SpaceX se ve vývoji zcela znovupoužitelné Starship v posledních dvou letech zaměřovalo primárně na motor Raptor a horní stupeň ve formě 50 metrů vysoké kosmické lodi. Příští rok by ale měla přijít řada také na orbitální testovací lety, které už budou potřebovat nosnou raketu Super Heavy. První exemplář tohoto 72 metrů vysokého nosiče už je ve výrobě a krátké zkušební skoky by měly podle Elona Muska proběhnout už „za pár měsíců“.
Starship Mk1 a první stupeň Falconu 1
Návrh rakety prošel v posledních letech mnoha úpravami (několikrát se změnil například vzhled a počet přistávacích nohou) a nyní Elon Musk překvapil prohlášením, že Super Heavy by se nakonec měla obejít bez nohou, protože ji bude před dosednutím zachytávat mechanismus přímo na rampě.
Působí to jako šílený nápad nebo vtip, ale Musk to zřejmě myslí vážně. Co přesně prozradil o způsobu přistání Super Heavy a jak by to celé mohlo vypadat?
Bez nohou, s nohami, bez nohou...
Obecný princip přistání rakety Super Heavy bude podobný jako u prvních stupňů raket Falcon. Oficiální dokumentace z roku 2019 popisovala přistání následovně: Necelé tři minuty po startu vypne Super Heavy své motory přibližně ve výšce 70 kilometrů. Pak dojde k odpojení Starship, která ve výšce kolem 80 kilometrů zažehne motory a poletí na cílovou orbitální dráhu.
Super Heavy provede zpětný zážeh osmi středových motorů Raptor, které raketu navedou nad místo přistání. Super Heavy se mezitím dostane až do výšky 130 kilometrů, pak začne klesat rychlostí vyšší než Mach 6.
Musk doufá, že nosič bude dostatečně bytelný, aby dokázal přečkat návrat do atmosféry i bez provedení zpomalovacího vstupního zážehu, který provádějí rakety Falcon. Ve výšce kolem 8 kilometrů raketa zpomalí pod rychlost zvuku. Před přistáním ji zpomalí poslední zážeh motorů.
Podle nejnovějších informací měla mít nosná raketa Super Heavy výšku 72 metrů, průměr 9 metrů, čtyři fixní přistávací nohy a pohánět ji mělo až 28 motorů Raptor ve dvou variantách.
To už ale úplně neplatí, protože SpaceX opět koketuje s myšlenkou přistání rakety bez nohou, která vám může být povědomá, protože o ní neslyšíme poprvé. Úplně první verze nosiče, která byla představena v roce 2016 v rámci vize marsovské rakety Interplanetary Transport System, měla průměr 12 metrů a nohy neměla. Byla navržena pro přistání přímo na vypouštěcím stole na rampě, odkud by pár minut předtím bývala odstartovala. Tento způsob přistání tehdy ukazovala i oficiální animace (v čase 1:52, video by mělo začít těsně předtím).
Nosná raketa by v takovém případě měla být po přistání velice rychle zkontrolována, natankována a použita na další start. Takový způsob přistání by však vyžadoval velkou přesnost, a proto měla být raketa vybavena výkonnými metanovými tryskami pro rychlé manévrování.
Později došlo k úpravě celkového konceptu a přejmenování jednotlivých prvků. Raketa Super Heavy nakonec má menší průměr 9 metrů a má být alespoň ze začátku vybavena jen klasickými tryskami na stlačený plyn (metanové trysky by ale měly být přidány později). Elon Musk proto před časem uvedl, že Super Heavy nebude mimimálně v první verzi schopná přistávat přímo na startovní rampě. Jako další důvod odklonu od tohoto typu přistání pak Musk uvedl riziko zničení rampy v případě nezdařeného přistání.
