Pekelné dva měsíce v roce 2008, kdy SpaceX na pokraji krachu poprvé dosáhlo oběžné dráhy

V dnešním článku se vrátíme v čase o 12 let zpět a přesuneme se přitom na druhou stranu Země, na atol Kwajalein. Na dva měsíce připojíme k partě techniků, která zde pod parným tropickým sluncem testovala a vypouštěla rakety Falcon 1. Řeč bude o událostech léta roku 2008, kdy se odehrály dva klíčové starty SpaceX, které rozhodly o osudu firmy. Prožijeme přitom poslední neúspěch rakety Falcon 1 a první historické dosažení oběžné dráhy.

Než se však přesuneme na Kwajalein, řekněme si, proč vlastně SpaceX testovalo své rakety právě zde, uprostřed Pacifiku. Na podzim roku 2004 a v první polovině roku 2005 provádělo SpaceX zkoušky a statické zážehy rakety Falcon 1 na Vandenbergově základně v Kalifornii, která se nachází jen několik hodin autem od sídla firmy v Hawthorne, a připravovalo se na svůj první start, při kterém mělo vynést družici TacSat-1. Letectvo však stále odkládalo startovní povolení a opakované prodlevy tehdy natolik naštvaly Elona Muska, že se místo toho rozhodl uskutečnit první start Falconu 1 z raketové střelnice v Pacifiku, z malého ostrůvku Omelek, který je součástí atolu Kwajalein. V září 2004 totiž vyhrálo SpaceX kontrakt agentury DARPA na vynesení družice FalconSAT-2, a součástí tohoto kontraktu byl i start právě ze 3hektarového ostrůvku Omelek. Na tomto místě neexistoval žádný rozsáhlý provoz, takže kdykoliv SpaceX potřebovalo provést nějaký test, prakticky vždycky k němu dostalo od armády povolení. V březnu 2006 a 2007 odsud neuspěšně odstartovaly první dvě rakety Falcon 1. Následujících 17 měsíců potom firma připravovala třetí start, přičemž proběhla i výměna motoru Merlin 1A za pokročilejší 1C. Zkrátka a dobře, firma testovala vše možné, aby při třetím startu proběhlo vše tak, jak má.

Atoly v Pacifiku jsou sice krásné místo pro exotickou dovolenou, ovšem jako raketová střelnice jsou docela peklo pro obslužný personál. Ostrov Omelek vyčnívá nad hladinu oceánu jen necelé dva metry a jeho rozloha činí 32 000 metrů čtverečních, což si také můžeme přeložit jako tři fotbalová hřiště. Zkrátka kde nic tu nic a hodně vody okolo. Pokud jste se sem chtěli dostat, sedli jste odpoledne v Kalifornii na letadlo, které vás za pět hodin dopravilo na Havaj. Zde jste přenocovali a ráno jste nastoupili do dalšího letadla, tentokrát směrem na Marshallovy ostrovy. To už však nebyla přímá linka, nýbrž spoj s několika zastávkami, z nichž jednou byl atol Kwajalein. Tato cesta z Havaje tak mohla trvat i celý den.

Na ostrovech samotných se personál pohyboval na kolech či pěšky. Večer zde pod temnou oblohou grilovali steaky a a přemítali o tom, zda jsou opravdu schopni dostat svou raketu tam nahoru. Pokud se zde rozhodli přenocovat, naskládalo se jich až dvanáct do postelí v přívěsu. Ráno pak posnídali míchaná vejce a vrhli se znovu do práce. Pokud se rozhodli pro civilizovanější ubytování, přesunuli se z Omeleku na večer pomocí člunu na ostrov Kwajalein, kde měli ubytování v místním hotelu Macy’s. Zní to zvláštně, ale podle viceprezidenta SpaceX Hanse Koenigsmanna šlo o armádní verzi hotelu, kde každý kus vybavení je majetkem USA. Tato cesta lodí také vždy ukrojila hodinu jejich času.

