Superraketa amerického miliardáře může změnit celý vesmírný průmysl

TPO - Americký miliardář Elon Musk chce, aby jeho raketa způsobila revoluci v cestování vesmírem. Raketa Starship společnosti SpaceX miliardáře Elona Muska je v současnosti největší a nejvýkonnější, jaká kdy byla postavena.

Raketa hvězdné lodi

Starship je supertěžká raketa vyráběná společností SpaceX. Raketa se skládá ze supertěžkého raketového stupně a kosmické lodi Starship, jejichž cílem je dosáhnout vysokého užitečného zatížení a nízkých provozních nákladů. Oba raketové stupně jsou schopny přistát a dopravit 100 tun na nízkou oběžnou dráhu Země. Po doplnění paliva kapalným kyslíkem a kapalným metanem na oběžné dráze bude kosmická loď schopna letět na Měsíc nebo Mars, stejně jako na další místa ve sluneční soustavě.

Jak velká a silná je Starship?

Starship je 50 metrů vysoká kosmická loď se suchou hmotností menší než 100 tun, horní část stejnojmenné rakety Starship. Kosmická loď Starship pojme přibližně 1200 tun kapalného kyslíku nebo kapalného metanu, přičemž každý typ paliva je umístěn v hlavní a sekundární nádrži.

Kromě hlavních palivových nádrží se sekundární palivové nádrže používají k pohonu podvozku kosmické lodi. Po doplnění paliva kosmickou lodí Starship se dolet kosmické lodi rozšíří na Měsíc, Mars a mnoho dalších míst ve sluneční soustavě. V zadní části kosmické lodi se nachází šest motorů Raptor, včetně tří motorů Raptor určených pro provoz v atmosféře a tří motorů Raptor Vacuum určených pro provoz ve vesmíru.

Kosmická loď Starship má šestiúhelníkové dlaždice, které zabraňují poškození sondy plazmou generovanou při vstupu do atmosféry, což jí umožňuje odolat teplotám až 1400 °C. Objem užitečného zatížení Starship je přibližně 1000 m3, což je mnohem více než u jakékoli jiné kosmické lodi.

33 motorů ve spodní části Super Heavy je schopno generovat tah přibližně 74 meganewtonů, což je téměř 700krát silnější tah než tah, který dokáže vygenerovat dopravní letoun Airbus A320neo.

Raketa Starship je nyní o 120 m delší, což je o 1 m více než při druhém zkušebním startu v červnu 2023. Tato prodloužená délka je způsobena o 1 m delší raketou Super Heavy.

Raketa Starship má také dvakrát větší tah než raketa Saturn V – první raketa, která dopravila lidi na Měsíc. Podle SpaceX může tento tah vynést z odpalovací rampy na nízkou oběžnou dráhu Země užitečné zatížení o hmotnosti nejméně 150 tun.

Rakety Starship i Super Heavy jsou poháněny palivem vyrobeným ze směsi ultrachladného kapalného metanu a kapalného kyslíku zvaného metalox.

Raketa Starship má v současné době odstartovat ze základny SpaceX Starbase, Kennedyho vesmírného střediska a dvou odpalovacích ramp společnosti na moři. Po zapálení 33 motorů Raptor se stupeň Super Heavy oddělí od Starship ve vzduchu. Raketa poté proletí atmosférou a přistane na dvojici ocelových nosníků u odpalovací věže. Starship mezitím zapálí své tři vakuové motory Raptor a dostane se na oběžnou dráhu. Na konci mise sonda vstoupí do atmosféry a je chráněna tepelným štítem. Sonda se poté pomocí dvou klapek vrátí na místo přistání a zapálí své tři motory Raptor pro vertikální přistání.

Střela po mnoha vylepšeních a úpravách.

SpaceX poprvé navrhla plány na těžkou nosnou raketu v roce 2005. Konstrukce a název rakety se od té doby do roku 2019 často měnil. V červenci 2019 vzlétla a přistála raketa Starhopper ve výšce 150 metrů, čímž se stala první raketou s motory Raptor. V květnu 2021 letěla Starship s kódovým označením SN15 do výšky 10 kilometrů, vstoupila do volného pádu a po čtyřech neúspěšných pokusech úspěšně přistála.

Jak přistává Starship?

Ti, kteří se dívají poblíž, uslyší ohlušující ránu, jak Super Heavy zpomaluje z nadzvukové rychlosti.

Při posledním zkušebním startu SpaceX zachytila ​​raketu Super Heavy o její věž. Vzhledem k tomu, že na Marsu ani na Měsíci nejsou žádné věže, které by to dokázaly, musí být raketa Starship schopna přistát sama na vlastních nohách. Aby toho dosáhla, Starship se při sestupu postupně otočí do horizontální polohy, což Musk nazývá „převrácením břicha“.

Tím se zvýší odporový odpor Starshipu a pomůže mu zpomalit. Jakmile se Starship dostane dostatečně blízko k povrchu, zpomalí natolik, aby mohla zapnout motory a vrátit se zpět do vzpřímené polohy. Starship se poté pomocí vlastních raket vyrovná a přistane na tvrdém povrchu s použitím podvozku.

Starship udělala vše výše uvedené v předchozích testovacích startech – kromě přistání na tvrdém povrchu. Zatím přistála pouze v oceánu.

SpaceX se pokusilo o něco, co nikdy předtím neudělalo. Po oddělení spodní část nosné rakety zpomalila a pomalu klesala k odpalovací rampě, zatímco ji dvě obří mechanická ramena uchopila – tento pohyb je známý jako „uchopení“.

