Dnes je 15. října 2018

7:25 18:11

KOMENTÁŘ: Sokol roztáhnul křídla

11. 2. 2018

Úspěch prvního zkušebního letu dnes nejsilnějšího raketového nosiče Falcon Heavy společnosti SpaceX překvapil i samotného majitele firmy a vizionáře Elona Muska. Čekal z padesáti procent průšvih.

Hlavním úkolem startu z 6. února bylo ověření unikátní koncepce konstrukce Falconu Heavy, tedy „Těžkého sokola“, vzniklé v podstatě kombinací prvních stupňů mladší sestřičky Falcon 9 s možností návratu všech tří jednotlivých stupňů zpět na Zemi. Až na podstatně upravený centrální stupeň, tak zvaný „core booster“ (na kterém jsou jako „pomocné“ rakety zavěšeny Falcony 9), který dopadl pro nedostatek paliva mimo přistávací plošinu do moře, se zadařilo. Včetně historicky prvního hydraulického oddělení stupňů a řady dalších technických novinek.

Ostatně ani současný zážeh všech 27 motorů Merlin 1D při startu není žádná legrace. Těch 27 merlinů vyvine unisono tah 22 819 kilonewtonů, takže – klobouk dolů. A aby se neřeklo, tak místo tzv. balastu z betonu a železa se už při prvním zkušebním letu uvelebil v nákladovém prostoru Muskův elektromobil – kabriolet Tesla Roadster s figurínou zvanou Starman – a to ve skafandru, původně vyvinutém pro lety v pilotované verzi zatím jen náklaďáku Dragon. Jak je vidět, Musk má nejen smysl pro humor, ale i pro perfektní reklamu. Zatímco rakety mu vydělávají, elektromobily stále ještě polykají investice...

Sokolík dospěl

Výkony nové superrakety, vyvinuté s řadou původních inovací v raketokosmickém oboru během několika cca šesti let jsou obdivuhodné a lze konstatovat, že od dob Saturnu 5 a ruské Eněrgije tu nic podobného nebylo. Z jara 2011, kdy SpaceX poprvé představila svou vizi nosiče, tvořeného třemi trupy právě dokončeného Falconu 9, se totiž „devítka“ teprve opeřila po dvou zkušebních startech z roku 2010 a do jejího komerčního využití scházel ještě rok. Pravda, super Sokol startoval o necelých pět let později, než si optimistický Musk sliboval, nicméně oproti zdlouhavému vývoji jiných, možná konkurenčních nosičů, to je zanedbatelné zpoždění.

Jen pokud jde např. o SLS (Space Launch System) financovaný od roku 2010 z rozpočtu NASA po prezidentem Obamou skrečovaném programu Constellation (2005-2009) má v nejlehčí variantě (70 t na LEO) poprvé odstartovat v příštím roce. A je pro celou situaci symbolické, že v den startu Falconu Heavy proběhl ve Stennisově středisku teprve „další“ zkušební zážeh motoru Aerojet Rocketdyne RS-25 SLS, odvozeného od hlavního motoru Space Shuttlu (SSME) vyvíjeného už v 70. létech minulého století!

NASA počítá s prvním startem SLS – snad i s lodí Orion – na dráhu okolo Měsíce ne dříve, než v prosinci 2019, ovšem bez posádky. O čtyři roky později by měl Orion dopravit čtyři astronauty na dráhu kolem Měsíce, ale to už budou možná Muskovy nové lodě mířit na Mars. Mimochodem, jen v letošním roce přijde tato legrace NASA na více jak sedm miliard dolarů, když celý vývoj Falconu Heavy přišel Muskovu soukromou společnost na půl miliardy! Fantazie?

Falcon Heavy na rampě 39AFalcon Heavy na rampě 39A

Konkurence pokulhává

Jak už snad víte, Falcon Heavy dopraví na LEO (nízkou orbitu) až 64 tun užitečného nákladu, na tzv. Geostationary Transfer Orbit (GTO) cca 22 tun, až 16 tun na únikovou, tzv. translunární dráhu a 14 tun na přechodovou dráhu k Marsu. Dokonce přímo k Plutu může poslat tzv. „rychlou“ sondu, která nebude potřebovat gravitační urychlení od jiných planet, a to o hmostnosti až 3,5 tuny!

Mladší bratříček, Falcon 9, je v nejsilnější verzi schopen vynést zhruba tolik, co ruský Proton (6,3 t na GTO) - necelých 23 tun na LEO.

Pro srovnání: evropská Ariane 5 v nové verzi Ariane 5 ECA vynese do 12 000 kg na GTO, doposud nejsilnější americký nosič Delta IV má kapacitu 11 až 13 tun na geosynchronní oběžnou dráhu a 25 800 kg na LEO.

Modulární ruská Angara (zatím ve zkušebním provozu) může ve své zatím nejtěžší variantě při startu ze severního kosmodromu Pleseck vynést na LEO náklad 24,5 t, až 5,4 t na přechodovou GTO se třetím stupněm Briz-M, nebo 7,5 tuny na stejný orbit se třetím stupněm KVTK. Co je zajímavé, ve vývoji je také vícenásobně použitelný modul prvního stupně „Bajkal“, který má vedle raketového motoru RD-191 i proudový motor RD-33, sklopná křídla a podvozek, což umožní návrat zpět na základnu. Něco podobného ovšem už měly mít i boostery Eněrgije!

Nejnovější hráč v rangu těžkých raket, čínský Čchang-čeng 5 (CZ-5), vynese na LEO až 25 tun nákladu a na GTO si poradí se 14 tunami.

