První start Falconu 9 se nepovedl, ale to nezastavilo úsilí společnosti SpaceX v plánech na dobývání vesmíru. Jak první start proběhl a jak vznikl Falcon 1, jste si mohli přečíst v prvním dílu s názvem Svou první raketu zaparkoval Elon Musk před budovu ministerstva dopravy. Nyní příběh této rakety dokončíme.
Druhý start Falconu 1
Další Falcon 1 byl připraven na Omeleku v lednu 2007, kdy byl vztyčen a podstoupil tankovací zkoušku. Vynesen měl být satelit Demo-2, další náklad pro agenturu DARPA. Plánovaný statický zážeh však musel být odložen kvůli selhání trysky na druhém stupni (součástí odpočtu je totiž i test naklánění trysky). Raketa byla následně dopravena zpět do hangáru a celý start byl odložen až na březen. Konečně 17. března úspěšně proběhl statický zážeh a bylo tedy možno přikročit ke startu.
První pokus o start proběhl 19. března 2007 ve 23:00 GMT, ale byl nejprve odložen o 45 minut a posléze 62 sekund před startem zrušen kvůli chybě počítače. Další pokus měl být o den později, 20. března ve 23:00, ale byl odložen o 65 minut kvůli problému s komunikací jednoho ze satelitů NASA a systémem TDRS. Start 21. března v 00:05 byl zrušen sekundu před startem a po zážehu motoru. Analýzou bylo zjištěno, že příčinou přerušení startu byl nízký tlak ve spalovací komoře způsobený nízkou teplotou paliva RP-1. Část paliva byla odčerpána a zase vrácena do nádrží a bylo rozhodnuto uskutečnit další pokus o dalších 65 minut později, v 01:10 GMT.
Následoval zážeh motoru Merlin 1A a druhý Falcon 1 se vznesl k obloze. První stupeň tentokrát fungoval správně a v čase přibližně 2 minuty 40 sekund po startu došlo k vyhoření paliva. Potom následovalo rozdělení rakety, při kterém vzdalující se první stupeň rakety rotoval rychleji, než se čekalo a ťuknul mezistupněm do niobové trysky motoru Kestrel na horním stupni. Toto způsobilo postupně narůstající vibrace, ke kterým přispělo související šplouchání paliva v nádrži. To vedlo k předčasnému zhasnutí motoru minutu a 55 sekund před jeho plánovaným vypnutím.
Raketa ve výsledku měla rychlost 5,1 km/s, ale pro dosažení oběžné dráhy bylo zapotřebí 7,5 km/s. Přes toto selhání druhého stupně bylo dosaženo velké řady milníků. Raketa úspěšně překonala Max-Q, poprvé také první stupeň úspěšně vykonal svou práci, došlo k separaci stupňů, zážehu druhého stupně a odhození aerodynamického krytu. SpaceX tento let charakterizovalo jako testovací, a tudíž úspěšný, jelikož se podařilo otestovat 95 % všech systémů. Už při této misi se také SpaceX pokusilo o záchranu prvního stupně. Ten se však nepodařilo po přistání najít. Stupeň byl sice vybaven padáky, nicméně GPS lokátor na jeho palubě nebyl funkční, takže veškeré vynaložené úsilí bylo marné.
Třetí start Falconu 1
Třetí start následoval víc než 15 měsíců po předchozím. Důvodem bylo dokončení vývoje motoru Merlin 1C a jeho integrace s raketou. Nový motor Merlin 1C disponoval lehce zvýšeným tahem 349 kN a používal regenerativní chlazení trysky a spalovací komory. SpaceX provedlo ještě jedno vylepšení rakety, nasadilo totiž do druhého stupně vylepšený motor Kestrel, později mu začne říkat Kestrel 2. Motor druhého stupně dostal do vínku o malinko vyšší tah a měl i vyšší specifický impuls.
Raketa byla už v dubnu 2008 dopravena na Omelek, aby mohla podle původního plánu odstartovat v červnu. Tento termín se nicméně ukázal nerealistický a teprve koncem června byl proveden statický zážeh. Poté měl následovat start, který byl nicméně odložen o jeden měsíc. SpaceX totiž nalezlo drobnou vadu na svaru trysky motoru Kestrel, takže bylo nutné přikročit k jeho výměně. Do poslední chvíle se zákazník také rozhodoval, který náklad bude raketou vynesen. Kandidáti byli totiž celkem tři: Trailblazer, CUSat a PnPSat-1. Defakto se však rozhodovalo pouze mezi CUSatem a Trailblazerem, PnPSat-1 byl vyřazen, protože nebyl včas dokončen. Ke startu byl nakonec vybrán Trailblazer. Přesto se pomyslným vítězem nakonec stal CUSat, protože se jako jediný z nich dostal na orbitální dráhu v rámci pozdější mise CASSIOPE v roce 2013 pomocí Falconu 9.
