De la motorul Raptor al SpaceX la „avionul de vânătoare pentru orbită”: noul pariu al lui Jeff Thornburg pe propulsia solar-termică

Jeff Thornburg, inginerul care a contribuit decisiv la transformarea unui proiect de cercetare guvernamentală în cel mai puternic motor de rachetă al SpaceX, încearcă acum să repete performanța la startup-ul său Portal Space Systems. Compania preia o idee lăsată deoparte de NASA și o transformă într-un sistem de propulsie de mare putere pentru următoarea generație de nave spațiale.

Portal, fondată în 2021, a anunțat joi o rundă de finanțare de tip Series A în valoare de 50 de milioane de dolari, care evaluează compania la 250 de milioane de dolari. Runda a fost condusă de fondurile Geodesic Capital și Mach33, la care s-au alăturat Booz Allen Ventures, ARK Invest, AlleyCorp și FUSE.

Compania dezvoltă o tehnologie numită propulsie solar-termică. Motoarele standard ale sateliților folosesc astăzi fie combustibil chimic, fie transformă energia soarelui în electricitate, utilizând-o pentru a alimenta propulsoare eficiente, dar cu putere redusă. Motoarele Portal ar urma însă să concentreze căldura soarelui și să o folosească pentru a încălzi un agent de propulsie, punând astfel nava spațială în mișcare la viteze ridicate.

Tehnologia este studiată în laboratoarele de cercetare guvernamentale încă din anii 1960, mai recent fiind analizată ca soluție pentru trimiterea unei sonde în spațiul interstelar, însă până acum nu a ajuns efectiv pe orbită. Thornburg, împreună cu cofondatorii Ian Vorbach și Prashaanth Ravindran, intenționează să schimbe acest lucru în următorii doi ani.

Cariera lui Thornburg a început în Forțele Aeriene ale SUA, unde a lucrat la un program de dezvoltare a unei noi generații de motoare de rachetă. Acestea se bazează pe ceea ce inginerii numesc combustie cu ciclu complet, de tip full-flow staged combustion, un concept eficient și extrem de puternic. Un deceniu mai târziu, el a fost atras la SpaceX de Elon Musk pentru a transforma aceste idei în motorul Raptor, care propulsează acum uriașa rachetă Starship a companiei.

După perioade de lucru la Stratolaunch și la Project Kuiper al Amazon, Thornburg a revenit din nou la domeniul propulsiei spațiale, concentrându-se pe următorul salt tehnologic.

În viziunea sa, propulsia solar-termică este pasul logic următor în evoluția rachetelor. NASA a studiat pe larg această tehnologie la sfârșitul anilor ’90 și a concluzionat că, în multe situații, poate oferi performanțe superioare. Dezvoltarea ei nu a continuat, deoarece nu exista suficientă cerere pentru mobilitate în spațiu, conform unui raport din 2003 comandat de NASA.

La acea vreme, sateliții și sondele spațiale erau lansați mult mai rar. Era mai simplu să se folosească o rachetă mai puternică la decolare decât să se investească în sisteme avansate de propulsie pe orbită. Acum însă, când mii de sateliți noi ajung anual în spațiu, iar armata americană cere nave capabile să se deplaseze rapid între orbite pentru a supraveghea sau a descuraja rivalii, această logică s-a inversat complet.

„It’s no longer acceptable to move slowly on orbit”, a declarat Thornburg pentru TechCrunch. „You know, China’s running circles around our spacecraft. We need equivalent capability.”

Portal a primit deja 45 de milioane de dolari finanțare strategică din partea armatei SUA, pe lângă 67,5 milioane de dolari capital privat, datorită potențialului de utilizare a tehnologiei sale în conflicte orbitale, după cum explică Travis Bales, managing director la Booz Allen Ventures.

Într-un viitor în care ar putea exista milioane de sateliți pe orbita Terrei, oferind servicii de comunicații și de calcul, operatorii vor avea nevoie de metode mai ieftine pentru a manevra navele astfel încât să evite coliziunile. Acest lucru este subliniat de Aaron Burnett, CEO al fondului de investiții aerospațiale Mach33, care vede Portal devenind un „space mobility prime”, furnizor principal de propulsie pentru o gamă largă de utilizatori.

Pentru a ajunge acolo, compania trebuie mai întâi să demonstreze că tehnologia funcționează pe orbită. Electronica de zbor a fost lansată într-o primă misiune de testare în jurul planetei săptămâna trecută, iar un alt prototip de navă este așteptat să decoleze în octombrie. Portal intenționează să prezinte un prototip operațional al motorului său odată cu lansarea primei nave SuperNova – descrisă de Thornburg drept „un avion de vânătoare pentru orbită” – planificată pentru 2027.

Compania beneficiază de progresele recente în fabricația aditivă și în știința materialelor. Acestea au permis dezvoltarea unui ansamblu compact care îmbină concentratorul solar cu duza de evacuare, sistem denumit Hex thruster, o piesă centrală a noii arhitecturi de propulsie.

Mulți pasionați de rachete consideră că sistemele nucleare vor reprezenta următoarea etapă pentru transportul în întreg Sistemul Solar. Însă provocările de reglementare și aspectele juridice ale construirii unor astfel de motoare fac proiectele nucleare mult prea costisitoare și complexe pentru un startup.

Totuși, motorul dezvoltat de Portal oferă companiei un avans în direcția unei variante de rachetă atomică: un sistem de propulsie nuclear-termică, care ar funcționa practic înlocuind căldura soarelui cu cea a unui reactor. Când guvernul american va fi pregătit să treacă la construcția unui astfel de sistem, echipa lui Thornburg va fi validat deja, direct în spațiu, multe dintre componentele critice.

„I’ll be able to help mature this technology much faster on orbit than we ever will by trying to build a $2 billion ground test facility that’s nuclear safe”, a spus Thornburg, argumentând că demonstrațiile în orbita joasă a Pământului pot accelera semnificativ dezvoltarea viitoarelor motoare nucleare.