esimerkiksi Dragon-alukset voivat kuskata kuusi tonnia ylös ja tuoda kolme tonnia alas.

The Exploration Company esittelee mielellään kuvaa ihmisten kuljettamiseen soveltuvasta Nyx-aluksesta. Ensin lentää kuitenkin rahtiversio. Kuva: The Exploration Company

Miten käy maapalautteen?

Pääjohtaja Aschbacherin mukaan ESA tulee valittavien alusten ensimmäisen vaiheen suunnittelua, mutta sen jälkeen se vain ostaa yhtiöiden palveluita.

Myös seuraavat suuret eurooppalaiset raketit hankitaan suorilla laukaisuostoilla, ei enää erilaisilla tuilla. Rakettien laukaisun ja avaruusalusten lennättämisen pitää olla kaupallisesti mahdollisella pohjalla.

Perinteisesti ESA-hankkeissa on huolehdittu tarkasti siitä, että jäsenmaihin tulee tilauksia ESA:sta niiden maksaman osuuden mukaisesti. Tämä ei useinkaan ole edullisin tapa toimia ja lisää hankkeen byrokratiaa, mutta on ollut tärkeää etenkin pienille jäsenmaille – kuten Suomi.

Aschbacher totesikin, että uudessa suorassa tilausmallissa on vielä paljon avoimia asioita mietittävänä. Se on kuitenkin parasta Euroopan avaruusteollisuudelle kokonaisuudessa – jo uusi, pirteämpi ilmapiiri on tuonut paljon uusia ideoita ja ajatuksia esiin!

2 kommenttia “Eurooppa haluaa avaruusaluksen ja raketit lentoon mahdollisimman nopeasti – ESAn vuosittaisessa ministerikokouksessa suuria uudistuksia”

  1. Tapio sanoo:

    Ilmeisesti nähtiin edullisemmaksi ostaa laukaisuja SpaceX:ltä kun huomattiin että Ariane 6:n valmistuminen viivästyy – kuin tehdä vielä uusia Ariane 5-raketteja.

    1. Jari Mäkinen sanoo:

      Ei välttämättä edullisemmaksi, vaan koska satellitit täytyy saada taivaalle. Niiden pitäminen maassa laukaisuvalmiina on kallista, ja lisäksi osa satelliiteista (kuten Galileot) ovat strategisesti tärkeitä. Ei voi odottaa. Rakettien tekeminen on pitkä prosessi, joten Ariane 5:n tuotannon käynnistämiseen uudelleen menisi pitempi aika kuin odottaa A6:n tuloa käyttöön.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *