Úterý 27. září 2022, svátek má Jonáš
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Úterý 27. září 2022 Jonáš

Evropa staví univerzální raketu, Češi se podílí na boosterech či deflektoru

  14:48
Několik společností z Česka se podílí na výrobě komponent pro připravovanou evropskou kosmickou raketu Ariane 6. Ta má v následujících letech nahradit současný model Ariane 5. První let se měl sice uskutečnit již letos, ale patrně se to nestihne.

Ilustrace odhození dvou bočních pomocných motorů rakety Ariane 62. | foto: ArianespaceTechnet.cz

Na vývoji nové evropské rakety se pracuje již mnoho let. Vše oficiálně začalo rozhodnutím, které Evropská kosmická agentura (ESA) přijala v prosinci 2014, ale již před tím se tento nápad široce diskutoval.

Cílem bylo vyvinout nosič, jehož výroba a provoz budou levnější v poměru k vynášenému nákladu a který pokryje širokou škálu misí včetně vynášení nákladů na nízkou i vyšší oběžnou dráhu a do budoucna bude schopen obsluhovat třeba i mise k Měsíci.

I přes narůstající konkurenci si chce Evropa ponechat samostatnost v možnosti vynášení nákladů do vesmíru, už jen proto, aby měla kontrolu nad vypouštěním vojenských a dalších družic, jejichž schopnosti nechce sdílet s nikým jiným. 

Bylo tedy jasné, že se koncept výroby musí změnit. Podobně jako u automobilového průmyslu tak bylo výhodné využít jeden díl pro více platforem, a kde to šlo, tak zmenšit množství dílů. Náklady se tak podařilo snížit, i když raketa Ariane 6 neumí přistávat s hlavním stupněm, který by mohl být znovu použit. To zatím v běžném provozu zvládá jen SpaceX.

Jak vyplývá z výše uvedeného, klíčovými požadavky při vývoji rakety byly modularita a flexibilita. Systém proto využívá některé osvědčené postupy z jiných nosičů nebo prvky, které se využijí i jinde. Příkladem je nový motor P120C, který je využit i u nové rakety VEGA C. Ta je určena pro vynášení nákladů do 2 300 kg a poprvé se má dostat do vesmíru letos. Podobně měl být využit i restartovatelný motor VINCI, se kterým se počítalo i u horního stupně (Upper Stage) vylepšené rakety Ariane 5 ME (Mid-life Evolution). Její vývoj však byl před několika lety zastaven.

Ilustrace startu rakety Ariane 6 ze své rampy na kosmodromu Kourou ve Francouzské Guyaně v Jižní Americe.

Ročně má být konsorcium schopno vyrobit asi dvanáct kompletních strojů Ariane 6.

Zatím se ale čeká na první let rakety, který byl původně naplánován na letošní rok, ale bude odsunut až na ten příští. Důvodem je především koronavirová pandemie, která v podstatě zavřela evropský kosmodrom Kourou. Zpozdily se tak práce na přípravě startovací rampy a dalších částí odletového komplexu, také se musel odložit další test jednoho z motorů a celkově se zpomalily práce na vývoji a výrobě rakety. Zda na odložení mělo vliv i to, že premiérový let Ariane 6 už byl rezervovaný pro konstelaci družic satelitního internetu společnosti OneWeb, která v březnu vyhlásila bankrot, není známo.

Stav startovacího prostoru pro Ariane 6 v březnu 2020:

Univerzální raketa

Program Ariane 6 je veden Ariane Group, která při něm spolupracuje s více než 600 společnostmi ve 13 evropských zemích. Stroje mají být schopné na všechny oběžné dráhy vynést různý náklad, od velice malých družic, které vynese v sadě najednou, až po velká zařízení s hmotností mnoha tun. Firma kvůli tomu vyvíjí různé adaptéry, které budou schopny vypustit i velké množství kusů nákladu na správnou oběžnou dráhu. 

Schéma rakety Ariane 64

Při výšce přes 60 metrů váží Ariane 6 při startu s plným užitečným zatížením téměř 900 tun, tedy zhruba o polovinu víc než letadlo Airbus A380. 

Samotná raketa se skládá ze tří stupňů. První (hlavní) stupeň vynese za pomoci hlavního motoru Vulcan 2.1 a pomocných P120C stroj za deset minut do výšky asi 200 kilometrů. Horní stupeň s motorem Vinci je pak schopen dopravit při jednom letu náklad na různé oběžné dráhy. Poslední stupeň je v podstatě kryt, který chrání satelity před tepelnou, akustickou a aerodynamickou zátěží při letu do vesmíru. Ten je vyroben z kompozitu uhlíkových vláken a polymerů.

Dvě verze

Vývoj počítá s výrobou nosných raket Ariane 62 určených pro instituce a Ariane 64, s nimiž se primárně počítá pro komerční využití. Tyto stroje se liší jednak rozměry nejvyšší části Ariane 6 – při stejném průměru 5,4 metru mohou dosahovat výšky 20 metrů (A64 i A62), nebo jen 14 m (A62) –, názvy ale souvisí především s pomocnými motory.