Bylo rozhodnuto, že třetí start Falconu 1 se uskuteční 3. srpna 2008. První pokus o start byl odložen kvůli neočekávaně pomalému tankování helia, které vystavilo palivo a kapalný kyslík kryogennímu heliu. Ale protože bylo ve stanoveném okně pořád dost času, byl odpočet restartován. Přesto nedošlo ke startu ani na druhý pokus, protože půl sekundy před vzletem byl odpočet zastaven kvůli chybnému senzoru. Po odstranění problému byl odpočet znovu zahájen.
Falcon 1 na rampě na atolu Kwajalein
A tentokrát se už start podařil, v 5:34 SELČ se raketa Falcon 1 odlepila od startovní rampy. První stupeň s novým motorem fungoval správně a v čase T+158 sekund došlo k vypnutí hlavního motoru. O sekundu a půl později následovalo oddělení stupňů. V té chvíli však došlo k tomu, co nikdo nečekal.
Na rozdíl od ablativního chlazení motoru Merlin 1A byl motor Merlin 1C chlazen palivem procházejícím skrz kanálky v něm (regenerativně). Toto zbytkové množství paliva se spolu s tím, které zbylo v přívodním potrubí, dostalo do motoru a v kombinaci se zbytkovým množstvím kyslíku vytvořilo velmi malý tah, který však stačil k tomu, aby první stupeň udeřil do již zažehnutého druhého stupně a poškodil jak motor Kestrel, tak samotný druhý stupeň.
Aby bylo možné této nehodě do budoucna zabránit, stačilo přitom změnit jeden řádek v řídícím softwaru. Sekvence byla upravena tak, aby po vyhoření prvního stupně rakety následovalo oddělení stupňů až po pěti sekundách. V případě třetí mise byla tato pauza o 3 a půl sekundy kratší, a to rozhodlo o nezdaru. Při třetím letu také mělo dojít k pokusu o záchranu prvního stupně, bohužel, zážeh motoru druhého stupně spálil padák na prvním stupni a k pokusu tedy nemohlo dojít.
I když šlo o neúspěšný start, zákazníci vyjádřili SpaceX podporu. Firma tehdy dokonce uváděla, že po každém byť neúspěšném pokusu o start získala další zájemce o vynesení nákladu. SpaceX se však po třech nehodách nacházelo na hranici krachu a mělo peníze už jen na jeden start. Budoucnost firmy tedy závisela na výsledku čtvrté mise.
Kalendář na stole ukazoval polovinu září 2008 a kalifornská firma SpaceX se připravovala na tichomořském ostrově Omelek na další start rakety Falcon 1. Předchozí tři mise byly neúspěšné, ta poslední se odehrála počátkem srpna. Na rozdíl od předchozích neúspěchů se firmě podařilo poměrně rychle identifikovat příčinu a podniknout nápravné opatření. Díky tomu, že hardwarové úpravy nebyly třeba a stačilo trochu změnit software, mohlo se bez jakýchkoliv odkladů přikročit ke čtvrtému startu.
Neúspěšná třetí mise však s sebou přinesla také několik následků. Původně měl být při čtvrtém startu vynesen náklad pro komerčního zákazníka, na oběžnou dráhu se měla dostat malajská družice RazakSAT-1, jenže tyto plány musely jít po neúspěchu třetí mise stranou. Bylo tedy rozhodnuto narychlo vyrobit hliníkovou maketu nákladu jménem RatSat, která měla být dopravena na oběžnou dráhu.
V této chvíli však už SpaceX neusilovalo jen o uskutečnění prvního úspěšného startu Falconu 1. Spolu s touto raketou totiž SpaceX již několik let vyvíjelo daleko silnější Falcon 9, jehož start se blížil mílovými kroky. Za vedení firmy asi nejlépe shrnul celou situaci Elon Musk, který krátce po třetím selhání oznámil tisku, že je lepší, když firma tuto nepříjemnou lekci se selháním malého Falconu 1 získá teď, než aby se jí dočkala v desetinásobném měřítku o něco později s Falconem 9.
