Raketa SpaceX Falcon-9: přehled, funkce a seznam startů

Obsah:

Raketa SpaceX Falcon-9: přehled, funkce a seznam startů
Raketa SpaceX Falcon-9: přehled, funkce a seznam startů
Anonim

Při otevření letecké agentury v roce 2002 si pro něj americký podnikatel Elon Musk stanovil poměrně ambiciózní cíle. Prohlásil, že brzy se mimozemský prostor stane dostupným nejen pro státní armádu a vesmírné korporace, ale také pro běžné turisty.

Soukromé nebo veřejné?

Za více než 15 let činnosti SpaceX dokázal Musk udělat mnoho z toho, co bylo oznámeno na začátku jeho stvoření. Objevila se nová generace raket SpaceX Falcon 9, která je schopná se vrátit na Zemi a neshořet v hustých vrstvách atmosféry. Bylo možné zjistit, že turisté mohou potenciálně navštívit oběžnou dráhu Země. Sice to není vysoko, jen 100 tisíc kilometrů a odtud pozorovat naši planetu pouhé čtyři minuty, ale i to je velké vítězství pro soukromý byznys. Málokdo však věří, že SpaceX je společnost fungující na jednotlivých fondech. Ani ve Spojených státech už delší dobu nejsou k dispozici informace o neustálém financování agentury Musk z rozpočtu NASA.zprávy. Kromě peněz, které podnikatelova korporace dostává v množství dostatečném pro jeho projekty, má přístup ke všem tajným objevům NASA.

Elon Musk
Elon Musk

Navzdory mnoha neúspěšným experimentům s nosnou raketou SpaceX Falcon 9, jejíž seznamy startů obsahují asi 50 dat na začátku roku 2018, se jen pár z nich ukázalo jako skutečně neúspěšné. Ale hlavní úkol – znovupoužitelné použití prvního stupně a následně dalších klíčových prvků aparátu pro dobývání vesmíru, se inženýrům Elona Muska podařilo splnit. Když vidíme jejich skutečné úspěchy, nelze se divit skutečnosti, že soukromý podnikatel dostává miliardy rozpočtových peněz na svůj rozvoj. Nicméně lety Falcon 9 jsou umístěny výhradně jako soukromé lety.

Zkušební verze – s různým úspěchem

Původně Musk plánoval do roku 2018 vytvořit zařízení schopné navštěvovat vesmír jako taxi. Ale mnohem více než čas plánovaný pro realizaci těchto cílů uplynulo, než byl vytvořen SpaceX Falcon 9. Prvotřídní rakety této rodiny, Falcon 1, byly již v roce 2009 schopné vynést náklad na nízkou oběžnou dráhu Země, ale svému tvůrci sloužily pouze jako propagační materiál prokazující dostupnost prostoru pro soukromé vývojáře.

První starty Falconu 1 byly uskutečněny čtyři roky po založení SpaceX. Nemohou být klasifikovány jako úspěšné kvůli nepřiměřeně vysokým nákladům na vybavení a třem katastrofám v řadě s úplnou ztrátou raket. Velcí investoři svým nápadům Musk takénedokázal přilákat. Trvalo několik dalších let, než SpaceX úspěšně vypustilo booster Falcon 9. Ale to, co to umožnilo, bylo z velké části díky několika úspěšným startům Falconu 1 v roce 2008, kdy byl booster schopen dopravit užitečné zatížení na zamýšlenou oběžnou dráhu. Podle Muska samotného, pokud by tenkrát znovu selhal, musel by kvůli obvyklému nedostatku peněz opustit vysoce postavené ambiciózní projekty. Z hlediska ekonomických ukazatelů se jeho nápad ukázal jako neúspěch, ale jeho imageová složka po celém světě měla obrovský úspěch. Musk si nemohl přát lepší reklamu pro své duchovní dítě.

