Jak je to vlastně s těmi proklatými Blocky?

Během AMA Elona Muska na Redditu v říjnu 2016 jsme se dozvěděli, že existují varianty Falconu 9 s názvy Block 4 a Block 5, které ještě nebyly představeny veřejnosti. Od té doby se na internetu horlivě spekulovalo o tom, jak vlastně tyto Blocky zapadají do systému variant Falconu 9 označovaných v1.0, v1.1 a v1.2. Vedlo to ke spoustě zmatků a nepřesností, ale teď už v tom máme jasno.

Zpočátku se jako nejlogičtější možnost nabízela ta, že v1.0 je ekvivalent Blocku 1, v1.1 je Block 2 atd. Později se však z neoficiálních informací zjistilo, že označení Block indikuje poddruhy v rámci jedné varianty. V podstatě se to dá chápat tak, že při první misi varianty v1.2 (Orbcomm-2) letěla jakoby raketa “v1.2.1”, později létaly “v1.2.2” a “v1.2.3” a CRS-12 byla první misí s raketou ve variantě “v1.2.4”.

Zároveň jsme se z neoficiálního zdroje nově dozvěděli, že i předchozí varianty v1.0 a v1.1 měly několik poddruhů:

• Varianta v1.0 létala ve verzi Block 1 a plánoval se také Block 2, ale ten byl nakonec přeskočen a přešlo se rovnou na v1.1.
• Varianta v1.1 měla 2 poddruhy.
• Varianta v1.2 zahrnuje rovnou 5 podverzí. Není jasné, kdy přesně došlo k přechodu z Blocku 1 na Block 2 a později na Block 3, nicméně víme, že současný Block 4 si odbyl premiéru při misi CRS-12 a představuje mezistupínek na cestě k finální variantě Falconu 9, kterou bude Block 5. Po premiéře Blocku 5 by měl design Falconu 9 už zůstat v podstatě neměnný a vývojový tým SpaceX se místo toho začne soustředit primárně na vývoj nové rakety (ITS).

A čím se bude Block 5 lišit od současné rakety? Seznam všech změn u variant Block 4 a 5 neexistuje, ale od Gwynne Shotwell víme, že to je nějakých 100 změn. Některé z nich známe, ale mnohdy nevíme, jestli jsou součástí Blocku 4 nebo až Blocku 5. Zde je starší výpis toho nejdůležitějšího, o čem jsme se za poslední rok dozvěděli:

• Výrobní vylepšení – Velká část změn bude nejspíše spadat do této kategorie. SpaceX usiluje o levnější, rychlejší a spolehlivější proces výroby a zároveň co nejsnazší proces renovace použitých stupňů, čehož dosáhne právě prostřednictvím mnoha dílčích změn. Mohlo by se jednat o zesílení různých částí, které jevily známky vyšší opotřebovanosti, nahrazení nějakého materiálu jiným, který lépe snáší teplotní rozdíly, má delší životnost apod. SpaceX dlouhodobě usiluje o to, aby raketu bylo možné použít znovu třeba už několik desítek hodin po přistání.
• Změny na popud NASA a vlády – Gwynne Shotwell ze SpaceX před časem mluvila o Blocku 5 a poznamenala, že velká část změn této varianty má původ v požadavcích NASA a agentur národní bezpečnosti typu NRO. V případě NASA jde nejspíš hlavně o změny související se získáním certifikace v rámci Commercial Crew, bez které by SpaceX nemohlo vynášet astronauty na ISS. Jednou z potvrzených změn je například zamezení vzniku prasklin na lopatkách turbočerpadel u motorů Merlin.
• Schopnější druhý stupeň – Podle neoficiálních zdrojů dokáže vylepšený horní stupeň typu Block 4 pobývat na orbitě i několik hodin a během této doby provádět opakované zážehy motoru. To se hodí pro vynášení družic přímo na geostacionární dráhu (místo snazší, ale pomalejší přechodové dráhy) nebo třeba případnou znovupoužitelnost druhého stupně.
• Zvýšený tah motorů – Při testování se zjistilo, že motory Merlin 1D jsou spolehlivě schopné vyššího tahu, než který byl původně považován za maximální možný. Jedná se pouze o softwarovou změnu, která bude mít za následek zhruba 8% zvýšení tahu. Tato plánovaná změna byla několikrát oficiálně potvrzena a měla by být součástí Blocku 4. Zároveň se šušká, že Block 5 bude mít ještě o trochu vyšší tah než Block 4. Nově jsme se také dozvěděli, že motory pro Block 5 už jsou testovány v McGregoru.
• Vylepšený heliový systém – Upravené heliové nádrže a vylepšený systém tankování, což by mělo zabránit vzniku podobné situace, která vedla k nehodě Amos-6, a to i v případě rychlého tankování, které se provádí kvůli tomu, aby se podchlazené palivo nestihlo moc ohřát, což vede k jeho rozpínání a tím pádem se ho do rakety vejde méně, což u náročnějších misí může například znemožnit pokus o přistání.
• Sklápěcí a znovupoužitelné nohy – Současné přistávací nohy není možné po přistání sklopit zpět do svislé polohy, a tak se musejí zcela odmontovat. Zároveň nemají dobrou tepelnou ochranu, takže se nadají moc snadno použít více než jednou. Nové nohy budou sklopitelné a mělo by být možné je znovu použít. Elon také už v roce 2014 mluvil o tom, že se plánuje úprava nohou kvůli zvýšení aerodynamického odporu prostřednictvím částečného vyklopení nohou za letu. Vylepšené nohy by mohly tuto funkci plnit, ale možná z tohoto nápadu nakonec sešlo.
• Znovupoužitelná tepelná ochrana – Tom Mueller ze SpaceX nedávno potvrdil, že Block 5 bude disponovat znovupoužitelnou tepelnou ochranou.  V současnosti je tepelná ochrana převážně řešena formou ablativních nátěrů a korkového štítu, což je sice levné, ale na druhou stranu to není praktické z hlediska rychlé znovupoužitelnosti.

A kdy se dočkáme této finální varianty? Block 5 by měl mít premiéru při první demonstrační misi Crew Dragonu (DM-1). Podle neoficiálních informací však bude do provozu nasazován postupně stejně jako Block 4, takže možná ještě během roku 2017 se dočkáme misí, které budou disponovat jak komponenty typu Block 4, tak Block 5.