Před pár lety vletěla do stojatého rybníku americké kosmonautiky dravá štika, která řádně rozhýbala zdejší vody. Ta štika se jmenuje SpaceX – firma, která se prakticky z ničeho vyšvihla mezi špičkové kosmické agentury, firma, která se nebojí netradičních řešení a umí realizovat i věci, u kterých si před pár lety mnozí dobře informovaní jen posměšně ťukali na čelo. Nyní, jak se zdá, by tato společnost chtěla vstoupit i na trh výroby satelitů. Její zakladatel a vizionář Elon Musk představil další ze svých zajímavých vizí.
Už na konci minulého roku se začaly objevovat po internetu zprávy, že by SpaceX chtěla začít stavět malé telekomunikační družice. Satelity by měly vážit okolo 400 – 600 kilogramů a mohly by se využít třeba k šíření internetu ve špatně dostupných oblastech. O Elonu Muskovi je známo, že není žádným troškařem, ale i přesto možná leckoho překvapí, že počítá s produkcí 4 025 satelitů.
Zdroj: http://www.spacex.com/
Právě v masové produkci se má skrývat výhodnost celého projektu. Musk dobře pochopil strategii, kterou se řídili velcí podnikatelé v minulosti – ať už se jmenovali Baťa nebo Ford. Pokud vyrábíte cokoliv v malých dávkách, nikdy nemůžete dosáhnout nízké ceny. Ostatně stačí se podívat na ruskou kosmonautiku, která už vyrábí především nosiče Sojuz jako na běžícím pásu.
Firma SpaceX jde tímto směrem i u svých raket – horní stupeň rakety Falcon 9 má velmi podobný motor jako první stupeň, raketa Falcon Heavy má využívat postranní urychlovací bloky s konstrukcí téměř totožnou s prvním stupněm. Motory Merlin se vyrábějí skoro sériově.
Na tomto principu má stát i produkce nových satelitů. Musk by je chtěl „sekat jako Baťa cvičky“. To s sebou nese potřebu vyvinout některé nové technologie, které by umožnily provádět různé procesy rychleji, snáze a levněji při zachování vysokých standardů spolehlivosti. Abychom byli názorní, ukážeme si, v čem spočívá novátorský přístup SpaceX. Porovnáme si například výrobu nádrží u SpaceX a u „tradičních dodavatelů“.
Zdroj: http://www.isogrid-sst.com/
Tradiční metodou výroby nádrží byla technika isogrid panelů, čehož se stále drží zavedení výrobci raket. Začíná se s velmi tlustým plechem, ze kterého se obráběním z rubové strany vytvoří útvar, ve kterém jsou samotný potah i vyztužovací žebra tvořeny jediným blokem materiálu, který je pak třeba ještě ohýbat do finálního válcovitého tvaru. Takový postup je ale zdlouhavý, potřebuje komplikované stroje a při frézování vzniká mnoho odpadu. S tímto typem nádrží se počítá i na raketě SLS.
SpaceX vyrábí nádrže pro Falcony jinak. Sází na metodu svařované poloskořepiny. Na nosný potah z běžně silného plechu se přivaří podélné a příčné výztuhy, čímž vzniknou válcové úseky. Ty se pak svaří třením do podoby nádrží. Nedochází zde k obrábění materiálu, takže metoda je rychlá, sériová, nevzniká při ní odpad – firma ušetří a konstrukce je navíc lehká.
Zdroj: http://www.inc.com/
Dá se očekávat, že při výrobě satelitů přijde SpaceX s podobnými vylepšeními, která umožní skutečně sériovou výrobu telekomunikačních družic, jež budou na oběžné dráze fungovat ve vysokém počtu. Dá se očekávat, že satelity budou nabízeny komerčním subjektům. SpaceX tedy nebude zajišťovat jejich provoz, ale pouze výrobu.
