Mise SSO-A: Již dvakrát použitý Falcon 9 vynese přes 60 různých satelitů
Logo mise SSO-A od společnosti Spaceflight
Uběhl více než rok a půl od historicky prvního znovupoužití stupně Falconu 9 a během této doby se opakované použití raket velmi rychle stalo běžnou součástí startů SpaceX. A i my jako diváci jsme to málem začali brát jako rutinu. Přitom při misi SES-10 se všem tajil dech při letu použitého stupně vzhůru a posléze i při jeho návratu na mořskou plošinu. A dnes? Většina lidí ani nehne brvou, když zjistí, že na nějaké misi letí již použitý stupeň. Toto se ale při nejbližším startu z Vandenbergovy základny v Kalifornii opět změní. Tentýž stupeň totiž bude na příští misi SSO-A startovat už potřetí. Pro SpaceX to tedy bude nový milník na poli znovupoužitelnosti, neboť dosud žádná jejich raketa neletěla víc než dvakrát. Ale začneme pomalu a popořádku.
V květnu roku 2018 se na rampě LC-39A objevil úplně první Falcon 9 v nové verzi Block 5, aby vynesl nad oblaka první bangladéšský satelit Bangabandhu-1. První stupeň měl tehdy sériové číslo B1046.1. Mise dopadla úspěšně, i když se nám všem malinko protáhly tváře, když se o pár týdnů později zjistilo, že tato raketa ještě neobsahovala finální typ tlakových nádrží na helium. Stupeň v pořádku přistál na mořské plošině OCISLY a znovu připraven ke startu byl v létě, kdy absolvoval misi Merah Putih. I tuto misi zdárně přečkal, i když po návratu do přístavu a při vykládce to neměl vůbec jednoduché, jak ukazuje nádherná fotka Johna Krause.
Od té doby čas pokročil a my se blížíme mílovými kroky k dalšímu posunu hranice znovupoužitelnosti prvních stupňů. Po dvou startech z východního pobřeží (jednou z rampy LC-39A a podruhé z SLC-40) byl stupeň B1046 přesunut na západní pobřeží, kde bude použit znovu při misi SSO-A. Mimochodem, bude se zároveň jednat o první stupeň, který odstartuje ze všech tří ramp, které má SpaceX v současné době k dispozici. Zároveň to bude první stupeň, který potřetí přistane na ASDS.
Mise SSO-A, která je také označována „SmallSat Express”, bude velmi zajímavá a není to jen tím, že bude představovat další milník na cestě k rapidní znovupoužitelnosti raket. Tak nějak jsme si totiž zvykli, že Falcon 9 vynáší náklad pro jednoho, maximálně dva zákazníky. Zde je kupříkladu možno zmínit dva duální starty pro firmy Eutelsat/ABS či Iridium 6/GRACE-FO. Tentokrát však bude zákazníků mnohem víc. Start si totiž u SpaceX objednala firma Spaceflight Indrustries (SI), ale ta sama o sobě neplánuje vynášet na orbitální dráhu žádný vlastní náklad.
Tým Spaceflight před hangárem u rampy SLC-4E (Foto: Spaceflight Industries)
Tato firma si totiž vydělává na živobytí tím, že pomáhá malým zákazníkům zprostředkovat vynesení jejich nákladu na oběžnou dráhu. Pokud máte několikatunovou družici, jejiž výroba vás stojí 150–200 milionů dolarů, vynesení na raketě vás stojí jen dalších cca 60–100 milionů navíc. Pokud vás výroba 5kg satelitu stojí 1 milion dolarů, 60 milionů za start na Falconu 9 je pro vás poněkud příliš. Řešením je podělit se o náklady na start s někým dalším. A pokud se najde dostatek zákazníků, cena za start už o tolik nepřekročí cenu satelitu. Od svého založení firma SI tímto způsobem zprostředkovala start více než 140 malých satelitů na celé řadě raketových nosičů jako sekundární náklad (Falcon 9, indická PSLV, Antares, Sojuz aj.). Mimo jiné s ní v listopadu 2016 podepsala kontrakt i společnost PTScientists o vynesení svého roveru k Měsíci. V případě mise SSO-A ale došlo poprvé k tomu, že si firma SI zaplatila celou takto silnou raketu, jakou je Falcon 9.
Kontrakt pro tento start byl podepsán v září 2015 pod názvem 2017 Sun Synch Express. Množství nákladu, jehož vynesení mělo zajistit SpaceX, se postupem času měnilo a nakonec se ustálilo na 64 satelitech. Oříškem při této misi bude to, jak umístit náklad na raketu. Maximem, které doposud dokázala firma SpaceX do vesmíru vynést, bylo 11 satelitů Orbcomm při misi Orbcomm-2.
