Podívejte se, jak by mohl probíhat test přistání Starship na Měsíci

Na Internetu se objevila nová neoficiální animace, která pěkně znázorňuje, jak by mohlo probíhat první přistání Starship na Měsíci. K němu by mělo dojít v roce 2024 s lunární verzí Starship (HLS), kterou SpaceX vyvíjí pro NASA. Video konkrétně ukazuje rozličné fáze plánované testovací mise bez posádky, která zahrnuje kromě vynesení samotné lodi HLS také několik tankovacích letů pomocí dalších Starship. Video, které jsme pro vás přeložili do češtiny, rozhodně stojí za zhlédnutí, ale obsahuje také pár nepřesností a spekulativních prvků, na které si posvítíme v následujících odstavcích.

Video od 3D grafika Nicka Henninga ukazuje všechny fáze zkušební mise lunární Starship (Human Landing System neboli HLS), která poletí bez lidské posádky a je oficiálně plánována na rok 2024. To zahrnuje starty rakety Super Heavy s několika verzemi Starship, orbitální dotankování, cestu HLS k Měsíci a poté přistání na povrchu. Pořadí a typy startů však nejsou vyobrazeny zcela správně. Autor videa předpokládá, že nejdříve bude na oběžnou dráhu Země dopravena loď HLS, která poté bude postupně dotankována pomocí dalších Starship. Avšak z oficiálních dokumentů, které byly zveřejněny v rámci zamítnuté žaloby Blue Originu, víme, že SpaceX plánuje orbitální tankování pojmout jinak.

Aktuální koncept lunární Starship pro NASA (Zdroj: SpaceX)

Nejdříve bude na orbitu vynesena speciální verze Starship, která bude uzpůsobena pro dlouhodobější skladování pohonných látek na oběžné dráze při kryogenních teplotách. Přesnou podobu této lodi neznáme (a její název byl v soudních dokumentech zatajen), ale lze očekávat minimálně nějakou tepelnou izolaci nádrží a asi i nějaký chladící systém pro udržování skladovaného metanu a kyslíku při kryogenní teplotě. A tato „orbitální čerpací stanice“ už nejspíš na oběžné dráze zůstane dlouhodobě, protože na rozdíl od běžné Starship se nebude potřebovat vracet zpět na Zemi. To znamená, že nebude potřebovat tepelný štít ani aerodynamické klapky.

Neoficiální představa orbitálního tankování HLS (Autor: ErcXspace)

Tato čerpací stanice dorazí na orbitu prázdná a teprve poté bude naplněna pomocí několika dalších lodí Starship ve variantě „tanker“. To zpočátku může být v podstatě běžná nákladní Starship, ale časem nejspíš uvidíme nějakou upravenou podobu, která bude optimalizovaná pro účely dopravy pohonných látek na oběžnou dráhu. Čerpací stanice může být naplněna v předstihu a pak na orbitě vyčkat na přílet lunární Starship. Ta se totiž také dostane na zemskou oběžnou dráhu se skoro prázdnými nádržemi, protože většinu pohonných látek spotřebuje na dosažení orbitální rychlosti. HLS se tedy před cestou na Měsíc nejdříve připojí k orbitální čerpací stanici, která lodi dodá potřebné zásoby kyslíku a metanu.

Dřívější plán orbitálního tankování Starship „záděmi k sobě“ (Zdroj: SpaceX)

Proces orbitálního tankování je ve videu podle mě také vyobrazen nepřesně. Lodě jsou k sobě připojeny boky, což je správně, jelikož původní plán tankování „záděmi k sobě“ už neplatí. Lodě ve videu jsou ale každá natočená jiným směrem, což by znamenalo, že metanová nádrž jedné lodi by byla naproti kyslíkové na druhé lodi a naopak. Ne, že by bylo nemožné lodě tankovat i takto, ale myslím, že by to zbytečně komplikovalo potřebná potrubí a související prvky. Video dále správně ukáže, že při tankování budou lodě urychleny pomocí manévrovacích trysek. Důvodem je to, aby pohonné látky pod vlivem mikrogravitace jen tak nepoletovaly v nádržích, a místo toho se díky zrychlení přesunuly do míst, odkud je lze spolehlivě odčerpávat.

Neoficiální představa orbitálního tankování Starship bokem (Autor: ErcXspace)

Video zároveň ukazuje jakési nafukovací airbagy a jistící tyče, které usnadní proces tankování. Zde jen podotknu, že toto je pouhá spekulace autora, jelikož asi nikdo kromě SpaceX nebo NASA zatím neví, jak přesně bude dokování dvou Starship ve výsledku vypadat. Stejně tak zatím nikdo nedokáže s jistotou říct, zda přistávací nohy a dokovací port budou mít aerodynamické kryty, které budou během letu odhozeny, jak to ukazuje video. Otázkou také zůstává, kolik tankovacích letů bude vlastně potřeba před cestou k Měsíci. Video vyobrazuje celkem čtyři tankovací mise, ale bůh ví, kolik jich nakonec bude potřeba. Bude to hodně záviset na finální nosnosti Starship a také na tom, zda bude SpaceX chtít HLS dotankovat doplna, i když by pro konkrétní misi stačilo nádrže naplnit třeba jen do půlky.