Zdroj: http://spacefinland.fi/
Startovní náklady Musk odhaduje na zhruba jednu miliardu dolarů. V rozhovoru pro agenturu Bloomberg (v čase 17:25) zaznělo z Muskových úst, že SpaceX spustí tento nový projekt v Seattlu, kde otevře novou pobočku. Odhady hovoří o tom, že by zde mohlo najít práci několik set lidí, možná vznikne až tisíc pracovních míst.
SpaceX by ale neměla začínat od píky. Na projektu chce spolupracovat se společností WorldVu Satellites. Tu založil Greg Wyler, bývalý výkonný ředitel Googlu, který zde měl na starosti satelitní divizi. Firma WorldVu Satellites vlastní část radiového spektra a právě na těchto frekvencích by mohly družice od SpaceX pracovat.
Celý projekt je zatím příliš mladý a mnoho informací o něm není k dispozici. Snad již za pár dní bychom se mohli dozvědět nějaké bližší detaily. Jisté ale je, že SpaceX nikdy neusíná na vavřínech a stále vymýšlí nové a nové výzvy. Pokud budou na poli výroby satelitů úspěšní alespoň z poloviny tak, jako tomu je u raket a kosmických lodí, pak se máme opravdu na co těšit.
EDIT: 23.1.2015 0:13
Upraven počet satelitů – místo původně avizovaných 700 opraveno na správných 4 025
Opravena hmotnost satelitů – místo původních 125 kg opraveno na 400 – 600 kg
Odstraněna informace o ceně 1 mil USD / kus jako nepodložená
Zdroje informací:
http://www.theverge.com/
http://www.svobodnymonitor.cz/
http://www.kosmo.cz/
Zdroje obrázků:
http://www.solidsmack.com/wp-content/uploads/2012/11/elon-musk-wired.jpg
http://www.spacex.com/sites/spacex/files/f9productionfloor2.jpg
http://www.isogrid-sst.com/Machine%20Design5.JPG
http://www.inc.com/uploaded_files/image/feature-118-Elon-Musk-SpaceX-pop_7027.jpg
http://spacefinland.fi/wp-content/uploads/2014/11/teledesic-288-screen.png
wow další pěkně aktuální článek! dobrá práce pánové
a co Elon Musk vymýšlí, to mě fascinuje.. co je to za týpka?! 🙂
Díky za pochvalu. Elon je prostě vizionář a snílek, kterých by naše civilizace potřebovala tisíce. 🙂
Kromě vizionáře je to také posel světla. 😀
Elon Musk je fascinující člověk, který od píky zbohatl na chytrém PAY PAL systému pro internetové platby, založil na zelené louce úspěšný projekt elektromobilů Tesla, která zpočátku byla ztrátova, ale přinesla nevídané technologie a inovace do nového odvětví elektromobilů a po vlajkové lodi Tesla S, který má famózní zrychlení jak Ferrari a dojezd až 500 km Elon Musk vyvíjí nové dostupnější řady elektromobilů pro masy.
To samé raketový vzestup v kosmickém podnikání pod hlavičkou SpaceX a nyní výroba satelitů levnou metodou. Proč to dělat složitě, když to jde jednoduše a levněji !
Více Elonů Musků a svět půjde technologicky dopředu mílovými kroky.
– Ještě by to chtělo najít recept na hledání nových, k planetě šetrnějších, zdrojů energie (nadějný se jeví projekt ITER první fúzní experimentální energie na světě), masová náhrada za fosílní paliva
– Ochrana naší planety a přírodních zdrojů, najít účinnou ochranu, jak v budoucnu odvrátit srážku s velkým asteroidem
– Najít lék na nevýléčitelné lidské nemoci, umět lidem na vozíčku znovu napojit míchu, umět nahradit lidské orgány, genová terapie
– Najít recept na uhašení všech válek, zastavení utrpení a zabíjení civilistů, najít recept na vymýcení nebo aspoň zastavení terorismu, totalit, fundamentálních a radikálních režimů ve světě
Je to frajer, ale co nechápu (a nic mi do toho není) jsou ty jeho ženský, on se zase prej rozvádí s tou Tyulah nebo jak se jmnejue, co si dvakrát už vzal…
Trochu nechápu, proč ostatní výrobci raket dělají ten isogrid? V čem je to lepší? Proč tak složitě?
