Blíží se první vyhrazená sdílená mise SpaceX, při které budou vyneseny desítky menších družic

Pozor: Článek obsahuje chybu. SHERPA-FX ve skutečnosti nemá pohon, takže bude sloužit jen jako vypouštěč, nikoli tahač. Roli tahače budou plnit až budoucí verze SHERPA, které poletí na dalších chystaných misích Transporter.

Blížící se mise Transporter-1 bude první vyhrazený start SpaceX v rámci programu Small Satellite Rideshare, který nabízí malým zákazníkům možnost dopravy družic na oběžnou dráhu levněji než kdy dříve.

SpaceX se v minulosti zaměřovalo především na velké zákazníky, kteří potřebovali na oběžnou dráhu vynést několikatunové družice. Pokud ale někdo měl malou družici, u SpaceX by si pro její vynesení musel zaplatit celou raketu, což by se vzhledem k nosnosti a ceně Falconu 9 pochopitelně nevyplatilo. Když se však více zákazníků spojí v úsilí dostat své družice na oběžnou dráhu v rámci jednoho startu, mohou se tito zákazníci podělit i o cenu rakety. Čím více zákazníků, tím nižší cena. SpaceX ale v minulosti nic takového nenabízelo, a tak tito menší zákazníci obvykle museli využít služeb prostředníka. Ten objednal raketu a zorganizoval vynesení mnoha nákladů najednou pro vícero zákazníků. Někdy byly pro tyto účely využity i rakety SpaceX – například v rámci mise SSO-A bylo vyneseno 64 družic najednou. Firma Elona Muska však tehdy dodala jen raketu, zatímco organizaci zákazníků, integraci nákladů a zajištění vypuštění družic zajišťovala společnost Spaceflight.

Umělecká představa mise SSO-A, separace free flyerů SHERPA z horního stupně Falconu 9 (Zdroj: Spaceflight)

SpaceX stále hledá nové zákazníky a jelikož trh s vynáškami velkých satelitů na geostacionární dráhu v posledních letech stagnuje, tudy cesta nevede. Nabízel se tedy rychle rostoucí trh s vynášením malých družic, který doposud Muskova firma opomíjela. V srpnu 2019 tedy SpaceX představilo službu Small Satellite Rideshare. Zákazníci si přes jednoduchý eshop objednají vynesení svých malých družic v určitém termínu za fixní cenu a SpaceX následně zajistí všechny věci okolo. V daném termínu pak odstartuje Falcon 9 s družicemi mnoha zákazníků. Výhodou je kromě nízké ceny také to, že raketa na nikoho nečeká, a pokud nějaký zákazník nestihne svou družici dodat včas (což se v tomto oboru stává velice často), SpaceX prostě poletí bez něj a družice bude vynesena na některé z příštích misí. Nedochází tedy k neustálým odkladům startu kvůli několika opozdilcům.

Náklad mise STP-2 před uzavřením do aerodynamického krytu (Foto: USAF)

SpaceX nabízí několik typů misí, na kterých si zákazník může nechat vynést vlastní družice. První možností je umístění nákladu zákazníka na jednu z mnoha prováděných misí s družicemi Starlink. Z hlediska mapovacích družic, které většinou létají na polární dráze, je to zatím poměrně nevhodné, přesto této nabídky už několik firem využilo. Již třikrát se stalo, že SpaceX nedopravilo na cílovou dráhu obvyklých 60 družic Starlink, ale pár jich odebralo a místo nich se na cestu do vesmíru vydaly satelity jiných zákazníků.

58 družic Starlink a 3 družice SkySat jako sekundární náklad před misí Starlink v1-8 (Foto: Planet)

Druhý způsob je ten, že se malé družice přiřadí ke startu družice větší. Hezkým příkladem tohoto uspořádání byla kupříkladu mise Nusantara Satu, kterou SpaceX uskutečnilo v únoru 2019. V rámci ní vyneslo do vesmíru nejen telekomunikační satelit Nusantara Satu, ale zároveň také izraelský lunární lander Beresheet a vojenský mikrosatelit S5. Letos je také v plánu start německé vojenské družice SARah 1, ke které bude přidán sekundární náklad ve formě několika malých družic z programu Small Satellite Rideshare.

