SpaceX a její závod za vesmírnou temnotou: recyklace raket, to je oč tu běží (2. část)

Elon Musk. Vizionář, inovátor, génius. Těmito slovy bych popsal pravděpodobně jednu z nejvilnějších osobností 21. století. Průkopník obnovitelné energie, zakladatel SpaceX a The Boring Company, spoluzakladatel Tesly a Neuralink, tvůrce konceptu Hyperloop. Zdá se, že Elon se pohybuje pouze kolem revolučních nápadů.  

Recyklace, to je oč tu běží

Jak jsem zmiňoval v první díle tohoto seriálu, klíč ke zpřístupnění vesmíru je dosáhnout co nejvyšší recyklace raket a to s co nejmenší přidanou hmotností na startu. Přesně této strategie využila Elonova firma SpaceX. Raketa Falcon 9, dokáže přistát vertikálně na předurčeném místě a nepotřebuje k tomu velké množství přidané hmotnosti. Pouze přistávací nožičky (ve tvaru tripodu), mřížkové ‘ploutve’ na trupu rakety, a extra palivo k přistání. Mřížkové ploutve jsou aerodynamicky navrženy tak, aby dokázaly měnit směr rakety. 

Jsou řízeny počítačovým systémem, který podle aktuální polohy a rychlosti dokáže kontrolovat dráhu pádu. Falcon 9 přistává pomocí dvou načasovaných zážehů motorů. Po zážehu z motorů tryská velké množství horkých plynů s vysokou rychlostí. Podle Newtonova zákonu o akci a reakci, síla spálených plynů působící na okolní vzduch vytváří stejnou a opačnou sílu, která působí na raketu, tímto způsobem se raketa zpomalí a dokáže přistát, tedy pouze pokud padá (stejným způsobem i vzlétá).   

Falcon Heavy otevírá novou kapitolu cest do vesmíru 

Kromě Falcon 9 má SpaceX ve své flotile ještě raketu Falcon Heavy. Tato raketa má za sebou zatím pouze jeden let, který proběhl v únoru letošního roku. Musk kolem tohoto testu udělal velké ‘haló’ tím, že jako náklad posadil do rakety elektrické auto Tesla Roadster společně s Spacemanem, kterého vyslal na projížďku do hlubokého vesmíru.

Falcon Heavy jsou prakticky tři rakety Falcon 9 spojeny dohromady. Střední stupeň rakety je trochu odlišný, ale oba boční stupně jsou Falcon 9. Boční stupně se odpojí jako první, tím sníží celkovou hmotnost dále pokračující rakety, a po 180 stupňové otočce (‘flip maneuver’ na diagramu) začnou padat zpět k zemi. O pár sekund později se odpojuje i střední stupeň.

Video ze současného přistání Falconů na Floridské základně rychle obletělo svět a ještě dnes z něj mám husí kůži. Hlas v záznamu oznamuje: „and the Falcons have landed” (Falcony přistály) a z pozadí se ozývají veliké ovace publika. Určitě mohu vřele doporučit si někdy pustit živé vysílaní startu, a přistání raket SpaceX, je to opravdový zážitek. Živé vysílání je běžně dostupné na YouTube a součástí jsou jednak kamerové záběry z rakety, tak i komentář, který vás provází celou misí. Jakmile začne odpočet startu, pár vteřin před vzlétnutím komentátor ohlásí, že počítače přebírají kontrolu nad raketou. Celý let je od té doby řízen komplexním počítačovým softwarem.

Krůček od vysněného cíle

Rakety Falcon 9 se teprve nedávno dostaly do finální fáze svého vývoje. Ultimativní cíl, je mít raketu, která je schopná přistát, trochu ji oprášíte, dotankujete, a druhý den můžete letět znovu. SpaceX tvrdí, že jejich finální raketa, s označením Block 5, bude schopná vzlétnout (a přistát) zhruba 10x bez žádných větších oprav. Po deseti startech budou následovat servisní opravy, ale celková životnost se má pohybovat kolem 100 letů. Do tohoto týdne stejná raketa Falcon 9 nevzlétla více než dvakrát. Jak raketa padá zpět atmosférou, tření o okolní vzduch v tak vysoké rychlosti vystavuje raketu velmi vysokým teplotám, proto vždy po přistání vypadá ohořele.

Rakety jsou proto nastříkány speciální chemikálií, která se svým způsobem sama obětuje, aby zachránila zbytek rakety, jinými slovy, částečně shoří v atmosféře. To stejné platí pro mřížkové ploutve. Materiál se kvůli teplotě natolik opotřebí, že se ploutve musí kompletně vyměnit. Pouze nedávno, při testu rakety Falcon Heavy, přidal SpaceX na rakety mřížkové ploutve odlité z titanu, které vydrží mnohem déle než ploutve z předchozího materiálu, kterým byl hliník. Block 5 má samozřejmě všechny tyto vychytávky na sobě a proto má o tolik delší životnost.

SpaceX a její závod za vesmírnou temnotou: průlet historií (1. část)

Zajímavý fakt je, že v současné době SpaceX nenabízí svým zákazníkům slevu za použití rakety, která už dříve letěla, místo toho jim účtuje stejnou částku, jako za let na úplně nové raketě. Očekával bych, že SpaceX si bude účtovat za start rakety typu Block5 alespoň o trochu méně než za její předchůdce, jelikož sto startů oproti dvěma, ušetří firmě nemalé peníze.

Druhý díl seriálu o SpaceX nás přesunul do současnosti a to znamená, že už pouze zbývá se podívat na to, co nás čeká v budoucnosti.