Testováno krokem

Do roku 2013 se vybavení korporace zlepšilo natolik, že SpaceX vypustilo raketu Falcon 9 v naději, že ušetří první stupeň pro budoucí lety. Konečně mohl Musk začít realizovat svůj hlavní úkol – vynález opakovaně použitelného aparátu. 13. září odstartovala z letecké základny Vandenberg nová modifikace nosné rakety rodiny Falcon. Motor Merlin 1D na něm pomohl vynést několik satelitů na LEO (nízká referenční dráha). Celkem v tento den zařízení dopravilo do vesmíru téměř 13 tun nákladu. Při startu a odpojení prvního stupně byla provedena zkouška jeho návratu na Zemi. Ale grandiózní projekt Grasshopper, který měl být nejúspěšnějším od založení společnosti SpaceX, selhal.

noční start rakety
noční start rakety

Vzhledem k nepřesnostem ve výpočtech a neočekávané rotaci prvního stupně během doby brzdění se posuvpalivo z nádrží odcházelo přerušovaně, což vedlo ke zničení prvního stupně a upuštění od plánovaného testu druhého. Podle původního plánu měla plnit misi vynést kosmickou loď na vyšší oběžnou dráhu s vícenásobnými starty motorů. Jelikož se neúspěch s prvním stupněm ukázal pro vývojáře zcela nečekaně, báli se rozhodnout o dalším testu druhého. Důvod neúspěchu operace byl však zjištěn. Bylo to zamrznutí paliva. V roce 2013 byly uskutečněny celkem tři starty Falconu 9, z nichž jeden zahrnoval umístění satelitu na geotransferovou oběžnou dráhu.

Je tu návrat první fáze

Abyste pochopili, proč bylo pro Elona Muska tak důležité dosáhnout zachování prvního kroku, existuje několik plusů ve prospěch této myšlenky. Za prvé, je mnohem levnější používat stejný motor opakovaně než instalovat nový před každým startem. Je to jako majitel auta před další cestou vyměnit motor. Náklady jsou samozřejmě nesouměřitelné, ale příklad je více než ilustrativní. Za druhé, i při kolosální opravě bude motor stále levnější než nový, tedy, i když v poněkud poškozené podobě, ale jeho vrácení zpět by mohlo vést ke snížení nákladů na projekt jako celek. Musk je ale stále obchodník. A za třetí, nové starty by mohly být organizovány s ušetřenými penězi. Proto vkládal velké naděje do rakety SpaceX Falcon 9, která si již dokázala poradit s několika vážnými úkoly.

Splashdown platforma Falcon 9
Splashdown platforma Falcon 9

Prvnív roce 2014 byla provedena úspěšná operace navrácení první etapy. Celkem bylo během tohoto období provedeno šest startů nosných raket. Vše ze startovací rampy na mysu Canaveral. U tří z nich, vyrobených 18. dubna, 14. července a 21. září, bylo plánováno provedení operací pro návrat prvního stupně. Bohužel kvůli nepříznivým povětrnostním podmínkám v oblasti splashdown a nepřesným chybným kalkulacím konstruktérů nebylo možné první etapy zachránit. Všichni se potopili. Letová telemetrie však ukázala, že všechny tři experimenty byly úspěšné a stupně klesaly v daných čtvercích.

Průlomový rok 2015

Skutečný triumf ale Musk zažil v roce 2015. A nejde o to, že během těchto 12 měsíců stihl uskutečnit již sedm letů a dva ze čtyř experimentů na návratu prvního stupně skončily příznivě. Jedna z raket SpaceX Falcon 9, která odstartovala 11. února, dokázala vynést sondu do Lagrangeova bodu mimo oběžnou dráhu Země. Partnery projektu se staly tři americké státní korporace: NASA, NOAA a USAF. Posledně jmenovaný zajišťoval provoz radarovou instalací. Právě kvůli jejím selháním byl start rakety několikrát odložen, ale nakonec byl přesto proveden a velmi úspěšně.