V závodě SpaceX v té době již nějakou dobu probíhala výroba pátého exempláře Falconu 1 a očekávalo se, že tento nosič bude připraven již v lednu následujícího roku. Za pár týdnů měla být zahájena výroba exempláře šestého. SpaceX se v té době podařilo dosáhnout stabilní výrobní tempo tří raket ročně a očekávalo, že v roce 2010 bude vyrobeno čtyři až šest kusů.
Raketa Falcon 1 určená pro čtvrtou misi v továrně Hawthorne před odesláním na ostrov Omelek
Vraťme se však nyní zpátky na ostrov Omelek, kde stála na rampě připravená raketa Falcon 1, která čekala na svůj čtvrtý start.
Čtvrtý start
Pro tento start dostala firma čtyřdenní startovní okno na konci září 2008. Pokud by se jí ovšem nepodařilo během těchto dní start uskutečnit, musela by čekat až na druhou půlku října. V té chvíli by totiž dostala přednost raketa Pegasus s misí IBEX. Další události už následovaly v rychlém tempu. 20. září byl proveden statický zážeh, který podle očekávání proběhl bez výraznějších potíží, ale přesto se SpaceX rozhodlo vyměnit komponentu ve druhém stupni. Dle Elona Muska zde byla dobrá šance, že start proběhne bez problémů, i kdyby původní díl zůstal na raketě, ale SpaceX chtělo být extrémně opatrné. Problém byl odstraněn a pokračovaly přípravy ke startu.
29. září 2008 v 01:15 SELČ se zažehly motory Falconu 1 a následoval start. SpaceX si mohlo postupně „odfajfkovávat“ jednotlivé splněné fáze letu a potom konečně, 9 minut a 31 sekund po startu, dosáhl druhý stupeň s nákladem oběžné dráhy 330 × 650 km × 9°. Výsledná dráha byla o 30 km v apogeu nižší, než se původně předpokládalo. Stalo se tak v důsledku zhasnutí motoru Kestrel o 8 sekund dříve, než bylo uvedeno v informacích o misi, které obdržel tisk.
Potom následovala 43 a půl minuty dlouhá přeletová fáze, po které se naposledy zažehl motor Kestrel a zvýšil apogeum na konečných 621 × 643 km × 9.35°. A bylo to. Startupová společnost pouhých 6 let po svém vzniku poprvé dosáhla oběžné dráhy pomocí své vlastní, soukromě financované rakety na kapalná paliva. Mimochodem, přidání delší pauzy po oddělení stupňů nebylo jediným rozdílem mezi třetím a čtvrtým startem. Došlo ještě k jedné změně, neboť oficiální logo mise poprvé obsahovalo čtyřlístek pro štěstí. Od té doby se tento symbol používá na všech emblémech misí firmy SpaceX.
Odpojení hmotnostní a rozměrové makety od druhého stupně nikdy nebylo plánováno, přesto raketa úspěšně vyslala povel k jejímu odpojení, jak měla naprogramováno. Je také dobré zmínit, že po odložení startu RazakSATu se přihlásili jiní zákazníci, kteří si chtěli při čtvrtém startu nechat vynést svůj náklad. Protože však pro SpaceX byl cennější čas než peníze, které obdrží za vynesení nákladu, rozhodlo se startovat s hmotnostní maketou. Příprava nové mise pro jiného zákazníka by totiž zabrala i řadu měsíců.
Pátý start
Po čtvrtém startu trvalo ještě další týden, než byla vyhodnocena všechna data a bylo tedy možné potvrdit, že všechno šlapalo jako na drátkách. Další plánovanou misí byl RazakSAT, který měl startovat začátkem roku 2009. V létě potom měl přijít šestý start pro ministerstvo obrany a při sedmém podzimním startu měl být vynesen satelit pro komerčního zákazníka. V roce 2010 měl Falcon 1 startovat už každé 2–3 měsíce. V lednu 2009 také vyšlo prohlášení Elona Muska, že by se při následujícím pátém startu rád pokusil o záchranu prvního stupně. Dokonce uvedl, že i druhý stupeň je navržen pro znovupoužití, i když v jeho případě se jedná ještě o daleko větší výzvu.
Zkušební spojení prvního a druhého stupně Falconu 1 pro pátou misi
V březnu 2009 byl upřesněn termín pátého startu na duben. Vše zprvu vypadalo dobře, a proto již 15. dubna mohlo dojít ke statickému zážehu, nicméně osud rozhodl jinak a o dva dny později byl start odložen o 6 týdnů. Důvodem odkladu byly nadměrné vibrace. Problém byl odstraněn dodatečnou izolací adaptéru, ale kvůli jeho instalaci nemohly být vyneseny dva plánované cubesaty CubeSat a InnoSat.
