Rakety na více použití

Rakety hrají naprosto klíčovou roli v našem pronikání do vesmíru, a přesto jsou stále řazeny do kategorie výrobků na jedno použití.

A005_C007_05016IV kosmonautice je jejich hlavním úkolem vynášet vesmírné lodě či sondy na oběžnou dráhu, kam již dále nepokračují, odpojí se a padají zpět na zemský povrch. Raketový motor, palivová nádrž a řídící modul tvoří běžnou raketu, která se obvykle skládá z více stupňů. Samotná nosná raketa má výrazný podíl na ceně vesmírného letu, a proto je jejich dosavadní používání velice neekonomické. Zpravidla se startuje z kosmodromu, který je vybudován právě za účelem vypouštění raket. Jednotlivé stupně, které se odpojují během letu, aby se snížila celková hmotnost, jsou často navedeny do moře nebo mohou být vybaveny padákem. Například u programu Space Shuttle bylo renovování raket po takovém nekontrolovaném pádu finančně velmi náročné.

S tímto problémem by se chtěla vypořádat americká firma SpaceX, jejímž ředitelem a zakladatelem je již zmíněný Elon Musk. Tato relativně mladá soukromá společnost se brzy stala důležitým hráčem na poli kosmického průmyslu i výzkumu a právě vývoj znovupoužitelných prostředků pro vesmírné lety je jedním z jejích dlouhodobých programů. Přestože již běží od roku 2011, začalo se o projektu revolučních raket mluvit až v posledních měsících, kdy měl booster rakety Falcon 9 přistát na autonomní lodi-dronu (bez lidské posádky) v Atlantickém oceánu. První pokus proběhl tento rok v lednu, poté co raketa vynesla nákladní loď Dragon se zásobami pro Mezinárodní vesmírnou stanici (ISS). Kvůli nedostatku hydraulické tekutiny ve stabilizačních křídlech však bohužel došlo k tvrdému přistání a následné havárii. Další mise, uskutečněná v dubnu, dopadla mnohem lépe, raketě se podařilo přistát, těsně poté se však převrátila. V minulém roce se stejným způsobem úspěšně přistálo na hladině oceánu. Těmto experimentům předcházel první prototyp, tzv. Grasshopper, který dosáhl výšky necelých 750 m, předtím, než zpět dosedl na zem. Jeho nástupcem se stala modifikovaná verze rakety Falcon 9 s označením F9R. Kromě raket se v tomto směru vyvíjí také vesmírná loď Dragon‑Fly jako nástupce lodi Dragon.

Nové technologie jsou využívané hlavně pro účel navedení a přistání na stanoveném místě. Mezi hlavní, vyvinuté v rámci programu, se řadí znovuspustitelný zážehový systém, systém pro kontrolu výšky, malá tepelněodolná křídla zvaná „grid fins“ (mřížkované ploutve), thrustery (pomocné rakety) poháněné studeným plynem pro nasměrování boosteru a lehké karbonové přistávací nohy. Většina těchto systému bude zcela automatizována a bude reagovat na vstupní data přicházející v reálném čase. Raketa se po oddělení od nákladu přetočí pomocí speciálních thrusterů, tak, aby mohla padat raketovými motory dolů. První fáze nasměruje padání dočasným zažehnutím přídavných motorů. Během toho se vyklopí „ploutve“, poté se zažehne hlavní motor, což zpomalí padání a křídla jej zároveň dorovnají k přistávací ploše. Nakonec se motor zažehne ještě těsně před dopadem, aby změkčil přistání.

Na závěr malé srovnání – velká dopravní letadla komerčních aerolinek stojí podobně jako Falcon 9 a jsou schopné absolvovat přes tisíce letů za celou dobu svého provozu na rozdíl od raket.

Stojíme zde na počátku dlouhé cesty, která zajisté změní náš přístup k vesmírnému cestování. Jsme ale možná blízko k nosným raketám, jež nebudou odsouzeny k prvnímu a zároveň poslednímu letu.