Ztráta prvních stupňů ve všech sedmi startech na pozadí tak významného průlomu také příliš nezastínila tvůrce SpaceX. Pochopil, že ve velmi blízké budoucnosti budou moci provést přesnější přistání na čtvercích k tomu určených a budou moci nejen ušetřit, ale také znovu použít. Přece jednoupokusy na jejich přistání se najednou ukázaly jako úspěšnější. Jeden z letů roku 2015 byl však pro korporaci Elona Muska katastrofální. Ve 139 sekundách explodovala raketa SpaceX Falcon 9 a s ní i kosmická loď Dragon. V následných studiích bylo možné zjistit, že důvody pro zničení nosiče byly poruchy druhého stupně. Neúspěch přesto podnikatele nesrazil a již v prosinci téhož roku uskutečnil další start Falconu 9 s vynesením 11 satelitů na jejich oběžné dráhy. Navíc po přistání na mysu Canaveral, odkud se startovalo, první etapa po opravách brzy znovu vyrazila.

Zákazníci volí Falcon 9

Do roku 2016 Elon Musk získal podporu nejen státních korporací Spojených států, ale i dalších států. V té době prováděl vypouštění na oběžnou dráhu kromě amerických satelitů Jižní Koreje, Itálie, Francie a Turkmenistánu. Většina z nich byla provedena pod patronací NASA. Tak tomu bylo s lety kosmické lodi Dragon na Mezinárodní vesmírnou stanici v roce 2012. První start rakety SpaceX Falcon 9 byl uskutečněn 22. května v rámci programu COTS Demo Flight spojené druhé a třetí mise. Kosmické lodi se podařilo přiblížit k ISS na vzdálenost deseti metrů a zakotvit. Šestého dne se Dragon vydal na zpáteční let a 31. května se ponořil do Tichého oceánu u pobřeží Kalifornie.

vypouštění satelitů na oběžnou dráhu
vypouštění satelitů na oběžnou dráhu

Druhý let Dragonu k ISS nebyl tak úspěšný: nebylo možné znovu spustit druhý stupeň atestovací model družice Orbcomm-G2 se dva dny po startu nosné rakety vychýlil z oběžné dráhy a shořel v atmosféře. Tento start SpaceX Falcon 9 z Cape Canaveral Launch Pad SLC-40 se uskutečnil 8. října 2012. To bylo také provozováno NASA. Do roku 2016 to bylo hlavní testovací místo pro rakety SpaceX, dokud je jedna z nich nezničila výbuchem.

Katastrofa na odpalovací rampě

Stalo se to 1. září 2016. Dva dny před plánovaným startem nosné rakety SpaceX Falcon 9 s telekomunikační družicí Amos-6 na palubě bylo nutné provést zkušební pálení. Při plnění nádrže kapalným kyslíkem došlo v oblasti druhého stupně k silné explozi a následnému požáru.

Odborníkům se podařilo zjistit, že změna konfigurace válců pro stlačené helium vedla k tragédii. Průhyby vzniklé v hliníkových vrstvách vnitřních stěn nádrží, které byly zvenku potaženy uhlíkovými vlákny. A v nich se mezi vnitřní a vnější vrstvou hromadil kapalný kyslík, který se následně vznítil. Krátce před startem rakety byla změněna konfigurace válců za účelem modernizace zařízení, ale řádný test nebyl proveden. S dalšími starty bylo rozhodnuto vrátit se k tankům osvědčené konstrukce.

Výbuch nosné rakety Falcon 9
Výbuch nosné rakety Falcon 9

Po tomto neúspěchu Musk v roce 2016 znovu nevypustil SpaceX Falcon 9. Výpovědi očitých svědků této tragédie naznačují, že katastrofa se stala hlavním zklamáním tvůrce soukromé vesmírné korporace a v té době nejvíce nerentabilní společnostiv celé své historii. O dalším spuštění se rozhodl v lednu 2017.