Isogridy se delaj proto ze to zakaznici (dost casto NASA a americke armadni slozky) zaplati a tak neni potreba hledat nic noveho.
SpaceX je komercni firma ktera netahne za sebou tunu balastu a tudiz muze vymyslet a zkouset.
ohledne Muska – je tam jeden zajimavy prvek a to ten ze Musk neni american ale narodil se v Jizni Africe a az v 17ti odesel do Kanady (za matkou) a v 19ti studovat do US.
Dost casto rika ze chce prozit duchod na Marsu (a SpaceX pod jeho vedenim na tom fakt maka 😀 )
Zajimave je ze ve SpaceX ma pozici CEO ale i CTO.
Trochu bych mírnil nadšení nad výhodami komerčních firem, ony zastaralá a konzervativní řešení provádějí hlavně komerční firmy, velké koncerny s dlouholetou tradicí. Musk staví hlavně nad obrovskou sumou základních výzkumů dříve provedenou hlavně NASA, ale i Rusy a Evropou. Jeho tým je ovšem velmi inovativní, jsou to lidé nezatížení tradicemi a mají volnou ruku. Vtipně a rychle zavádějí řešení do praxe, přibližující třeba kosmos skutečně masovému využití. Nicméně bych Muska přirovnal třeba k Edisonovi, on sice v podstatě nic převratného, co by bylo v principu neznámé, nenašel, ale dovedl výzkum druhých proměnit pomocí důmyslných, vtipných řešení uvést do použitelného stavu a z kuriozity jménem elektřina stvosílu sloužící naprosto všem. On nastartoval spolu s jinými (třeba Ford) průmyslovou revoluci 20 století.
Bohužel, těch vizionářů ubývá a před pár lety už to vypadalo, že vymřeli. No, je tu Musk a snad strhne plejádu dalších. Mě už fakt nebaví vidět jako vrcholy lidstva herce, politiky a spekulanty s penězi …
Mno, někde jsem se také dočetl, že zavádění nových postupů ve vesmírném průmyslu tak nějak leckdy také naráží na odpor zavedených odborů. Pokud by zásadní změna technologie v zavedené firmě zrušila potřebu některých hodně kvalifikovaných zaměstnanců, tak narazíte na problémy. Kdo ví, možná proto se ty RL-10 pořád vyrábějí víceméně tak, jako kdysi.
Bohužel z článku, resp. z ohlasů na něj vzniká zavádějící dojem, že SpaceX objevil nějaký nový postup, který odhaluje to, jak ostatní výrobci schválně používají drahé, neefektivní a schválně komplikované technologie, jen aby vytáhly více peněz od zákazníků.
Potom tedy zbývá zeptat se leteckého průmyslu proč si neustále tak „komplikuje“ život s velkoobjemovými frézovanými celky z monobloků, když přece mnohem jednodušší a levnější je klasické nýtování…
Tím chci naznačit, že tato technologie má řadu nesporných předností, které vyvažují její komplikovanost a konstruktéři kteří je využívají nejsou žádní hlupáci kteří hledí jen na vysoké výrobní náklady.
Řekl bych, že většina jedinců, kteří inklinují k zjednodušeným závěrům typu „dělají to proto, protože je to nejdražší,“ jsou přesně ti, co inklinují i ke konspiračním teoriím. A v základě je tam obrovská nedůvěra v lidi a v jejich (v naprosté většině) dobrý úmysl.
pre upresnenie, to hovorí o 700 satelitoch ročne, alebo za nejaké obdobie?
Detaily zatím neznáme, ale myslím, že nepůjde o roční produkci. Snad již brzy oznámí SpaceX bližší informace.
