SpaceX navrhlo NASA koncept Starship jako orbitální stanice, ale firma ve výběrovém řízení neuspěla

Kosmická loď Starship by teoreticky mohla plnit roli orbitální stanice na nízké oběžné dráze. S touto možností využití se firma SpaceX nedávno přihlásila do konkursu NASA, který má finančně podpořit komerční kosmické stanice. SpaceX však se svým nedopečeným návrhem nakonec neuspělo a v článku si blíže představíme důvody.

Mezinárodní kosmická stanice (ISS) je nedílnou součástí kosmonautiky už od roku 1998, kdy byl vypuštěn její první modul, a je trvale osídlena od října roku 2000, kdy zahájila svou činnost první dlouhodobá expedice. Od té doby se na ní střídají posádky a provádějí různé vědecké experimenty v řadě oborů, mezi které můžeme počítat astronomii, fyziku, medicínu, meteorologii či různé materiálové vědy. Stanice samotná je sice úžasná vědecká laboratoř, ale přesto se uvádí, že i kdyby existovaly takéto stanice tři, jejich vědecká kapacita by stejně nestačila k provádění všech experimentů, které vědci na Zemi připravují. Zároveň okolnost, že ISS je v první řadě vědecká stanice, brání svým způsobem jiným subjektům v provozování jejich ekonomických aktivit na nízké oběžné dráze.

I když je vědecký přínos stanice ISS penězi nevyčíslitelný a stanice samotná má před sebou ještě řadu let života, objevují se už řadu let v hlavách manažerů NASA nápady, jak její činnost rozšířit, čím ji v budoucnu nahradit, či jak přesunout její financování na soukromé subjekty. Tím patrně nejznámějším plánem je vybudovat novou orbitální stanici v blízkosti Měsíce. V současné době se pro ni používá označení Gateway a jsou pro ni vyráběny čtyři moduly a design dalších se v současné době rozpracovává.

Další možností, na které rovněž NASA už nějakou dobu pracuje, je zvětšení kapacity stanice. Za tímto účelem vyhlásila NASA výběrové řízení, ve kterém vyhrála v lednu 2020 firma Axiom. Ta následně uzavřela dohodu s NASA, že pro ISS dodá v budoucích letech možná až tři nové moduly. Ty by se posléze měly kolem roku 2028 odpojit a fungovat jako nová samostatná orbitální stanice.

Asi nejnovější aktivitou v tomhle směru je plán americké NASA na zajištění nepřetržité přítomnosti Američanů na nízké oběžné dráze, který se nazývá Commercial LEO Destinations. Ten by měl umožnit nepřerušený přechod kosmických aktivit z ISS na komerční stanice. V první fázi by komerční firmy ve spolupráci s NASA navrhly vzhled nových kosmických stanic, které by následně sloužily jak státnímu, tak soukromému sektoru. Tato fáze by měla probíhat přibližně do roku 2025. Následující fáze se bude pak podobat současným aktivitám NASA, kdy dopravu nákladu i posádek k ISS přemístila agentura na bedra soukromých firem. Zkrátka a dobře, NASA by tak nemusela zajišťovat provoz těchto nových soukromých stanic, pouze by si formou zakoupení služby zajistila možnost jejich užívání. Agentura samotná by díky těmto krokům mohla napřímit veškeré své snažení k programu Artemis a poté snad i k Marsu. Nízká oběžná dráha by nadále sloužila hlavně k tréninku či ověřovacím zkouškám nových technologií. Abychom si lépe ujasnili pozici americké NASA, bude dobré říct, že náklady na provoz ISS dosahují každý rok přibližně 3,1 miliardy dolarů. Pokud by byl provoz ISS ukončen, či došlo k jejímu převodu na komerční subjekty a NASA by si místo zajišťování jejího chodu pouze pronajímala služby těchto soukromých stanic, ušetřila by ročně přibližně 1,8 miliardy. To už nejsou zanedbatelné peníze a krok NASA je tudíž pochopitelný.

