Zrušené projekty SpaceX #2: DragonLab a Red Dragon
SpaceX stejně jako řada jiných společností nepoužije všechny nápady, se kterými její pracovníci přijdou. Každý nápad je totiž vždy podrobně zkoumán, zda je vůbec reálně uskutečnitelný a fyzikálně možný. Provede se finanční rozbor plus analýza potenciálního trhu a pak se rozhoduje, zda bude onen nápad realizován, či odložen do škatulky zajímavých, ale neuskutečněných projektů. V této sérii článků se podíváme na takové projekty, které SpaceX někdy zvažovalo, ale pak z rozličných důvodů nebyly realizovány. V druhém dílu si posvítíme na projekty související s lodí Dragon, konkrétně vědeckou variantu DragonLab a pak Red Dragon, který se měl vydat na Mars. Zároveň si připomeneme, proč SpaceX nakonec upustilo od motorického přistání Dragonů.
DragonLab
Kvalifikační kus DragonLabu v roce 2008 (Foto: SpaceX)
SpaceX již dlouhou dobu nabízí zajímavou službu. Jedná se o možnost využití transportní lodi Dragon jako volně létající kosmické laboratoře. Je určená pro výzkum a testy v prostředí mikrogravitace, a byla by nezávislá na ISS. Může nést náklad, experimenty, přístroje a senzory do vesmíru a zpět na zem při misích trvajících od jednoho týdne do dvou let. Může vykonávat jak biologické, tak fyzikální experimenty, testovat relativitu, provádět výzkum radiace či materiálové experimenty. Můžete samozřejmě namítnout, proč toto všechno, když máme na orbitální dráze nádhernou a dokonalou laboratoř v podobě mezinárodní vesmírné stanice ISS.
ISS je v mnoha směrech perfektně vybavená a má možnost provádět všechny výše zmíněné experimenty také. Její výhodou je to, že k tomu všemu má k dispozici dokonalou opravářskou a udržbářskou službu v podobě astro/kosmonautů na své palubě. Jejich přítomnost je ale zároveň z jiného hlediska velká nevýhoda. Člověka je nutné na oběžné dráze krmit, napájet, zásobovat a zbavovat se odpadních produktů jeho metabolismu. Zároveň musí kosmická loď s člověkem na palubě obsahovat zařízení na zajištění životních podmínek a musí splňovat řadu velmi komplikovaných nařízení. Volně létající laboratoř, takzvaný free-flyer, tyto požadavky splňovat nemusí. Zákazník si může naplánovat celou misi přesně dle svých požadavků, samozřejmě v mezích daných lodí DragonLab. DragonLab může být též vynesen na jinou dráhu, než na které se pohybuje ISS. Může třeba prolétat Van Allenovými pásy a provádět přitom spoustu zajímavých radiačních a materiálových experimentů. Jeho možnosti jsou tedy poměrně široké.
Podívejme se teď podrobněji na parametry nabízeného DragonLabu. Jedná se o parametry zveřejněné SpaceX v roce 2009.
- Hermetizovaný prostor (schopen návratu) – 10m3 s kontrolovaným vnitřním prostředím, podmínky 10–46° C, relativní vlhkost 25–75%, tlak 958,4–1027 hPa
- Nehermetizované senzory (schopné návratu) – po dosažení orbitální dráhy budou vystaveny kosmickému prostředí a uzavřou se před vstupem do atmosféry, velikost 0,1 m3
- Nehermetizovaný trunk (odhozen před vstupem do atmosféry) – 14 m3 ve válci o výšce 2,3 m s možností rozšířit výšku válce trunku až na 4,3 m, což zvětší prostor na 34 m3.
- Zásobování energií 1500–2000 W s maximem až 4000 W.
Koncept volně letící vesmírné laboratoře ovšem není nikterak nový. Spojené státy už v 60. letech vyslaly 3 družice zvané Biosatellite 1–3, které zkoumaly účinky vesmírné záření a stavu beztíže, poslední letěla v roce 1969. Daleko aktivnější v tomto směru byl bývalý Sovětský svaz, který v rámci programu Bion vypustil celkem 12 družic. Velmi zajímavou okolností v programu Bion je fakt, že od družice Bion-3 (1975) až po Bion-11 (1996) bylo vyneseno více jak 100 amerických experimentů. Ano, i v době studené války spolu obě kosmické velmoci spolupracovaly. Ale nelétaly jen biologické laboratoře, mezi léty 1985 a 2014 letělo 16 sovětských/ruských družic Foton určených pro materiálové experimenty.
SpaceX oznámilo už v roce 2008, tedy 2 roky před prvním ostrým startem lodi Dragon, že získalo dva zákazníky pro DragonLab v návaznosti na workshop, který pořádalo. Tehdy byl plánován jejich start v roce 2010 a 2011. K těmto misím však nedošlo. Harmonogram SpaceX v roce 2014 nadále obsahoval dvě plánované mise DragonLabu – první plánovanou na rok 2016, druhou na rok 2018 –, ale ty v roce 2017 ze seznamu bez udání důvodu zmizely. SpaceX projekt DragonLab nikdy oficiálně nezrušilo, ale není jasné, jestli firma tuto službu nadále nabízí, nebo jestli byla uložena k ledu kvůli nezájmu zákazníků.
Odpovědí na otázku, proč trh o DragonLab nejeví zájem, by mohlo být to, že od zahájení trvalého osídlení ISS lidmi v listopadu 2000 letěly už jen 4 Fotony a 1 družice Bion. A po vynesení laboratoří Kibo a Kolumbus v roce 2008 letěl už jen 1 Foton. Dalším důvodem, proč DragonLab zůstává bez zákazníků, může být i fakt, že armáda, tedy potenciálně velký zákazník, pro zkoušky na orbitální dráze používá bezpilotní prostředek X-37B. Osobně se domnívám, že je to škoda, DragonLab působí jako velmi zajímavá možnost, jak provádět výzkum v nehostinném prostředí kosmu.
