Znovupoužitelnost kosmických nosičů #2: Čína

V prvním díle našeho seriálu jste měli možnost dozvědět se o plánech Evropy v oblastech znovupoužitelnosti a zatímco evropští partneři nikam moc nespěchají a zůstávají i nadále spíše skeptičtí, tak na opačné straně světa se věci dávají naopak hezky do pohybu. Řeč je o Číně, která má evidentní zájem o opětovně použitelné technologie a nebojím se napsat, že je po SpaceX v této snaze zatím nejdál a zajímavé je, že jak v soukromém sektoru, tak v tom státním. Jak je tedy Čína skutečně daleko? Tak i na to se pokusím odpovědět tomto díle seriálu. Podíváme se na několik čínských soukromých společností a také plány pro rakety Dlouhý pochod.

Když společnost SpaceX v roce 2002 vznikla, asi by si jen málokdo skutečně vsadil, že jednou „naučí“ přistávat své rakety zpět na Zem, nebo že dokážou zachránit i další části kosmických nosičů, a to vše kvůli klukovskému snu a odhodlání Elona Muska vydat se k Marsu. Ze snu se ovšem pomalu stává realita a úsměšků postupně ubývá. Společnost změnila současnou kosmonautiku a vnesla do oboru tolik potřebný nový a svěží vítr, ale to hlavní je, že se daří snižovat cenu kosmických startů. SpaceX má tedy náskok, ale konkurence je neúprosná a v žádném případě nespí, jak se ukazuje například právě v Číně. Kde o opětovně použitelné technologii nejen mluví, ale také ji tvoří.

Soukromá společnost LinkSpace

LinkSpace je společnost pocházející z Pekingu, která usiluje o stavbu menšího kosmického nosiče, který by byl částečně znovupoužitelný. Společnost v roce 2014 založil současný ředitel Chu Čen-ju (Hu Zhenyu) spolu s Jen Čcheng-i (Yan Chengyi) a jednalo se o vůbec první privátní kosmickou společnost vzniklou v Číně. Ještě před oficiálním založením však ve společnosti zkoušeli suborbitální raketu KC-SA-TOP s nosností 50 kg. Cílem ovšem byly větší a schopnější rakety, a tak po založení společnost začala se stavbou jednoduššího testovacího raketového stupně pro test vznášení a přistání. Inspiraci evidentně čerpají od SpaceX a vlastně se tím ani moc netají. Poslední zkonstruovaný prototyp zvaný NewLine Baby (RLV-T5), má za sebou již 3 úspěšné vzlety a přistání. K prvním dvěma došlo během dvou měsíců za sebou a třetí se uskutečnil v srpnu 2019. Raketa má průměr 1,8 metru, váží 1,5 tuny a na délku měří 8,1 metru.

NewLine Baby po druhém úspěšném dosednutí. Radost týmu je patrná na první pohled. (Foto: Reuters)

Během druhého pokusu se prototyp vznesl do 40metrové výšky a pak se pomalu vrátil zpět. Motor na kapalné pohonné látky hořel asi 30 sekund. Třetí a zatím poslední pokus už trval o něco déle. Motor hořel 50 sekund a raketa dosáhla výšky 300 metrů a bezpečně dosedla zpět na betonovou plochu s nápisem „Welcome to Earth“:

Následovat by měla stavba orbitální rakety NewLine-1 (Sin Kan Sien-1), která bude sloužit pro vynášení cubesatů a menších nákladů do hmotnosti 200 kg. Na prvním stupni se bude nacházet 5 motorů na kapalný kyslík a letecký petrolej. Plánovaná výška je 24 metrů a průměr by měl být shodný s prototypem – tedy 1,8 metru. Raketa je tedy výrazně menší než Falcon 9 od SpaceX. Důvodem je především rozvíjející se trh s malými družicemi, které tvoří čím dál tím větší podíl na trhu, a snažší ekonomická návratnost. Odhaduje se, že jeden start NewLine-1 bude stát něco málo přes 2 miliony dolarů při použití již jednou letěného stupně. NewLine-1 bude dvoustupňová, ale opětovně použitelný bude pouze první stupeň. Nicméně společnost doufá, že se jí podaří vyvinout technologii, která jednou umožní záchranu i horního stupně, třeba u dalších raket NewLine-2 a 3. Ředitel společnosti odhaduje, že vývoj NewLine-1 vyjde zhruba na 45 milionů dolarů a první orbitální start je očekáván v roce 2020, ale reálnější je spíše rok 2021.

