Premiéra pro Antares klepe na dveře

Když se řekne soukromé zásobování ISS, každému v hlavě naskočí kosmická loď Dragon a nosná raketa Falcon – výtvory společnosti SpaceX. Tahle myšlenková asociace je samozřejmě správná. Dragon má za sebou už tři lety ke stanici a z jeho misí se pomalu ale jistě stává rutina. Nicméně nesmíme zapomínat ani na společnost Orbital Sciences Corporation (zkráceně OSC), která až doposud stála ve stínu SpaceX. Nyní se ale zdá, že by i ona mohla celému světu ukázat, že také umí dělat rakety a kosmické lodě.

Zatímco firma SpaceX byla před kontraktem s NASA poměrně neznámou společností, která disponovala jen slabou nosnou raketou, ale velkými plány, firma OSC už v kosmonautice nějakou tu stopu zanechala. Asi každý si vzpomene na rakety Pegasus, které z podvěsu pod letadlem odstartovaly už 40x, nebo na nosiče Minotaur IV, která má za sebou už pět startů, z toho dva suborbitální a všechny byly úspěšné. Pro lety k ISS je ale potřeba silnější nosič. Vždyť Minotaur IV vynese na nízkou oběžnou dráhu jen asi 1,5 tuny nákladu. Navíc pokud uvážíme, že tolik váží jen samotná nákladní loď Cygnus bez jakéhokoliv nákladu, je potřeba silnější rakety evidentní.

Může se sice zdát, že pokud má firma za sebou provozování několika raket, že výroba nové nebude složitá. Ale pozor. Nový nosič, který má nosit náklady na ISS, tedy raketa Antares bude v jedné věci výjimečná. Vůbec poprvé v historii společnosti OSC se bude jednat o raketu, která bude mít na prvním stupni motory na kapalné pohonné látky. Všechny dosavadní nosiče měly na prvním stupni motor na tuhá paliva. Ovšem ani u této nové rakety se OSC těchto motorů nevzdá – použije je na horním stupni. Celková nosnost nosiče má být 5 tun na nízkou oběžnou dráhu, což je srovnatelné třeba s nosiči Athena III, nebo Delta II.

V únoru absolvoval první stupeň zkušební půlminutový zážeh, který proběhl na jedničku. Před pár dny, v sobotu 6.4., v ranních hodinách, kdy se ještě území USA topilo ve tmě, opustila montážní halu složená raketa Antares. Čekala na ni cesta na startovní rampu 0A kosmodromu MARS (Mid-Atlantic Regional Spaceport) na základně Wallops. Tady na ni bude čekat několik dní intenzivních testů a pokud vše půjde jak má, tak se 17. dubna ve 23:00 SELČ zažehnou její motory a nosič se vydá k obloze na svůj premiérový let, který má za úkol vyzkoušet všechny jeho systémy v ostrém provozu. Přiložené video ukazuje vývoz rakety na rampu.

Pojďme se teď podrobněji seznámit s raketou Antares. Jak je napsáno výše, na prvním stupni jsou motory na kapalná paliva. Konkrétně se jedná o dvojici motorů AJ-26, což v podstatě není nic jiného, než lehce upravené ruské motory NK-33, které v uzavřeném cyklu spalují kapalný kyslík a letecký petrolej. Z Ruska nepochází jen tyto motory, ale i další součásti rakety. Firma Južnoje, která vyrábí nosiče Zenit  se podílela na i konstrukci nádrží prvního stupně, senzory, ventily a kabeláž. Ostatně aby byla podobnost s raketami Zenit ještě markantnější, bude mít nová raketa i stejně velký aerodynamický kryt chránící náklad. Celý první stupeň bude hořet po dobu 230 sekund. Raketa díky jeho práci dosáhne v okamžiku vypnutí motorů výšky 107 kilometrů nad Zemí. Pět sekund po vypnutí motoru se oddělí již nepotřebný první stupeň.

Kdo by čekal, že se vzápětí zažehne stupeň druhý, ten by se mýlil. Antares si teď totiž dá „pauzu“. V čase T+319 sekund, kdy bude raketa 184 km nad Zemí dojde k odhození již nepotřebného aerodynamického krytu – raketa stále letí pouze setrvačností. Teprve až 328 sekund po startu, tedy přesně minutu a 38 sekund po vypnutí motoru prvního stupně, v době, kdy bdue raketa 189 km vysoko přijde ke slovu motor Castor 30 na tuhá paliva s elektromagneticky řízenou korekcí směru tahu. Výrobu tohoto motoru zajišťuje společnost ATK. V podstatě se jedná o vylepšený motor Castor 120. Tento motor bude hořet 155 sekund a vypne se 483 sekund po startu. Raketa bude v té době ve výšce 256 kilometrů.

Možná si kladete otázku, proč bude mít tenhle nosič tak dlouhou přestávku mezi prací jednotlivých stupňů? Důvod je prostý – motor Castor 30 používá tuhé pohonné látky. Tyto motory se totiž po zapálení nedají vypnout. A jen velmi obtížně se u nich reguluje i úroveň tahu. Pokud by se horní stupeň zažehl příliš brzo, tedy ihned po ukončení práce stupně prvního, byla by výsledkem protáhlá oběžná dráha, která by měla nízko umístěné perigeum (bod nejblíže Zemi). Raketa si tedy počká, až bude její výška a hlavně sklon balistické křivky mnohem vhodnější a výsledná dráha bude mít perigeum ve větší výšce.

Nyní, když dohořel i druhý stupeň, došlo by 603 sekund po startu k oddělení kosmické lodi od horního stupně rakety. Ale v případě tohoto startu se testuje pouze samotná raketa. Na její palubě tedy nebude žádný užitečný náklad – pouze závaží, které bude simulovat nákladní loď Cygnus. Na její nasazení do ostrého provozu si budeme muset ještě pár týdnů počkat. Alfou a omegou je totiž úspěšné provedení zkušebního letu rakety Antares. Pokud dopadne dobře, mohli bychom se prvního letu lodi Cygnus dočkat už červnu. A hned při své premiéře na ni bude čekat let k ISS. Takže žádný zkušební let na oběžnou dráhu jako v případě lodi Dragon. Tady se hned při prvním letu půjde vstříc stanici. Loď se přiblíží do její těsné blízkosti a nechá se připojit staničním manipulátorem. Celkově na firmu OSC čeká 8 naplánovaných letů na ISS, při kterých lodě společnosti OSC vynesou dohromady 20 tun nákladu. Na rozdíl od lodí Dragon neumí Cygnusy vracet náklad z oběžné dráhy na Zemi – shoří totiž v atmosféře – podobně jako ruské Progressy.

Zdroje informací:
http://forum.kosmonautix.cz/
http://www.astro.cz/
http://www.kosmo.cz/
http://forum.nasaspaceflight.com/
http://en.wikipedia.org/

Zdroje obrázků:
http://wamu.org/sites/wamu.org/files/styles/headline_landscape/public/images/attach/04.07.13news-wallops-antares-rocket.jpg
http://4.bp.blogspot.com/-ykQ2v43FO8c/UQ6IqkX3ctI/AAAAAAAAJoQ/5rXJthlfEfs/s1600/engines.jpg
http://www.sen.com/uploads/articles/detail/23e04464ee9c4465860a370c1516f46b.jpg
http://i.space.com/images/i/000/016/599/i02/cygnus-cargo-logistics-spacecraft.jpg