Kosmonomika aneb ekonomická stránka kosmonautiky (4. část)

V předešlých dílech jsme rozebírali nejzávažnější kosmonomické mýty. Tyto mýty jsou faktuvzdorné, neboť lidé je nekriticky přijímají, přestože jim čísla říkají opak. Hlavní roli v tom hraje kognitivní zkreslení známé jako stádový efekt – když věří v určitou myšlenku víc a víc lidí, tak nabývá na důvěryhodnosti bez ohledu na to, jestli je správná, nebo ne. Inteligence a odbornost na to nemají příliš velký vliv.

Příkladem může být výběr soukromého dopravce na ISS. NASA volila mezi Boeingem a SpaceX. Zhruba dvacítka expertů z poradní komise se jeden po druhém vyslovovala pro Boeing. Potom ale žádný nedokázal vysvětlit, proč doporučuje o 60 % dražší nabídku Boeingu, když ani technické zhodnocení návrhu Starlineru nebylo výrazně lepší než u Crew Dragonu. Nakonec byl rozpočet navýšen, aby mohli být vybráni oba soukromí dopravci, což Crew Dragon zachránilo, a s ním vlastně i americký pilotovaný program, protože pověst o spolehlivosti Boeingu už byla také jen mýtem. Dnes se však zaměříme na klamné predikce, kde bývá přání otcem myšlenky.

Očekávání rychlého vývoje Super Heavy Starship

Nadšenci měli jasno: SpaceX bude s BFR (Big Falcon Rocket, starší název pro SHS) hotovo dříve než NASA s SLS (Space Launch System), a poté začne Musk díky pohádkovým příjmům ze Starlinku kolonizovat Mars. Tyto přehnaně optimistické představy se sice ElonX snažil korigovat, ale nepadlo to tenkrát na úrodnou půdu. V současnosti se to zase názorově obrací do druhého extrému – lamentuje se nad pomalým vývojem a chválí se SLS. Jak to tedy je se Starship doopravdy?

Nejprve je zapotřebí podotknout, že srovnávání rakety Super Heavy Starship s raketou SLS, které se tak často používá, kulhá na všechny čtyři. Jsou totiž mezi nimi zásadní rozdíly: jiný přístup k vývoji, jiný způsob financování vývoje, jiná architektura, jiná koncepce, různá míra sofistikovanosti, jiné palivo, jiné ceny. Proto je každý výsledek jejich srovnání vždy nutné doprovodit nějakým ale. Například Super Heavy Starship má za sebou už 11 startů, ale pouze prototypů a jenom na suborbitální dráhu.

A teď k tomu tempu vývoje. Super Heavy Starship není jen nějaký zvětšený Falcon 9. Je to největší a nejsilnější raketa v historii kosmonautiky a je velmi odlišná od toho, co známe. Má být levná, plně znovupoužitelná a být schopna doplňovat palivo na orbitě. Má to zkrátka být technický zázrak, a právě v tom je problém. Elon Musk sice slibuje nemožné na počkání a zázraky do dvou dnů, jeho inženýři ale nejsou mágové ani nekráčejí po vyšlapané cestičce, takže každému, kdo trochu sleduje vývoj a ví, co obnáší, muselo být od počátku zřejmé, že na převratnou raketu se načekáme.

Jednou z největších výzev byl kyslíko-metanový motor s plnoprůtokovým uzavřeným cyklem, což je nejpokročilejší typ raketového motoru na kapalné pohonné látky. Pro znovupoužitelné rakety je metan optimální palivo, protože je levný a produkuje jen malé množství sazí, takže příliš neznečišťuje motor. Zároveň jsou kryogenní paliva šetrnější k ozonové vrstvě – reakcí vodíku nebo metanu s kyslíkem vzniká hlavně vodní pára, zatímco zejména motory na tuhá paliva produkují chlór a saze. Chlór působí jako katalyzátor, a ozon přímo rozkládá, tmavé saze zase ohřívají stratosféru, čímž celý destruktivní proces urychlují. Jenže vývoj kyslíko-metanového motoru je velmi složitý, proto také jeho éra přichází až nyní. Přesvědčilo se o tom nejen SpaceX, ale i jeho konkurenti. Firma Blue Origin začala s vývojem svého motoru BE-4 už v roce 2011, projekt ale nabral obrovské zpoždění, což zdrželo premiéry raket Vulcan a New Glenn. SpaceX to s Raptorem nešlo o nic snáze a na problémy reagovalo propuštěním odpovědných manažerů a vývojem nové verze motoru. V tomto článku však technický vývoj podrobněji rozebírat nebudeme a soustředíme se na ekonomickou stránku.

