Najciekawsze w tej historii nie jest jednak sama kraksa, tylko to, co stało się później. Tempo odbudowy programu, równoległe prowadzenie kolejnych płatowców, a nawet gra z ograniczeniami formalnymi, które obejmują specjalną strefę wydzieloną do testów nad Bałtykiem czy zgody na loty rakietowe. Wszystko po to, aby za wszelką cenę udowodnić sens aerospike jako nowego, bardziej uniwersalnego napędu.
Co poszło nie tak z MIRA I?
Historia prototypu MIRA I przez pewien czas układała się naprawdę obiecująco. Maszyna pomyślnie przeszła wstępną fazę testów, wykonując serię lotów z wykorzystaniem czterech standardowych silników turbinowych. Problem pojawił się w momencie, gdy na pokładzie zamontowano docelowy napęd – silnik rakietowy aerospike AS-1, który był zasilany mieszanką ciekłego tlenu i nafty. Podczas startu, przy prędkości przekraczającej 160 kilometrów na godzinę, doszło do utraty kontroli i rozbicia się maszyny. Marzenie o pierwszym locie samolotu z takim napędem legło w gruzach – dosłownie i w przenośni. Był to dotkliwy cios, który unaocznił ogromną przepaść między obiecującymi symulacjami a brutalną rzeczywistością testów poligonowych.
Czytaj też: Takie szyby przetrwają impuls po atomówce. Jak nowe okna blokują niszczycielskie EMP?
Według opisów zdarzenia MIRA I nie przegrała w powietrzu z aerospike, bo do zapłonu w locie w ogóle nie doszło. Incydent wydarzył się podczas rozbiegu, przy ok. 169-170 km/h, a jako powody tej wpadki pojawiają się problemy reakcji układu kierowania podwoziem oraz wpływ bocznego wiatru, co skończyło się twardym zdarzeniem i uszkodzeniem płatowca na tyle poważnym, że firmie bardziej opłacało się przejść do kolejnych egzemplarzy niż ratować konstrukcję. Nie była to więc “weryfikacja aerospike w locie”, tylko brutalny test dojrzałości całej integracji i procedur startowych.
Nowa generacja prototypów, czyli MIRA II oraz MIRA III
Reakcja Polaris była natychmiastowa i stanowcza. Firma przystąpiła do budowy dwóch kolejnych, ulepszonych wersji maszyny. Mierzące pięć metrów długości maszyny MIRA II i MIRA III to nie proste kopie poprzednika. Ich konstrukcja została zmodyfikowana, a ich powierzchnia skrzydeł wzrosła o 30 procent, co ma poprawić stabilność w kluczowych fazach lotu. Decyzja o równoległym budowaniu dwóch identycznych prototypów jest dość pragmatycznym posunięciem. Gdyby jedna maszyna uległa awarii, program testowy mógłby być kontynuowany bez wielomiesięcznej zwłoki. Obecne wersje wykonano z włókna szklanego, co jest rozwiązaniem tymczasowym. Docelowo firma planuje użyć znacznie lżejszych i wytrzymalszych kompozytów wzmacnianych włóknem węglowym.
Projekt został znacznie ulepszony w porównaniu do MIRA, uwzględniając wszystkie dotychczasowe wnioski
— Zespół Polaris Spaceplanes
Ten “pragmatyzm dwóch egzemplarzy” ma też wymiar formalny: Polaris od początku gra o możliwość prowadzenia prób w konkretnym oknie i konkretnym reżimie bezpieczeństwa. Firma informowała m.in. o zatwierdzeniu czasowo wydzielonej przestrzeni (strefa ograniczona w rejonie Peenemünde i nad wodami Bałtyku na okres letnio-jesienny 2024 roku), a potem o uzyskaniu licencji operacyjnej na loty rakietowe dla MIRA II.
Dlaczego silniki typu aerospike to przyszłość?
Silniki typu aerospike fascynują konstruktorów od ponad siedemdziesięciu lat. Pomysł, opracowany pierwotnie przez firmę Rocketdyne, teoretycznie oferuje przewagę nad tradycyjnymi silnikami rakietowymi ze stałymi dyszami. Klasyczne rozwiązania są optymalizowane pod konkretne warunki, bo np. lot na poziomie morza lub w próżni. Aerospike radzi sobie z tym problemem, wykorzystując otaczające powietrze do tworzenia w pewnym sensie “wirtualnej dyszy”, która samoczynnie dostosowuje się do zmieniającego się ciśnienia zewnętrznego. Spaliny kierowane są wzdłuż centralnego kolca, a powietrze atmosferyczne formuje pozostałe ściany tej dyszy, zapewniając wysoką sprawność na różnych wysokościach.
Czytaj też: Kiedy fizyka spotyka patelnie. Takiej rewolucji byle naczynia w kuchni nikt się nie spodziewał
Sam Pomysł nie jest nowy, bo NASA testowała liniowe silniki aerospike Rocketdyne XRS-2200 na ziemi na początku aktualnego tysiąclecia, ale program został zawieszony, zanim technologia trafiła do rzeczywistego lotu. Teraz Polaris próbuje dokończyć to, co innym się nie udało, choć droga jest wyraźnie wyboista. Do tej pory Aerospike przegrywały szczegółami, bo obciążeniem cieplnym kolca i okolic gardzieli, trudniejszym chłodzeniem, złożonością strukturalną i tym, że integracja z płatowcem narzuca ograniczenia, których klasyczna dysza nie ma. To między innymi dlatego w wielkich projektach z końca XX wieku aerospike skończył jako udany element prób naziemnych (np. XRS-2200 dla X-33), ale cały program pojazdu został ostatecznie skasowany, zanim ktokolwiek doprowadził go do lotu.
Wizja samolotu kosmicznego wielokrotnego użytku
Ostatecznym celem firmy Polaris nie jest jedynie pobicie rekordu prędkości. Marzeniem jest stworzenie w pełni wielokrotnego samolotu kosmicznego, zdolnego do jednostopniowego wyniesienia na orbitę, startującego i lądującego na zwykłych pasach lotniskowych. Jest to wizja, która kompletnie zmieniłaby ekonomię dostępu do przestrzeni kosmicznej, eliminując potrzebę stosowania drogich, często ciągle jednorazowych rakiet. Firma zapowiadała nawet, że już w 2025 roku może rozpocząć testy większego, ośmiometrowego demonstratora o nazwie NOVA, który ma stać się podstawą przyszłego produktu komercyjnego. Plany są niezwykle ambitne, a to zwłaszcza po niedawnej porażce, ale determinacja zespołu robi wrażenie.
Czytaj też: W tym miejscu rozstrzygnie się przyszłość lotnictwa. Nie uwierzysz w te silniki nowej generacji
Nadchodzące miesiące będą kluczowe. Jeśli MIRA II lub MIRA III wzbiją się w powietrze z działającym silnikiem aerospike, będzie to przełomowy moment, który przywróci wiarę w tę technologię. Dla Polaris Aerospace będzie to przede wszystkim dowód, że nawet po bolesnej i spektakularnej porażce, konsekwentna praca i wyciąganie wniosków mogą doprowadzić do sukcesu. Ryzyko wciąż jest ogromne, ale właśnie takie podejście często popycha inżynierię do przodu.