Dvoustupňová raketa NewLine-1 dokáže dostat do vesmíru cca 200 kg nákladu. Její první stupeň bude opětovně použitelný. (Zdroj: LinkSpace)

i-Space a další soukromé firmy

LinkSpace ovšem není jediná komerční společnost v Číně. V poslední době jste mohli například zaznamenat název společnosti i-Space (Beijing Interstellar Glory Space Technology Inc.), které vešla ve známost díky startu malé čtyřstupňové rakety Hyperbola-1. Společnost se tak stala vůbec první soukromou společností z Číny, která dosáhla orbitální dráhy (200 km) a hned během první mise se jí podařilo na oběžnou dráhu umístit několik menších družic a další reklamní a propagační předměty. Raketa má tři stupně na tuhé pohonné látky a nosnost 300 kg. Čtvrtý stupeň, který usazuje náklad na správnou dráhu, je na kapalné pohonné látky. Start, krom toho že se povedl, byl zajímavý ještě jinou maličkostí. Pod aerodynamickým krytem rakety byl ukrytý model SUV automobilu společnosti Čchang-an Ou-šang po vzoru SpaceX, které v minulém roce při premiérovém letu Falconu Heavy vyneslo skutečný automobil Tesla Roadster na heliocentrickou dráhu. Společnost Čchang-an Ou-šang je velkým sponzorem i-Space a své logo měla umístěné i na boku rakety. Ještě před startem prohlásili, že pokud se tento start povede, uvolní 1,5 milionu dolarů pro i-Space na další vývoj. Což se podařilo splnit do puntíku.

Společnost i-Space doufá, že se jí v příštím roce podaří uskutečnit 5 startů rakety Hyberbola-1. Zajímavější by mohla být ovšem až druhá připravovaná raketa Hyberbola-2, která by měla mít znovupoužitelné prvky. Zatím však nevíme jaké. Dá se ovšem očekávat také inspirace raketou Falcon 9 a společností SpaceX. První start nové rakety je prozatím očekáván na rok 2021.

V Číně je ovšem celá řada dalších soukromých společností, které tvoří nové orbitální rakety. Téměř všechny prozatím výhradně cílí na trh malých družic. Za všechny jmenuji tedy alespoň LandSpace a OneSpace. Ti bohužel znovupoužitelnost zatím neplánují. Zato čínská národní kosmická agentura CNSA už ano.

Znovupoužitelné rakety Dlouhý pochod

Čína se na prestižním sympoziu pochlubila novým konceptem těžké rakety Dlouhý pochod 8 (Long March 8), která by po vzoru SpaceX měla mít první stupeň znovupoužitelný. Odhady hovoří o prvním startu koncem roku 2020. Což je fakticky téměř za dveřmi, ale je pravděpodobné, že k tomu dojde spíše o něco později.

Centrální stupeň rakety bude mít průměr 3,35 metru a vychází přitom z předešlého typu rakety Dlouhý pochod 7. Druhý stupeň na kapalné pohonné látky je odvozen z druhého stupně rakety Dlouhý pochod 3A. K centrálnímu stupni rakety Dlouhý pochod 8 ovšem budou přidělané ještě pomocné raketové bloky na tuhé pohonné látky, které opět vycházejí z již existující technologie přejaté z raket Dlouhý pochod 11 a i pro ty se plánuje záchrana. Ovšem tentokrát po vzoru amerických raketoplánů. Pomocné bloky by se měly zpět snášet na padáku. Centrální stupeň bude pohánět jeden raketový motor YF-100 na kerosin a kapalný kyslík. Motor v současnosti agentura upravuje na restartovatelný během atmosférického proudění.