Raketa určená pro třetí misi byla na ostrov Omelek dopravena lodí už v dubnu 2008, aby mohla dle původního plánu odstartovat v červnu. Po ukončení všech zkoušek byl koncem června proveden i statický zážeh, po kterém měl následovat start, ten musel být ale o měsíc odložen. SpaceX totiž nalezlo drobnou vadu na svaru trysky motoru Kestrel, který bylo potřeba vyměnit. Do poslední chvíle se zákazník také rozhodoval, který náklad bude raketou vynesen. Kandidáti byli totiž celkem tři – Trailblazer, CUSat a PnPSat-1. De facto se ale rozhodovalo pouze mezi CUSatem a Trailblazerem, PnPSat-1 byl vyřazen, protože nebyl včas dokončen. Ke startu byl nakonec vybrán Trailblazer. Ve výsledku se ale vítězem vlastně stal CUSat , protože se jako jediný z nich nakonec dostal na orbitální dráhu v rámci mise CASSIOPE, i když až v roce 2013.

Den startu byl určen na 3. srpna 2008. V řídicí místnosti pro start na atolu Kwajalein sedělo spolu s Hansem Koenigsmannem 10 dalších kontrolorů a nováček Zach Dunn, který do firmy nastoupil v předchozím roce. Ten zde postupně sledoval odpočet startu. Cítil přitom vzrušení i napětí. Přesně v 5:34 SELČ se raketa Falcon 1 odlepila ze startovní rampy. První stupeň s nový motorem fungoval správně a v čase T+158 sekund došlo k vypnutí hlavního motoru. O sekundu a půl později následovalo oddělení stupňů. V té chvíli však došlo k tomu, co nikdo nečekal. Na rozdíl od ablativního chlazení Merlinu 1A byl motor Merlin 1C chlazen regenerativně, tedy palivem procházejícím skrz kanálky v trysce. Toto zbytkové množství paliva se spolu s tím, které zbylo v přívodním potrubí, dostalo do motoru a v kombinaci se zbytkovým množstvím kyslíku po vypnutí vytvořilo trochu tahu, který však stačil k tomu, aby první stupeň udeřil do druhého stupně a poškodil jak motor Kestrel, tak samotný druhý stupeň. Do té doby let probíhal v naprostém pořádku.

V době, kdy k selhání došlo, měl Zach skloněnou hlavu a sledoval data na monitoru. Najednou však zaslechl zalapání po dechu. Podíval se nahoru a okamžitě viděl, že věci nejdou tak, jak mají. Cítil neuvěřitelné zklamání a stejně devastovaný byl i tým okolo něj. Dle jeho slov někteří kolegové v řídicím centru i plakali.

O dalším kroku pak rozhodovali Elon Musk a Hans Koenigsmann. Firma měla k dispozici ještě jednu raketu, a tak padlo rozhodnutí pokusit se o start s ní, a to co nejdříve. Sázky ve hře byly totiž vysoké, jelikož v tuto chvíli už zdaleka nešlo jen o osud rakety Falcon 1. Tu SpaceX vyvíjelo za vlastní peníze a v podstatě se z ní nikomu nezpovídalo. Souběžně ale firma pokračovala v přípravách mnohem silnějšího nosiče Falcon 9 a případný neuspěch by mohl pro SpaceX znamenal i odříznutí od financí NASA a zánik firmy. Alespoň tak to o deset let později popsal Elon. Další problém spočíval v tom, že během druhého startu v březnu 2007 došlo ke ztrátě rakety kvůli oscilaci paliva ve druhém stupni. A protože při třetím letu k zážehu druhého stupně nedošlo, neměli inženýři příležitost zjistit, zda se tento problém podařilo odstranit. Nezbylo než vše vsadit na čtvrtý start.

Ještě předtím však bylo v softwaru rakety nutno změnit jeden řádek programu. Po vyhoření prvního stupně rakety nyní mělo oddělení stupňů následovat až po pěti sekundách, jelikož předešlá sekunda a půl se ukázala jako příliš krátká. A do loga mise byl poprvé umístěn čtyřlístek pro štěstí.

