Pokud všechno půjde podle plánu, zažehnou se dnes v 15:20 našeho času motory rakety Delta II. Ta má z kalifornského kosmodromu Vandenberg na oběžnou dráhu dopravit vědeckou družici SMAP (Soil Moisture Active/Passive), která má za úkol monitorovat globální rozdíly ve vlhkosti půdy a změny této hodnoty v průběhu času. Jelikož jsme se tomuto satelitu detailně věnovali v jednom z minulých článků, dnes zaměříme svou pozornost na samotný startovní manévr.

K tomuto startu se použije raketa Delta II ve verzi 7320, což je klasický dvoustupňový nosič se třemi urychlovacími bloky GEM-40 na tuhá paliva. Raketa měří na výšku 39 metrů, její tělo má průměr 2,44 metru a při startu bude vážit 152 tun. První stupeň je dlouhý 26 metrů a při startu váží 101,8 tuny. Palivo, tedy letecký petrolej a kapalný kyslík váží dohromady 96,12 tuny. První stupeň pohání motor RS-27 s tahem 1054 kN ve vakuu. Tryska je výklopná do stran, takže umožňuje raketě provádět drobné korekce dráhy. K zajištění rotace se používají dva malé motorky LR-101 s tahem 4,4 kN

Každý ze tří motorů GEM-40 měří na délku 11 metrů v průměru má téměř přesně jeden metr. Pevné palivo v něm váží 11,75 tuny, což zajišťuje průměrný tah 499 kN s maximem 644 kN. Druhý stupeň rakety je dlouhý 6 metrů a váží bez 50 kilogramů 7 tun. O jeho pohon se stará motor AJ-10-118-K s tahem 43,4 kN ve vakuu. Motor je možné opakovaně zažehnout. Nad horním stupněm bychom našli místo pro náklad – aerodynamický kryt s průměrem tři metry a délkou 8,5 metru, který bude chránit satelit SMAP před poškozením při průletu hustými vrstvami atmosféry.

Meteorologové zatím předpovídají, že by počasí mělo být na 80% příhodné. Jediným rizikem by mohla být silná vrstva oblačnosti. Na začátku startovního dne se začne s plněním nádrží prvního stupně. jako první přijde na řadu speciálně upravený letecký petrolej. Devět hodin před startem se odsune mobilní servisní věž, která v minulých dnech zajišťovala přístup ke všem důležitým místům nosiče.

Čtyři hodiny před startem se odpočet zastaví v čase T-2 hodiny 30 minut. Takto bude stát celých 60 minut. Během této doby se ověří správná funkce komunikačních systémů mezi raketou, kosmodromem a podpůrnými sledovacími stanicemi. Než se hodiny znovu rozběhnou, zahájí se evakuace startovní rampy SLC-2.

Po rozběhnutí odpočtu se aktivuje řídící počítač rakety zvaný RIFCA. Ve stejnou chvíli začne tlakování heliového a dusíkového okruhu. Tím začne série zkoušek elektrických systémů, systémů starajících se o případnou autodestrukci a pohonných systémů.

Dvě hodiny před startem proběhne hlasování o připravenosti k zahájení tankování kapalného kyslíku. Je to jediné část pohonných látek, která ještě chybí – horní stupeň už palivo má, v prvním stupni už je letecký petrolej. Pokud dostane tankování zelenou, začne se s ním 105 minut před startem (tedy okolo 13:35 našeho času). Je potřeba počkat pár minut, protože nádrž se musí před napuštěním vychladit – kapalný kyslík o teplotě -183°C by jinak mohl poškodit stěny nádrže.

Celé tankování trvá zhruba půl hodiny. Po naplnění nádrží na 100% začnou zkoušky palivového systému – třeba ovládání ventilů, tlakování kyslíkové nádrže pro ověření její pevnosti. Po ukončení těchto zkoušek se nechá část kyslíku odpařit, aby byla nádrž plná z 95%. Ještě než se dokončí tankování, dojde k aktivaci hydraulických systémů, aby se 56 minut před startem ověřilo naklánění trysky raketových motorů na prvním i druhém stupni. Kontrola autodestrukčního systému skončí 50 minut před startem.

Na hodinách bude svítit T-15 minut, do startu zbývá 45 minut a začíná 20 minutové zastavení odpočtu. během této doby se kontrolují všechny systémy, které jsou potřeba pro zahájení automatické startovní sekvence. Když se odpočet rozjede 25 minut před startem, musí se provést kontrola připravenosti kosmodromu, do palubního počítače RIFCA se nahraje nejnovější verze letového softwaru, která zohledňuje poslední měření podmínek v horních vrstvách atmosféry. Rozjíždí se i pomalé doplňování kapalného kyslíku. 17 minut před startem jsou nádrže plné z 99%.

V čase T-4 minuty se odpočet zastaví naposledy. Družice SMAP přejde na své vlastní baterie a přepne se do režimu pro start. Ještě než se hodiny znovu rozběhnou v čase 15:16 našeho času, dojde k pročištění ventilů a hlasování o automatickém odpočtu. Ten se rozjede spolu s hodinami, které začnou odpočítávat poslední 4 minuty do startu. Počítač nakonfiguruje raketu pro potřeby blížícího se zážehu. To obnáší třeba přechod bou stupňů na vnitřní zdroje energie. Odjistí se zapalovače urychlovacích bloků a tři minuty před startem začne tlakování palivové nádrže prvního stupně. S tlakováním kyslíkové nádrže se začne o minutu později, kdy bude nádrž na 100% plná.

