Falcon 9 nemá jen extrémně nízké výrobní a provozní náklady, ale o parník kraluje pomyslné kosmické říši. Z letošních 287 pokusů o orbitální start na celém světě připadá na Falcon 9 plných 155 letů. Se stoprocentní úspěšností.
Čínská lidová republika přitom pro naplnění svých kosmických ambicí nosič podobných parametrů jako Falcon 9 potřebuje. Už jen proto, aby mohla rychle vybudovat obří družicové megakonstelace čítající desítky tisíc satelitů. Mimochodem, nesází na jeden, ale nejméně na tři takovéto systémy, což potřebu množství levných a spolehlivých startů jen zvětšuje.
Pokud zůstaneme u Falconu 9, tak z letošních 155 startů (stav k 3. prosinci) bylo věnováno vynášení stovek a tisíců družic Starlink rovných 113 startů. Krom toho Falcon 9 několikrát posloužil i k vynesení jejich dedikované armádní verze (Starshield) nebo k dopravě družic konkurenčních systémů (například Amazon Leo, dřív Kuiper) na orbitu. Čína by sto či dvě stě startů raket podobné třídy ročně bez problémů „uživila“.
Americká raketa Falcon 9, kterou Cučchüe-3 do značné míry kopíruje
Rychle připravená raketa
Firmu LandSpace Technology Corporation, vystupující pod obchodním názvem LandSpace, založil v roce 2015 v Pekingu jistý Zhang Changwu. Těžko říct, nakolik je skutečným vizionářem a nakolik jen „bílým koněm“ nové čínské kosmonautiky. Krom toho, že vystudoval podnikání na Tsinghua University v Pekingu a následně pracoval v bankovním sektoru, může něco málo naznačit skutečnost, že jeho tchán (vojenský důstojník) dřív působil v čínském raketovém a kosmickém programu. Nic dalšího netušíme.
Víme jen, že firma LandSpace dokázala získat v několika kolech skoro půl miliardy dolarů investic. A to se bavíme jen o kapitálovém vkladu, další nepeněžní plnění (například přístup k již vybudované infrastruktuře kosmodromů nebo ke zkušebním stavům) získala od státních orgánů.
Svoji první kosmickou raketu Cučchüe-1 (Rumělkový pták, anglický přepis Zhuque) dokázala LandSpace nachystat k letu během pouhých tří let od založení, startovala 27. října 2018. Opět: bez pomoci „shora“ by to nešlo, protože nosič podle dostupných informací využívá motory z vojenské rakety středního doletu Dongfeng 26 (Východní vítr). Samozřejmě že přístup k podobné technologii nezíská každý. Třístupňová raketa na tuhé pohonné látky (výška 19 m, průměr 1,35 m, startovací hmotnost 27 t) měla teoretickou nosnost 300 kg na nízkou oběžnou dráhu. Letěla ale jen jednou, a to neúspěšně: vinou závady na třetím stupni nedosáhla oběžné dráhy. Jaký to mělo smysl? Získání zkušeností s provozem nebo ověření avioniky/elektroniky. Mnoho jiných začínajících firem šlo stejnou cestou, kdy první vyvinutou raketu nakonec rychle opustily.
LandSpace se každopádně stala první čínskou soukromou firmou, která se o start na oběžnou dráhu pokusila.
Metanová premiéra
Mnohem úspěšnější byla nástupnická raketa Cučchüe-2, která už využívala původní technologii „Made in LandSpace“. Jde o nosič střední třídy při průměru 3,35 m, výšce 49,5 m a startovací hmotnosti cca 216 t může na orbitu dopravit 4 t (u novější verze Cučchüe-2E až 6 t) nákladu. Pracuje s motory TQ 12 (Tianque 12, Nebeský skřivan): čtyři v prvním stupni, jeden ve druhém. Jde o první kapalinové raketové motory vyvinuté čínskou soukromou firmou.
Mnohem podstatnější ale je, že raketa Cučchüe-2 využívá ve dvou stupních jako pohonnou látku kapalný kyslík a metan. Tedy kombinaci, které se celý svět až donedávna vyhýbal pro složitost jejího zvládnutí, ale na kterou dnes přísahá každý. Podívejte se do Spojených států: v prvním stupni ji využívají stávající rakety Vulcan i New Glenn, Starship ji má ve stupních obou. Stejně tak s ní pracují chystané nosiče Neutron nebo Terran R. V Rusku má před premiérou raketa Sojuz 5, Evropa chystá metanový horní stupeň pro nosič Vega E nebo testovací lety demonstrátoru Themis. O své raketě spalující kapalný kyslík a metan sní Japonsko, Indie a další kosmičtí hráči.
Výkonnější verze metanové rakety Cučchüe-2E
Proč se všichni této kombinaci tak dlouho vyhýbali? A proč na ni dnes najednou sázejí? Co se vyhýbání týká: spalování kapalného kyslíku a metanu v raketovém motoru je velmi nestabilní a vyžaduje poměrně vysokou technologickou vyspělost, jinak se rychle vymkne kontrole se všemi negativními důsledku z toho plynoucími. Toto se daří překonat až v posledních letech. Co se týká oblíbenosti mezi poskytovateli kosmických služeb v poslední době, důvodů je několik. Počínaje snadnou manipulací s metanem přes nízkou cenu, kterou u dřívějších raket nikdo neřešil, až po snadnou opakovanou použitelnost raket s touto kombinací pohonných látek. U Starshipu od SpaceX je to pak i fakt, že metan se dá vyrobit na Marsu, jenž je ultimátním cílem Elona Muska, z místních zdrojů.
Ale zpět k raketě Cučchüe-2, která dvakrát psala kosmickou historii. Poprvé 14. prosince 2022, kdy se pokusila o vynesení družice jako první nosič s kapalným metanem a kyslíkem v historii. Vinou technické závady na druhém stupni však neuspěla. Byť aspoň jako první ve své třídě překonala magickou hranici 100 km. Podruhé 12. července 2023, kdy druhá Cučchüe-2 úspěšně dosáhla oběžné dráhy. Jako první metanový nosič na světě.
Volně inspirováno Falconem 9
Cučchüe-2 (plus její modernizovaná verze 2E) dosud letěla šestkrát, z toho dvakrát selhala. Nás ale zajímá hlavní produkt firmy LandSpace, Cučchüe-3. Pokud v jejím případě hovoříme o kopii Falconu 9, není to úplně přesné. Některé v Číně vyvíjené nosiče (Tianlong, Hyperbola 3, Chitu, Kinetica...) jsou kopií Falconu 9 s centimetrovou přesností. Cučchüe-3 vychází ze svého amerického vzoru volněji. Na druhé straně: kdyby nebyl Falcon 9 (a SpaceX), nebyla by žádná Cučchüe-3.
Nosič Cučchüe-3 má výšku 65,9 m a průměr 4,5 m. V prvním stupni nese devět motorů TQ-12A (tah 800 kN u mořské hladiny), ve druhém jeden TQ-15A (944,4 kN ve vakuu). Startovací hmotnost činí cca 550 t. Nosnost je 11,8 t nákladu v případě, že se použije jednorázová verze rakety, nebo 8 t v případě, že dojde k záchraně prvního stupně na přistávací ploše vzdálené cca 390 km od místa startu.
Výkony jsou to docela vzdálené od Falconu 9, ale platí jen pro první vývojovou verzi. Na ni naváže Cučchüe-3E, která bude mít výšku 76,2 m, startovací hmotnost skoro 655 t a pokročilé motory TQ-12B v prvním, respektive TQ-15B ve druhém stupni (do budoucna se počítá s ještě silnějšími motory BF-20, ale o těch není známo prakticky nic). Pokud nebude první stupeň zachraňovaný, bude nosnost 21,3 t. Bude-li přistávat ve směru letu, pak 18,3 t. A bude-li se vracet na místo startu, pak 12,5 t. To už jsou hodnoty plně srovnatelné se zmíněným Falconem 9.
Nejde jen o technické parametry, ale i o množství startů a ekonomiku provozu. LandSpace postavila továrnu schopnou vyrábět 200 raketových motorů ročně: pokud se bude první stupeň Cučchüe-3 vracet zpět a používat opakovaně, pak jde o množství srovnatelné s produkcí SpaceX (která s tímto množstvím motorů Merlin 1D uskutečňuje přes 150 letů Falconu 9 ročně).