Satelit Nusantara Satu s landerem Beresheet na vrchu během uzavírání do aerodynamického krytu (Zdroj: The Planetary Society)

Třetí typ mise přichází poprvé na řadu právě teď. Při lednové misi Transporter-1 bude v podstatě celá nosná kapacita rakety Falcon 9 vyhrazena pro náklady mnoha menších zákazníků. O tyto vyhrazené mise je velký zájem a SpaceX je plánuje provádět jednou za 6 měsíců.

Jak je ale technicky řešeno uchycení a vypuštění tolika družic? Když SpaceX vynášelo najednou deset družic Iridium či jedenáct družic Orbcomm, používalo k tomu prstencový adaptér ESPA (EELV Secondary Payload Adapter), na kterém byly po obvodu upevněny vynášené družice. Podobný přístup byl použit i při misi SSO-A v roce 2018. Tehdy byly družice umístěny na prstencový adaptér SHERPA (odvozený od adaptéru ESPA), který byl po vynesení na cílovou oběžnou dráhu uvolněn od horního stupně a během řady následujících hodin docházelo během volného letu k vypouštění družic. Prstenec SHERPA však tehdy nebyl vybaven žádným pohonem.

Orbitální tahač SHERPA-FX firmy Spaceflight (Zdroj: Spaceflight)

Na těchto prstencích budou umístěny vynášené družice také při misi Transporter-1. Celý tento postup sebou však přináší jednu podstatnou nevýhodu – při sdílených misích je veškerý náklad podřízen cílové orbitě rakety. Řadě zákazníků tento způsob dozajista vyhovuje, ale určitě se najdou i tací, kteří si budou chtít nechat svůj náklad na orbitu jinou. Jakým způsobem to však zařídit?

Jako řešení se zde nabízí tzv. kosmický tahač (space tug). Jedná se o zařízení, které je schopno přemístit svůj náklad z jedné oběžné dráhy na dráhu jinou, s rozdílnou energetickou charakteristikou. Cílovou orbitou může být například geostacionární přechodová dráha, lunární orbita či úniková trajektorie. Jako velmi hezký příklad zde mohou sloužit americké raketoplány. Zvlášť v 80. letech se totiž stávalo, že vynášely na oběžnou dráhu telekomunikační družice či meziplanetární sondy Galileo nebo Magellan. Ty byly uvolněny na nízké oběžné dráze a na svou pouť sluneční soustavou byly vybaveny dodatečným urychlovacím stupněm, který jim udělil příslušnou rychlost. Tyto kosmické tahače se v různých podobách používají do dnešních dnů. Do kategorie vesmírných tahačů se počítá i Mission Extension Vehicle (MEV-1), který byl v roce 2019 vypuštěn na oběžnou dráhu, spojil se s dosluhující družicí Intelsat 901, vrátil ji do aktivní služby a umožní jí ještě řadu let provozovat telekomunikační služby. Právě služeb takového tahače využije také řada zákazníků na misi Transporter-1.

Umělecká představa sondy Galileo k Jupiteru po jejím vypuštění z paluby raketoplánu. Na obrázku je vidět zažehnutý urychlovací stupeň IUS (Zdroj: NASA)

Původně měly být součástí této mise tahače dvou různých firem, ale Vigoride, který měla dodat firma Momentus, byl nakonec přesunut na pozdější misi Transporter. Důvod byl prostý, firma Momentus nestihla včas získat povolení FAA a nemůže tedy startovat při tomto letu. Kvůli této komplikaci se tak prozatím nedočkáme prvního startu české družice na raketě Falcon 9, kterou měl být VZLUSAT-2. Satelit bude stejně jako ostatní náklady, které měly letět na tahači Vigoride, vynesen na některé z budoucích misí.