Aby NASA podpořila aktivity soukromého sektoru při vývoji a výstavbě soukromých kosmických stanic, vyhlásila v loňském roce za tímto účelem výběrové řízení. Do srpna, kdy byla uzávěrka přihlášek, bylo přihlášeno celkem 11 návrhů různých firem či konsorcií. V prosinci 2021 byly vybrány tři návrhy a agentura s těmito firmami uzavřela smlouvu na celkovou sumu přibližně 415 milionů dolarů. Největší podíl na této částce, celkem 160 milionů, získala firma Nanoracks, jejíž tým zahrnuje i firmy Voyager Space a Lockheed Martin. 130 milionů si pro sebe uzmulo další sdružení velkých společností – vedoucí úlohu zde hraje Blue Origin a mezi další členy patří Boeing, Redwire a Sierra Nevada Corporation. Jejich stanice má nést název Orbital Reef. Zbylých 125 milionů získal Northrop Grumman. O tom, které další firmy se výběrového řízení zúčastnily, jsme se tehdy nedozvěděli nic. Jisté bylo jen to, že každý zájemce, ať už se účastnil prvního kola či nikoliv, se bude moci přihlásit v polovině 20. let do druhé fáze tohoto programu, ve kterém bude NASA tyto nové stanice certifikovat pro pobyt svých astronautů a zahájí první kolo nákupu služeb u jejich provozovatelů.

Až koncem ledna 2022 se na webu sam.gov objevily detailnější informace. Celkově se tohoto konkursu zúčastnilo 11 firem, kromě tří již zmíněných vítězů jsou mezi neúspěšnými uchazeči širší veřejnosti známá jména pouze dalších dvou firem. Jednou z nich je Relativity Space. Tato společnost se zaměřuje na 3D tisk a v současnosti vyvíjí raketu Terran 1, která by měla mít nosnost přibližně 1500 kg na nízkou oběžnou dráhu. Druhým a posledním lépe známým účastníkem byla i kalifornská firma SpaceX Elona Muska.

Podané přihlášky byly posuzovány ze dvou hledisek, tím prvním byl technický přístup k řešení problémů a tím druhým byl pak podnikatelský plán. Návrhy jednotlivých firem pak od hodnotitele dostávaly známky. Sám posuzovatel hodnotil posuzovaná hlediska barvami, my si je však pro zjednodušení převedeme na školní známky, kde 1 je nejlepší a 5 nejhorší. Prakticky žádná firma neobdržela jedinou známku 1 a pouze návrh firmy Northrop Grumman obdržel za technický přistup za 2. Lze tak prakticky říct, že nejvyšší prakticky dosaženou známkou v celé soutěži byla trojka. Já bych zde nerad probíral návrhy všech firem, přeci jen, náš web se primárně věnuje kalifornské firmě. Proto se v další části článku zaměříme primárně na návrh firmy SpaceX a pokud vás zajímají ostatní firmy, můžete si přečíst například shrnutí na webu Space News.

Dle slov hodnotitele se SpaceX rozhodlo pro plán své budoucí orbitální stanice využít přistávací měsíční modul (Human Landing System, HLS), který vychází z vyvíjené lodi Starship. Samotný hodnotitel na tomto místě dal SpaceX výrazný kredit za to, že se jedná o spolehlivou firmu, která si zakládá na bezpečnosti a systémovém inženýrství při výrobě raket. Zmíněna byla i rychlost vývoje, kterou je SpaceX v oboru všeobecně známé. Další plusové body získalo SpaceX i za to, že má zkušenosti s návrhem řady systémů, setkáváním lodí na oběžné dráze a jejich dokováním.

Na celém návrhu SpaceX se však našla i řada nedostatků. Tím asi nejdůležitějším je nedostatečně definovaný koncept navrhované stanice, nedostatečně připravená možnost instalace externích zařízení na povrch stanice a také nedostatečně definovaná konverze HLS do podoby orbitální stanice. Dále hodnotiteli chybělo více informací ohledně toho, jak SpaceX plánuje přepracovat svůj systém podpory života. Ten stávající je totiž uzpůsoben pro krátkodobé cesty, zatímco pro potřeby kosmické stanice je potřeba výkonnější systém dimenzovaný na mnohaměsíční provoz. Další zmíněnou nevýhodou byl i fakt, že navrhovaná stanice SpaceX má mít dle návrhu jen jeden dokovací port, což by stanici stavělo někam na úroveň Saljutů 1–5 a z hlediska operačních možností by to výrazně redukovalo možnosti pro posádku či dopravu nákladu. Celkově byla pak technická část zhodnocena známkou 4.