Závisí totiž na tom, kolik pomocných motorů (boosterů) P120C na tuhá paliva je připojeno k hlavnímu stupni. Samotný booster je vyrobený z jednoho kusu uhlíkového kompozitu, má hmotnost 142 tun včetně pohonných látek, délku 13,5 a průměr 3,4 metru.

Ariane 62 se dvěma pomocnými raketovými motory zvládne vynést na geostacionární oběžnou dráhu asi 4–7 tun nákladu. Ariane 64 se čtyřmi boostery vynese 11–16 tun, tedy zhruba dvojnásobek. Celkové náklady na start se přitom odhadují na 75, respektive 90 milionů dolarů (cca 1,75 a 2,1 miliardy korun), což je zhruba polovina nákladů oproti Ariane 5 ECA.

České komponenty

A právě u těchto boosterů se zastavíme. Jejich součástí totiž budou i dva komponenty, které se vyrábí v klatovské společnosti ATC Space. Jsou to v podstatě nosníky, které jsou vyrobeny ze slitiny hliníku, zinku, hořčíku, mědi a zirkonia, která je označována jako AA7050. Oba jsou velice důležité. 

Výrobky kladenské firmy ATC Space, které využívá raketa Ariane 6.

Jeden z nich se stará o to, aby pomocný motor držel u hlavního (prvního) stupně rakety a druhý pak drží elektromotor v boosteru. Tímto elektromotorem se řídí pohyb trysek. Oba komponenty jsou poměrně masivní. Zatímco díl držící pomocnou raketu váží 10,75 kg, ten pro elektromotor 15,8 kilogramu. Jejich velikost můžete porovnat na snímcích v galerii, kde jsme je vyfotografovali s desetikorunou. 

Kvalita materiálu i zpracování je zásadní, samotný prvek pro připojení boosteru musí při startu vydržet zatížení asi 360 kilonewtonů.

Zakřivení jejich spodní strany dává tušit, jak velký je poloměr samotného boosteru. Podívat a sáhnout si na ně můžete na pražské výstavě Cosmos Discovery, kde jsou tyto komponenty vystaveny a kde probíhala tisková konference.

Na Ariane 6 spolupracují čtyři české firmy

Od roku 2008 je Česká republika plnoprávným členem ESA. Nyní její příspěvek dosahuje 59 milionů eur ročně (cca 1,575 miliardy korun), je tedy zhruba v polovině pomysleného žebříčku přispěvatelů. Když jsme do ESA vstoupili, tak to bylo necelých 635 tisíc eur (cca 17 milionů korun). Větší část poplatků do Evropské kosmické agentury tvoří takzvané volitelné programy a devadesát procent z těchto peněz se vrací zpět českým firmám.

„Za dvanáct let se v Česku našlo na padesát firem, které aktivně spolupracují s Evropskou kosmickou agenturou,“ připomněl na konferenci Ondřej Šváb, který je vedoucím oddělení kosmických technologií a aplikací na ministerstvu dopravy. 

„Některé z nich vyrábějí různé součásti raket, lodí a především družic, jiné vyvíjejí softwarovou výbavu. Celkem se za dvanáct let zapojily do více než 350 projektů,“ doplnil.  

Hned čtyři z těchto firem se podílejí na vývoji a výrobě nového nosiče ESA. Již zmíněná ATC (zkratka z AeroTech Czech) Space je z nich největším dodavatelem, který i kvůli této zakázce postavil v Klatovech novou výrobní halu.

Už jsme také psali o společnosti MCE Slaný, která dodává výbavu pozemní části čili odpalovací rampy. Konkrétně je to zařízení pro odvod horkých zplodin ze zažehnutých motorů, takzvaný deflektor. 

Deflektor je podzemní soustava odrazových ploch, která při startu rozráží plyny do dvou výfukových kanálů. Zařízení o rozměrech 16 x 16 x 9 metrů umístěné přímo pod motory rakety musí po dobu několika sekund odolat extrémním podmínkám při plném výkonu startovacích motorů. V kritických místech je vystaven teplotě až 3 500 stupňů Celsia a tlak u odváděcích kanálů dosáhne až 10 barů, což je čtyřnásobek tlaku v pneumatikách automobilu. Horké plyny proudící deflektorem pak při zážehu motorů dosáhnou až trojnásobku rychlosti zvuku.

Další firma, jejíž výrobek je součástí startovacího komplexu, je UNEX z Uničova. Ta dodala sady podvozků pod obří pohyblivou integrační halu. „V ní se přímo na odpališti raketa připravuje na start a teprve těsně před startem na českém podvozku poodjede, aby ji startující raketa nepoškodila,“ vysvětlil použití Ondřej Šváb.

O část dodávky informačních technologií jak pro raketu, tak pro kosmodrom. se stará pražská IT firma Iguassu Software Systems.

