Ovšem to, co by na první pohled mohlo vypadat jako tragédie epických rozměrů – dvě havárie během půldruhého měsíce – se při bližším zkoumání jeví jen jako drobné zaškobrtnutí. Za raketou Falcon 9 je společnost SpaceX, jejíž tah na branku a na vesmír nemá v historii obdoby.
Nemaříme čas, rychle na start
Stačí se jen podívat na časovou osu červencové havárie rakety Falcon 9. Dne 12. července selhala (na kosmodromu Vandenberg v Kalifornii, odkud startovala, bylo ještě 11. července, ale pro jednotnost se budeme řídit naším časem). Čtyři dny po havárii (podotýkáme, že v nich byla i sobota a neděle) uskutečňuje SpaceX na své testovací základně McGregor v Texasu zkušební zážeh druhého stupně, který má prokázat hypotézu týkající se selhání. Dalších devět dní trvá, než SpaceX předkládá FAA závěry vyšetřování. Dva dny poté startuje z Kennedyho kosmického střediska Falcon 9 k obnovené premiéře. O den později letí z mysu Canaveral další a ještě v tentýž den startuje třetí z kosmodromu Vandenberg. Tři starty během dvou dnů! Falcon 9 je zpět v plné síle. Od nehody do obnovení startů uplynulo jen šestnáct dní. Vyšetřování, potvrzení problému, náprava, prověření její funkčnosti, závěrečná zpráva...
Uplynulo několik týdnů ve středu 28. srpna se první stupeň Falconu 9 převrátil poté, co dosedl na přistávací prám. FAA opět pozastavuje provoz nosiče. Podotýkáme, že od havárie těsně před polovinou července šlo už o třináctý start Falconu 9. Většina kosmických raket podobného čísla nedosáhne za rok provozu.
Rekordman padl
Raketa nesla 21 družic označených jako Starlink 8-6 a nepoutala pozornost ničím mimořádným. Přestože by měla, protože první stupeň Falconu 9 (výrobní číslo B1062) se vydával na svoji už 23. misi! Stal se tak jednak nejpoužívanějším exemplářem ve flotile SpaceX, jednak opět o kousek posouval hranice opakované použitelnosti.
„Budeme létat tak dlouho, dokud se nám raketa nerozpadne za letu,“ prohlásil před lety Elon Musk na otázku, jak zjistí, kde je hranice opakovaného používání kosmické techniky. „Je to prostě jediný způsob, jak tuto hranici najít.“ Dá se na to také podívat jinak (opět slovy Elona Muska): „Opakovaně použitelná raketa se ekonomicky vrací po dvou startech. Při třetím už vydělává.“
Jenže tentokrát neskončilo přistání očekávaným výstupem. Raketa dosedla na plošinu ASOG (A Shortfall of Gravitas), pak se v její motorové sekci objevil záblesk, ohnivá koule a zároveň se převrátila. Bez detailních znalostí se nedá říct, zdali bylo dříve slepice, nebo vejce. Tedy zdali selhala podvozková noha a výbuch následoval poté, co si „sedla“ na motory. Nebo naopak došlo k výbuchu v motorové sekci, což zničilo podvozkovou nohu. Ani jedna z těchto událostí přitom nemusí být příčinou selhání, ale až jeho důsledkem: možnostmi jsou třeba softwarová chyba nebo selhání výškoměru.
SpaceX tak každopádně ukončila neskutečnou sérii 267 úspěšných přistání v řadě. Naposledy ztratila stupeň (pokud nepočítáme ty, které záměrně zahazovala, protože zákazník si zaplatil plnou kapacitu rakety a na záchranu nebyl prostor) 16. února 2021.
Stop pro další starty
Několik hodin po ztrátě stupně B1062 měl následovat další start rakety Falcon 9 z kosmodromu Vandenberg. SpaceX však start odvolala s tím, že „chce dát týmu čas na revizi přistávacích dat prvního stupně“. Ten měl sice své odlétáno, ale na druhé straně právě na opakované použitelnosti je založený obchodní model firmy. Zkracuje dobu mezi starty, zjednodušuje přípravu, zlevňuje starty. Protože se zachraňují i aerodynamické kryty, je potřeba pro každý start vyrobit jen nový druhý stupeň. Brány firmy SpaceX dnes opouští jeden exemplář každá dva dny.
O několik dalších hodin později však oznamuje přímo FAA, že nařídila zastavení dalších startů Falconu 9. Proč k tomu přistoupila, když krok navíc zdůvodnila zájmem o veřejnou bezpečnost? Vždyť šlo o selhání v závěrečné fázi přistání, které vždy probíhá v dostatečně izolované oblasti. V tuto chvíli totiž není jasné, co bylo příčinou problému. Mohla selhat podvozková noha, mohlo dojít k tomu, že došla některá složka pohonné látky (už se v minulosti stalo, jelikož SpaceX jde na hranu možností rakety a po přistání má v nádržích palivo jen na jednu až tři sekundy letu), ale taky mohlo jít o selhání motoru – a to by pak mohl být problém i při startu.
