V sobotu v 10:47 odstartovala z Floridy raketa Falcon 9 společnost SpaceX s nákladní lodí Dragon (let F9/CRS-5), která nese zásoby pro mezinárodní orbitální stanici ISS. Důležitější než tento dnes už rutinní zásobovací let, byl ovšem experiment s I. stupněm rakety. Ten měl po odpojení nákladu řízeně sestoupit a přistát na speciální nohy na plovoucí plošině ASDS velké zhruba jako fotbalové hřiště.
Vše se ovšem nezdařilo zcela podle předpokladů. Plošina byla „zaparkována“ zhruba 300 kilometrů od mysu Canaveral a první stupeň k ní sestoupil zhruba deset minut po startu, tedy podle plánu. Od zbytku nosiče se oddělil tři minuty od startu, udělal obrat, aby dostal do správné polohy a začal klesat. Vracející stupeň ovšem dopadl na plošinu tak prudce, že byl zcela zničen, poškozena byla i přistávací plocha, respektivě některá zařízení na ní (samotná loď poškozena není).
V místě byla hluboká noc, a tak ze závěru zajímavého experimentu bohužel nic neuvidíme. Šéf SpaceX Elon Musk potvrdil, že na pořízených videozáběrech nic není a odborníci musí průběh letu i příčiny neúspěchu vyvodit z letových údajů (tedy telemetrie) a trosek I. stupně. Jinak byl ovšem jako obvykle dosti optimistický „Bylo to těsné, ale tentokrát ještě ne na doutník. Do budoucna to ovšem vypadá dobře,“ napsal Musk na Twitteru. Firma i přes závěrečný neúspěch ve všech prohlášeních vyjadřuje spokojenost nad tím, kolik se toho během pokusu povedlo.
Rocket made it to drone spaceport ship, but landed hard. Close, but no cigar this time. Bodes well for the future tho.
Čas několikrát odloženého startu (naposledy toto úterý) byl dán přísnými podmínkami pro splnění hlavního cíle letu, jímž je úspěšné přiblížení a připojení lodi Dragon s nákladem k mezinárodní kosmické stanici ISS. Pokud by start nebylo možné uskutečnit ani sobotu (pravděpodobnost úspěchu byla 90 %), pak se další startovací okno pro start a optimální přílet k ISS otvíral až v úterý 13. ledna v 9:36. Nákladní modul Dragon dorazí k ISS v úterý.
Jak ušetřit motory
O možnosti návratu stupňů nosných raket a jejich dalšího využití, zejména drahých raketových motorů, přemýšleli konstruktéři již před desetiletími. Úspěšně to zvládli tvůrci amerického raketoplánu STS, kdy se vracely oba jeho boční urychlovací bloky s motory na tuhé pohonné hmoty. Zvažoval se návrat urychlovacích bloků také u ruské rakety Energija, dokonce pomocí výklopných křídel, ale zde zůstalo jen u záměru.
Přistání do mořeFalcony mají přistávat na speciálních opěrných "nohách", které firma už zkoušela na menších zařízeních (o zkouškách více zde). Konstrukce vypadá jednoduše, ale postavit ji tak jednoduché není. Musí být samozřejmě pevná, lehká (velkou část konstrukce tvoří uhlíková vlákna a lehké hliníkové voštiny) a přitom vydržet značné namáhání. Tolik protikladné cíle jednoduše naplnit nejdou, a tak nohy mají snížit nosnost stroje o celých 30 procent. (Přispívá k tomu i palivo navíc, které raketa musí nést kvůli návratu.) První zkouška jedné části systému pro přistání se odehrála už v říjnu 2013 (více o něm zde). Při ní šlo jen o to vyzkoušet řízený sestup I. stupně k povrchu. Z velké části to byl pád do atmosféry řízený tak, aby se raketa nepřetočila na bok a odpor vzduchu ji nepoškodil. Ne všechno vyšlo tehdy podle předpokladů. Lépe dopadly loňské zkoušky. |
Elon Musk a jeho tým ze společnosti SpaceX přicházejí s novinkou – při bezmotorovém sestupu bude první stupeň rakety Falcon 9 řízen čtyřmi výklopnými rošty. Tato hypersonická aerodynamická kormidla jsou každé ovládáno nezávisle a umožňují řízení rotačních pohybů ve všech třech osách.
