Druhý prototyp kosmické lodi Starship sice nepřežil testovací vzlet, ale prokázal, že z minulého pokusu se jeho tvůrci poučili

Podruhé do nebes

Druhý prototyp kosmické lodi Starship sice nepřežil testovací vzlet, ale prokázal, že z minulého pokusu se jeho tvůrci poučili
Podruhé do nebes

Obsah dostupný jen pro předplatitele.
Přihlásit se můžete zde.

Pokud nemáte předplatné, nebo vám vypršelo, objednat si ho můžete zde.

Echo Prime

Obsah dostupný jen pro předplatitele.
Předplatné můžete objednat zde.

Pokud nemáte předplatné, nebo vám vypršelo, objednat si ho můžete zde.

Echo Prime

Zatímco nad širokou hladinou Mexického zálivu se pomalu vynořoval sluneční kotouč, napětí v sále plném inženýrů se dalo krájet. Byla sobota 18. listopadu a kromě zaměstnanců společnosti SpaceX přihlíželo dění na základně Starbase v americkém Texasu i několik milionů lidí z celého světa. Na rampu nacházející se těsně u mořského pobřeží mířila nejen oficiální firemní kamera SpaceX, ale i několik kamer patřících nadšeným amatérům.

Vzletové okno začínalo ve 14.00 středoevropského času a mělo pouhých dvacet minut. Obří raketa, měřící na výšku solidních 120 metrů a vážící i s palivem dobrých 5000 tun, nakonec tolik času nepotřebovala. Po krátkém zdržení způsobeném dodatečnými kontrolami spustili ve 14.03 v řídicím středisku startovací sekvenci. První ožil nově nainstalovaný chladicí systém, což se projevilo masivním gejzírem vody skrápějícím rampu z několika stran. Pak se zažehlo třiatřicet motorů Raptor druhé generace; na rozdíl od minulého pokusu, uskutečněného v dubnu 2023, neselhal ani jeden. Jejich spojená síla překonala zemskou gravitaci a nejmohutnější raketa lidských dějin, opírající se o palčivý sloup ohně, se vydala do oblak.

Nebylo jí souzeno se vrátit zpět, nebo aspoň ne v jednom kuse. První tři minuty letu probíhaly podle očekávání, i když detailní videozáběry později odhalily, že k jedné významné závadě přece jen došlo: z druhého stupně, který tvoří kosmická loď Starship, opadalo během startu několik desítek dlaždic tvořících tepelný štít. Bez kompletního tepelného štítu by loď při návratu na Zemi shořela už v horních vrstvách atmosféry, protože odhalená a nechráněná ocel nedokáže takovým teplotám odolat. Tak daleko ale stejně nestihla doletět.

První „obětí“ pokusu se stal první stupeň. Po necelých třech minutách od zážehu, když už se jeho palivové nádrže téměř vyprázdnily, se první stupeň oddělil od druhého a o pouhých pár vteřin později explodoval. Nebyl to náhodný výbuch; šlo o zásah takzvaného FTS, systému nuceného ukončení letu. FTS je v podstatě sada výbušnin napojená na počítač, který průběžně sleduje parametry letu, a dojde-li k názoru, že raketa se vymyká kontrole nebo míří mimo svůj povolený letový koridor, aktivuje rozbušku.

Druhý stupeň, loď Starship, poháněný svými šesti motory, pokračoval ve vzletu a během několika minut překročil hranici vesmíru – takzvanou Kármánovu linii, ležící ve výšce 100 kilometrů nad zemským povrchem. Pak, ve výši 125 kilometrů, ztratilo řídicí středisko s lodí kontakt. Byla v tom okamžiku už příliš daleko na to, aby ji zřetelně zabíraly kamery, takže objasnění jejího osudu nějakou chvíli trvalo. Nakonec se ukázalo, že i v jejím případě zasáhl FTS a preventivně ji zničil. Proč, to se teprve dovíme.

Necelé tři minuty od zážehu se první stupeň oddělil od druhého a pouhých pár vteřin nato explodoval. - Foto: Profimedia.cz

Z pohledu SpaceX šlo o test, který „úspěšně selhal“. Na rozdíl od dubna 2023, kdy motory prvního stupně rozervaly betonovou odpalovací rampu na kusy a vyhloubily na jejím místě deset metrů hluboký kráter, tentokrát nedošlo k žádným viditelným škodám na vybavení základny. Při minulém pokusu bylo rozprášeného betonu tolik, že na nedalekém ostrově South Padre padal „cementový sníh“; tentokrát takové jevy nehrozí. Při minulém startu také „nezabralo“ několik motorů Raptor, patrně poškozených už v prvních vteřinách poletujícími kusy betonu ze zničené rampy. Tentokrát se zažehly hladce všechny motory. Raketa letěla po předepsané dráze, nepostihly ji žádné problémy typu excesivní rotace. Oddělení obou stupňů, zdá se, rovněž proběhlo v pořádku. A z celého pokusu se nasbírala pořádná kolekce telemetrických dat, které nyní zpětně umožní najít i ty nejsubtilnější problémy.

S tímto průběhem pokusu mohou být v zásadě spokojeny i americké úřady a to je momentálně pro firmu SpaceX patrně vůbec nejdůležitější.

