Orbitální start Starship opět odložen! Co všechno ještě zbývá vyřešit před letem největší rakety v historii?

Elon Musk nám slibuje orbitální start Starship už několik let, a i když se tento test nezadržitelně blíží, pořád se ho nedaří dostat do cíle. Nyní došlo k dalšímu odkladu v souvislosti s úředním povolením, tak si zkusíme posvítit na všechno, co je potřeba dokončit a vyřídit, než bude moct největší raketa v historii lidstva konečně odstartovat na oběžnou dráhu.

Starship S20 a Super Heavy B4 po spojení Mechazillou v únoru 2022 (Foto: SpaceX)

Aby SpaceX mohlo odstartovat na oběžnou dráhu, potřebuje v první řadě hotovou a otestovanou raketu. A tu momentálně nemá. Prototypy Starship S20 a Super Heavy B4 totiž sice mají všechny potřebné motory a už prošly skoro kompletním testovacím programem, ale jsou už zastaralé. A jelikož orbitální misi zatím stále nelze provést kvůli nepřipravenosti dalších aspektů, jako je rampa či úřední povolení (viz dále), SpaceX se před časem rozhodlo, že na oběžnou dráhu nakonec poletí jiné, novější prototypy. O které prototypy přesně půjde, ale zatím stále není úplně jisté. Ve výrobě jich je několik najednou, ale momentálně jsou nejpravděpodobnějšími kandidáty Starship S24 v kombinaci s nosičem Super Heavy B7 nebo B8.

1. Super Heavy

Prototyp Super Heavy B7 už od začátku dubna prochází testováním, které zahrnovalo několik tlakových a kryogenních zkoušek. Část testování proběhla na orbitálním vypouštěcím stole a následně byl poprvé použit také nový podstavec pro strukturální testování. Ten je vybaven řadou hydraulických pístů, které při tlakových zkouškách simulují tah mnoha Raptorů na konstrukci rakety.

Super Heavy B7 během kryozkoušky na podstavci pro strukturální testování (Zdroj: NASA Spaceflight)

Všechny testy prototypu B7 se zdály být úspěšné, ale zpětně se ukázalo, že při poslední zkoušce v polovině dubna došlo k poškození rakety. SpaceX se k situaci oficiálně nevyjádřilo, ale na Internet unikla fotka z útrob B7, která ukazuje poškozený „downcomer“, což je velká trubka pro přívod metanu z hlavní nádrže k motorům skrz kyslíkovou nádrž. Podle nepotvrzených informací však nešlo o selhání kvůli konstrukční nebo výrobní vadě, nýbrž chybný proces provádění testu na rampě. Něco podobného před pár lety způsobilo zhroucení prototypu Starship SN3 během kryotestování. Super Heavy B7 proto byl 18. dubna převezen z orbitální rampy zpět do nedalekého výrobního areálu.

Poškozená trubka na Super Heavy B7 po jednom z kryogenních testů (Zdroj: neznámý)

SpaceX se nakonec rozhodlo prototyp B7 opravit a ten byl už 6. května opět převezen na rampu kvůli dalšímu testování, které by mohlo začít v následujících dnech. Raketa však stále nemá motory ani roštová kormidla, takže lze očekávat jen další tlakové či tankovací zkoušky, které nejspíš budou mít za úkol především ověřit, že opravy poškozených součástek byly úspěšné. Následně bude prototyp buď vyřazen, nebo postoupí do další fáze testování. Ta by už nejspíš zahrnovala instalaci motorů Raptor a poté sérii testovacích zážehů na orbitální rampě. V případě, že bude prototyp B7 vyřazen nebo neprojde testováním úspěšně, k první orbitální misi by byl nejspíš přiřazen jeho víceméně totožný bratříček B8, jehož výroba by měla být brzy dokončena.

Opravená Super Heavy B7 během přesunu na orbitální vypouštěcí stůl. Prototyp zatím nemá nainstalované Raptory. (Foto: RGV Aerial Photography)

Prototypy B7 a B8 se od svých předchůdců liší v několika ohledech. Hlavním rozdílem je, že jsou kompatibilní pouze s novou generací motorů (Raptor 2), kterých pojmou až 33 kusů. Oproti tomu předchozí prototyp B4 byl navržen pro 29 Raptorů starší generace. Dalšími změnami jsou nový typ kyslíkové přistávací nádrže a jinak umístěné vnější tlakové nádoby. Kryty těchto nádob navíc poslouží jako aerodynamické plochy při návratu.