Red Dragon a motorické přistání Crew Dragonu
Vznášející se Dragon při testu motorů SuperDraco v McGregoru. (Foto: SpaceX)
Loď Crew Dragon, která byla vyvinuta pro lety s lidskou posádkou, byla už od začátku navržena tak, aby její motory SuperDraco plnily dvojí funkci. V první řadě slouží pro potřeby únikového systému, který odnese loď i s posádkou do bezpečí, když dojde k selhání rakety během letu nebo na rampě. Druhou funkcí těchto motorů měla být schopnost lodi přistát na pevnině s přesností helikoptéry. Jenže v roce 2017 Elon Musk oznámil, že od konceptu motorického přistání lodi Dragon bylo upuštěno. Loď Crew Dragon tedy nakonec bude po návratu z oběžné dráhy přistávat klasicky do vody na padácích. Zrušení motorického přistání však také znamenalo konec projektu Red Dragon.
Red Dragon měla být upravená verze Crew Dragonu pro experimentální lety na Mars. SpaceX a agentura NASA oznámily, že by rády spolupracovaly na misi, při které raketa Falcon Heavy vyšle Red Dragon směrem k Marsu, na jehož povrchu by tato kosmická loď plná vědeckých experimentů přistála za pomoci motorů SuperDraco. Mise byla plánována na jaro 2018 a později na léto 2020, kdy měly být vyslány rovnou dva Red Dragony najednou. Více o původně plánované misi Red Dragonu najdete v samostatném článku.
Od doby, kdy Elon Musk zrušení motorických přistání oznámil, se fanoušci vášnivě dohadují o tom, co vlastně bylo tím opravdovým důvodem zrušení této dlouho očekávané vlastnosti Crew Dragonu. Bylo to kvůli raketě BFR, která má Dragon brzy nahradit? Nebo kvůli obtížnosti integrace přistávacích nožiček do tepelného štítu? Nemá v tom prsty NASA? Pravda je jako vždy někde mezi, jedná se o kombinaci více důvodů a nelze snadno ukázat na jeden hlavní.
Vše hezky shrnul a vysvětlil Everyday Astronaut, který na YouTube zveřejnil informativní a poutavé video o problematice motorického přistání nového Dragonu. Video jsme pro vás před časem přeložili do češtiny:
Tímto končí druhý díl našeho seriálu. Příště se podíváme na další zrušené projekty, například padáková přistání raketových stupňů nebo systém cross-feed Falconu Heavy.
Podpořte projekt ElonX
Proč vůbec musel mít CrewDragon nohy v tepelném štítu? Mohly se vyklápět ze strany. Jednoduché a prosté, ale jsem si jist, že to dávno někdo navrhl, ale nemůžu přijít s tim, proč by to nešlo. Někdo má nějaké logické vysvětlení?
Zkusil jsem ti najít něco na redditu, a myslím, že to na tvou otázku odpovídá.
uživatel creshal
Nožičky v tepelném štítu řeší řadu problémů, neruší aerodynamický tvar (znehodnotilo by to řadu měření v aerodynamickém tunelu a také řadu letových testů). Další důvod je, že spodní část dragonu je už teď doscela našlapaná, díky motorům superdraco. A už teď ta spodní část dragonu přenáší přes nosnou stukturu velké síly. Nutno brát také do úvahy, že se dragon 2 vyvinul z dragonu 1, který nožičky neměl, dává totiž smysl z hlediska nákladů snížit nutné množství modifikací na minimum.
uživatel spartacus:
Dragon musí být aerodynamický stabilní při vstupu do atmosféry, přidáním nožiček bys to dost porušil a také by mohlo dojít k jejich roztavení.
A nejspíš to ani nestálo za to NASA, a protože NASA je zákazník, a důležitý, tak chce SpaceX udržovat NASA šťastnou, a nemít žádné zpoždění.
Schválně jsem tu poslední větu přeložil, protože se mi dost líbila 😀
Myslel jsem je schovat pod kryt pobliz oken a vyklopit pri pristani, ale jako logicke se mi jevi, ze konstrukce crewdragonu neni v tom miste tak silna aby ustala pristani s nohama v tom bode. A prestaveni by asi stalo dost aby se to vyplatilo.
Diky za info
Ona je otázka, kolik je v tom místě místa. Museli bychom oddělat aerodynamické obložení a podívat se, co je pod tím, ale logické se mi jeví, že rozhodně nebudou místem plýtvat. A budu souhlasit s tebou, že může být, že konstrukce dragonu v tom místě není dost silná.
K DragonLab-myslím si, že se ještě někdy využije 🙂
Já bych s tebou moc rád souhlasil a zároveň bych si použití Dragonlabu i přál. Je tu bohužel háček, tato služba se nabízí už 9 let a kde nic tu nic. Problém by teoreticky mohl být v ceně. Tak mě napadá, až se přejde na Dragon V2, tak SpaceX zůstane řada Dragonů V1, ikdyž několikrát použitých, tak by možná mohlo jít je předělat na Dragonlab, a protože některé budou mít za sebou až 3 starty, tak by možná mohla jít cena dolů, otázka je, samozřejmě, co stojí předělání a renovace použitého Dragonu. I tak, docela se divím optimismu NGIS, s jejich Cygnusem, že by mohl být používán a být zajímavý pro různé vědecké komunity po tom, co se odpojí od ISS, ano, uznávám, že to není totéž jako Dragonlab.