18 začíná. Všechny z nich byly úspěšné

Odpalovací rampa SLC-40 na mysu Canaveral byla dlouhou dobu mimo provoz. Starty raket rodiny Falcon 9 byly přesunuty na základnu Vandenbeh a místo Kennedyho centra. Od prvního 14. ledna bylo na oběžnou dráhu úspěšně vypuštěno deset satelitů nové generace Iridium. Tento start byl v mnoha ohledech útěchou pro Elona Muska po zářijové katastrofě. Celková hmotnost užitečného nákladu byla téměř 10 tun. První stupeň bylo možné úspěšně najet na plovoucí plošinu Just Read the Instructions. Proto byl později start SpaceX Falcon 9 s Iridium 4 Launch (jakýsi systém satelitní telefonie, po kterém začala růst poptávka a rostl počet objednávek) z velké části umožněn díky úspěšným startům uskutečněným na začátku roku 2017.

Celkem tento rok SpaceX Corporation uskutečnila 18 startů a žádný z nich nevedl k žádným významným ztrátám. První stupně se vracely buď do míst stacionární přistávací zóny, nebo na plovoucí plošiny. Satelity byly úspěšně vyneseny na oběžnou dráhu. Bylo možné znovu použít přetlakovou sestupovou kapsli kosmické lodi Dragon, vypustit vesmírné letadlo Boeing X-37B, rozšířit geografii zákazníků a mnoho dalšího. Všechny tyto úspěchy poskytly hmatatelnou náhradu za finanční ztráty způsobené katastrofou na mysu Canaveral. A samozřejmě start S paceX Falcon 9 se satelity Iridium NEXT přinesl komerční úspěch.

Secret Zuma

Kromě všech výše uvedených nepochybných úspěchů korporace IlonaLze rozlišit ještě jednu masku, která byla pozorována během posledních tří let. Časový interval mezi starty nosných raket se znatelně zkrátil. Občas mezi starty Falconu 9 uběhlo jen několik dní. Výhodou zaměstnanců korporace je také fakt, že poměrně často byly další rakety vysílány do vesmíru ze stejného místa. Stejně jako při startu SpaceX Falcon 9 z Kennedyho centra 3. a 23. června 2017. A o dva dny později bylo místo na základně Vandenbe znovu použito.

Zuma's Secret Cargo
Zuma's Secret Cargo

Elon Musk měl v úmyslu v listopadu 2017 opět překvapit zainteresovanou komunitu. Start rakety s utajovaným nákladem s kódovým označením Zuma byl ale odložen na leden 2018. 8. tohoto měsíce úspěšně odstartovala raketa se záhadným zařízením pro jednoho ze zákazníků americké vlády, jehož jméno se médiím zatím nepodařilo zjistit. Brzy se však objevila zpráva, že stále není možné dostat tajný satelit na oběžnou dráhu. Zuma byl stále na palubě SpacexFalcon 9 a to se v Muskově korporaci vůbec neskrývá, ale raději se neuchylují k podrobným komentářům kvůli extrémně tajné misi vypuštěného objektu.

Naděje a realita

Žádný významný průlom v dalším rozvoji korporace z tajné mise ve SpaceX se neočekává. Starty budou provedeny podle předem naplánovaného harmonogramu. V roce 2018 a v následujících obdobích je plánováno několik desítek startů Falconu 9, recenze a recenze odborníků, které se shodují na jednom:hlavní misi - vynalézt opakovaně použitelnou nosnou raketu, zpřístupnit vesmír - Musk splnil, ale nikdy nekolonizoval Mars, nedosáhl výrazného snížení nákladů na výrobu jednoho startu. Vytvořením své společnosti v roce 2010 zamýšlel do roku 2018 dosáhnout mnohem více.

Nosná raketa Falcon 9
Nosná raketa Falcon 9

Snad kosmický start Zuma SpaceX Falcon 9 ve velmi blízké budoucnosti otevře nové vyhlídky pro soukromou vesmírnou agenturu, jak jméno výrobce tajného objektu – Northrop Grumman Corporation – mluví samo za sebe. Projekt na vytvoření nosné rakety nové generace Falcon Heavy však může Muskovi přinést větší úspěch. Dnes je největší ze všech, které kdy byly vytvořeny, a patří do kategorie těžké třídy. Jeho výkon je schopen dopravit do vesmíru mnohem více nákladu, desítkykrát snížit náklady na jeden let a ušetřit na počtu startů. Kromě toho se plánuje jeho opakované použití.

Doporučuje: