Premiéra rakety Falcon Heavy se blíží

Nosič těžkých nákladů do vesmíru vznikne modifikací již několikrát vylepšeného Falconu 9, který bude mít, zjednodušeně řečeno, místo jednoho prvního stupně rovnou tři vedle sebe a při jeho startu bude běžet hned 27 motorů Merlin 1D, spalujících letecký kerosin a kapalný kyslík. Je to ale opravdu jen zjednodušené vysvětlení a sám Elon Musk, zakladatel a hlavní konstruktér ve SpaceX, nedávno uznal, že firma byla při prvotním návrhu Falconu Heavy silně naivní. 

„Na první pohled to vypadá snadno, prostě přidáte dva první stupně a uděláte z nich postranní pomocné motory, ale tím se všechno změní,“ vyprávěl Musk na červencové konferenci ve Washingtonu. „Změní se namáhání konstrukce, aerodynamické chování rakety, navíc ztrojnásobíte vibrace a akustické namáhání během startu, posouváte hranice, které ten hardware musí vydržet … Je zde také spousta věcí, které prostě nelze otestovat tady na Zemi, ale my uděláme, co bude v našich silách. Postavit Falcon Heavy je zkrátka těžší, než jsme mysleli.“ 

Až Falcon Heavy poprvé odstartuje a začne tím jeho provoz, SpaceX bude mít v rukou nejsilnější kosmický nosič současnosti, momentálně tento rekord drží americké konsorcium United Launch Alliance s raketou Delta IV Heavy. SpaceX se na svém webu pustila do porovnání těchto dvou strojů a uvádí, že Falcon Heavy bude schopen vynést na orbitu více než dvojnásobně těžký náklad, a to za třetinu ceny oproti konkurenční Deltě (start Falconu Heavy má stát plus mínus 90 milionů dolarů, vyvinut byl za interního financování z prostředků SpaceX). 

Výsada nejsilnější rakety světa však SpaceX nezůstane dlouho – v roce 2019 vstoupí na scénu prvním startem nosič SLS pro nové lodě NASA jménem Orion, určené k průzkumu hlubokého vesmíru a pro lety k plánované stanici v cislunárním prostoru, která má začít vznikat ve dvacátých letech. 

Když bude Falcon Heavy startovat, sedmadvacet motorů vygeneruje neuvěřitelný tah přes 2 300 tun, což jsou dvě třetiny tahu prvního stupně lunární rakety Saturn V a polovina tahu prvního stupně sovětské lunární rakety N-1, která dodnes platí za nejsilnější kosmický nosič, vůbec kdy lidstvem postavený, byť má na svém kontě jen čtyři havárie a žádný úspěšný start. 

Falcon Heavy bude plně natankovaný palivem vážit asi 1 400 tun, vysoký bude přes 70 metrů a na nízkou oběžnou dráhu bude schopen vynést 54 tun užitečného nákladu. V historii americké kosmonautiky to také bude poprvé, kdy poběží při startu rakety současně tolik jednotlivých motorů. SpaceX uvedla, že kdyby se všech 27 motorů Merlin zažehlo ve stejný okamžik, nemusel by to vydržet mechanismus, kterým jsou upevněny k raketě, proto se budou Merliny zapalovat po dvou v kratičkých časových intervalech po sobě, přesto se běžnému divákovi přenosu bude zdát, že se zažehly současně. Podobné to bylo v minulosti třeba u hlavních motorů raketoplánů SSME, které se před startem zapalovaly tři a jednotlivé zážehy dělilo od sebe 120 tisícin sekundy. 

Zde se dostáváme k dalšímu kamenu úrazu Falconu Heavy: zařízení pro pokusné zážehy raketových stupňů, které provozuje SpaceX poblíž texaského města McGregor, je zařízené pouze pro to, aby zde běžel jen jeden stupeň s devíti motory, čili zážeh sedmadvaceti motorů si SpaceX v praxi vyzkouší, až vyveze zkompletovaný Falcon Heavy na startovní rampu. Je pravděpodobné, že před premiérovým startem Falconu Heavy se těchto „hot fire“ testů uskuteční hned několik, zatímco běžnému startu Falconu 9 předchází jen jeden, asi 3 sekundy trvající pokusný zážeh devíti motorů na prvním stupni. 

Nyní se konečně dostáváme k otázce kdy. Elon Musk na svém Instagramu koncem července uvedl, že s premiérovým letem Falconu Heavy firma počítá letos v listopadu. Ke startu bude použita rampa 39A v Kennedyho kosmickém středisku na Floridě, která byla postavena v 60. letech pro potřeby lunárních expedic a rakety Saturn V. Později z ní odstartovalo 82 z celkem 135 vypuštěných raketoplánů a nyní ji má v pronájmu od NASA právě SpaceX a momentálně ji využívá ke klasickým misím Falconu 9. Provoz na rampě však nechává jen málo prostoru k jejím úpravám pro Falcon Heavy, které zahrnují například zesílení mechanismu pro transport nosiče z montážní haly na vypouštěcí rampu a jeho vztyčení zde do vertikální polohy. SpaceX plánuje přesunout starty Falconů 9 zpět na rampu číslo 40 hned, jakmile budou hotové její opravy po havárii, kdy zde loni v září vybuchla během zkušebního tankování právě raketa Falcon 9 s izraelskou komunikační družicí na špici kvůli explozivní reakci pevného kyslíku, který nedopatřením vznikl a byl stlačen v nádrži s okysličovadlem pro horní stupeň. Opravy rampy číslo 40 na sousedním mysu Canaveral by měly být hotovy snad před koncem září, pak se sem vrátí běžné komerční starty raket Falcon 9 a komplex 39A bude volný k plánovanému říjnovému dokončení úprav pro vypouštění raket Falcon Heavy. Na třicetdevítce současně pracují i technici z NASA na demontáži staré obslužné a krycí struktury pro raketoplány.  