Dále je potřeba podotknout, že podle novějších pravidel FAA (vstoupila v platnost 10. března 2021) se musí provést šetření vždy, když dojde k neplánované ztrátě stroje. Což se v tomto případě nastalo. Ale... FAA zároveň upřesnila, že „návrat rakety Falcon 9 do letového stavu závisí na tom, zdali nějaký systém, proces nebo postup související s anomálií neovlivní veřejnou bezpečnost“. Šetření tak nemusí být pro obnovení startů dokončeno, stačí jen vyloučit nebezpečnost problému pro zdraví veřejnosti nebo majetek třetích stran. Pokud se prokáže, že do selhání nebyly zapojené systémy kritické pro bezpečnost (teoreticky by šlo třeba o již zmiňované zlomení podvozkové nohy nebo neuzamčení její západky), starty mohou i přes probíhající vyšetřování pokračovat.
Paradoxně největší problém tak může představovat poškození přistávací plošiny ASOG, jehož rozsah v tuto chvíli není známý. SpaceX má na východním pobřeží jen dvě (ještě JRTI, Just Read The Instructions) a ty představují „úzké hrdlo“ v provozu raket Falcon 9. Kdyby jedna z nich na delší dobu vypadla, znamenalo by to nemalé komplikace.
Přistávací plošina SpaceX
Sekunda, která rozhodla
Od zničení rakety ve výšce nula se ještě vraťme k „anomálii“, která Falcon 9 postihla v červenci. I ta představovala zakončení rekordní série 324 úspěšných startů. Pokud bychom započítali i sesterskou raketu Falcon Heavy, s níž má „Devítka“ mnoho společného, pak jich bylo dokonce o deset víc (334). Dosud jen jednou v historii kosmická raketa „pokořila stovku“: šlo o ruský Sojuz od července 1990 do května 1996, kdy si připsal rovných 116 úspěchů.
Ale zpět k Falconu 9, který startoval s další várkou družic Starlink. Jejich vynášení na oběžnou dráhu má trochu nestandardní provedení. Náklad nejprve končí na dráze s výškou perigea zhruba 140 km a apogea 290 km. Hodinu po startu provede druhý stupeň ještě jeden krátký zážeh, který dráhu změní na přibližně kruhovou ve výšce 290 km. Až poté dochází k uvolnění družic na samostatnou orbitu. Onen krátký zážeh trvá jednu jedinou sekundu.
Už během prvního zážehu (druhý zážeh už SpaceX online nikdy nevysílá: koho by zajímalo blafnutí motoru?) bylo v živém přenosu vidět, že se na motoru Merlin 1D a v jeho okolí hromadní námraza. Příčina ani důsledky nebyly jasné. SpaceX ovšem v obvyklém čase bezprostředně po uvolnění družic nepotvrdila úspěšný start. Až po několika hodinách zveřejnila stručnou zprávu, že Falcon 9 „potkala anomálie, jejíž zásluhou nebyl schopen dokončit druhý zážeh“. Vynášené družice Starlink byly ztraceny, protože z velmi nízké dráhy (v perigeu ztrácely zhruba 5 km v výšky na každém obletu Země) se nebyly schopné dostat na pracovní dráhu a husté vrstvy atmosféry nad nimi záhy zvítězily. Podotýkáme, že SpaceX záměrně vynáší družice Starlink na velmi nízkou dráhu, aby ty, které se nepodaří oživit, sestoupily v řádu dnů či týdnů do atmosféry a nepřekážely na orbitě.
Astronauté uvázlí na ISS se kvůli potížím Boeingu vrátí konkurenčním strojem |
Když praskne trubka
Následné vyšetřování ukázalo, že došlo k prasknutí snímacího vedení kapalného kyslíku k tlakovému senzoru. Selhala totiž svorka, která vedení drží: to pak během činnosti motoru silně vibrovalo a prasklo. Unikající kyslík (v kapalném stavu má teplotu minus 183 stupňů Celsia) následně začal podchlazovat části motoru, který netvoří jen do ruda rozžhavená spalovací komora, v níž má spalovaná pohonná směs teplotu 3400 stupňů Celsia (ovšem teplota stěn se pohybuje díky regenerativnímu chlazení mezi 800 až 900 stupni Celsia).
