Test úspěšně selhal

Bratislava 23. apríla 2023 (HSP/Kechlibar/Foto:Twitter/Space X, Twitter/Jan Madden)

První let nové rakety Starship přinesl smíšené výsledky

Kosmické lety z Ameriky mají z hlediska Středoevropana často jeden drobný problém, totiž časový posun; to, co je „slušná hodina“ u nich, vychází na hlubokou noc u nás. Samozřejmě, u spousty letů beztak není na výběr, protože orbitální mechanika je neúprosná a vyžaduje zcela konkrétní časové okno.

Nicméně u prvního startu nové rakety Starship nám časové okno vyšlo zcela luxusně, protože v jižním Texasu bylo zrovna ráno. To znamenalo odpoledne u nás, pohodlný závěr pracovní doby. Zajímalo by mě, nakolik v tu chvíli poklesla produktivita zaměstnanců, zejména v technických oborech. Já jsem v tu kritickou hodinu rozhodně nic nenaprogramoval ani nenapsal.

První let měl být „skoro-orbitální“. V nejlepším možném scénáři by se druhý stupeň rakety, loď Starship, dostal nakrátko na oběžnou dráhu, ale nad Tichým oceánem nedaleko Havaje by byl naveden do atmosféry, aby skončil v moři. Nejhorší možný scénář byl právě opačný – celá raketa, obrovský stroj vysoký přes sto metrů a naplněný více než 4000 tunami paliva, mohla také explodovat přímo na rampě. Hodně komentátorů srovnávalo Starship se sovětskou lunární raketou N1, která také opravdu jednou na rampě explodovala a zdevastovala ji tak, že následné opravy trvaly roky. (Viz: Zapomenuté příběhy 3, kapitola „Měsíční sen“.)

Starship a N1 nejsou přitom, bráno zevnitř, zrovna podobné stroje. Jejich motory i počítačová technika jsou totálně odlišné – jak by se ostatně u raket, které vznikly půl století od sebe a na opačných koncích planety, dalo čekat. Jejich společným prvkem je ale množství motorů osazených na druhém stupni, v obou případech je jich zhruba třicet.

Čím více motorů, tím více se toho může při zážehu „podělat“, protože i když třeba jeden motor sám o sobě má pravděpodobnost selhání jen malou, matematika velkých čísel vám víceméně garantuje, že u třiceti motorů se něco stane každou chvíli. A pak je samozřejmě otázka, co to bude. Pokud jde o prosté „chcípnutí“, jeden motor ze třiceti se dá postrádat a raketa splní svůj účel i bez něj. Pokud by ale šlo o explozi, hrozí při ní poškození dalších motorů a řetězová reakce, na jejímž konci je katastrofální selhání celého stroje; jinými slovy, velký záblesk a mnoho mrzutostí po něm.

Nový Starship má určité mechanismy, jak riziko výbuchu snížit, a které ještě N1 mít nemohla. Elektronika je dnes natolik levná a výkonná, že můžete každý motor intenzivně monitorovat a překročí-li poměry v něm (třeba tlak v komoře) bezpečné meze, během pár milisekund jej vypnout. Tím se z něj stane mrtvá váha, která ale aspoň neohrožuje své okolí. Stoprocentní pojistka to ovšem není, takže se nedivím, že ve tvářích davu, který sledoval start rakety přímo v prostorách firmy SpaceX, bylo vidět pořádné napětí.

(Někde jsem zachytil informaci, že se mezi nimi na chvíli ukázal i John Carmack, legendární programátor, který stvořil herní engine Dooma a o mnoho let později založil neúspěšný kosmický startup Armadillo Aerospace. Vůbec – jedna z věcí, kterou si lidé komentující vývoj v kosmické technologii mnohdy neuvědomují, je, jaké stovky firem na tomto poli pohořely a skončily, i když měly třeba k dispozici slušné množství peněz a kvalitní lidi. Hřbitovy bývají mlčenlivé a nepřipoutávají na sebe pozornost novinářů.)

Nejhorší scénář se nenaplnil a raketa se někam dostala, i když po pár minutách letu se vymkla kontrole a pozemní řídící středisko ji muselo na dálku zničit; příslušné hromadě výbušnin připevněné na stroj se říká pěkně korektně Flight Termination System a má zajistit, aby neovladatelný nosič nespadl nikomu na hlavu. V tomto případě popadaly jeho zbytky do Mexického zálivu.

Suma sumárum, „test úspěšně selhal“. Nejdříve tedy ty úspěchy.

Valná většina motorů Raptor 2 se řádně zažehla a fungovala. Část těch selhavších byla možná poškozena létajícími troskami v průběhu startu (viz dále), ale to se bude muset ještě zjistit.