První Falcon Heavy tedy vzlétne z Floridy snad v listopadu, pokud vše půjde dobře. Raketa bude mít dva postranní stupně, které již mají za sebou vynesení Falconu 9 s nákladem a návrat zpět na Zemi v loňském roce. Centrální blok prvního stupně bude nově vyrobený a zesílený stejně jako stupeň horní. Až raketa odstartuje a začnou se počítat minuty od vzletu, odpojí se od ní oba postranní bloky prvního stupně a měly by se oba vrátit k přistání zpět na kosmodrom, o něco později odhozený stupeň centrální se pokusí snést a hladce dosednout na plošinu ve vlnách Atlantiku. Horní stupeň po zážehu dosáhne oběžné dráhy, přestože premiérový start Falconu Heavy bude skutečně jen pokusný a horní stupeň nemá nést do vesmíru žádný náklad od žádného zákazníka. Dá se také očekávat restart a více zážehů horního stupně na oběžné dráze, aby se plně vyzkoušely manévrovací dovednosti Falconu Heavy a dosažitelnost různých drah; podle některých spekulací se snad SpaceX při této misi pokusí i o nějaké experimenty s návratem horního stupně na Zemi. 

Elon Musk však krotí vášně a připomíná, že první setkání s obří raketou nemusí vůbec dopadnout dobře. „Doufám, že první Falcon Heavy doletí alespoň tak daleko, aby nepoškodil vypouštěcí komplex. Popravdě, považoval bych to za úspěch,“ vtipkoval Elon. 

Pokud však premiéra dopadne dobře, v první polovině příštího roku by se uskutečnily hned dva starty Falconu Heavy, jeden s komerčním nákladem a druhý s vojenskou družicí. Někteří zákazníci však na Falcon Heavy zanevřeli již v minulosti: firmám ViaSat a Inmarsat se již s jejich těžkými telekomunikačními satelity nechtělo čekat na nejisté datum startu a přesedlali na evropskou raketu Ariane 5. Ostatně firmám, kterým „běží kšeft“, se není moc co divit, dle prvotních prohlášení SpaceX měl Falcon Heavy létat již od roku 2013. 

Falcon Heavy však nemá do budoucna zůstat jen u těžších telekomunikačních či vojenských družic, ale má zabrousit i do oblasti pilotovaných kosmických letů. SpaceX momentálně vyvíjí novou verzi lodi Dragon, která by na základě státního kontraktu od NASA měla, počínaje příštím rokem, začít vozit americké astronauty na stanici ISS a ukončit tak závislost na ruských Sojuzech; podobný kontrakt nyní plní i firma Boeing se svou kosmickou lodí Starliner. 

Elon Musk však není žádný troškař a údajně již inkasoval tučnou zálohu od dvou zákazníků, kteří mají zájem o oblet Měsíce v nové verzi Dragonu. Jako nosnou raketu zde bude nutné použít právě Falcon Heavy, protože klasický Falcon 9, který bude vynášet lidské posádky ke stanici ISS, by na přeletovou dráhu k Měsíci již nestačil. Dva nespecifikovaní boháči (Musk podotknul jen, že nejde o žádné známé tváře z Hollywoodu) by měli zaplatit něco přes 100 milionů dolarů každý za zhruba týdenní let po tzv. dráze volného návratu, na níž loď nemusí provádět skoro žádné manévrování, obletí Měsíc za jeho odvrácenou stranou a jeho gravitace ji nasměruje zpět do zemské atmosféry; na tuto dráhu přešlo například Apollo 13 po explozi na palubě. 
Pokud stále platí informace zveřejněné SpaceX na konci února, tak oba turisté by ještě letos měli stihnout lékařské prohlídky a zahájení prvotního tréninku pro ovládání systémů Dragonu. Musk se však nechal slyšet, že výprava k Měsíci se uskuteční až tehdy, kdy bude mít Falcon Heavy i pilotovaný Dragon na kontě alespoň pár startů a půjde tedy o prověřené stroje. Optimistické datum startu před koncem roku 2018 tak zřejmě trochu sklouzne. 

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] Raketa Falcon Heavy na webu SpaceX
[2] Instagram Elona Muska 4. 8. 2017
[3] NASASpaceflight.com 19. 7. 2017
[4] Spaceflightnow.com 25. 7. 2017
[5] Spaceflightnow.com 28. 7. 2017
[6] Tiskové prohlášení SpaceX o turistickém obletu Měsíce z 27. 2. 2017