Pravda, legendární Saturn 5 dokázal v 70. letech minulého století dopravit na LEO 140 tun nákladu, z toho 45 tun k Měsíci. Sovětská Eněrgija sice byla silnější než Saturn 5, s tahem 46 MN v konfiguraci „Vulkán“ by dokázala vynést až 175 tun na nízkou oběžnou dráhu. Ale jak známo, startovala jen dvakrát, jednou s raketoplánem Buran, nikoliv však v nejtěžší variantě. Pak byl v zásadě vojenský projekt zastaven.

Nová éra kosmonautiky?

Sedmdesátimetrový kolos Falcon Heavy symbolicky startoval z někdejší saturnovské rampy 39A na Floridě, odkud létaly i raketoplány. Co je velmi zajímavé – jako boční boostery byly nasazeny už použité stupně Falconu 9 – Block 3, které prošly renovací. Což je spolu s jejich opětovným úspěšným návratem velmi významným příspěvkem ke zlevnění kosmické dopravy. Díky opakovanému použití stupňů má cena startu výrazně klesnout, až na jednu desetinu (!) částky za start na srovnatelné jednorázové raketě. Podle čerstvého vyjádření ředitelky SpaceX Gwynne Shotwellové jsou náklady spojené s kontrolou a manipulací se zachráněnými prvními stupni výrazně nižší než polovina ceny nového stupně (!) a ještě by časem měly klesat.

Zatím řádový rozdíl v ceně (už nyní u „devítky“ o 1/3) totiž znamená, že s příchodem Falconu Heavy bude existovat platforma, která bude mnohem levnější než jednorázové rakety typu Delta IV Heavy či Atlas 5 či další konkurenti. Značnou výhodou tzv. vícejádrové koncepce Falconu bude i jednotnost výroby a údržby, když umožňuje libovolně prohazovat první stupně mezi jednoduchým a trojitým systémem. A podaří-li se podle plánu vyzkoušet opětovné nasazení použitého stupně během 24 hodin, nebude mít koncepce chybu.

SpaceX tak v zásadě likviduje konkurenční nosiče svou „dumpingovou“ cenou, což bude vadit nejen americkým aerokosmickým firmám a tedy i NASA, s jejich už zmíněným systémem SLS s nosností 70 až 130 tun na LEO. Není bez zajímavosti, že i v Rusku se už ozývají lamentace nad tím, že SpaceX jim přebere komerční starty, na jejichž finančním přínosu je do jisté míry ruská kosmonautiky závislá, když vývoj moderních nosičů je ostatně finančně poddimenzovaný.

SLS v animaci startuSLS – zatím jen v animaci startu...

Zbytečná superraketa?

Samozřejmě se ozývají hlasy, proč vlastně Elon Musk Falcon Heavy vyvinul, když potenciálních nákladů o hmotnosti kolem 60 tun na LEO je jako šafránu. Zajímavější už mohou být parametry nosnosti 22 tun na GTO, či těch 16 tun na translunární dráhu a 14 tun k blízkým planetám – zejména k Marsu.

Zatím má SpaceX plánovány tři další mise verze Heavy se dvěma komerčními a jedním vojenským nákladem, přičemž dva starty mají proběhnout ještě letos. Uvidíme. Pravda, spekuluje se o možném využití Falconu Heavy k lunárním misím, nicméně Musk den před startem své superrakety oznámil, že pozastavuje vývoj pilotované verze lodě Dragon (která zatím vozí jen náklady na ISS) a tudíž i „turistické“ výlety kolem Měsíce, původně plánované už na letošní rok.

Důvod? Vývoj obří kosmické lodi BFR o nosnosti 150 tun na LEO totiž podle Muska pokročil natolik, že další vývoj kabiny Dragon se ukázal jako zbytečný, a tudíž zřejmě padly i plány na její eventuální výsadek na Marsu. A když, tak jen v nákladní či průzkumné verzi, na což by super Falcon stačil. Dokonce i výlety na oběžnou dráhu kolem Měsíce by se podle Muska, do jisté míry velmi optimistického, mohly konat už v „marťanské“ lodi za takové tři čtyři roky – třeba dříve, než se NASA odhodlá poslat tam na obhlídku své astronauty. Co by ne, že?

SpaceX totiž přestává tříštit své síly a s Falconem Heavy ani nepočítá pro pilotované lety. Spoléhá totiž na zcela nové technologie a svou energii investuje do lodě BFR. Výhodou Muskova týmu je především to, že mu do plánů na vývoj kosmických prostředků nikdo nemluví a není odkázán na vrtošivá rozhodování vládních úředníků či přeopatrných hlav, sídlících v kosmických agenturách, ať už jde o NASA, ESA či Roskosmos.

Hádejte, kdo bude první na Marsu?

Mohlo by vás zajímat

Stanislav Kužel

Letecký fanda, kitař a novinář, který patří k dlouholetým popularizátorům vědy, techniky a kosmonautiky v rozhlase či řadě časopisů. S řadou kosmonautů či astronautů se znal a zná osobně ze své rozhlasové éry, reportoval např. i kosmický let Sojuz-Apollo, start Vladimíra Remka či Jean-Loup Chrétiena. Jako první Čech si vyzkoušel simulátor kosmické lodi Sojuz (1975). Standa Kužel je m.j. i autorem několika knih (Kosmonautika za oponou, Kosmonauti Nula, science-fiction – viz antologii Slovník české literární fantastiky a science-fiction /Ivan Adamovič, Praha 1995/), povídek (viz Ikare či výběr „Kříšťálové sféry“) a řady populárně-vědeckých článků z různých oborů. Na letiště to má kousek a když s ním někdo odstartuje, rád se drží kniplu.


Témata

Kosmonautika


Zkušenosti a doplnění našich čtenářů

Přidat komentář