V závěru sestupu se pak vždy na několik desítek sekund zapnou brzdící motory a stupeň by měl dosednout ve vertikální poloze na čtveřici výklopných teleskopických noh na plovoucí přistávací plošinu. Podobné zkoušky probíhaly již od roku 2012 na pevnou zemi na polygonu u města McGregor v Texasu při experimentech Grasshoper, které rovněž připravila společnost SpaceX.
SpaceX již vyzkoušela dvě dřívější měkká přistání do moře, ale přistání na plovoucí platformu, která svou polohu v oceánu udržuje pomocí motorů, je mnohonásobně náročnější, třebaže aktivní řízení a stabilizační systém umožňuje zajištění polohy plošiny s přesností kolem tří metrů. Sám Elon Musk odhadl šance na úspěch při prvním ostrém pokusu přibližně na 50%.
SpaceXSpolečnost SpaceX začala fungovat v roce 2002, především díky Elonu Muskovi. Ten zbohatl na vývoji on-line platebního systému PayPal, ve kterém měl podíl s hodnotou kolem 100 milionů dolarů. SpaceX se i přes Muskova tvrzení o "revoluci" v dopravě do vesmíru dlouho velmi nedařilo. První tři lety rakety Falcon 1 skončily v letech 2006 až 2008 explozivním neúspěchem. Nakonec se její raketa dostala na oběžnou dráhu až v srpnu 2008 a od té se Muskovi a jeho inženýrům daří téměř všechno, na co sáhnou. Falcon 1 v roce 2009 jako první raketa vyvinutá za soukromé peníze vynesla do kosmu družici . O rok později vyzkoušela společnost silnější model Falcon 9, který si vedl na jedničku už napoprvé. V prosinci 2010 navíc bez problémů vzlétl i s maketou kapsle Dragon, se kterou chce SpaceX dopravovat i lidské posádky. Firma SpaceX má zatím podle svých údajů nasmlouváno zhruba 50 letů Falconu 9 a většího plánovaného nosiče Falcon Heavy. Důležitých pro ni bylo především deset z nich, které si objednala NASA na vynesení nákladu k Mezinárodní kosmické stanici a které firmě daly finanční jistotu. Ani ve SpaceX se bez rizikové státní investice neobešli. |
Popsaný technický experiment či technická zkouška jsou velmi důležitým krokem na cestě k dalšímu zlevnění startů kosmických nosných raket. Falcon 9 slouží jako experimentální objekt, ekonomické zhodnocení lze očekávat až od nové generace nosných raket společnosti SpaceX.
Návrat prvního stupně kosmické nosné rakety na „fotbalové hřiště plovoucí na hladině oceánu“ je technickou výzvou pro konstruktéry. Přistávací plošina, vyrobená na zakázku, je dlouhá 300 stop (přes 90 metrů) a široká 100, s nastavením „křídel“ až 170. Zdá se to být hodně, ale není, vzhledem k tomu, že rozpětí „přistávacích nohou“ je kolem 70 stop (tedy cca 20 metrů).
Velmi záleží i na správné činnosti hypersonických mřížových kormidel. Jeden z techniků možná s trochou nadsázky přirovnal stabilizaci první fáze sestupu či spíše pádu k situaci, kdy bychom se snažili udržet a vybalancovat koště na dlani ruky v silné vichřici.
K chybě nesmí dojít ani v činnosti brzdicích motorů při sérii tří zážehů. Nejprve totiž musí klesající či spíše padající raketový stupeň ještě přesněji stabilizovat a hlavně snížit rychlost jeho pádu (sestupu), závěrečný třetí zážeh již nad plovoucí plošinou pak musí zbrzdit dosednutí stupně na výklopné teleskopické nohy s tlumiči až na přibližně dva m/s. A stupeň musí být po dosednutí plně stabilizován ve vertikální poloze.
Vskutku nic jednoduchého
Při předchozích zkouškách návratu raketového stupně F9 na mořskou hladinu se předpokládala přesnost dosednutí kolem deseti kilometrů, při pokusu dosednout na plovoucí platformu je nutno počítat s přesností do deseti metrů.
Dnešní zkouška je prvním krokem k tomu, aby se v budoucnosti mohly raketové stupně vracet i k přistávání na pevnině. Přes poměrně nízkou pravděpodobnost úspěchu (proto se také provádějí podobné technické experimenty) očekávají dnes konstruktéři ze společnosti SpaceX získání důležitých dat pro další vývoj zvolené technické cesty.