Zkoušky, zkoušky, zkoušky…
Příprava demonstrátoru Cučchüe-3 VTVL-1 k letu
Cučchüe-3 se má stát vlajkovou lodí LandSpace a možná i čínské kosmonautiky. Tomu odpovídaly také rozsáhlé přípravy a testy. Dne 19. ledna 1994 uskutečnilo testovací zařízení Cučchüe-3 VTVL-1 (Vertical Takeoff and Vertical Landing, Vertikální vzlet a vertikální přistání) z kosmodromu Jiuquan zkušební let. Mělo jeden motor TQ-12 a během 60 s trvajícího letu dosáhlo výšky 350 m. Mise byla zakončena přistáním rychlostí 0,75 m/s jen 2,4 m od středu cílové oblasti. Zařízení Cučchüe-3 VTVL-1 je vysoké 18,3 m, má průměr 3,35 m a má prázdnou hmotnost 50,3 t (pokud ale vezme plné nádrže, tak až 68 t).
Následoval test 11. září 2024, který trval 200 s a bylo při něm dosaženo výšky 10 km. Během něj byl dokonce 113 s po startu vypnut a po 40 s letu (ve výšce 4640 m) znovu zapnut hlavní motor. V době, kdy nepracoval, udržovaly stabilitu rakety menší motory na stlačený plyn a roštová kormidla. K přistání došlo 3,2 km od místa startu s přesností 1,7 m.
Dne 20. června 2025 se uskutečnil na startovací rampě kosmodromu Jiuquan zkušební zážeh první stupně Cučchüe-3 (ne letový exemplář, jen testovací prototyp určený k pozemním zkouškám) trvající 45 s. Stupeň byl plně natankovaný: jednak, aby se simulovaly podmínky skutečného letu, jednak aby nedopatřením „neodletěl“ (test nebyl prováděný se stoprocentním výkonem motorů). Něco podobného se stalo loni v červnu konkurenční čínské raketě Tianlong (Nebeský drak), která se při rutinní zkoušce utrhla ze zkušebního stavu a neplánovaně statický zážeh proměnila na letovou zkoušku.
V říjnu pak následovaly testy letového exempláře rakety i s dalším statickým zážehem motorů. Cesta k první misi byla volná.
Převoz rakety Cučchüe-3 z montážní haly na startovací rampu
Cesta na oběžnou dráhu
Ke startu první Cučchüe-3 došlo 3. prosince 2025 v 5 hodin 2 minuty 20 s našeho času z kosmodromu Jiuquan. Raketa pracovala na jedničku s hvězdičkou: alespoň cestou nahoru, kdy bezpečně dosáhla oběžné dráhy. Co se přistání týká, slavné to nebylo. Ale vyloženě špatné také ne. První stupeň musí při letu uskutečnit tři zážehy. Primárně hlavní, kdy vynáší stupeň druhý s užitečným zařízením. Trvá 129 s. Pak brzdicí (46 s, ale realizuje jej toliko jeden motor), kdy snižuje rychlost před vstupem do hustých vrstev atmosféry, protože jinak by dynamické namáhání rakety překročilo její konstrukční limity (podobně to má Falcon 9). A nakonec přistávací, který má za cíl zajistit hladké dosednutí stupně na dedikované místo.
Je 3. prosince 2025, první Cučchüe-3 startuje
První dva zážehy proběhly bez (známých) problémů. Stejně tak i podceňovaný průlet atmosférou, který je z hlediska zachování stability a integrity skoro prázdného raketového stupně nesmírně náročný. Problém nastal v okamžiku, kdy došlo k brzdicímu zážehu (do přistání teoreticky zbývalo 30 s). Oficiální informace jsou kusé, ale zdá se, že právě v tomto okamžiku došlo v motorové sekci stupně k výbuchu a ten se následně zřítil mimo vyhrazenou přistávací plochu. Jde o obvyklý bezpečnostní manévr, který provádí i ostatní firmy s přistávajícími prvními stupni: pro případ nějaké mimořádné události raketa směřuje mimo oblast přistání a až po úspěšném zážehu motoru (resp. motorů) dochází ke změně trajektorie letu.
Druhý stupeň Cučchüe-3 každopádně navázal na úspěšnou činnost stupně prvního a s hmotovým simulátorem družice dosáhl oběžné dráhy. Raketa prokázala svoji životaschopnost při cestě na orbitu a i při přistání si nevedla vůbec špatně. Jiné firmy se při premiérových pokusech takto daleko nedostaly.
Kdy se uskuteční další start Cučchüe-3, není jasné. Bude potřeba vyhodnotit let první, bude potřeba provést úpravy a testy. A pak se Rumělkový pták znovu postaví na startovací rampu. A znovu. A znovu a znovu a znovu. V příštím roce snad dvanáctkrát, do tří let má létat každý týden.