První tři rakety byly na ostrov převáženy lodí. U této čtvrté se však Elon rozhodl pronajmout armádní nákladní letadlo, aby mohl být nosič na Kwajalein dopraven co nejrychleji. Neukázalo se to však jako nejšťastnější nápad, během závěrečného klesání nad Havají se totiž trup rakety začal bortit. Pilot tehdy dostal příkaz vrátit letadlo zpět do původní výšky a inženýři na jeho palubě horečně uvolňovali šrouby, aby se vnitřní tlak v raketě mohl vyrovnat s tím, který panoval na palubě letadla. Po mezipřistání a telefonátu s Elonem letadlo pokračovalo na Kwajalein a v dalším letadle se stejným směrem vydal i opravářský tým s náhradními díly. Původní záměr startovat co nejdříve tak byl výrazně ohrožen, protože tělo rakety bylo na mnoha místech propadlé a přepážky v palivové nádrži bránící jeho oscilaci byly zničené. Klíčovou roli při záchraně tohoto stupně pak sehrál podle serveru Ars Technica výše zmíněný nováček Zach Dunn. Místo původně odhadovaných tří měsíců trvala oprava rakety pouhé dva týdny.

V noci před 29. zářím 2008 mohl jen málokdo usnout. Zach své tehdejší pocity přirovnal k tomu, jak se cítil před závěrečnými zkouškami. Znovu selhat znamenalo najít si méně vzrušující práci, úspěch pak nabízel možnost dobýt celý svět. Noční tým už mezitím dávno zahájil první kroky, jako je tankování helia do rakety. Start samotné mise RatSat byl naplánován na 11:00 místního času. Po rychlé snídani Zach vyrazil z armádního hotelu na kole do 45 minut vzdáleného řídicího centra, a to znamenalo jet celou cestu proti větru o rychlosti 37 km/h. Hans Koenigsmann, Zach a další kontroloři však chtěli být v řídicím středisku už řadu hodin před startem, aby mohli dohlížet na finální tankování na ostrově Omelek. Vždy se totiž mohou vyskytnout problémy a někdo musí dohlížet na jejich řešení.

15 minut po původním termínu startu dali konečně Hans Koenigsmann a po něm i ředitel startu Tim Buzza své svolení ke startu. Finální slovo však měl Elon Musk, který se toho času nacházel v Kalifornii. Spousta zaměstnanců v Hawthorne tehdy měla co dělat, aby se z nervů nepozvracela. Řada z nich strávila na Omeleku dlouhé měsíce odloučení od svých rodin, prožila tu řadu odložených startů i neúspěchů. Tentokrát však věřili, že vše vyjde.

V 1:15 SELČ se zažehl motor Falconu 1 a následoval start. SpaceX si následně mohlo postupně odfajfkovávat jednotlivé splněné fáze letu a potom konečně, 9 minut a 31 sekund po startu, dosáhl druhý stupeň s nákladem oběžné dráhy 330 km x 650 km x 9°. Výsledná dráha byla o 30 km v apogeu nižší, než se původně předpokládalo. Stalo se tak v důsledku zhasnutí motoru Kestrel o 8 sekund dříve, než bylo uvedeno v press kitu mise. Potom následovala 43 minut dlouhá přeletová fáze, po které se naposledy zažehl motor Kestrel a zvýšil apogeum na konečných 621 km x 643 km x 9,35°. Chvíli poté se měly vybít baterie na horním stupni, vydržely však ještě déle, takže o další třičtvrtě hodinu později se pracovníci na Kwajaleinu znovu setkali s druhým stupněm, když signální stanice zachytila jeho vysílání. Své pocity vyjádřil i Hans Koenigsmann: „Bylo to úžasné vidět druhý stupeň vrátit se tam, kde o hodinu a půl dříve odstartoval. Krásně to ukazovalo, co znamená slovo oběžná dráha.”

Po úspěšném startu nasedli všichni kontroloři startu na kola a jako šílení se řítili do přístavu, aby se zde potkali s týmem, který ráno zajišťoval tankování rakety. Každý z nich přitom pořád a dokola vykřikoval jedno slovo: ORBITA.

Poté, co se oba týmy dostatečně vyřádily na pláži, zamířily do nedalekého baru. Celý ostrov už řadu let věděl, co zde tato malá soukromá firma podniká, a držel jí palce, a to včetně spousty vojáků. Řada z nich se pak připojila k bujaré oslavě SpaceX a vypili tamní bar do dna.

Tip: O příhodách SpaceX na Kwajaleinu si můžete přečíst také v našem překladu blogu Kimbala Muska, který tam strávil spoustu času.