Vývoj velkých raket je náročný na zdroje. Nejen finanční, ale i lidské, což jde částečně ruku v ruce. Zkušených a vysoce kvalifikovaných odborníků je nedostatek, a firmy se o ně přetahují. SpaceX zprvu žádné volné zdroje nemělo, proto se práce na BFR, jak tehdy SpaceX raketu nazývalo, rozjížděla pozvolna. Důležitější bylo zdokonalit motor Merlin, dokončit Falcon Heavy a uvést do provozu Crew Dragon. SpaceX mělo jen několik tisíc zaměstnanců a omezené příjmy z vynášení nákladů na oběžnou dráhu. Ani později se situace příliš nezměnila, příjmy sice vzrostly, ale pořád byly menší než investice do vývoje Super Heavy a Starship a do budování satelitní konstelace Starlink. SpaceX si však dokázalo pomoct, a to jednak navyšováním kapitálu a jednak kontraktem s NASA na dopravu astronautů na Měsíc. Tímto způsobem získalo chybějící peníze a „šláplo na plyn“. V současnosti již síť Starlink generuje zisk, z něhož společnost může hradit náklady na své investice, stále však platí, že na Starship příliš nezbývá. Například letos v září utratilo SpaceX skoro 20 miliard dolarů za nákup části frekvenčního pásma od společnosti EchoStar pro potřeby služby Starlink.

Vedle omezeného financování je další brzdou záměr vyvinout vysoce konkurenceschopný produkt. Nejde jen o to, zkonstruovat raketu, ale hlavně navrhnout ji tak, aby její výroba, provoz a údržba byly ekonomicky efektivní. To je zásadní rozdíl oproti zakázkám od NASA, kde sice formálně také existuje požadavek na úspornost, silně akcentovaný byl u raketoplánů, ale ve skutečnosti se na to nedbá. V praxi se snaha o ekonomickou efektivitu projevuje tak, že návrh rakety prochází neustálými změnami, především se zvyšuje výkon motorů a „překopává se“ pohonný systém. Zatímco SLS stále existuje jenom v první vývojové verzi, u Super Heavy Starship se aktuálně přechází na třetí a chystá se čtvrtá. To je docela solidní tempo, zvláště když uvážíme, že NASA posledních deset let utrácela každoročně 2 až 3 miliardy dolarů za vývoj SLS a její infrastrukturu EGS, kdežto SpaceX nemělo peněz ani lidí nazbyt.

Při zatím posledním, 11. testovacím letu Starship dokázala nejen vynést náklad, makety družice Starlinku, ale také zvládla návrat a simulované přistání. I přes tento úspěch ale nečekejme brzké uvedení do běžného komerčního provozu, SpaceX si zatím vystačí s Falconem 9 a novou raketu plánuje ještě dále zvětšovat, optimalizovat a používat k dalším testům. Příští výzvou bude uchovávání a přečerpávání pohonných látek na oběžné dráze. To bude možná obtížnější, než si dokážeme představit, protože Starship nemá klasické stykovací uzly a rovněž udržovat kryogenní látky v kapalném stavu není úplně jednoduché. Ačkoliv teploty ve vesmíru padají až k −270 °C, může se obsah nádrží snadno ohřát od palubních přístrojů, slunečního záření nebo spalin z motorů.

Očekávání dalšího růstu technologické vyspělosti

Vědecký a technický pokrok je mylně pokládán za něco samozřejmého a trvalého. Ve skutečnosti žijeme ve výjimečné době, které položil základ vynález knihtisku, díky kterému se myšlenky a poznatky mohly rychle šířit. Brzy poté následovala náboženská reformace, osvícenství, průmyslová revoluce a nakonec lety do kosmu. Předtím však po dlouhá tisíciletí byl pokrok pomalý a jen neznatelně akceleroval. Tempo pokroku dobře koreluje s demografickou křivkou. Díky inovacím v zemědělství bylo možné uživit více lidí, a populace tedy rostla. V důsledku tzv. neolitické revoluce (10 000 – 3000 let př. Kr.; pěstování plodin a chov dobytka) se světová populace znásobila na několik desítek milionů lidí. Zásluhou zdokonalování zemědělských postupů (šlechtění odrůd, zavlažovací systémy, pluh, trojpolní hospodaření) počet lidí na planetě dále rostl, a ve středověku jich už byly stamiliony. Od 18. století tento růst prudce zrychlil v souvislosti se zvýšením úrovně hygieny a zdravotní péče (zvládání epidemií, nižší úmrtnost) a dalším pokrokem v zemědělství, např. zavádění anglického čtyřpolního osevního postupu (střídání plodin na čtyřech polích tak, aby půda nikdy neležela ladem).

