Soukromá společnost SpaceX získala v únoru smlouvu na vynesení nákladu do vesmíru pro NASA. Nebude to však klasická vynáška vědecké družice, ale doprava první části budoucí lunární orbitální stanice Gateway.
Podle plánu by tak měla raketa Falcon Heavy v roce 2024 vynést spojené moduly PPE a HALO v prodlouženém aerodynamickém krytu.
Přichází Gateway
Od počátku desátých let jednadvacátého století začala americká NASA a další partneři podílející se na provozu Mezinárodní kosmické stanice uvažovat o nástupci této orbitální vědecké základny, která už víc než dvacet let krouží nad našimi hlavami. Plány se postupně upravovaly a program získal od roku 2015 financování, časem se začala také vyjasňovat podoba a budoucí poloha této nástupnické stanice.
Návrhy předkládaly jednotlivé firmy i kosmické agentury. Nakonec se zůčastnění dohodli, že budoucí stanice nebude na povrchu Měsíce, ale spíš se bude nacházet v blízkosti věčného souputníka naší Země.
V roce 2017 kontaktovala NASA i různé vědecké týmy, aby se pokusily navrhnout koncepty studií, který by využívaly polohu budoucí stanice. Tentýž rok se objevila i podoba prvního modulu. Tímto modulem byl Power and Propulsion Element (PPE), tedy modul určený k tomu, aby budoucí stanici dodával elektrickou energii a zajišťoval pohon pro změny její oběžné dráhy. V roce 2019 byl kontrakt na jeho výrobu zadán firmě Maxar.
Modul PPE sice bude schopen manévrovat na oběžné dráze, ale sám o sobě by byl astronautům k ničemu. Aby budoucí měsíční stanice získala aspoň minimální ubytovací kapacity, bylo nutno zadat do výroby modul druhý, a to Habitation and Logistic Outpost (HALO). Jeho název bychom česky mohli přeložit jako obytný a logistický modul.
V červnu 2020 byla zakázka na jeho stavbu udělena firmě Northrop Grumman Innovation Systems. Plánovanou součástí stanice Gateway jsou i další dva komponenty – modul ESPRIT postaví evropská agentura ESA a modul I-Hab vzniká ve spolupráci ESA a japonské kosmické agentury JAXA. Stanice samotná je stále ve vývoji, takže další moduly ještě nemají finalizovanou podobu.
Dle plánů z roku 2019 měly moduly PPE a HALO odstartovat do vesmíru samostatně na dvou raketách. První z nich se měl vydat do vesmíru v roce 2022 a druhý o rok později. Už v první polovině roku 2020 se začaly objevovat plány, že by se moduly mohly vydat do vesmíru spolu.
V některých ohledech se jednalo o krok poměrně logický. Ušetří se jedna nosná raketa, vynechá se náročný spojovací manévr obou těles v lunárním prostoru, vynechají se i dva dokovací porty na obou modulech, nebude potřeba jeden servisní modul a jeden pohonný a naváděcí systém.
Co však změnilo původní názor NASA? Společný start obou modulů měl totiž na počátku velký háček. Neexistovala raketa s dostatečně velkým aerodynamickým krytem, který by umožnil vynesení obou modulů najednou. Vše změnily plány amerického letectva, které pro vynášení určitých vojenských nákladů požadovalo po výrobcích raket, aby měli k dispozici výrazně rozměrnější aerodynamický kryt.
Větší kryt
Aby těmto požadavkům SpaceX vyhovělo, začalo s vývojem tohoto rozměrnějšího krytu. Když se o tomto plánu doslechl v roce 2020 tehdejší přidružený administrátor NASA Doug Loverro, vytvořil tým, který měl ověřit, zda by nový aerodynamický kryt mohl být využit pro vynesení modulů PPE a HALO najednou. Všechno se zdálo v pořádku, podle pracovníků NASA rozměry nového krytu vyhovovaly, takže již nic nebránilo změnit celou koncepci a vynést první dva moduly stanice Gateway současně.
Plán společného vynesení byl jasný, bylo však nutno vybrat raketu. NASA je totiž veřejná instituce a pro vynášení nákladů musí vždy vypsat výběrové řízení. Kandidáti byli dle serveru Spaceflight Now de facto pouze tři – SpaceX s Falconem Heavy, United Launch Alliance (ULA) s raketou Vulcan a Blue Origin Jeffa Bezose s nosičem New Glenn. Nevíme přesně, kdo se účastnil soutěže o tuto misi, ale víme, že firma ULA se do ní nepřihlásila.
Ze zmíněných kandidátů je Falcon Heavy jedinou raketou, která již existuje a má za sebou potřebné letové zkušenosti, takže nebylo překvapivé, když 9. února 2021 NASA oznámila, že pro společné vynesení prvních dvou modulů budoucí stanice Gateway byl jako nosič vybrán právě Falcon Heavy.