O něco méně náročná bude menší raketa Dlouhý pochod 6X, jejíž koncept byl představen v roce 2018 a počítá se s ním někdy okolo roku 2021. Jak je patrné už z názvu, půjde o vylepšený, již existující kosmický nosič Dlouhý pochod 6. Žádné bližší informace bohužel nejsou známé.

Mohlo by se zdát, že je to poprvé, co se snaží čínská kosmonautika o znovupoužitelnost, ale není to tak. Již v minulosti korporace CASC, což je hlavní kontraktor pro čínský vesmírný program, zkoušela experimentovat se záchranou pomocí padáků. Vyzkoušel se například sestup krytu:

Nakonec ale firma dala přednost motorickému přistávání po vzoru SpaceX a jejich rakety Falcon 9. Vznikl prototyp s vertikálním startem i přistáním, který zřejmě zatím nepoužívá raketový motor, ale je vybavený pouze proudovými motory. První test se uskutečnil v roce 2018.

Prototyp opětovně použitelného stupně, který vyvíjí společnost CASC (Foto: Beijing Aerospace Automatic Control Institute)

Důvody k rozhodnutí využívat obdobné technologie jsou samozřejmě prosté: jednak snížení ceny, ale také technologický náskok. V Číně je pak také problém s odpadem ze startů, který často padá do obydlených oblastí a nejsou výjimkou ani případy, kdy raketový motor skončil někomu v obývacím pokoji a zničil střechu nad hlavou a dokonce jsou známé i případy ztrát na životech. To vše by se mohlo nasazením opětovně použitelných technologií v Číně změnit k lepšímu. A že to myslí skutečně vážně, se ukázalo například letos v červenci při běžném startu rakety Dlouhý pochod 2C. Na prvním stupni měla raketa přidělaná roštová kormidla, ne nepodobná těm od SpaceX, která posloužila k odzkoušení stabilizace stupně během sestupu atmosférou po jeho vyhoření a nasměrování nepotřebného bloku mimo obylené oblasti. Ze záznamu, které jsou k dispozici, je evidentní, že se to povedlo a raketový stupeň klesal zpět ve vertikální poloze mimo obydlí:

Raketa Dlouhý pochod-2C, která při posledním startu měla na prvním stupni roštová kormidla. (Foto: @航天见闻 / weibo)

Roštová kormidla se sice v raketovém odvětví používají již celkem dlouho, ale až SpaceX je použila pro řízení sestupu a zdá se, že Čína má za sebou první krok k budoucí znovupoužitelné raketě. Jestli se během letu uskutečnil i jiný druh testu, není známo. Čína dává k dispozici jen malé množství informací a do „svých karet“ nechává nahlédnout velmi zřídka. V tomto případě však je k dispozici oficiální video o roštových kormidlech během nedávné mise rakety Dlouhý pochod 2C:

O Číně se říká, že umí výborně kopírovat, ale vlastní invenci prokáže jen málokdy. S tím tak úplně nesouhlasím, protože i když se zdá, že Číňané pouze kopírují technologie SpaceX, není to tak úplně pravda. Každý kosmický nosič je jiný. Má jiné parametry a jinak se chová. To vyžaduje vždy individuální přístup a prakticky vyvíjíte vždy vše odznovu. I když už třeba víte, jak na to, stejně se vlastní invenci nevyhnete.

Čína má slušně našlápnuto stát se brzy kosmickou velmocí č. 2 a druhým státem světa využívající opětovně použitelné kosmické nosiče. A to je to, co kosmonautika skutečně potřebuje – rozšíření fungujících technologií a posun zase o kousek dál, protože čím více opětovně použitelných raket bude, o to víc budou lety do kosmu levnější. Mimochodem, i to je cílem Elona Muska. Inspirovat další k tomu, aby dělali úžasné věci. Protože až v době, kdy se z kosmických letů stane opravdu masová záležitost, budeme připraveni opustit naší Zemi a schopni vydat se za dobrodružstvím dál do vesmíru. Ne proto, abychom si našli domov nový, ale proto, abychom našli domov další.

Zdroje: Wikipedia, i-Space, GB Times

Karel Zvoník



Mohlo by se vám líbit...

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