Neoficiální představa potenciální podoby Starship ve verzi tanker (Autor: Kimi Talvitie)

Provádění tolika startů v relativně krátkém sledu před každou cestou na Měsíc má usnadnit rychlá znovupoužitelnost rakety Super Heavy a Starship. Zde má hrát velkou roli také Mechazilla, jak se přezdívá mechanismu na orbitální rampě pro Starship, který má umožnit zachytávání raket i lodí při přistání. Díky tomu může mít Starship vyšší nosnost (nejsou potřeba přistávací nohy) a zároveň je možné rakety i lodě hned po přistání umístit na vypouštěcí stůl, rychle zkontrolovat a opět provést další start. Odpadá tak složitá manipulace s raketou vysokou jako mrakodrap kvůli přesunu z místa přistání na startovní rampu. Teoretický princip fungování Mechazilly hezky znázorňuje video. Teprve praxe však ukáže, jestli je tento způsob přistání dlouhodobě schůdný. Mimochodem, ve videu probíhají všechny starty ze Starbase v jižním Texasu, ale v případě HLS je asi pravděpodobnější, že kvůli zapojení NASA bude startovat spíše z Floridy, kde SpaceX momentálně chystá rovnou dvě různé orbitální rampy pro Starship.

Orbitální rampa pro Starship s Mechazillou ve Starbase (Foto: @cnunezimages)

Autor videa dále předpokládá, že HLS si vystačí s třemi vakuovými Raptory. To zní na první pohled logicky, protože HLS se přece nebude vracet na Zemi, takže k čemu by byly Raptory optimalizované pro fungování v zemské atmosféře, že? Jenže to je chybné uvažování hned ze dvou důvodů. V první řadě by pouhé tři motory nejspíš neměly dostatečný tah na to, aby vůbec dostaly loď na oběžnou dráhu při startu ze Země. I u běžné Starship se počítá s tím, že loď po oddělení od Super Heavy zažehne všech 6 Raptorů (3 vakuové a 3 atmosférické). Jinak by totiž byly gravitační ztráty moc vysoké a lodi by došlo palivo ještě před dosažením orbitální rychlosti. Druhým důvodem je to, že vakuové motory jsou fixní a nejsou tedy schopny náklápění, které je potřeba pro řízení směru letu. I kdyby tedy HLS dostala více vakuových Raptorů, aby měla dostatečně vysoký celkový tah, nestačilo by to. Atmosférické motory jsou sice ve vakuu méně efektivní, ale zato jsou schopny naklápění, což je nezbytné pro správné nasměrování lodi během zážehů. Elon Musk navíc v loňském rozhovoru uvedl, že HLS pravděpodobně bude mít stejné uspořádání motorů jako běžná Starship. Není tedy důvod předpokládat, že si vystačí jen s těmi vakuovými.

Přistání HLS na Měsíci pomocí speciálních trysek (Zdroj: SpaceX)

Co se týče letu k Měsíci a následného přistání na povrchu, tato fáze je podle mě ve videu vyobrazena správně s ohledem na informace, které veřejnost má v současnosti k dispozici. Elon Musk ale loni naznačil, že výsledná podoba HLS nakonec může být odlišná od původního konceptu, se kterým se SpaceX ucházelo o tento kontrakt NASA. Tato původní verze například zahrnuje speciální trysky v horní části lodi, které by sloužily pro přistání na měsíčním povrchu. Důvodem je obava, že Raptory mají příliš vysoký tah, což by mohlo způsobit, že proud spalin při přistání udělá díru do regolitu, která pak znemožní stabilní dosednutí lodi. Musk ale naznačil, že se loď bez těchto trysek možná obejde a vystačí si s Raptory. Zatím ale není nic finální.

Sýr vynesený na oběžnou dráhu v nákladním Dragonu (Foto: Chris Thompson)

Video končí úspěšným přistání HLS na Měsíci, otestováním výtahu pro přepravu astronautů z lodi na povrch a vypuštěním nákladu ve formě bochníku sýra. Tím autor odkazuje na první orbitální misi Dragonu, při které byl nákladem právě sýr, což byl vtípek ze strany SpaceX. Sýr párkrát obletěl Zemi a po návratu Dragonu byl vystaven v centrále SpaceX v Hawthorne.

Pokud se ve videu znázorněná testovací mise stihne v roce 2024 a bude úspěšná, ostrý let s astronauty by následoval nejdříve v roce 2025 v rámci mise Artemis III. To je však obecně považováno za dost nerealistický termín, takže návrat astronautů na Měsíc očekávejte spíše ještě o něco později. Termín totiž závisí nejen na připravenosti HLS, ale také lodi Orion, rakety SLS a vývoji nového typu skafandru pro výstup astronautů na měsíční povrch. O tom, jak přesně bude probíhat mise Artemis III s přistáním astronautů na Měsíci, si můžete přečíst v našem starším článku.


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
89 Komentáře
nejnovější
nejstarší nejlepší
Inline Feedbacks
Zobrazit všechny komentáře