Novinky a zajímavosti o Falconu Heavy: Mražená kuřata, nedostatek dusíku a plán pro novou loď Dragon XL

V rámci dnešního článku bychom vám chtěli nejprve představit dvě zajímavosti z vývoje druhé nejsilnější rakety současnosti, tedy Falconu Heavy společnosti SpaceX. Dále vás seznámíme s málo známou informací o příčině odkladu startu lednové mise USSF-67 a nakonec si řekneme novinky, které se týkají budoucí zásobovací lodi Dragon XL, kterou bude Falcon Heavy vynášet k lunární stanici Gateway.

Raketu Falcon Heavy provozuje SpaceX již od roku 2018 a do dnešních dnů se nám tento obří stroj představil celkem pětkrát. Než jsme však mohli tuto raketu v únoru 2018 poprvé spatřit v akci v rámci slavné demonstrační mise, která dopravila na heliocentrickou dráhu osobní vůz Tesla Roadster Elona Muska, bylo nutno při jejím návrhu a vývoji vyřešit některá technická a bezpečnostní úskalí. A jedním z nich bylo i odpadávání kousků ledu ze startující rakety.

Jak všichni víte, rakety Falcon 9 či Falcon Heavy spalují ve svých motorech Merlin 1D směs tvořenou kerosenem (RP-1), který se do rakety tankuje při teplotách přibližně -7 °C a kapalným kyslíkem, jenž je do rakety tankován při teplotě -207 °C. Natankování takto chladného kapalného kyslíku do neizolovaných nádrží rakety následně způsobí, že vnější povrch pláště rakety se silně podchladí a jakákoliv vzdušná vlhkost po kontaktu s pláštěm okamžitě zkondenzuje a začne vytvářet námrazu. Jedná se o naprosto běžný jev, který provází kosmonautiku od samotných počátků a prakticky se mu vyhýbají pouze rakety, které mají své nádrže izolované.

Tato námraza ale nevydrží na raketovém nosiči věčně. Díky vibracím motorů a aerodynamice během startu led postupně odpadává a právě tento fenomén mohl představovat pro startující raketu Falcon Heavy problém. Hlavní nebezpečí při něm hrozilo bočním stupňům od ledu, který odpadával z kyslíkových nádrží horního stupně. Za tímto účelem bylo nutno zajistit každému z výstupků nosiče dostatečnou ochranu pomocí krytů z uhlíkových vláken.

Podobným, ne-li horším problémem se mohou stát i ptáci, které nosič během své cesty vzhůru může zachytit. Pokud bychom si totiž provedli rozbor celé situace, vyjde nám, že v krajním případě je srážka startující rakety a ptáka ekvivalentní výstřelu z kanónu. Dle Jona Edwardse, viceprezidenta SpaceX pro raketové nosiče Falcon, vzal vývojový tým Falconu Heavy tuto možnost do úvahy a prováděl za tímto účelem i různé simulace a testování využívající mražená kuřata. Inu, bezpečnost nosiče je to hlavní, přeci jen náklad skrytý pod aerodynamickým krytem má často hodnotu několika stovek milionů dolarů. K takové události mimochodem již v minulosti došlo. Stalo se to v létě roku 2005 při misi STS-114, když 2,5 sekundy po startu narazil do hlavní nádrže raketoplánu pták. A upřímně, příště se tak může stát za vyšší rychlosti.

Přejděme ale nyní od daleké historie k informaci z tohoto ledna, kdy proběhl první letošní start Falconu Heavy. Pro misi USSF-67 bylo vše připraveno již v sobotu 14. ledna, nicméně raketa byla ten den prakticky pouze vztyčena na startovní rampě a samotný start byl odložen. Z oficiálních míst jsme se žádného vysvětlení ohledně důvodu odkladu nedočkali, ale mise se v pořádku uskutečnila již následujícího dne. Už tehdy ale začaly na některých místech prosakovat informace o nedostatku dusíku v Kennedyho vesmírném středisku. Co se tehdy na startovní rampě LC-39A stalo?

Za normálních okolností je Kennedyho vesmírné středisko od roku 2013 zásobováno dusíkem, který dodává firma Air Liquide. Nicméně v době od 9. do 23. ledna probíhaly na startovních rampách již dlouho odkládané údržbové práce na rozváděcím potrubí a dalším vybavení. Během té doby měla dodavatelská firma po dohodě s NASA zajišťovat dusík náhradními metodami, přičemž samotná NASA měla pak v záloze ještě vlastní generátory dusíku. Přes všechna tato opatření se v Kennedyho vesmírném středisku v sobotu 14. ledna zkrátka a dobře nepodařilo dostatek dusíku nashromáždit. Aby se tyto problémy o den později neopakovaly, SpaceX si přivezlo na rampu vlastní vysoce výkonné generátory dusíku. Podobné problémy mimochodem začaly už v roce 2022 při předstartovních zkouškách superrakety SLS, kdy nedostatek dusíku vedl k odkladům.