Strmého populačního růstu v 18. a 19. století si všimli i soudobí vědci. Ekonom Thomas Malthus spočítal, že populace roste geometrickou řadou (roční přírůstek dosáhl vrcholu 2,24 % v roce 1964), zatímco zdroje obživy jen aritmetickou, přitom žil ve světě, který ještě neobývala ani miliarda lidí. Zanedbal ovšem význam vědy, ve skutečnosti umělá hnojiva, pesticidy a výsledky šlechtění zvýšily zemědělské výnosy na úroveň dostačující k uživení osmimiliardové populace. I do budoucna se rýsují možnosti, jak dále rozšiřovat zdroje obživy – vertikální a hydroponické systémy, hmyzí farmy, geneticky modifikované rostliny.

Položme si ale otázku, kde je zaručeno, že tento v lidských dějinách bezprecedentní pokrok bude pokračovat? Tahounem toho ohromného vědecko-technického pokroku v posledních staletích je evropská civilizace, jejíž příslušníci však rychle vymírají. Populačně ji mohou nahradit Afričané, Arabové nebo Indové. Navážou na ni ale i ve vývoji nových technologií? Když ne oni, co třeba snaživí Číňané? Bohužel ani ti zatím příliš nepřispěli. Čínská lidová republika s 1,4 miliardy obyvatel má jen jediného vědeckého laureáta Nobelovy ceny. Nejde o prestiž Nobelovy ceny, Mendělejev nebo Tesla ji také nemají, ale o to, že Číňané, vyjma těch vyrůstajících v americkém prostředí, vskutku nic významného nevynalezli. Nelze jim upřít inteligenci, učenlivost, píli a produktivitu s níž se prosazují ve všech oborech, leč nápady, objevy a důležité technické inovace přicházejí odjinud. To platí i v kosmonautice – Čína sice přebírá otěže dobývání vesmíru, ale když se podíváme na zásadní technické inovace z poslední doby, znovupoužitelné rakety a kyslíko-metanový motor, tak vzešly z amerického průmyslu. Čína, i s využitím průmyslové špionáže, kopíruje. Vidět je to na příkladu rakety CZ-9, jejíž koncepci Číňané mění podle toho, co je zrovna v USA aktuální. Proto stále není hotova. Nejprve stavěli něco na způsob Saturnu V, pak něco na způsob SLS a nyní se inspirují u Starship. Mnohé by se muselo v Říši středu změnit, aby se stala novou hnací silou vědecko-technické revoluce. Se zánikem evropské civilizace tedy pravděpodobně skončí i éra rychlého pokroku, a stane se pouhou dějinnou epizodou.

Čínská raketa Dlouhý pochod 9 nápadně připomíná Starship (Zdroj: Ars Technica)

Zamyšlení

V tomto čtyřdílném článku jsme si představili nejzávažnější mýty týkající se ekonomických aspektů kosmonautiky. Kosmonautika ale není žádnou výjimkou, na podobné omyly lze narazit napříč různými obory včetně těch ryze vědeckých. Velmi podivné názory formují například veřejný diskurs o klimatických změnách. Obecně vzato, hrází proti šíření dezinformací a nesmyslů by mělo být vzdělání. Akademické instituce mají moc i povinnost učit studenty kritickému myšlení, schopnosti analyzovat komplexní problémy a brát v úvahu dlouhodobé dopady jejich rozhodnutí. Často to však jsou právě studenti, kteří nekriticky přijímají ideologická dogmata a sahají jen po zdrojích, které potvrzují jejich předem daný postoj. Doufejme, že je to jen křičící menšina, neboť selhání dnes by znamenalo, že dospěje generace, která se naučila křičet, ale ne rozumět.


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!F

Pavel Salvet

Mohlo by se vám líbit...

Odebírat komentáře
Nastavit upozorňování na
guest

3 Komentáře
nejnovější
nejstarší nejlepší
Inline Feedbacks
Zobrazit všechny komentáře
Jáchym

Fantastická série, díky moc!

Hladidlo

“jsme si představily”?

Petr Melechin

Opraveno.