Zážeh číslo 2, aneb “smoke on the water”

Praha 21. novembra 2024 (HSP/Kechlibar/Foto:Screenshot Youtube/SciNews, Screenshot, Snímok zo živého vysielania SpaceX)

Tentokrát se to odehrálo v zasněžené noci, tedy aspoň z našeho hlediska. V Texasu, odkud raketa Starship startovala, bylo 16:00 a příjemných 23 stupňů, a v Indickém oceánu poblíž Austrálie, kde druhý stupeň přistával, bylo zase časné ráno a zataženo, ale ty obláčky vypadaly seshora skoro jako zmrzlá cukrová vata

Bohužel jsme přišli o jednu podívanou v podobě opětovného zachycení prvního stupně přistávací věží, které se minule povedlo. Některá česká média – viděl jsem to na Seznamu a na Echu, přičemž na Seznamu už titulek mezitím stihli opravit – to poněkud dezinterpretovala slovy, že se první stupeň “zřítil”.

Ó nikoliv, zřícení je nekontrolovaný proces, kdežto ten první stupeň byl do toho Mexického zálivu kontrolovaně nasměrován a měkce dosednul na hladinu. Skutečný problém byl na věži, která měla vracející se stupeň zachytávat, a u níž selhala nějaká automatická kontrola funkčnosti. Proto ten konec letu v moři, což byla alternativa, se kterou se počítalo.

Ve skutečnosti každý ten návrat prvního stupně je z bezpečnostních důvodů kalkulován směrem do předem určeného místa na moři. A zpátky na základnu se stroj přesměruje jen tehdy, když jsou všechna průběžná měření v pořádku.

Toto se mimochodem do budoucna bude řešit větším počtem věží na kosmodromu – porouchá-li se jedna, “zaskočí” za ni jiná. V Texasu momentálně stojí věže dvě, ale ta druhá ještě není dokončená. Hrubá stavba už stojí, ale její vybavení technikou se potáhne nejméně do příštího jara.

Hlavním cílem včerejšího letu bylo otestovat něco, co sice není světoborné, ale přesto je to překvapivě obtížné: opakovaný zážeh motoru na kosmické lodi, která už je ve vesmíru a pohybuje se tedy ve vakuu a beztíži.

Velké motory, jako jsou ty raketové, se spouštějí dost komplikovaně; není to jako “zapnout vysavač čudlíkem”. Dokonce i obyčejné letecké proudové motory, na které jsme zvyklí z každodenního života, mají dvoustupňovou startovací sekvenci: nejprve se musí elektricky spustit menší pomocná jednotka, APU, která teprve následně roztočí hlavní motory – buď stlačeným vzduchem nebo opět elektricky. Situace u raket ve vesmíru je daleko složitější, protože v beztíži kapaliny netečou způsobem, na jaký jsme ze Země zvyklí. A jelikož palivo je v tomto případě kapalné, je potřeba jej intenzivně “přesvědčovat”, aby teklo, kam má, a navíc pod dostatečným tlakem. Bez dostatečného tlaku by totiž mohlo dojít k zášlehu zpět do palivových nádrží, čímž by se ze “zážehu” stal “výbuch”. Vůbec, ty rozdíly mezi “zážehem” a “výbuchem” jsou proklatě malé, leckdy v řádu milisekund.

(Pro velké nerdy: existuje velmi zábavně psaná kniha Johna D. Clarka “Ignition!” z roku 1972, která popisuje všechny peripetie kolem raket a jejich motorů. Základní principy se za posledních padesát let nezměnily, takže relevantní je i teď – a dobrá zpráva je ta, že tato kniha je dostupná ve formátu PDF zdarma. Čtěte a užívejte si!)

No, ve zkratce, podařilo se, nové motory Raptor 2 lze zažehnout i ve vakuu, což znamená, že Starship může zkusit provádět orbitální manévry. A schopnost provádět orbitální manévry zase znamená, že při některém z příštích letů už může být pokusný stroj naložen i nějakým užitečným nákladem.

Při tomto letu se “nahoru” podíval jen banán. Opravdu jeden banán s nápisem “for scale”. V jednu chvíli byl vidět na vnitřní kameře; jelikož v tu chvíli se na přenos dívalo asi pět milionů lidí, šlo patrně o nejsledovanější banán v historii lidstva. Aspoň jedno prvenství letu IFT-6, které už asi nikdo nepřekoná!

Na skutečně revoluční pokus se můžeme těšit až při letu IFT-8, tedy “přespříštím”. Příští let IFT-7 má být jen sofistikovanějším opakováním toho včerejšího, ale u IFT-8, nevynoří-li se nějaké zásadnější problémy, by se měl uskutečnit pokus o vrácení obou stupňů dolů na zem. Pokud se toto povede, šlo by o nový milník v dějinách kosmické éry. Ještě nikdy se nepodařilo vrátit oba stupně velké orbitální rakety kontrolovaně zpátky na Zemi.

No, máme co sledovat! Nejvyšší čas, aby Starship začala vozit i něco jiného než banány; její luxusně velký nákladový prostor toho totiž pojme hodně. Právě na tom snímku s banánem je vidět ocelovou strukturu, které se ve SpaceX říká “PEZ dispenser” (zásobník na houbičky bonbóny, pardon), a která už v dřívější raketě Falcon 9 slouží k “vystřelování” jednotlivých satelitů systému Starlink ven. K témuž, v podstatně větším měřítku, bude sloužit i na Starshipu. Rozdíl je hlavně v tom, že jeden Falcon 9 vynese v průměru něco přes dvacet satelitů Starlink současné generace. Starship by jich zvládla zhruba desetkrát tolik “na jeden zátah”.

Nové generace satelitů ale budou asi ještě větší. Průměr lodi je skoro devět metrů, což je opět rekordní hodnota (průměr nákladového prostoru raketoplánu byl jen poloviční), tím pádem se do ní vejde širší náklad a toho konstruktéři satelitů určitě využijí.

Omezená šířka nákladového prostoru na jiných raketách je velkým zdrojem mrzutostí a některé náklady je skoro nemožné do toho vesmíru vůbec dopravit. V případě velkého vědeckého infrateleskopu James Webb, který stál 10 miliard dolarů, bylo nutno jej složitě “poskládat”, aby se do rakety vůbec vešel, a následně, více než milion kilometrů od Země, jej zase “rozložit”, což byl plně automatický proces o mnoha krocích, který trval zhruba měsíc a mohl kdykoliv selhat (už jen tepelná roztažnost kovů pod pálícím Sluncem udělá svoje), čímž by celou investici zmařil. Naštěstí se to povedlo.

Takové věci se s širší raketou dělat nemusejí. Už aby to bylo!

Hudební epilog

Chachá, čekáte “Smoke on the Water”? Někdy jindy. Je předvánoční období, takže čas na baroko…

Více než 350 let poté, co Adam Michna z Otradovic složil tuto skladbu, má pojem “nebeští kavalérové” trochu jiný rozměr než dřív.

Marian Kechlibar

Článok pôvodne vyšiel na portáli Kechlibar.net.