השיגור ההיסטורי של דז'וצ'ה-2, המשגר הסיני הפרטי העושה שימוש בדלק מתאן, הסתיים בכישלון ברביעי שעבר (14.12). המשגר של חברת לנדספייס (Landspace) אמנם המריא בהצלחה ממרכז שיגורי הלוויינים ג'יוצ'ואן שבמדבר גובי, אולם בעיה טכנית בשלב השני של הרקטה הביאה לכך שהמשגר לא הגיע למהירות הבריחה הנדרשת – וכל הלוויינים שנשא אבדו.
תעשיות החלל בעולם שואפות להסתמך יותר על דלק מתאן והסינים הם הראשונים לנסות זאת בפועל. למרות שמדובר בכישלון, מתוכננים בסין שיגורי מתאן נוספים וניתן לראות כי תוך זמן קצר תעשיית החלל הסינית זינקה וניצבת בחזית טכנולוגיות השיגורים בעולם.
המרוץ למתאן
ב-2019 הפכה חברת איי-ספייס (i-Space) לחברה הסינית הפרטית הראשונה בהיסטוריה שמשגרת לוויין למסלול. המשגר של איי-ספייס, היפרבולה-1, השתמש בדלק מוצק. דלקים מוצקים הם זולים, אמינים ופשוטים לשימוש, אלא שכוח הדחף שהם מעניקים למשגר נופל בהרבה מזה של דלק נוזלי. בנוסף, הם לא נחשבים למתאימים למשגרים מודרניים בינוניים וגדולים.
לעומת השיגור של איי-ספייס, ניסיון השיגור של לנדספייס בשבוע שעבר ניסה לקבוע מספר שיאים: השיגור הראשון בהיסטוריה של משגר מתוצרת חברה סינית פרטית המשתמש בדלק נוזלי בכלל, והשיגור הראשון בעולם של משגר המשתמש במתאן נוזלי באופן ספציפי. אבל מדוע מדובר במהלך משמעותי כל כך?
בימים אלה נערך מרוץ כלל-עולמי לפיתוח הנעה מבוססת מתאן נוזלי למשגרים – לרבות הסטארשיפ של ספייס אקס, הנויטרון של רוקט לב והוולקן של חברת ULA.
בהשוואה לשני סוגי הדלק הנוזלי הנפוצים ביותר בשיגור לחלל, המתאן חסכוני יותר מהקרוסין במונחים של המרת מסה לכוח דחף, משמע שצריך פחות דלק כדי לקבל את אותו הדחף. אלא שקרוסין מנצח אותו מבחינת כוח דחף – כלומר אפשר לשרוף יותר קרוזין בכל רגע נתון מאשר מתאן. ואילו מימן נוזלי מנצח את שניהם ביעילות, אבל מפסיד למתאן, ובטח לקרוסין, מבחינת כוח דחף.
אלא שמימן היא המולקולה הקטנה ביותר ביקום, והיא לעד תברח מבעד בקיעים זעירים במשגר – עד כדי כך שנאס"א מביאה בחשבון דליפת דלק במשגר ה-SLS. למעשה, דליפה חריגה היא שגרמה לאחד העיכובים בשיגור משימת ארטמיס 1. בעיה אחרת עם מימן נוזלי היא הצורך לקרר אותו לטמפרטורות נמוכות מאוד לפני השיגור. את המימן הנוזלי שמשמש את ה-SLS יש לקרר לטמפרטורה של 217 מעלות צלזיוס מתחת לאפס – ולהשתמש בחומר מבודד, שמוסיף למשקל החללית, כדי לשמור עליו בטמפרטורה הנכונה. במילים אחרות, מתאן יושב במקום טוב באמצע בין המימן התובעני והחמקמק לקרוסין העוצמתי והבזבזני.
למתאן יש גם יתרון ענק על פני המתחרים ברקטות לשימוש רב-פעמי: הוא לא מייצר פיח. כשקרוזין נשרף, הוא פולט פחמן עודף כפיח, שעלול להצטבר ולחסום את המנוע. מסיבה זו דלק מתאן עשוי להוזיל עוד יותר את עלות השיגור לחלל, שכן אפשר יהיה להשתמש במשגר שוב ושוב. חללית כמו סטארשיפ למשל עתידה לפי התכנון לטוס 1,000 פעמים לחלל. זאת ועוד, קל מאוד לייצר מתאן נוזלי על פני עולמות אחרים כמו מאדים והירח – בלי צורך להקפיא ולבודד אותו כמו את המימן – וגם זה שיקול לחברות כמו ספייס אקס שחושבות קדימה על עתיד האנושות בעשור הבא.
תעשיית החלל הפרטית בסין ממשיכה לחלום בענק
כאמור, לנדספייס הסינית ניסתה להפוך לחברה הראשונה בעולם שמשתמשת בדלק מתאן כדי לשגר מטען למסלול סביב כדור הארץ, אבל כשלה בכך. המשגר נשא מספר לוויינים פרטיים שיועדו למסלול מסונכרן-שמש (SSO), ונשרפו באטמוספרה. יצוין כי גם לפני ארבע שנים ניסתה לנדספייס לשגר את המשגר דז'וצ'ה – וגם אז הוא לא הצליח להגיע למסלול, למרות שבניסיון הקודם החברה השתמשה בדלק מוצק פשוט.
ממשלת סין פתחה את שוק החלל לתחרות ב-2014, ומאז תעשיית החלל הסינית מוכיחה שהיא מהשאפתניות ביותר בעולם. איי-ספייס, וואןספייס (OneSpace), גלקטיק אנרג'י (Galactic Energy) כבר ניסו או הצליחו לשגר משגרים קלים לחלל באמצעות דלק מוצק – וכך גם חברות הבת של תאגידי החלל הממשלתיים והאקדמיה הסינית למדעים, צ'יינה רוקט (China Rocket), אקספייס (Expace) ו-CAS Space.
לנדספייס הודיעה כי היא מתכננת לשגר גרסה רב-פעמית של הדז'וצ'ה, ולא ברור כיצד הכישלון בשבוע שעבר ישפיע על לוח הזמנים המתוכנן. אבל גם בהנחה שלא נראה את שיגור הבכורה של הסטארשיפ בחודשים הקרובים, ללנדספייס צפויה תחרות מבית על תואר שיגור המתאן הראשון: אייספייס הודיעה כי היא מפתחת מנוע מתאן משלה, היפרבולה-2. במקביל, בכירים מתאגיד החלל העיקרי של סין, CASC, הציגו הצעות לגרסת מתאן של המשגר העוצמתי ביותר של המעצמה – הלונג מארץ' 9.