Pokud jde o budoucí firemní podnikatelský plán, zde byla kritika snad ještě větší. Hodnotitel zde firmě přiznal, že si vše vyvíjí sama a není tudíž závislá na externích dodavatelích. I samotná Starship dle něj podstupuje poměrně rychlý vývoj a navíc má firma i značné finanční zdroje, které pravděpodobně zajistí úspěšnou realizaci návrhu i v případě překročení nákladů. S čím však posuzovatel nebyl spokojen, byla nedostatečná obchodní strategie, která rozhodně nenaplňuje cíle budoucího rozvoje ekonomického podnikání na nízké oběžné dráze. Dále SpaceX požadovalo plnou úhradu svého návrhu, přestože má zajištěno soukromé financování vývoje. Firma také nesplnila jeden ze základních požadavků NASA, kterým bylo nepředložení předběžného přezkoumání návrhu (Preliminary Design Review neboli PDR) vlastní stanice. Zároveň také neukazuje žádné milníky technického nebo obchodního pokroku. Mezi nevýhody posuzovatel zařazuje i velkou závislost svého návrhu na HLS, i když podle něj nejde o riziko. Celkově byla pak ekonomická část návrhu firmy zhodnocena nejhorší známkou pět.

Návrh SpaceX tedy na první pohled nedopadl vůbec slavně. Když se ale dívám na všechny posuzované návrhy a jejich hodnocení, dovolím si na základě všech udělených známek říct, že návrh stanice SpaceX obsadil spolu s návrhem firmy Space Village Inc. sdílené páté a šesté místo. Pomyslná čtvrtá příčka pak připadla firmě Relativity Space. Těžko se blíže vyjádřit k samotnému firemnímu návrhu, neviděli jsme totiž doposud žádné plány ani obrazovou dokumentaci a firma se jako obvykle odmítla vyjádřit k otázkám novinářů. Dle mého se jednalo o další firemní pokus využít strukturu a možnosti vyvíjené lodi Starship. Možná šlo navíc i o pokus uspěchaný. Tuto okolnost dovozuji z faktu, že firma se ve svém návrhu nevyjádřila k některým bodům, které samotná NASA požadovala v ekonomické části hodnocení. Do puntíku se také naplnilo prohlášení, které již v prosinci uvedl na svém Twitteru Eric Berger. Ten tehdy napsal, že se firma SpaceX výběrového řízení zúčastnila, ale dopředu počítala s tím, že neuspěje. Neměla co ztratit, tak to prostě zkusila.

Přes všechna negativa, jimiž návrh SpaceX zhodnotil recenzent, se nicméně domnívám, že firemní plán má vyšší šanci na realizaci než některé i vítězné projekty této soutěže. Vycházím z faktu, že na rozdíl od svých konkurentů si SpaceX samo vyvíjí nový revoluční nosný systém, který potřebuje k realizací svých budoucích plánů. A jak všichni víme, veškeré své současné úsilí směřuje k tomuto cíli. Navíc platí, že zatímco konkurenční firmy shání hlavně financování, SpaceX už dávno pracuje s reálnými modely. Navíc, pokud se tento projekt vydaří, možnosti jeho využití budou velmi široké a není vyloučeno, že si SpaceX kupříkladu postaví vlastní orbitální stanici, nikoliv jako oblast pro ekonomické aktivity, ale jako určitou servisní či přechodovou stanici pro další cesty k Měsíci či Marsu. Navíc je stále ve hře již zmíněná účast v druhém kole výběrového řízení, kam se SpaceX může za pár let zkusit přihlásit s propracovanějším návrhem.

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!