Od rakiet do samochodów. Technologia SpaceX w latającej Tesli

16 października około godziny 3.00 czasu polskiego w ośrodku testowym SpaceX w Teksasie odbył się pokaz, który dla wielu zdawał się przeczyć prawom fizyki. Nagrania z wydarzenia były na tyle nieprawdopodobne, że niektórzy początkowo uznali je za wygenerowane przez sztuczną inteligencję.

I nie, nie chodziło o kolejny spektakularny test rakiety Starship, który zazwyczaj przyciąga uwagę świata do Teksasu. Tym razem na pierwszym planie znalazła się Tesla Roadster drugiej generacji, która, jak się okazało, ma z rakietami SpaceX więcej wspólnego, niż mogłoby się wydawać. „Kosmiczny samochód” Muska zaprezentował zgromadzonej publiczności serię krótkich lotów, skoków i akrobatycznych manewrów, które najlepiej po prostu zobaczyć na własne oczy.

Choć latające samochody nie są nowym pomysłem, a pierwsze działające konstrukcje powstawały nawet w latach 30. XX wieku, zapowiedziany jeszcze w 2018 roku rakietowy Roadster jest pod tym względem wyjątkowy. Dotychczasowe rozwiązania bazowały przede wszystkim na technologiach lotniczych, czyniąc z tych ociężałych pojazdów raczej jeżdżące samoloty niż latające samochody. W przypadku Tesli mamy jednak do czynienia z zupełnie innym podejściem, które nad wyraz dobrze oddaje przymiotnik „kosmiczny”.

I właśnie tutaj do gry wchodzą silniki manewrowe, technologia rozwijana od lat przez SpaceX. Okazuje się, że rozwiązanie polegające na wypuszczaniu gazu przez dysze, wykorzystywane i udoskonalane od dekad do manewrowania statkami kosmicznymi, może zostać przeniesione na pokład samochodu, aby przezwyciężyć siłę ziemskiej grawitacji.

W przypadku silników manewrowych Roadstera nie mówimy o tradycyjnych silnikach rakietowych wykorzystujących proces spalania, lecz o uwalnianiu silnie sprężonego gazu przez dysze z prędkością rzędu kilkuset metrów na sekundę. W zaprezentowanym prototypie wykorzystano 250 kg azotu przechowywanego w dwóch ultrawytrzymałych zbiornikach ciśnieniowych o łącznej pojemności 600 litrów, umieszczonych w tylnej części pojazdu.

„To zwieńczenie niezwykłej pracy inżynierów Tesli i SpaceX, którzy ściśle ze sobą współpracowali, aby stworzyć coś, czego nie widzieliśmy jeszcze w żadnym filmie, coś lepszego niż jakikolwiek samochód Jamesa Bonda” – mówił podczas prezentacji pojazdu Musk, szef obu firm. „Samochód jest wyposażony w silniki manewrowe do kontroli orientacji oraz główne silniki z tyłu. Dzięki temu może w zasadzie latać jak rakieta, wykonywać obroty i szalone akrobacje” – wyjaśnił.

Efekty? Przyspieszenie od 0 do 100 km/h w mniej niż sekundę. Do tego możliwość jazdy do góry kołami, pokonywania niemal pionowych powierzchni, wykonywania akrobatycznych obrotów w powietrzu, krótkotrwałego unoszenia się nad ziemią, przeskakiwania nad innymi pojazdami oraz kontrolowanego lądowania. Pojazd ma również dysponować niespotykaną dotąd przyczepnością, umożliwiającą pokonywanie zakrętów przy przeciążeniach przekraczających 2 g.

Czy latająca Tesla ma jakiekolwiek praktyczne zastosowanie?

Kto wie, być może już niedługo do wysłania Tesli w kosmos nie będzie potrzebna rakieta, jak miało to miejsce w 2018 roku, gdy podczas pamiętnego debiutanckiego lotu Falcon Heavy wyniósł Roadstera w przestrzeń kosmiczną w kierunku Marsa. Tym razem Tesla doleci tam sama.

A tak już zupełnie na poważnie, trudno wyobrazić sobie codzienne zastosowanie tej technologii w samochodach poruszających się po mieście bez napotkania poważnych przeszkód natury prawnej, infrastrukturalnej czy ubezpieczeniowej. Nie wspominając już o oczywistych obawach dotyczących wpływu takich pojazdów na bezpieczeństwo nie tylko ruchu drogowego, ale także samej infrastruktury drogowej i jej otoczenia.

Łatwiej natomiast wyobrazić sobie zastosowanie tej technologii w wyspecjalizowanych pojazdach wojskowych, ratunkowych i terenowych. Zdolność do wykonywania gwałtownych manewrów, przeskakiwania przeszkód czy krótkotrwałego unoszenia się nad ziemią mogłaby znacząco zwiększyć ich możliwości operacyjne, a charakter realizowanych przez nie misji mógłby uzasadniać związane z tym ryzyko.

Sam pojazd i wykorzystywane w nim silniki manewrowe nie są również wolne od ograniczeń technicznych. Napełnienie zbiorników gazem zajmuje obecnie od 6 do 7 godzin, choć Tesla chce skrócić ten czas do 30 minut. Według szacunków pełny zapas azotu wystarcza na zaledwie od kilku do kilkunastu sekund pracy dysz, w zależności od generowanego ciągu.

Na odpowiedź na pytanie, czy takie pojazdy w ogóle odegrają znaczącą rolę w przyszłości motoryzacji, która i bez nich przechodzi głęboką transformację, przyjdzie nam jednak jeszcze trochę poczekać. Kosmiczna Tesla Roadster Elona Muska ma wejść do produkcji w ciągu najbliższych dwóch lat, lecz biorąc pod uwagę dość swobodne podejście amerykańskiego bilionera do terminów, pierwsze egzemplarze mogą zacząć wyfruwać z hal produkcyjnych znacznie później.

Nawet jeśli do tego ostatecznie dojdzie, latający Roadster pozostanie rarytasem dla nielicznych, a jego użytkowanie będzie możliwe jedynie w wybranych jurysdykcjach. Zaprezentowana jednoosobowa wersja Rocket ma być dostępna wyłącznie na zaproszenie, podczas gdy pozostałe dwa warianty, Performance i Thrust, będą dysponować znacznie ograniczonym zestawem tych technologii.

Pierwszy otrzyma system podciśnieniowy zwiększający przyczepność, a drugi dodatkowo silniki manewrowe wspomagające przyspieszenie. Dlatego Roadster może okazać się nie tyle zapowiedzią rewolucji w motoryzacji, ile kolejnym genialnym chwytem marketingowym Muska, ale także, co ważniejsze, zapowiedzią rosnącego transferu technologii kosmicznych na Ziemię.