Umístění jedenácti satelitů Orbcomm na adaptéru před misí Orbcomm-2 (Foto: Orbcomm/SpaceX).
Zde se ale bavíme o téměř šestinásobném množství satelitů. 64 satelitů bude tedy nutno umístit na vrchol rakety jinak. Náklad bude umístěn na speciálních prstencích, které se po dosažení finální oběžné dráhy oddělí od horního stupně rakety Falcon 9 a samy provedou vypuštění nákladu. Nebudou vybavené žádným pohonným mechanismem, bude se jednat o takzvané free-flyery. A protože se říká, že jeden obrázek vydá za tisíc slov, podívejte se sami, jak bude posléze ono vypuštění satelitů realizováno. Dlužno dodat, že podle press kitu firmy SI bude vypuštění všech satelitů trvat 5–6 hodin. O vypuštění zbývajících družic, které po odpojení free-flyerů zůstanou připojeny k hornímu stupni rakety Falcon, se postárá tento stupeň sám.
Umělecká představa mise SSO-A, separace free flyerů z horního stupně Falconu 9 (Zdroj: Spaceflight)
Firma Spaceflight Industries k tomu připravila i dvě hodně povedená videa. Jedno z nich je časosběrné video přípravy free-flyerů. A druhé obsahuje animaci umisťování družic na tyto vypouštěcí free-flyery a jejich uvolnění po dosažení orbitální dráhy.
K nákladu zbývá ještě dodat, že se bude jednat o největší množství družic vynesených americkou raketou v historii. Zní to nádherně, ale ještě v červnu to vypadalo, že mise SSO-A překoná absolutní rekord v množství vynesených nákladů jednou raketou. Po snížení počtu družic na 64 však rekord nadále udrží raketa PSLV, která v únoru 2017 vynesla celkem 104 satelitů. Část satelitů, které budou vyneseny během mise SSO-A, byla již představena ve zdejším profilu mise a jejich kompletní soupis je možno najít na Redditu. Protože ale před několika dny došlo k redukci množství nákladů ze 71 na 64 satelitů a firma SI nevydala oficiální seznam, není stále úplně jisté, které satelity poletí a které nikoliv.
Celková hmotnost nákladu této mise je kolem 4000 kg a vzhledem k tomu, že se startuje na nízkou oběžnou dráhu, jako fanoušci jsme si brousili zuby na druhé přistání Falconu 9 na nové přistávací plošině LZ-4 na kalifornské pevnině. Chyba lávky, na Vandenbergově základně se tou dobou bude připravovat ke startu raketa Delta IV Heavy určená k vynesení satelitu NROL-71, která má startovat koncem listopadu. A protože vracející se první stupeň by přelétával přes rampu SLC-6, Národní průzkumný úřad jako majitel družice údajně odmítá toto riziko akceptovat. Přistání se tedy uskuteční na mořské plošině JRTI, která se bude nacházet jen pár desítek kilometrů od pobřeží.
Přípravy na start mise SSO-A jinak pokračují podle plánu. V pátek 16. listopadu došlo v našich ranních hodinách ke statickému zážehu, po jehož úspěšném provedení jako vždy vydala firma SpaceX oznámení o datu startu. Ten je tedy oficiálně plánován na 19. listopadu 3. prosince. Sledujte profil mise zde na ElonX pro vždy aktuální informace o přípravách startu či odkladech.
Na samotný závěr článku bych vás rád seznámil s velmi hezkou infografikou, kterou v české verzi připravil pro náš server kolega redaktor Pavel Vantuch. Do profilu mise byla přidána již 14. listopadu, ale pokud jste tam náhodou nezavítali, zde si ji můžete prohlédnout též. Tato infografika nám ve zhuštěné podobě představuje náklad mise SSO-A, přičemž v ní Pavel opravil řadu zřejmých nesmyslů, které obsahovala a i nadále obsahuje oficiální infografika v press kitu mise. Pavel navíc vytvořil grafické znázornění celého letového profilu mise.
A nám nezbývá než popřát stupni B1046.3 hodně štěstí při jeho cestě vzhůru. Při cestě, kterou má do dějin znovupoužitelnosti napsat další kapitolu. Tyto dějiny se píšou v záři plamenů a my budeme doufat, že tyto plameny budou vždy z Falconu 9 šlehat jen z jeho trysek.