Největším problémem bylo, že došlo k podchlazení kapslí s TEA-TEB (triethylhliník a trietylboran), což je směs používaná k zapálení pohonných hmot. Když mělo dojít k restartu motoru, TEA-TEB nezažehla pohonnou směs v motoru správně, došlo k nestabilitě hoření, následovala RUD (Rapid Unscheduled Disassembly; „rychlá neplánovaná demontáž“, což je oblíbená zkratka Elona Muska označující prachobyčejný výbuch) a zničení motoru. Ovšem nikoliv druhého stupně Falconu 9. Ten by schopen podle plánu uvolnit družice na samostatnou dráhu a následně se „umrtvit“. Tedy vypustit pohonné/pracovní látky a vybít baterie, aby během svého pobytu na orbitě nemohl vybuchnout a rozšířit množství kosmického smetí.
Jakmile bylo jasné, kde je kámen úrazu, bylo řešení problému jednoduché: SpaceX se rozhodla pro krátkodobé řešení v podobě odstranění celého snímacího vedení včetně příslušného tlakového senzoru, protože má jen doplňující roli a není v letovém bezpečnostním systému. Z dlouhodobého hlediska pak budou vedení a senzor přepracované. Kromě toho firma provedla preventivní kontrolu všech snímacích vedení a svorek plus jejich kvality, což vedlo k několika preventivním změnám.
Česká cesta do vesmíru. Přišla skepse, jestli se věc podaří rozhýbat, líčí pilot |
Nenahraditelný Falcon 9
Vraťme se zpět k aktuální ztrátě prvního stupně Falconu 9 po přistání. Přerušení provozu rakety je nepříjemné, SpaceX má v zásobníku mnoho kritických misí. Bez nadsázky se dá říct, že je pro současnou kosmonautiku nepostradatelný. Nelétají s ním jen Číňané a Rusové, ale ani ti se netají tím, že by podobnou raketu do budoucna potřebovali jako sůl (Čína dokonce vyvíjí několik klonů Falconu 9, ale o tom někdy jindy).
Krátkodobě jde třeba o soukromou misi Polaris Dawn, do jejíhož startu zbývaly v okamžiku problému s přistáním jen desítky hodin. Ale ta už se odkládá skoro dva roky (původně měla letět v listopadu 2022), ta může počkat. Horší je to s dalším pilotovaným startem lodi Crew Dragon, který má být pro NASA a který je plánovaný na 24. září. Ano, dá se předpokládat, že do té doby už bude Falcon 9 opět vesele létat. Leč každé zaškobrtnutí má v napjatém letovém řádu svůj domino efekt. Třeba proto, že na 7. a 10. října chystá SpaceX dva starty meziplanetárních sond. Nejprve Falcon 9 vynese sondu Hera (ESA) k asteroidu, potom Falcon Heavy sondu Europa Clipper (NASA) ke stejnojmennému měsíci planety Jupiter. Právě Falcon Heavy ovšem vyžaduje zvláštní zacházení: typicky si změna konfigurace rampy plus náročnější práce na raketě žádají tři týdny práce. Vzhledem k tomu, že Europa Clipper je projekt za 5 miliard dolarů, jistě nebude snaha cokoliv ošidit.
Za Falcon 9 každopádně dnes není na trhu náhrada. Musk vynáší do kosmického prostoru všechno: rakety mu vydělávají, když létají. Ne když se na nich usazuje prach. Bez okolků vynáší i zařízení pro konkurenci. Teď 4. srpna třeba dopravil na oběžnou dráhu zásobovací loď Cygnus CRS-21 k Mezinárodní kosmické stanici. Ta je přitom přímým konkurentem jeho nákladní lodi Dragon, ovšem aktuálně nemá k dispozici nosnou raketu. Stejně tak podepsal dohodu o vynesení družic systému Kupier na nejméně třech raketách Falcon 9: Kuiper je přímým konkurentem Starlinku. A navíc za ním stojí Jeff Bezos, s nímž má Musk – kulantně řečeno – napjaté vztahy. Jenže žádné volné rakety na trhu prostě nejsou. Bezos sice koupil 18 Ariane 6, 38 Vulcan a 12 (plus 15 opcí) New Glenn (tento „kontrakt století“ může mít hodnotu 8 až 10 miliard dolarů), ale ty prostě dnes pravidelně nelétají.
SpaceX zkrátka zvládá to, co jiní ne. Pro představu: firma měla v roce 2022 v plánu 50 startů raket Falcon 9. Když Rusko vtrhlo na Ukrajinu, Elon Musk prohlásil, že u něj mají všichni dveře otevřené a že zvyšuje počet startů v inkriminovaném roce na 60. Nakonec jich SpaceX zvládla 61.
V tradičním modelu „objednejte si raketu, my vám ji postavíme a za tři roky můžete při troše štěstí letět“ je to něco nepředstavitelného. A tak navzdory tomu, že Falcon 9 minulý měsíc zničil vynášený náklad a teď se mu nepovedlo jedno přistání, je dnes tím bezkonkurenčně nejlepším, co kosmický trh nabízí.
15. dubna 2015 |