Pátý start se nakonec uskutečnil 14. července 2009 v 05:35 SELČ a vše opět probíhalo jako na drátkách. SpaceX si tímto krokem připsalo druhý úspěšný start v řadě a první, při kterém raketa vynesla i komerční náklad. Plány s raketou byly i nadále veliké.
Další plány s raketou Falcon 1
Dalším plánovaným startem na rok 2010 byl premiérový start vylepšené verze Falconu 1 nazývaný Falcon 1e (tuto raketu jsme popisovali v seriálu Zrušené projekty). V seznamu letů z roku 2009 byl naplánován až po startu mise COTS-1 rakety Falcon 9. Raketa Falcon 1 měla v nové verzi vlastně narůst do výšky asi o 7 metrů důsledkem zvětšení nádrží prvního stupně.
Raketa by tím získala vyšší nosnost a plánován byl také nárůst výkonu prvního stupně. Nosič měl disponovat i větším aerodynamickým krytem, na rozdíl od hliníkového krytu Falconu 1 měl Falcon 1e dostat už kryt kompozitní. Ač mělo tedy SpaceX v tuto chvíli v rukou funkční raketu Falcon 1, přesto se nad jejím osudem již začínala stahovat mračna.
Konec Falconu 1
První kroky k ukončení vývoje a provozu Falconu 1 přišly již v září 2010, kdy bylo oznámeno, že raketa Falcon 1 bude definitivně nahrazena vylepšenou verzí Falcon 1e. Pro zákazníka to sice znamenalo vylepšení výkonu, ale také nárůst ceny z 8 na 11 milionů dolarů za start. Dále bylo v tento moment nutno brát do úvahy, že SpaceX již několik let souběžně vyvíjelo daleko silnější nosič Falcon 9, který si v červnu 2010 odbyl svou úspěšnou premiéru. A v porovnání s tímto mohutným nosičem byl Falcon 1 pouhá hračka. Podrobněji jsme trampoty vývoje Falconu 9 popisovali v samostatném článku.
Porovnání Falconu 1 s různými variantami rakety Falcon 9 a Falcon Heavy
V srpnu 2011 potom přišel definitivní konec. Na 25. konferenci o malých satelitech prohlásil Dustin Doud, manažer podnikového rozvoje ve SpaceX, že SpaceX nabízelo Falcon 1e po dlouhou dobu a nedokázalo pro něj zajistit dostatečný počet zakázek, aby se vyplatilo udržovat jeho výrobní linky. Slíbil, že pokud se situace změní, rozhodnutí o zastavení výroby Falconu 1e se změní. Ale jak všichni víme, k tomu už nikdy nedošlo. Zároveň však dodal, že to samozřejmě neznamená, že by SpaceX ignorovalo trh malých satelitů, SpaceX bude nadále nabízet jejich vynesení jako sekundární náklad při misích Falconu 9. O několik let později tuto informaci potvrdila i prezidentka SpaceX Gwynne Shotwellová, která oznámila, že Falcon 1 nebude oživen.
A to byl konec Falconu 1 i nikdy nerealizovaného Falconu 1e, který SpaceX připravovalo. Bylo to velké dobrodružství, kdy se SpaceX stalo ze skupiny snílků opravdovou společností, která je schopna zajistit zákazníkovi dopravení nákladu na oběžnou dráhu. Během té doby také získalo SpaceX obří kontrakt na vývoj rakety Falcon 9 určené pro zásobování ISS. A samotná raketa Falcon 1 věnovala do vínku svému většímu bratříčkovi i silný raketový motor Merlin 1C, který potom následující 3 roky Falcon 9 používal. Naštěstí i v tomto případě platilo úsloví, že na každém konci je pěkné, že něco nového začíná. A o tom, že raketa Falcon 1 má důstojného nástupce, snad dnes již nikdo nepochybuje. Falcon 9 má od té doby za sebou přes 160 startů, z čehož posledních 136 v řadě proběhlo bez nehody.
V seznamu letů zůstalo po raketě Falcon 1 několik nerealizovaných misí pro platící zákazníky. Některé z nich byly nakonec vyneseny pomocí Falconu 9 – družice Formosat-5 odstartovala v roce 2017 a 18 družic Orbcomm bylo vyneseno v rámci dvou misí (Orbcomm-1 a Orbcomm-2) – ostatní nevyřízené mise Falconu 1 byly zrušeny nebo přesunuty na konkurenční rakety.
Text byl převzat ze serveru ElonX. Před vydáním byl redakčně upraven. Originál najdete zde a zde.