Podpořte projekt ElonX
Jsem zvědavej kolik najednou vynese satelitu Falcon 9 až bude vynašet konstelaci Starlink respektive kolik se jich tam bude vejit.
Před pár lety unikly nějaké interní dokumenty, podle kterých se počítalo s vynášením 25 satelitů najednou. Ale od té doby se hodně změnilo, takže bych to nebral jako nic definitivního.
Tak pokud těch satelitu bude podle plánu na nízké oběžné dráze 4425 a na velmi nízké oběžné dráze +- dalšich 7500 tak to máme s 25 satelity na jedno vyneseni 477 startu Falconu 9. Člověk si řiká, že má ta znovupoužitelnost hned velky smysl. Skoro se zdá jako by to vše bylo už naplanováno hned od počátku založeni Space X. Náklady budou velmi vysoke. Snad jim to bude generovat slušný zisk na stavbu a provoz BFR + jejich budouci kolonizaci Marzu.
Ve světle posledních událostí si myslím, že ty satelity nebude vynášet F9 ani F9H. To urychlení BFR/BFS bude nejspíše právě kvůli tomu, aby se vynášelo rychleji a levněji. Navíc oni potřebují spustit vše co nejdříve a ne to tam tahat po desítkách dlouhé měsíce a roky.
Projektu BFR/BFS posledni dobou nějak přestavam věřit. Na projektu APOLLO pracovalo tisice lidi a spolklo to obrovske množstvi peněz. Je pravda, že to bylo v jine době. Dělal to statni sektor a technologie je dnes na uplně jine urovni než tehda. Ale upřimně. Space X něco kuti ve stanu a desing produktu měni jak ponošky. Kromě metanoveho motoru raptor a par časti kompozitovych nadrži nemaj vubec nic. Když se podivate na Falcon Heavy tak to vypada velmi jednoduše ale je to velmi naročne. A tady chteji postavit tohoto obra za par let?
Já to vidím tak, že primárně musí lítat s F9 a F9H, aby byly peníze. K tomu začali stavět zkušební raketu, která otestuje motory na metan a se kterou budou provádět skoky. Tam je vcelku jedno jaký bude finální design. Potřebuji prostě nejdříve spolehlivé motory a potřebují se naučit jak pracovat s velkými nádržemi. Až tohle budou umět, tak má smysl teprve stavět první prototyp BFR/BFS a to ještě nějakou dobu potrvá a do té doby mohou měnit design jak se jim jen bude chtít. Zase pořád je to lepší než vymyslet design a po deseti letech ho začít realizovat. Prostě vše řeší za pochodu a já si myslím, že zrovna u tohoto projektu je to jediná možná cesta. Vemte si to jak to bylo s padáky u F9. Co kdyby od začátku vše vyvíjeli s ohledem na padáky a pak by v praxi zjistili, že je to slepá ulička?
Ono je to právě naopak. Rychlé iterace ve vývoji a schopnost dělat i kroky zpět, pokud se něco neosvědčí, je největší výhodou SpaceX a důvodem proč se posunují tak rychle kupředu 🙂
Jirko, moc pěkný článek.
Dekuju, jsem fakt rad, ze predstartovni clanek libi. 😉
Proč převážejí napřìč USA stupeň 1046,když se dá použít 1048 nebo některý nově vyrobený?
Nejspíš pořád ještě čas na inspekci či případnou renovaci stupně nepokročil tak daleko, aby bylo možno provést jeho znovupoužití za měsíc a něco. Nejkratší čas otočky měl zatím stupeň B.1045 – 71 dní, podle zdejších statistik a rekordů. SpaceX určitě nechce nic uspěchat. Otočky stupňů B.1047 a 48 trvaly +- podobně dlouho.
To platilo jen ze začátku. Dnes už McGregorem procházejí jen nové stupně,použité se tam už znovu nevracejí. Jediný rozdíl je, že použité stupně provádějí o pár vteřin delší statický zážeh před startem.
Neodpověděli jsme ti ještě na jednu otázku. Proč ne nový stupeň.
Po přechodu na Block 5 výroba nových stupňů sice pokračuje, ale už od začátku bylo jasné, že několik měsíců si SpaceX bude muset vystačit jen s několika stupni, které bude točit. Protože některé nové stupně byly v té době už dopředu vyhrazeny určitým zákazníkům. Např B.1051 je určen pro misi DM-1. A protože to je stupeň s COPV v.2.0, tak se předpokládalo, že testování pod dohledem NASA bude trvat déle. A logicky nepoužiješ další stupeň, dokud nevíš, že ten předchozí je v pořádku.