Po několika simulovaných přistáních na moři bylo při pátém zkušebním startu úspěšné přistání spodní části Starship, nosiče Super Heavy.

Jedním z účelů zkušebního startu je objasnit jakékoli existující problémy. I jediná chyba by mohla způsobit roztavení celé vnitřní struktury rakety v důsledku výfukových plynů uvolňovaných motorem.

Starship má ambice letět na Měsíc a Mars

Starship nikdy neměl posádku, ale miliardář Elon Musk a jeho společnost mají ambiciózní plány s cílem jednoho dne poslat lidi na Mars.

V krátkodobém horizontu bude raketa Starship vynášet satelity, poté bude sloužit vesmírným turistům a vysazovat astronauty na Měsíci v rámci programu Artemis. Ve vzdálenější budoucnosti se očekává, že raketa uskuteční ambice společnosti v oblasti osídlování Marsu a bude provádět lety napříč kontinenty Země.

Předtím proběhly čtyři zkušební starty Starship. Poprvé raketový systém explodoval předčasně, než se nosiče mohly oddělit. SpaceX urychlila proces vývoje testováním raket, i když věděla, že systém není dokonalý, aby se z chyb poučila.

SpaceX skutečně dosáhla pokroku s každým zkušebním startem – nejprve bezporuchovým startem a poté úspěšným návratem, kdy rakety Starship i Super Heavy kontrolovaně sestoupily a vznášely se v Indickém oceánu a Mexickém zálivu, než dopadly do moře.

K čemu dalšímu se Starship používá?

V blízké budoucnosti by raketa Starship mohla být využita k několika různým účelům.

Miliardář Elon Musk dosud používal své rakety, jako například řadu Falcon 9, k vypouštění komerčních satelitů Starlink.

Tyto satelity mají krátkou životnost, přibližně 5 let, a SpaceX je musí neustále vypouštět, aby ve vesmíru udržela stejný počet.

NASA chce Starship využít jako součást svého programu Artemis, jehož cílem je dlouhodobé udržení lidské přítomnosti na Měsíci. NASA plánuje Starship použít pro lunární misi v roce 2026.

Elon Musk chce, aby raketa Starship v daleké budoucnosti byla schopna uskutečnit dlouhé lety na Mars a zpět – každý směr by trval asi devět měsíců.

Myšlenka spočívá v tom, že se raketa Starship vypustí na nízkou oběžnou dráhu Země a tam ji ponechá. Poté by byla natankována „doplňovací lodí“ SpaceX a pokračovala by ve své cestě k Marsu.

Lze si také představit použití rakety Starship k vypuštění vesmírného dalekohledu. K rychlému vypuštění tisíců satelitů do vesmíru nebo většího vesmírného dalekohledu by byla zapotřebí velká raketa.

Starship je také navržen tak, aby nesl těžké užitečné zatížení potřebné k výstavbě vesmírných stanic a nakonec možná i infrastruktury pro podporu lidského osídlení na Měsíci.

Kosmická loď Starship by mohla přepravovat cestující na Měsíc, Mars a další destinace ve sluneční soustavě. Nejen to, osobní loď by mohla provádět mezikontinentální lety. Loď by mohla přepravovat až 100 cestujících, se „soukromými spacími prostory, společenskými místnostmi, sklady, radiačními kryty a prosklenými místnostmi“. Systém podpory života na palubě je „utěsněný“, což znamená, že materiál uvnitř lodi je neustále znovu používán a recyklován.

Palivový tanker Starship bude použit k prodloužení doletu dalších kosmických lodí. Podle Elona Muska je k vyslání Starshipu na Měsíc potřeba vypustit až sedm palivových tankerů. Tuto myšlenku představil Elon Musk v září 2019 spojením ocasních částí dvou kosmických lodí k sobě. Poté obě kosmické lodě pomocí pomocných motorů mírně zrychlí směrem k palivovému tankeru a vtlačí do sebe palivo. V říjnu 2020 NASA udělila společnosti SpaceX grant ve výši 53,2 milionu USD na testování přepravy 10 tun paliva mezi dvěma Starshipy ve vesmíru.

Starship HLS je varianta kosmické lodi Starship určená k přistání na Měsíci v programu Artemis, nástupci programu Apollo. V horní části Starship HLS se nacházejí okna a přechodové komory, spolu s výtahy a systémem kormidelních motorů pro přistání na Měsíci. Nejdůležitější vlastností kosmické lodi je její velmi velké užitečné zatížení při letu mezi Zemí a Měsícem. Během letu v rámci programu Artemis bude kosmická loď Starship HLS letět před posádkou až sto dní a poté doplní palivo do Starship HLS.

Společnost SpaceX úspěšně odpálila 122 metrů vysokou raketu Starship při svém pátém testu ze základny Starbase v Texasu 13. října (kolem 20:25 hanojského času). Během tohoto zkušebního letu kombinovaný systém raket Starship/Super Heavy dokázal zázrak, když na první pokus úspěšně provedl mechanismus „uchopení“. Po úspěšném startu z odpalovací věže Mechazilla přistála Starship v Indickém oceánu, zatímco raketa Super Heavy se vrátila, přistála přesně poblíž odpalovací věže a byla pevně držena robotickým ramenem věže, které se podobá „hůlkám“.

Ha Čt

Podle BBC, Space.com