Naštěstí alespoň druhý plánovaný tahač bude na palubě. Nazývá se SHERPA-FX a dodá jej firma Spaceflight. Tento tahač byl vyvinut z designu již zmíněného prstence ESPA a má tvar dutého válce o průměru 1575 mm. Po jeho vnějším obvodu bude připojeno více než 16 družic, které posléze rozveze na jejich dráhy, a vnitřní část prstence, která byla při misích STP-2 a SSO-A prázdná, bude nyní tvořena Hallovým motorem. Díky němu bude moci tahač poskytnout družicím zákazníků celkové delta-v6 km/s. Při své první misi poveze tento tahač 385 kg nákladu a zůstane na nízké oběžné dráze Země. Do budoucna však firma vyvíjí i další orbitální tahače a zároveň počítá s tím, že by mohly vynášet družice na geostacionární dráhu, k Měsíci, či dokonce k Venuši.

Informace o nákladu, jehož finální dopravení na cílové dráhy zajistí firma Spaceflight Industries během mise Transporter-1 (Zdroj: Spaceflight)

Pokud však zákazníkovi vyhovuje cílová dráha rakety, může se v rámci této mise rozhodnout pro umístění nákladu na jeden z vypouštěčů, které pro misi Transporter-1 dodají firmy Exolaunch (Německo) či Nanoracks (USA). Obě mají již bohaté zkušenosti s poskytováním takovýchto služeb. Kupříkladu firma Exolaunch zajišťovala připojení 3 družic SkySat při startu mise Starlink v1-8 a v rámci mise Transporter-1 zajistí vypuštění celkem 30 družic. Firma Nanoracks se zase spolu s dalšími partnery podílela na výrobě Bishop Airlock Modulu, který při posledním startu dovezla na ISS mise CRS-21 a který bude sloužit pro vypouštění komerčních cubesatů z její paluby. Vypouštěcí adaptér firmy Exolaunch bude mít velmi podobný tvar jako transportér firmy Spaceflight, nebude ovšem vybaven vlastním pohonem. Podobně tomu bude i s adaptérem firmy Nanoracks.

Tímto končí první část článku o misi Transporter-1, která se zabývala spíše obecnou problematikou sdílených misí SpaceX. V druhém dílu se podíváme na misi Transporter-1 podrobněji a zároveň si představíme některé z mnoha družic, které při ní budou vyneseny na oběžnou dráhu. Půjde o více než 90 družic spousty různých zákazníků. Seznam dosud oznámených nákladů najdete v našem průběžně aktualizovaném seznamu.

Jiří Hadač



Mohlo by se vám líbit...

Odebírat komentáře
Nastavit upozorňování na
guest
13 Komentáře
nejstarší
nejnovější nejlepší
Inline Feedbacks
Zobrazit všechny komentáře
Kamil

Při obvyklém startu zábava většinou končí oddělením družice od rakety, ale tady ta pravá šou teprve začne

Adam Ř

Bude přenos z “rozvozu” satelitu? A jak dlouho vlastne bude trvat?

Pavel Šafář

Těžko. Maximálně uvidíme separaci samotných tahačů + Starlinku (jestli se nepletu a povezou jich 10). Tahač má Hallův motor, který má dost malý tah, ale zase vydrží dlouho. (Viz třeba změna orbity jednotlivých Starlinků několik týdnů po startu). Navíc pochybuji že by tahače měly kamery s pohledem na všechny náklady. Nicméně nevylučuji více zážehů a postupné vypouštění celků jako na STP-2, jen v menším měřítku.

