Viacnásobne využiteľné rakety zmenia kozmonautiku

Opakovateľne využiteľné vesmírne nosiče by mali zlacniť kozmické lety a sprístupniť tak vynášanie nákladov, aj posádok na obežnú dráhu. Dnes sú jednorazovou záležitosťou nielen nosné rakety, ale aj kozmické lode – nákladné, aj pilotované.

Paradoxne, americké raketoplány, ktoré štartovali s raketami a pristávali ako lietadlo, neboli v zmysle šetrenia nákladov pokrokové. Napriek tomu, že boli viacnásobné použiteľné, mali náklady údajne vyššie ako ruské Sojuzy.

Pozrite siS3 vynesie družice päťkrát lacnejšie, má však svoje limity

Na chrbte lietadla

Dnes sa záujem kozmických dopravcov sústreďuje na zníženie nákladov v súvislosti s vynesením kozmických lodí, či raketoplánov do vesmíru. Jednou z metód je štart menších raketoplánov z paluby veľkých prúdových lietadiel na spodnej hranici stratosféry. Tým sa raketoplán dostane do oblasti s riedkym vzduchom a zároveň získa istú štartovnú rýchlosť.

SpeceShipTwo
ZDROJ | Virgin Galactic

Nosič sa po oddelení vráti na letisko a po natankovaní a kontrole je opäť pripravený vzlietnuť. Takúto schému rozvíja napríklad Virgin Galactic. Po havárii jeho raketoplánu SpaceShipTwo v októbri 2014 počas testovacieho letu sa síce komerčné lety oddialili, ale nie nadlho.

Už 19. februára tohto roku predstavil šéf Virgin Galactic Richard Branson novú verziu svojho raketoplánu, ktorú Stephen Hawking pomenoval VSS UNITY.

Pozrite siDARPA bude lietať do vesmíru zo stíhačiek

Spoločnosť na vynesenie raketoplánu používa špeciálne upravené dvojlietadlo WhiteKnightTwo, ktoré vynesie raketoplán do výšky vyše 15 km. Raketoplán je však určený len pre hyperbolické suborbitálne lety s vrcholom okolo 110 km. Pre vesmírnych turistov však bude pohľad na zakrivenú planétu a niekoľko minút beztiaže dostatočným motívom na kúpu letenky.

Recyklované rakety

Časom možno budeme schopní z paluby lietadiel vypúšťať raketoplány s posádkou aj na obežnú dráhu, takéto stroje však budú musieť vyvinúť prvú kozmickú rýchlosť (pre Zem je to 7,905 km/s), čo je asi 23-násobok rýchlosti zvuku (23 Mach).

Tomu zodpovedá aj množstvo paliva, ktoré by musel mať na palube samotný raketoplán. Dopravné lietadlo totiž nebude schopné s pridruženým raketoplánom pravdepodobne dosiahnuť viac, než Mach 1. Súčasný SpaceShipTwo od Virgin Galactic má dosiahnuť cieľovú rýchlosť cca 3,3 Mach (4 000 km/hod).

SpaceX-Falcon9-po pristátí
ZDROJ | SpaceX

Po úspešnom návrate rakety Falcon 9 na Zem, uviedol šéf SpaceX Elon Musk na Tweeteri, že raketa je nepoškodená a pripravená na ďalšiu misiu. „Falcon 9 je späť v hangári na myse Canaveral“, uviedol Musk na Instagrame 31. decembra, spolu s fotografiou boostera. „Nebolo objavené žiadne poškodenie, nosič je opäť pripravený k štartovať.“

Skutočná vesmírna doprava sa preto nezaobíde bez viacstupňovej nosnej rakety. Ale tu sa pokúša „svätý grál letov do vesmíru“ objaviť spoločnosť SpaceX. Tá už niekoľko rokov lieta na obežnú dráhu pomocou vlastných nosičov Falcon 9 a vyvinula aj návratnú verziu nosnej rakety.

Po viacerých neúspešných pokusoch pristáť na plávajúcej morskej plošine (išlo o komerčné štarty rakiet), sa úspešné pristátie podarilo v decembri 2015. Šéf SpaceX to označil za prelom v kozmonautike a nebol ďaleko od pravdy. Počas letu raketa vyniesla 11 komunikačných satelitov Orbcomm a následne vertikálne pristála na určenom mieste na kozmodrome.

Pozrite siSpaceX odštartovala novú éru kozmonautiky – pristátím.

Podľa analytikov môžu viacnásobne použiteľné nosiče znížiť náklady na lety do vesmíru až o polovicu. Pritom SpaceX už dnes predstavuje zdatnú konkurenciu. Kým náklady na štart rakety Falcon 9 sa pohybujú od 60 do 70 mil. USD, United Launch Alliance (ULA), spoločný podnik Boeing a Lockheed Martin, ponúka štart svojej rakety Atlas V za 160 až 170 miliónov USD.

Takéto cenové nožnice budú v strednodobom horizonte neudržateľné a súkromné firmy jednoznačne uprednostnia lacnejších dopravcov.

Prvé úspešné pristátie nosnej rakety demonštrovala tesne pred SpaceX spoločnosť Blue Origin, ale v tomto prípade išlo o suborbitálny let. Jasne však naznačuje trend, že viacnásobne použiteľné nosiče sú správnou cestou.

https://www.youtube.com/watch?v=G6MvWLv0RX0

Pritom problematika je mimoriadne náročná. Nosné rakety sú počas letu atmosférou pri vysokých rýchlostiach vystavené extrémnemu tepelnému, aj mechanickému namáhaniu. Povrchové poškodenie a deformácie by preto mohli spôsobiť zlyhanie ďalšieho štartu. Napriek tomu SpaceX odhaduje, že by sa jeho Falcony mohli použiť až 10x.

ZdrojDefenseNews

Komentáre k článku