Super Heavy B7 během převozu do montážní haly po kryogenním testování v dubnu 2022 (Foto: BocaChicaGal)

2. Starship

Výroba prototypu Starship S24 se už také chýlí ke konci a brzy by mělo dojít ke spojení sekce s hlavními nádržemi k aerodynamické špičce s nákladovým prostorem. Prototyp S24 představuje dosud nejpokročilejší exemplář této kosmické lodi, který opět obsahuje několik novinek a vylepšení. Tato verze Starship je stejně jako v případě nových prototypů Super Heavy kompatibilní pouze s Raptorem 2. Zároveň je jinak řešené připojení lodi k nosiči, takže tyto nové exempláře nelze spojit s prototypy starších generací. Není tedy možné připojit S20 k B7 nebo S24 k B4.

Starship S24 je také jako první vybavena vylepšenou špičkou, která je vyrobena z menšího počtu dílů. Spodní část špičky je navíc poprvé vybavena otvorem pro vypouštění družic Starlink, ale není jasné, jestli bude hned při první misi vynesen nějaký náklad. Další změnou oproti dřívějším prototypům by mělo být přemístění metanové přistávací nádrže do špičky lodi, kde doposud byla jen kyslíková přistávací nádrž. Tyto malé nádrže obsahují pohonné látky vyhrazené pro přistávací manévr.

Porovnání nového typu aerodynamické špičky Starship (vpravo) se starším typem (Zdroj: NASA Spaceflight)

Novinkou je také absence klasických dusíkových manévrovacích trysek, které byly nahrazeny systémem využívajícím odpouštěný plyn z hlavních nádrží. Stejným způsobem je řešeno manévrování na Super Heavy například při otočení rakety po odpojení Starship. Změnil se také proces výroby lodi a některé konstrukční prvky, což podrobněji rozebírá toto video od NASA Spaceflight.

Konstrukční rozdíly u Starship S24 (vpravo) a předchozí generace prototypů (Zdroj: NASA Spaceflight)

Po dokončení výroby Starship S24 by mělo následovat testování na rampě. Suborbitální rampa A, ze které startovaly například prototypy Starship SN8 a SN10, je momentálně připravována na samostatné testování S24. Na vypouštěcí stůl už byly nainstalovány hydraulické písty, které budou během tlakových zkoušek simulovat tah šesti Raptorů na konstrukci lodi. Pokud S24 úspěšně absolvuje tuto první fázi testování, lze očekávat, že bude následovat instalace motorů (Starship bude vybavena třemi atmosférickými Raptory s možností naklánění a třemi vakuovými, které jsou fixní). S motory by pak zřejmě byla provedena série statických zážehů, které prověří, že loď je kompletně připravena na start.

Suborbitální rampa A s hydraulickými písty pro testování Starship S24 (Foto: Kevin Randolph)

3. Motory Raptor

Motor Raptor 2 disponuje tahem 230 tun, což je výrazně více než předchozí generace Raptoru, která měla tah 185 tun. Zároveň má být Raptor 2 jednodušší a levnější. Pro jediný orbitální start Starship je ale potřeba celkem 39 motorů. Elon Musk proto v minulosti upozorňoval na to, že dostatečná rychlost výroby těchto komplexních motorů bude klíčová pro testovací program Starship. Zpočátku totiž nebude možné motory během testovacích misí zachraňovat pro opakované použití, a tak je potřeba vyrábět nové motory dostatečně rychle a levně, aby to neomezovalo následující mise.

Srovnání Raptoru první generace (vlevo) s novým Raptorem 2. (Zdroj: SpaceX)

SpaceX se proto už řadu měsíců soustředí na optimalizaci výroby Raptoru 2 kvůli snížení nákladů a navýšení výrobní kapacity. Firma kvůli tomu postavila zcela novou továrnu v texaském McGregoru. Nevím však, jestli se zde už motory začaly vyrábět, nebo ještě ne. V McGregoru zároveň probíhá testování všech vyrobených motorů. Vzhledem k rostoucí výrobní kadenci to znamená, že zde dochází ke spoustě testovacích zážehů každý den. Dění v McGregoru můžete nově sledovat živě díky webkamerám NASA Spaceflight.