Váhavé úřady

Většina z oněch sedmi měsíců, které uplynuly mezi prvním a druhým pokusným vzletem, jde právě na vrub úředníků, kteří vyhodnocovali minulý start a připravovali povolení k druhému. Na jejich obranu je nutno říci, že nic jiného ani dělat nešlo. První pokus po sobě zanechal hodně škod a pobřeží jižního Texasu je chráněnou ptačí oblastí. Bylo nutno zajistit, že druhý vzlet bude k přírodě podstatně šetrnější, a také to, že FTS, systém nuceného ukončení letu, bude spolehlivě fungovat. Při prvním pokusu se totiž raketa po dvou minutách začala chovat velmi „jankovitě“, ale FTS na její palubě přitom nezasáhlo tak, jak mělo. Výbušniny nakonec musely být odpáleny na dálku, rádiovým signálem.

Firma SpaceX také musela zrekonstruovat a částečně přebudovat startovní rampu, po které, jak už bylo zmíněno, zbyl v dubnu 2023 hluboký kráter. Nová rampa se honosí jak chladicím systémem, který má chránit ji samotnou i startující raketu před ničivým působením ohně a přetlaku, tak i speciálním ocelovým plátem s vodním chlazením, jenž musí vydržet několik sekund „grilování“ z 33 raketových motorů prvního stupně, než se celý stroj zvedne dostatečně vysoko. Tento plát je světovým unikátem.

I tak je patrné, že ze základny Starbase se, přes její sugestivní jméno, nebude létat systematicky a dlouhodobě. Na to je zdejší příroda příliš cenná. Proto buduje SpaceX nové centrum pro rakety Starship na Floridě, v areálu Kennedyho kosmického střediska. Tam si okolní příroda na řvoucí motory, tlakové vlny a sálající vedro dávno zvykla.

Revoluční rakety, revoluční motory

Systém Starship má po svém dokončení úplně proměnit poměry v kosmickém průmyslu. Netáhne si s sebou žádnou zastaralou technologii a je navržen víceméně od nuly.

První i druhý stupeň jsou vyrobeny z nerezové oceli, která vydrží daleko větší namáhání než hliník. Je také daleko těžší, ale při počítačovém modelování se ukázalo, že její houževnatost dokáže větší hustotu materiálu více než vynahradit. To znamená, že oba stupně by mělo být celkem snadné opakovaně použít. V ideálním případě je jen prohlédne tým techniků a během 24 hodin budou připraveny k novém startu. Majitel SpaceX Elon Musk dokonce prosazuje vizi „horkého obratu“ srovnatelného s obratem linkového letadla, tj. zhruba jedné hodiny od přistání do dalšího vzletu. Jestli je ale tak radikální inovace vůbec možná, je zatím ve hvězdách.

Boca Chica v Texasu 18. listopadu 2023. - Foto: Profimedia.cz

Zásadním prvkem celého systému jsou i motory Raptor, které se momentálně vyrábějí v druhé generaci – zjednodušené a posílené proti generaci první. Ve vývoji je i třetí generace, která by měla přinést další vylepšení; podaří-li se ji dotáhnout do konce, mohla by se celá raketa prodloužit až o patnáct metrů. Zatím jsou však Raptory 3 pouze ve fázi předběžného testování.

Motory Raptor používají jako palivo metan, což je další unikát. Dosavadní rakety létají buď na kerosin, nebo na vodík, nebo na jedovaté a nebezpečné hypergoly. O využití metanu pro kosmické stroje se sice mnohokrát uvažovalo, ale teprve SpaceX dokázala teoretické úvahy převést do praxe.

Když už je jednou metanový pohon zvládnutý, má proti svým konkurentům řadu výhod. Na rozdíl od hypergolických paliv není metan jedovatý a lidé se kolem něj nemusejí pohybovat ve speciálních protichemických oblecích. Na rozdíl od kerosinu hoří velmi čistě, bez vzniku deště drobných sazí, a lze jej poměrně snadno vyrobit i na jiných tělesech sluneční soustavy. A na rozdíl od vodíku je jednoduché a levné jej skladovat a přepravovat. Nevyžaduje žádné speciální nádrže, stačí mu standardní vybavení z plynárenského průmyslu, které se používá pro zemní plyn.

Celkovým výsledkem součtu snadné znovupoužitelnosti, nových motorů a nového paliva by měla být velmi nízká cena za jednotlivý let. Právě astronomická cena kosmických letů je hlavním důvodem, proč jsme se jako lidstvo stále ještě nevrátili na Měsíc. A s návratem na Měsíc by měla raketa Starship Spojeným státům pomoci. V již rozpracovaném projektu Artemis, jehož cílem jsou nové měsíční mise s lidskou posádkou, hraje Starship důležitou roli. Má dopravovat astronauty přímo na povrch Měsíce a zase zpátky z něj.
Ještě daleko větší roli ale sehraje při budování satelitních flotil přímo nad povrchem Země. Se svou schopností dopravit na nízkou oběžnou dráhu až 150 tun materiálu umožní Starship vytváření masivních satelitních sítí, skládajících se z desítek a stovek tisíc satelitů. Takové sítě mohou být používány ke globálnímu internetovému připojení, ale také třeba ke globální špionáži na řádově vyšší úrovni, než jaká se pomocí jednotlivých satelitů provozuje dosud.

První stát, který dosáhne takových možností, bude mít nad všemi ostatními značnou výhodu; momentálně to vypadá, že jím budou právě Spojené státy americké. Jejich systémový konkurent, Čína, zatím schopnosti recyklace použitých raket nedosáhl. Ruský kosmický program je stínem své bývalé slávy a ten evropský trpí přehnanou komplikovaností všech systémů a nedostatečným „drajvem“ svých vedoucích představitelů.
To ovšem znamená, že Starship se musí umět dostat na oběžnou dráhu spolehlivě a bez explozí. Po 18. listopadu k tomu však má nakročeno zas o něco víc.