Minutu a půl před startem proběhne finální zkouška hydraulických systémů následovaná kontrolou střeleckého prostoru. Pokud je vše v pořádku, start má zelenou. Při zahájení poslední minuty odpočtu, palubní počítač zkontroluje připravenost na start. Kontrola skončí 13 sekund před zážehem a o tři sekundy později se rozjede zážehová sekvence.

Tři sekundy před startem se zapálí motor RS-27, který pomalu začne zvyšovat svůj tah. Jakmile se dostane do optimálních hodnot, což bude v čase T+0, zažehnou se postranní urychlovací bloky a nosič stoupá k obloze. Po pár sekundách, kdy letí kolmo vzhůru provede drobný náklon a otočení kolem svislé osy (tzv. pitch and roll maneuver). Raketa zamíří k jihozápadu, jelikož má doručit náklad na polární oběžnou dráhu.

36 sekund po startu překoná Delta II rychlost zvuku a za dalších deset sekund prochází raketa obdobím maximálního dynamického namáhání. Tah urychlovacích motorů začne upadat 65 sekund po startu, ale raketa je hned neodhodí. Počká si na čas T+1:39, kdy bude jistota, že odhozené motory nezasáhnou pevninu. Motor prvního stupně bude hořet až do času T+4:22. Když se vypne, bude raketa zhruba ve výšce 100 kilometrů a poletí rychlostí téměř 5 km/s. Za další 4 sekundy se deaktivují i manévrovací motory LR-101.

V čase T+4:28 se pomocí pyrotechnicky odpálených šroubů oddělí vyhořelý první stupeň. K zážehu motoru horního stupně dojde o 8 sekund později. Délka jeho hoření je vypočítána na 6 minut a 7,6 sekundy. Ještě než k tomu ale dojde, musíme odhodit aerodynamický kryt – tento manévr je naplánovaný na čas T+4:55, kdy bude raketa zhruba 135 kilometrů vysoko. Po vypnutí motoru (v čase T+10:44) bude sestava na dočasné parkovací eliptické dráze (185 x 709 km) skloněné vůči rovníku o 98°. Následovat bude 40 minut a 54 sekund dlouhá přeletová fáze, kdy sestava horního stupně a družice SMAP poletí k apogeu – nejvyššímu bodu dráhy.

Druhý zážeh horního stupně bude trvat jen 12,1 sekundy a začne v čase T+51:50. Výsledná dráha bude mít parametry 661 x 685 km se sklonem 98,1°. Po vynutí motoru se horní stupeň otočí do správné polohy a v čase T+56:51 se od něj oddělí družice SMAP. Jedním z prvních úkolů bude kontrola orientace ve všech třech osách, zahájení komunikace s pozemním střediskem a vyklopení solárních panelů. V dalších hodinách jsou naplánovány kontroly vnitřních systémů, po kterých přijdou na řadu důkladné zkoušky vědeckých přístrojů, což zabere několik dní. Až 16 dní po startu satelit vyklopí svou anténu a potrvá dalších 90 dní, než skončí základní kalibrace a další nezbytné úkoly.

Tady by mohl náš dnešní článek skončit, protože základní náklad dosáhl oběžné dráhy, ale ještě to není všechno. Horní stupeň provede v čase T+1 hodina 40 minut osmisekundový zážeh, který lehce sníží její oběžnou dráhu. Je to proto, že horní stupeň v sobě ukrývá 4 cubesaty. Konkrétně dva s velikostí 3U a dva s velikostí 1,5U. Snížení oběžné dráhy před jejich uvolněním zajistí, že se z nich nestane dlouhodobě nebezpečný kosmický odpad. Cubesaty se budou vypouštět postupně v rozmezích 100 sekund. S vypouštěním se začne 1 hodinu a 45 minut po startu.

Celé představení skončí v čase T+1:52:30, kdy horní stupeň provede 48 sekundový zážeh proti směru letu. Tím bude zajištěno, že zhruba 2 hodiny a 10 minut po startu vstoupí do atmosféry nad oceánem a zakončí tak 153. start rakety Delta II.

Zdroje informací:
http://www.spaceflight101.com/
http://www.spaceflight101.com/

Zdroje obrázků:
http://www.nasa.gov/sites/default/files/201501270012hq_0.jpg
http://www.spaceflight101.com/uploads/6/4/0/6/6406961/7254244_orig.jpg
http://www.spaceflight101.com/uploads/6/4/0/6/6406961/4797688.jpg
http://www.spaceflight101.com/uploads/6/4/0/6/6406961/7251800_orig.jpg
http://www.spaceflight101.com/uploads/6/4/0/6/6406961/2906239_orig.jpg
http://www.spaceflight101.com/uploads/6/4/0/6/6406961/4866446_orig.jpg
http://upload.wikimedia.org/…/thumb/a/aa/SMAP_generic.jpg/692px-SMAP_generic.jpg