Samozřejmě, že pro SpaceX je každý zákazník důležitý, ale jsou důležití zákazníci a ještě důležitější. K těm super důležitým zákazníkům určitě můžeme počítat NASA či US Air Force. A logicky tito zákazníci budou upřednostňováni při určování, kdo dostane nový první stupeň. Taktéž firma Iridium není běžný zákazník. Samozřejmě, kdo má ve smlouvě nový stupeň, tak ho dostane, ale klidne si hold bude muset počkat.
Díky za podrobný rozbor,jinak to bude další milník SpaceX na cestě k Marsu,i když oni mají v každém startu nějaký milník.
z toho by vyplyvalo, ze novy prvy stupen je nejakym sposobom lepsi alebo bezpecnejsi. Lenze nie je, popravde je skor nebezpecnejsi, pretoze je nevyskusany. V skutocnosti sa nove boostre pouzivaju pri zakaznikoch, ktori na tom trvaju. A takych je coraz menej.
To ja sem nerekl, ze je lepsi nebo horsi. Jen tvrdim, ze ma li spolecnost ve smlouve napsano novy stupen a nebude chtit ustoupit, dostane novy stupen. Viz NASA, ta ma pro CRS2 opet ve smlouve nove stupne raket a pokud v tomhle bode uhne, ma tam podminku, ze si muze otevrit opet kapitolu zvanou cena za start. Proste soukrome spolecnosti rozhoduji o svych penezich, statni instituce rozhoduji o verejnych financich a musi se podle toho chovat. Jinak s tebou souhlasim, cim dal vic ustupuji. Tak jako kdo by neustoupil, kdyz na vyrocnim zasedani prohlasi, start byl levnejsi, a co sme usetrili za start ted dostanete jako vanocni premie. 🙂
yamato, vies dat nejaku statistiku, kde je ukazane, ze pouzite prve stupne su bezpecnejsie alebo lepsie?
Otázka na statistiku je zbytečná, protože vlastně všechny statistiky úspěšnosti všech raket kromě Falconu 9 a NS popisují to, na co se ptáš. Stačí si ale vzpomenut na nedávný článek tady, kdy se mluvilo o tom, že trh nemá s expendable raketama problém. Takže vlastně není co s čím srovnávat, protože ty znovupoužité neměly problém kvůli znovupoužití
A k tomu co vlastně bylo použito jako VTVL víckrát než jednou?
Víckrát než první stupně Falconu 9 vertikálně přistávali už jen DC-X a DC-XA, Grasshopper, F9R Dev1 a NS – druhý vyrobený exemplář. A jediný z nich NS-2 šel až nad 100km. Ostatní skákali nad zemí, při vší úctě k všem z nich.
Statistiky nejsou, ale Matt Desch ze společnosti Iridium k tomu řekl tohle:
Majú 100% úspešnosť oproti všetkým novovyrobeným. Prebehlo 63 misí rakety Falcon 9 z toho bolo 16 znovupoužití so 100% úspešnosťou 47 bolo na novom stupni a 2 zlyhali teda 95% úspešnosť. Ale sú to len čísla, reálne je to asi tak že doteraz nikto nevedel ako moc sú súčiastky po 1 lete opotrebené všetko bolo nadimenzovsné podľa simulácí a pozemných testov ktoré sa nikdy nevyrovnajú reálnemu letu vďaka tomu vedia zaručiť v konečnom dôsledku nielen to že stupeň prežije další let ale aj to že novovyrobený bude do určitej miery o niečo bezpečnejší.
Na takýto štart sa skutočne teším. “Lietadlo” ktoré letí už tretí krát je skutočne znovupoužiteľné. Možno mohol EM vybrať pre istotu lacnejší náklad, ale držím palce. Ak by to nevyšlo môžu si povedať, že využitie prvého stupňa bolo pri troch štartoch pekných 66.6%. Vlastne od tejto chvíle by sa mala prepočítať využiteľnosť všetkých úspešných jednorázových nosičov na 33.3% 🙂
Také se na start těším, jen myslím, že případný neúspěch by byl stejný problém jako neúspěch rakety co letí poprvé. Nezapomeň že cílem SpaceX nejsou pouhé 3 starty nehledě že by to mohlo ohrozit pohled zákazníků na znovupoužitelnost. Ale věřím že vše proběhne jako obvykle a souhlasím že 3 start jednoho stupně už můžeme považovat za opravdovou znovupoužitelnost.