Jelikož raketa byla nacpána různými senzory a čidly, ze čtyř minut letu mají pozemní pracovníci úplné datové žně – mohou zcela přesně analyzovat, kterou sekundu se stalo co a jestli to bylo v pořádku. Tyto údaje značně pomáhají při vylepšování budoucích raket; přesně tento druh zpětné vazby stojí za tím, že současný „pracovní kůň“ SpaceX, raketa Falcon 9, se ze svých velmi explozivních začátků pozvolna vyvinul až do nejspolehlivější dnešní rakety vůbec. Momentálně mají za sebou šňůru skoro 200 úspěšných vzletů a 100 úspěšných přistání prvního stupně, což je impozantní. Kdysi jsem krátce jezdil Renaultem Mégane, který byl podstatně míň spolehlivý…

Nový stroj je houževnatý. Dokonce i ve chvílích, kdy se raketa vymkla kontrole a točila se jako káča, navíc vůči silnějšímu odporu vzduchu, než s jakým se počítalo (vyřazené motory totiž způsobily, že nedostoupala tak vysoko, jak měla), se stále ještě držela pohromadě a nic z ní viditelně neodpadávalo. Přitom aerodynamické síly působící na její tělo musely být strašlivé a jinou raketu by patrně během pár vteřin roztrhaly na kusy. Inu, Starship je z oceli, nikoliv z hliníku, jak bývá u létajících strojů běžné. A ocel něco vydrží.

A ta selhání…

Zdaleka největším selháním je skutečnost, že běsnící plameny po zážehu „vykopaly“ na odpalovací rampě pořádný kráter. Materiál pod raketou přitom nebyla žádná hlína, ale solidní beton, navíc speciálního typu, který by měl být odolný vůči ohni; a na záběrech ze startu je také vidět, že kolem rozverně poletují kusy betonu, které sice proti raketě samotné vypadají maličké, ale právě vzhledem k jejím rozměrům musely dosahovat velikosti menšího osobního auta. Písek a betonový prach pocházející ze startu se dostaly až na ostrov San Padre, bezpečně daleko od uzavřené zóny a cca 8-10 km vzdušnou čarou.

Toto také mohlo vést ke zničení těch několika motorů, které později viditelně nepracovaly. Musk svého času poznamenal, že rozhodnutí nepřipravit na rampě takzvané příkopy pro odvádění plamenů (flame trenches nebo diverters) nebo zařízení pro skrápění rampy vodou (water deluge) se ještě může ukázat jako chyba, a podle všeho se jeho proroctví naplnilo. Toto všechno bude potřeba opravit a doplnit, což je práce na hezkých pár měsíců.

Nedošlo k plánované separaci obou stupňů. Zatím se přesně neví proč. Nebýt tohoto selhání, možná by samotný druhý stupeň doletěl podstatně dál. Takhle jej pevné spojení s problematickým prvním stupněm odsoudilo ke zkáze. Toto mimochodem není v dějinách SpaceX první problém se separací stupňů; v případě pokusných raket Falcon 1 šlo o potíž, která firmu málem pohřbila (selhal třetí let). Tehdy ještě neměli moc peněz a nikdo jim nevěřil.

Na další test si nepochybně nějakou dobu počkáme. Ne proto, že by ve SpaceX měli v záloze málo dalších raket: připraveno či rozpracováno je hned několik kusů a motorů jsou hotové stovky. Je ale naprosto jisté, že bude nutno zásadně upravit a zesílit „nultý stupeň“, tj. samotnou odpalovací rampu. Také americké úřady budou mít patrně nějaké námitky vůči tomu, jak velké okolí základny Starbase bylo zasypáno pískem a rozdrceným betonem. Na rozdíl od mysu Canaveral, kde se příroda za desítky let s kosmickým provozem nějak sžila, je texaské jižní pobřeží považováno za důležitou ptačí oblast a chráněno zákonem. K výstavbě a provozu základny Starbase byly potřeba environmentální výjimky a intenzita budoucích letů zde určitě moc vysoká nebude – k tomu má sloužit právě Florida.

Ale na ten další let se těším jako malý. Konečně máme šanci vidět něco, co bývalo v šedesátých letech skoro na pořadu dne. Opravdový vesmírný pokrok.

P.S.: Napsal jsem ještě jeden článek o Starshipu pro Armádní noviny. Zabývá se trochu jinými tématy, přetisknu jej zde po souhlasu pana Grohmanna někdy ve druhé půlce příštího týdne. Lidem, kteří nemají rádi rakety, se omlouvám, ale přijde mi to jako docela důležitá událost pro budoucnost lidstva.

Hudební epilog

Jestli budou mít někdy vlastní rakety Italové, bude na jejich palubách nepochybně veselo, dobré jídlo a dobré víno. O velmi elegantních skafandrech navržených modisty z Milána ani nemluvě, protože správný Ital se za kvalitní ohoz nestydí a nebude se za něj stydět ani ve stavu beztíže.

Marian Kechlibar

Článok pôvodne vyšiel na portáli Kechlibar.net.