Na celé události kolem mise USSF-67 je pikantní to, že když o problémech s dusíkem informoval ještě v sobotu server NASA Spaceflight, byl nucen pod nátlakem právníků firmy Air Liquide celý úsek o dusíku ze svého článku vymazat. Takže nebýt ředitelky Kennedyho vesmírného centra Janet Petro, možná bychom se o příčinách odkladu nikdy nedozvěděli. Společnost Air Liquide nakonec vydala tiskové prohlášení, ve kterém celou situaci vysvětlila. Odklady listopadové mise Artemis I prý vedly k narušení plánů na několikaměsíční údržbu zařízení Air Liquide na ostrově Merritt, které zásobuje Kennedyho vesmírné středisko dusíkem. Opoždění údržby pak vedlo k situaci, kdy zařízení nebylo schopné zajistit zásobu dusíku pro lednový start Falconu Heavy. Dusík tedy byl zajištěn „alternativními metodami“ (tj. SpaceX si dusík obstaralo svépomocí).

K čemu vlastně raketa potřebuje dusík? Falcon Heavy stejně jako Falcon 9 používá dusík pro své manévrovací trysky. Lze jen těžko říct, kolik je ho potřeba před startem rakety natankovat, nicméně dle odhadu jednoho uživatele serveru Stack Exchange je v prvním stupni Falconu 9 natankováno něco mezi 160 až 1600 kg dusíku, přičemž on sám se kloní spíše k nižším hodnotám. Pokud si toto množství vynásobíme třemi pro Falcon Heavy, vyjde nám, že nádrže Falconu Heavy obsahují minimálně půl tuny tohoto inertního plynu. To je však pouze jeden z účelů, pro které SpaceX využívá dusík. Velké množství tohoto plynu je totiž potřeba pro hluboké podchlazení pohonných látek pro Falcony, které se provádí před zahájením tankování rakety v den startu.

Pro dnešek je to však poslední informace o minulosti Falconu Heavy, daleko zajímavější je totiž budoucnost, která tuto raketu čeká. Již řadu let plánuje americká NASA vybudovat v cislunárním prostoru stanici Gateway, která by měla sloužit k testování nových technologií a také bude fungovat jako brána pro pilotované lety na Měsíc. První dva moduly této plánované stanice by se dle současného plánu měly vydat na svou cestu nejdříve v roce 2025 na palubě Falconu Heavy, nicméně tím účast SpaceX na tomto projektu nekončí. Již v březnu 2020 uzavřela NASA se SpaceX kontrakt na dva zásobovací lety do té doby neoznámené kosmické lodi Dragon XL ke stanici Gateway. Přibližně rok po udělení tohoto kontraktu byla sice zveřejněna informace, že zahájení celého projektu zásobování bylo odloženo, protože bylo potřeba nejprve vyhodnotit celkové plány programu Artemis, aby bylo možno stanovit dobu, kdy tato mise bude vlastně potřeba. Nicméně, od té doby se takřka žádné další podrobnosti neobjevovaly, takže existovaly i domněnky, že je celý tento zásobovací kontrakt ohrožen.

Až koncem února letošního roku jsme se dočkali podrobnějších informací, které mimo jiné vysvětlily i ono dlouhé ticho ohledně lodi Dragon XL. Dle manažera NASA se jedná o nejméně kritickou část celého projektu a zároveň její vývoj by měl trvat nejkratší dobu. SpaceX má v rámci kontraktu na vývoj a přípravu kosmické lodi Dragon XL celkem čtyři roky, takže defakto má stále času dost a očekává se, že při tempu, s jakým SpaceX obvykle k novým výzvám přistupuje, bude zásobovací loď připravena ještě dříve. A protože prvních obyvatel by se stanice Gateway měla dočkat v roce 2027 v rámci čtvrté mise Artemis, nemělo smysl, aby NASA utrácela peníze na vývoj zásobovací lodi dříve. Formální souhlas se zahájením prací by tedy mělo SpaceX obdržet letos. Americká agentura plánuje využít oba objednané lety Falconu Heavy s Dragonem XL, ale do budoucna se nebrání ani využití Starship či zásobovacích lodí jiných společností.

Nenechte si ujít příští start Falconu Heavy, který je aktuálně plánován na pátek 28. dubna v 01:29 SELČ. Raketa při něm vynese komerční družice Viasat-3 Americas a Arcturus přímo na geostacionární dráhu. Kombinace energeticky náročné orbity a vysoké hmotnosti nákladu přes 6 tun však znamená, že Falcon Heavy bude potřebovat veškeré své palivo pro urychlení nákladu, a tak poprvé nastane situace, kdy se žádný z raketových stupňů nepokusí přistát. Další informace a aktuality o přípravách na start najdete na našem profilu této mise.

Přispějte prosím na provoz webu ElonX, aby mohl nadále zůstat bez reklam. Podpořte nás pomocí služby Patreon či jinak a zařaďte se tak po bok ostatních dobrodinců, kteří už finančně přispěli. Děkujeme!