Nejsilnější raketou současnosti je Falcon Heavy od společností SpaceX. Motory jsou uspořádány v kruhovém vzoru (od roku 2013). Falcon Heavy jsou v podstatě tři Falcony 9 vedle sebe.
Nejdražší mise SpaceX pro NASA
Celá sestava se má do vesmíru vydat nejdřív v květnu 2024. Nejpřekvapivější částí celého oznámení však byla cenovka za tuto misi – 331,8 milionu dolarů je totiž částka, kterou jsme byli zvyklí vídat spíš u rakety Delta IV Heavy. Ceny SpaceX bývaly v minulosti daleko nižší.
Dle NASA jsou v částce zahrnuty poplatky za start a další náklady spojené s touto misí. Mezi ně patří platby za předstartovní přípravy modulů (proslýchá se, že bude potřeba vertikální integrace na rampě), správu kosmodromu, pohonné látky pro moduly, komunikaci, telemetrii a platby dalším kontraktorům.
Když si tuto částku srovnáme s cenovkou mise Falconu Heavy ke kovovému asteroidu Psyché, za kterou NASA zaplatí 117 milionů dolarů, dojdeme k prostému závěru, že SpaceX výrazně zvedlo cenu za své rakety, která začíná na 90 milionech dolarů.
Jenže toto srovnání není úplně spravedlivé. V případě mise Psyché budou s největší pravděpodobností zachráněny jak boční stupně, tak i centrální. V případě mise s moduly PPE a HALO možná bude nutné obětovat centrální stupeň, což by pochopitelně navýšilo cenovku. Další rozdíl tkví ve faktu, že SpaceX zvětšeným aerodynamickým krytem zatím nedisponuje a bude ho muset vyvinout. NASA však odmítla potvrdit, že mise PPE/HALO zahrnuje také náklady na vývoj zvětšeného aerodynamického krytu.
Ale nyní již k samotnému průběhu startu. Ten se uskuteční z Kennedyho vesmírného střediska na Floridě, kde SpaceX pronajímá rampu LC-39A. Po dosažení oběžné dráhy bude sestava modulů doručena na protáhlou eliptickou subsynchronní dráhu, jejíž apogeum se bude nacházet níže než 35 786 km.
Tehdy modul PPE roztáhne sluneční panely a celá sestava začne pomocí iontových motorů pomalu upravovat svou oběžnou dráhu a v čase kratším než 360 dnů by dvojice modulů měla dosáhnout cílové orbity u Měsíce. Přesné parametry zemské orbity, na které raketa moduly vypustí, však ještě nebyly finalizovány a budou se odvíjet také od toho, jestli si bude Falcon Heavy šetřit palivo na přistání všech stupňů, nebo budou některé obětovány. NASA prý nesmí prozradit, co v tomto ohledu SpaceX plánuje.
Pro SpaceX tato mise znamená, že si na svůj seznam připíše další výjimečný start. Do této doby firma vynášela vědecké či telekomunikační družice, zásobovala ISS a dokonce dopravila lidi na oběžnou dráhu, ale nyní se bude její raketa poprvé podílet na stavbě orbitální stanice.
Toto privilegium doposud patřilo pouze nosným raketám Proton, Saturn V, Sojuz-U, Dlouhý pochod a americkému raketoplánu, které v minulosti vystavěly všechny doposud známé kosmické stanice (Saljut, Skylab, Mir, ISS či Nebeský palác). K těmto pěti nosným prostředkům tak přibude Falcon Heavy jako šestý. Zároveň SpaceX při této misi vynese svůj prozatím nejtěžší náklad v jednom kuse, jelikož celková hmotnost nákladu mise PPE/HALO se neoficiálně odhaduje na 12–15 tun.
Při misích Starlink sice hmotnost vynášených družic překračuje 15 tun, ale jedná se o soubor 60 menších satelitů, zatímco v tomto případě bude náklad tvořit pevná sestava modulů PPE a HALO. Bude tak překonán rekord z července 2018, kdy Falcon 9 vynesl družici Telstar 19V s hmotností 7076 kg.
Falcon Heavy se pak má na provozu stanice Gateway podílet ještě dalším způsobem. V březnu roku 2020 uzavřela NASA se SpaceX dohodu o tom, že prostřednictvím lodi Dragon XL budou na tuto měsíční orbitální základnu dopravovány zásoby. První taková mise má proběhnout v roce 2024 a druhá o dva roky později.
24. června 2019 |
Text byl převzat ze serveru ElonX. Před vydáním byl redakčně upraven. Originál najdete zde.