Neoficiální render přistávající rakety Super Heavy
Nový plán tedy byl ještě letos v listopadu takový, že Super Heavy bude přistávat na zemi pomocí čtveřice fixních nohou. Místo přistání by se však nacházelo jen kousek od startovní rampy (aby nedošlo k poškození v případě selhání při přistání), ale zároveň dostatečně blízko, aby raketu dokázal přesunout na vypouštěcí stůl stejný jeřáb, který by pak před startem k Super Heavy připojil loď Starship. Přistání kousek od místa startu bylo možné vidět také v zatím nejnovější animaci o Starship z minulého roku (čas 1:00, video by se mělo spustit na čase 0:55).
Takto nejspíš budou přistávat alespoň první exempláře Super Heavy, ale Elon Musk nyní prozradil, že dlouhodobý plán je ambicióznější. SpaceX se prý pokusí chytat rakety Super Heavy pomocí mechanického ramene umístěného na věži na rampě.
Podle Muska by tato metoda měla hned několik výhod. Raketa by vůbec nepotřebovala nohy, což by snížilo hmotnost a výrobní náklady, a zároveň by rameno mohlo téměř okamžitě po zachycení přesunout raketu zpět na vypouštěcí stůl, aby mohla „do hodiny startovat znovu“.
Další výhodou pak je, že tlumiče nárazu, které by normálně musely být integrovány do přistávacích nohou, by mohly být místo toho být součástí mechanismu zachytávacího ramene, což opět pomáhá se snížením hmotnosti rakety. Absence nohou by také pravděpodobně zlepšila aerodynamické vlastnosti rakety.
Ve výsledku bude zachytávání přistání vlastně dost podobné původně plánovanému přistání přímo na rampě, ale s tím rozdílem, že požadavky na přesnost finálního manévru budou o něco nižší, neboť zachytávací rameno může nepřesnost do jisté míry kompenzovat. Elon Musk však neuvedl, jak tento koncept přistání zabrání poškození rampy v případě neúspěšného pokusu o přiblížení.
Neoficiální představa ocelových roštových kormidel na raketě Super Heavy
Řízení nosiče před přistáním budou stejně jako v případě raket Falcon zajišťovat roštová kormidla. U Super Heavy však budou mít odlišný tvar a budou ze svařované oceli místo z titanu. Jejich konstrukce nejspíš bude muset být dost bytelná, jelikož podle Muska bude raketa při přistání zachytávána právě za kormidla, která tak budou vystavena největšímu náporu a budou muset unést váhu celé rakety (která alespoň bude mít při přistání téměř prázdné nádrže).
Jak přesně by vypadala věž se zachytávacím ramenem, můžeme zatím jen spekulovat, protože Elon Musk nic moc konkrétního neprozradil. Uživatel smallstars na Twitteru nasdílel následující animaci, která znázorňuje jeho představu o tom, jak by mohl celý koncept fungovat. Video ukazuje raketu, která do zachytávacího mechanismu „zapluje“ pomocí horizontálního manévru.
Ever since @elonmusk nonchalantly commented on our booster landing that they would "try to catch the booster with the tower", @ErcXspace and I have been debating a few different solutions for a catching mechanism. This one is my favorite so far https://t.co/SzFsH40pxV
Elon Musk na animaci reagoval s tím, že raketa se bude při přistání pohybovat primárně vertikálně, takže bude potřeba, aby mechanismus byl z horní strany otevřený (na rozdíl od animace). Jak by to mohlo vypadat, ukazuje následující neoficiální render, tentokrát od uživatele ErcXspace. Ovšem i v tomto případě těžko říct, jak blízko či daleko má k plánům SpaceX.
Catch and Release.
#SpaceX #Starship https://t.co/qBe23f3j9z
Elon Musk připouští, že nohy rozhodně jsou jedním z potenciálních řešením problému přistání rakety Super Heavy, ale jeho mantra je „nejlepší součástka je žádná součástka“. Musk si zároveň uvědomuje, že nastíněný koncept přistání bez nohou je dost ambiciózní, a tak počítá s tím, že cesta k úspěchu této metody může být trnitá.
Článek vznikl pro server ElonX.cz. Před vydáním byl redakčně upraven, originál naleznete zde.