Michal Andrej

Ako sa rieši financovanie, keď nejaký zákazník nestihne dodať satelit a bude presunutý na další let? Raketa “nečaká” na opozdilcov a odštartuje – s menším nákladom? Tým sa predsa všetko predražuje. Napr. ten český VZLUSAT-2, bude musieť zaplatiť svoj podiel na misii Transporter-1, alebo to SpaceX vezme na seba? Alebo poletí na Transporter-2 zadarmo?

Lukáš

Jestli bude fronta na lety, volné místo můžou nabídnout někomu jinému.

PetrV

Petře, Jirko děkuji za článek.
Je to důležitá mise pro spoustu technologií a samozřejmě pro zákazníky.
Oběžná dráha, po které tato mise poletí je špiclovací.
Snad příště poletí i družice Vzlusat. 10 procent dělá jakou fin. částku?
Vigoride od Momentusu doufám poletí co nejdříve.
Původní seznam firem co se podílejí na misi prořídl jen málo:
SpaceX, NanoRacks, NanoAvionics, Exolaunch, Swarm Technologies, Spaceflight, HawkEye, NASA, iQPS, Umbra Labs, Celestis, Astrocast, Tyvax Nano-Satellite Systems, US DOD, USAF, KelplarianTech, NearSpace, Space Domain Awareness, R2, LINCOLNSHIRE, inOrb , PlanetiQ, Capella, Kepler, Astro Digital, D-Orbit, Izraelská obrana, spaceQ a UVSQ.
Jdu studovat Hallův motor, v tom jsou špička hlavně rusové.
Momentus měl vyslat mikrovlnný plazmový motor vigoride. Nevíte o něm nějaké detaily?

PetrV

Jirko díky. Jen mne napadají takové myšlenky.
Má to být transporter, který bude tahat družice trvale.
Bude tedy potřebovat velké množství vodíku a kyslíku. Je možné, že by vezli jen kyslík v nádrži a vodík p+ chytali ze slunečního větru?
Pak v té bandasce spalovali a vytvářeli plazmu.
Kyslík by si vždy přivezla sonda s sebou.
Jak jsem pochopil z jejich stránek, má to být trvale funkční tahač na určité dráze.
Ten aldebaran mi ohromně pomohl a díky za odkaz.
Budu hledat dále v odkazech pod článkem.
Letos by měl letět také fervoride, patrně na Měsíc?
Program komerčních lunárních letů C…L…P…S je ohromně zajímavý a v úplné tajnosti.
Boeingu se moc s lasickým artemis nedaří (krátký zážeh minulý týden) a bidenovi odborníci už prohlásili, že program pozdrží- zastaví.
U SpaceX , Blue origin z celé komerční aliance se to nezastaví. 2 nejbohatší lidé planety si klidně i ten boeing koupí.
Vědí proč letí na Měsíc, mají nebo vyvíjejí technologie, které to dokáží.
Je to v tichosti pro těžbu Helia 3+, rhodia, palladia apod.
Přeji jim hodně štěstí. Lidstvo to potřebuje.

bohyn
  • Je to celkem jednoduchy, nepoveze ani vodik ani kyslik. Iontove motory zpravidla pouzivaji vzacne plyny, nejcasteji Xenon.
  • Nic o trvalem transporteru se u SHERPA nepise a ani tak neni zamyslen. Je to proste 3. stupen. Uz podle obrazku je patrne, ze asi neni moc staveny na zachytavani novych druzic.
  • Boeing jim vcelku nema co nabidnout, aby ho chteli koupit. A navic EM ten mesic, z pohledu sych zajmu, asi neobreci. Spoluprace na Artemis by mu ale pomohla financne s vyvojem Starship.

U zbytku nerozumim reci tveho kmene.

PetrV

Vypuštěno.
Jako tajemný hrad v karpatech.
Pozor: Článek obsahuje chybu. SHERPA-FX ve skutečnosti nemá pohon, takže bude sloužit jen jako vypouštěč, nikoli tahač. Roli tahače budou plnit až budoucí verze SHERPA, které poletí na dalších chystaných misích Transporter.