„Několik dalších společností se právě nyní uchází o další zakázky na vybavení MLS adaptéru pro Ariane 6, ale protože výběrové řízení probíhá, nemohu být konkrétnější,“ uzavírá vedoucí oddělení kosmických technologií a aplikací na ministerstvu dopravy. 

Součástí kosmické výroby v Česku jsou dále například rolovací solární panely pro stovky družic z kunovické firmy 5M, adaptér pro vypouštění desítek malých družic z nosné rakety Vega, optické systémy, nový systém pro řízení letového provozu nad Evropou, řídicí software družic a další. Podle analýz ministerstva dopravy je návratnost kosmických investic do ekonomiky více než osminásobná.

Autor:
  • Nejčtenější

ANALÝZA: Poté, co neuspěl v té první, Putin chystá „Novou válku“

Premium Tváří v tvář dění posledních týdnů na ukrajinských frontách, vyhlásil Vladimir Putin částečnou mobilizaci. Jak...

Je redaktor užitečný idiot? Odpovídáme čtenáři rozčílenému elektromobily

Jen málokterá technologie polarizuje společnost tak jako elektromobilita. Někteří jí nekriticky fandí, jiní ji...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Nejjasnější pohled za 30 let. Webbův teleskop vyfotil prstence planety Neptun

Vesmírný teleskop Jamese Webba prokázal své další schopnosti. Americká vesmírná agentura NASA zveřejnila nové snímky...

Pozoruhodný projekt polského lehkého bitevníku Skorpion se neujal

V letech 1987 až 1995 se v Polsku pracovalo na projektu lehkého bitevního letounu PZL-230 Skorpion. Neortodoxní...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Zabte je, než vylezou na břeh. I „hořící moře“ mělo zastavit německou invazi

Seriál Po neúspěšných diplomatických nabídkách se Hitler odhodlal k vypracování plánů na invazi do Británie. Britům bylo...

Sověti ozářili Richarda Nixona radioaktivitou. Jeho agenti to zastavili trikem

Premium Při návštěvě v Sovětském svazu Richard Nixon sice přátelsky hovořil se sovětským vůdcem Nikitou Chruščovem v takzvané...

Test kočičích kapsiček. I z krmiva za deset korun může zvíře dostat vše

Premium Kočky nám sice někdy připadají mlsné, ale ony jen v miskách hledají to, co jejich tělu prospívá nejvíc: maso plné...

Extra steh po porodu navíc? Rodičky děsí ponižující husband stitch

Premium Přivést dítě na svět znamená pro většinu žen prožít si mnoho vypjatých chvil. Vyrovnat se s průběhem porodu nemusí být...

NASA v sobotu zrušila druhý pokus o let k Měsíci s ovečkou a figurínami

Vesmírná loď Orion a nosič SLS od svého pondělního odvolaného startu čekají na odpalovací rampě na další pokus o jejich...

Vědci poprvé zaznamenali náraz meteoritu přímo na povrchu jiné planety

Vědcům se vůbec poprvé podařilo zaznamenat náraz cizího tělesa do jiné planety než Země sondou, která byla na jejím...

Zemřel astronaut, který na svůj let čekal 19 let. Zrušili mu i misi na Měsíc

Ve věku 92 let zemřel minulý týden americký astronaut Don Lind. V roce 1966 se dostal do party astronautů...

Zemřel ruský kosmonaut Poljakov, rekordman v délce pobytu ve vesmíru

Zemřel ruský kosmonaut Valerij Poljakov, který drží dodnes platný rekord v délce pobytu člověka v kosmickém prostoru....

Mary Kay je 25 let na trhu! Vyhrajte a oslavte to společně s námi
Mary Kay je 25 let na trhu! Vyhrajte a oslavte to společně s námi

Mary Kay slaví 25. výročí na českém a slovenském trhu. To už je pořádný důvod k oslavě a při té příležitosti jsme si pro Vás připravili soutěž o...

RECENZE: Pro Pokáče byla O2 arena příliš velkým soustem

Z hlediska návštěvnosti skončil koncert písničkáře Pokáče v O2 areně maximálním úspěchem - pár hodin před začátkem...

Rusové v panice skupují letenky za rekordní sumy. Zájem je o jednosměrné

Ruský prezident Vladimir Putin ve středečním projevu k národu vyhlásil částečnou mobilizaci. Začne platit okamžitě a...

Mrazivá noc bez spánku a výstup na skálu. Soukalová promluvila o ztracení

Moderátorka Gabriela Soukalová (32) vyrazila na dovolenou v italském Livignu se svým přítelem Milošem a dcerkou...

Slovensko vře kvůli cenám elektřiny. Největší výrobce hrozí bankrotem

Největšímu výrobci elektřiny na Slovensku, společnosti Slovenské elektrárne, se příčí dodávání elektřiny slovenským...

Příběh Marty: Syn si přivedl domů přítelkyni, je to líná špindíra

Se synem jsme měli vždycky hezký vztah. Naším společným plánem bylo, že jednou s námi zůstane žít v našem domě v...