Raptor 2 se sériovým číslem 10 během testování v McGregoru (Foto: Gary Blair pro NASA Spaceflight)

Má tedy SpaceX dostatek Raptorů nové generace pro první orbitální start? Na tuto otázku nemáme jednoznačnou odpověď, ale Elon Musk se nedávno podělil o fotku asi 17 motorů Raptor 2, které se v té době nacházely ve Starbase. A některé z nich mají sériová čísla vyšší než 50. Zatím jsme však neviděli žádné vakuové Raptory nové generace. SpaceX ale evidentně má dostatek motorů aspoň pro úvodní pozemní testy orbitálních prototypů nosiče a lodi. Nesmíme totiž zapomínat, že Raptor 2 dosud nikdy nebyl testován přímo na Starship nebo Super Heavy. Lze tedy očekávat, že první statické zážehy prototypů budou provedeny nejdříve se sníženým počtem Raptorů. Každopádně výroba Raptorů zřejmě pokračuje docela dobře, takže bych osobně očekával, že nedostatek motorů nebude tím, co bude bránit provedení prvního orbitálního startu.

Raptory druhé generace ve Starbase (Zdroj: Elon Musk)

4. Orbitální rampa

I kdyby byly oba orbitální prototypy už dnes hotové a otestované a byly vybaveny všemi potřebnými Raptory, stále by nebylo možné provést orbitální start, protože rampa ještě není zcela dokončena a prověřena. V posledních měsících bylo dosaženo několika důležitých milníků, jako třeba provádění tlakových zkoušek přímo na orbitální rampě nebo připojení Starship pomocí Mechazilly.

Starship S20 a Super Heavy B4 po spojení Mechazillou v únoru 2022 (Foto: @StarbasePhotos)

SpaceX ale na orbitální rampě a přidružené infrastruktuře stále pracuje a ještě chybí provést několik klíčových testů. Například jsme doposud neviděli plnohodnotné tankování prototypů pohonnými látkami nebo statický zážeh Super Heavy provedený na orbitálním stole. Firma se ale blíží do cíle. Nedávno například proběhl test vodního systému na vypouštěcím stole, tankovací rameno pro Starship bylo vyměněno a podle Elona Muska je orbitální rampa v podstatě hotová.

5. Úřední povolení pro orbitální misi

Finální překážkou je získání úředního povolení pro orbitální starty Starship ze Starbase. Federální letecká správa (FAA) ve spolupráci s dalšími úřady a organizacemi momentálně posuzuje, zda orbitální testy Starship představují výrazně větší ekologický dopad než původně plánované starty raket Falcon, nebo nikoli. Pokud FAA dojde k závěru, že dopady jsou nižší nebo zhruba srovnatelné, znamenalo by to, že by mělo být relativně snadné následně udělit povolení pro provádění až pěti orbitálních startů Starship ze Starbase ročně. Pokud se ale ukáže, že dopady jsou výrazně vyšší, bylo by nutné vypracovat a následně posoudit zcela novou environmentální studii, což by mohlo zabrat i několik let. V takovém případě by první orbitální start Starship nejspíš proběhl z Floridy, kde SpaceX už povolení má a buduje tu novou orbitální rampu pro Starship.

Neoficiální představa orbitálního startu Starship a Super Heavy z rampy LC-39A (Autor: @ErcXspace)

Úřad FAA chtěl rozhodnutí vydat už na konci minulého roku, ale následně byl termín několikrát odložen až na konec května. Proces se ale zřejmě opravdu chýlí ke konci, protože z pěti dílčích úkonů už jsou nyní čtyři hotové a zbývá jen celkové rozhodnutí FAA. Nicméně vydání pozitivního rozhodnutí neznamená automatické udělení povolení pro orbitální starty. O něm bude rozhodnuto v rámci samostatného procesu, který pravděpodobně zabere dalších pár týdnů nebo i měsíců.

Jak jsem ale vysvětlil výše, orbitální prototypy ani rampa stejně ještě nejsou připraveny na provedení orbitální mise. Testování všeho potřebného zabere ještě pár měsíců, což potvrzují i aktuální prohlášení Elona Muska a Gwynne Shotwell, dvou nejvyšších osob ve SpaceX. Musk očekává, že orbitální start Starship proběhne „za pár měsíců“ a Gwynne Shotwell uvedla jako cíl červen nebo červenec. Osobně mi to přijde trochu moc optimistické, ale pokud SpaceX v dohledné době získá úřední povolení, tak se mi konec léta jeví jako docela realistický termín. Co myslíte vy?


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!




Mohlo by se vám líbit...

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