Podla na to bude 700 kopiji toho istého satelitu
Ano, to je docela pravděpodobné. Pak by se jednalo skutečně o sériovou výrobu.
To frézování, to je dobrej úlet, kdo to proboha vymyslel? Jak to tak pozoruji, z některých výrobních postupů v rámci kosmických technologií by mne asi bolela hlava. A pokud je ve vedení SpaceX normální člověk, je jen logické, že takové postupy používat nebude. Já spíše žasnu nad tím, že je vůbec někdo používá.
Nechte frézování frézováním, ono to něco do sebe rozhodně má. Další možností jak něco podobného vyrobit by bylo tlakové lití a to by bylo ještě mnohem dražší, takže pro malé série se rozhodně vyplatí ono frézování. Nejdůležitější na isogridu je hlavně to, že mechanické vlastnosti se potom (pokud je dobře navržená struktura žeber) podobají původnímu plnému bloku materiálu. Tak jako tak rozhodně nelze říci, že jsou to jsou troubové, když používají tak drahou technologii.
Na projektu velkého množství telekomunikačních satelitů mě ovšem více zajímá jiná věc – kudy a jak potečou data??? Pokud by to mělo být využito opravdu masově pro šíření internetu, pak se bude jistě jednat o skutečně velké datové toky, které se musí nějak dostat na zem, což u satelitů na LEO není jen tak. Prostě a jednoduše by mě zajímal nějaký návrh schématu předávání dat.
Tyto detaily bohužel SpaceX zatím neuvolnila. Ono je to logické – s vypouštěním družic se začne po roce 2020 a to je pořád dost času. jednak je možné, že sami ještě nemají úplně všechno naplánované a navíc by byli sami proti sobě, kdyby celému světu vytroubili s předstihem své know-how.
Ta otázka s data handlingem mě celkem zaujala a tak jsem se podíval na možnosti jiné konstelace satelitů s globálním pokrytím – Iridium. Zajímalo mě jaké rychlosti a kolik uživatelů najednou dokáží obsloužit. S 66 družicemi a 12-ti pozemními stanicemi měli být schopni najednou obsloužit asi 170 tisíc uživatelů (130tis full duplex hovorů a asi 40tis dat). Přičemž se jedná o datové toky poze cca 5kBit/s na uživatele! Zároveň nutno poznamenat, že na zemi v okruhu o poloměru 318km může telefonovat simultálně pouze 80 uživatelů! Pro to aby se tahle data dostala na zemi mají družice mezi sebou routing až mezi 4-mi satelity s linkem 25MBit/s, což vyžaduje řádově 30MHz šířky pásma v případě full duplex provozu…
Takže pokud by měla konstelace být cca 10x větší, obsloužila by buď stejnou rychlostí 1,7milionu uživatelů (vhodné leda pro telefonování), nebo stejný počet rychlostí 50kBit/s (stále ne dost pro rozumné použití internetu) a datové toky mezi satelity by dosahovaly také cca 10-ti násobku.
Takže budeme-li uvažovat o rychlosti řekněme 1MBit/s (to už si dovedu představit jako použitelné), tedy 200x víc než Iridium, zároveň řekněme 5 milionů uživatelů najednou (tím pádem třeba 50milionů předplatitelů služby, protože ne všichni budou potřebovat data najednou), tedy asi 30x víc oproti Iridiu. Dostáváme se na až 6000x větší datové toky mezi satelity v případě stejného počtu pozemních stanic. Dejme tomu, že by pozemních stanic bylo 10x víc (řádově 100 si dovedu představit) můžeme potřebný datový tok snížit na 600x víc než Iridium, tedy 15GBit/s!!!!, což vyžaduje šířku pásma asi 18GHz!!!. Nedokážu si představit implementaci takových parametrů do 125kg družice… Navíc uživatelská pozemní stanice by musela mít vysílač schopný přenosu s šířkou pásma cca 1MHz, což pro rozumný odstup signál-šum bude potřebovat relativně slušný výkon vysílače (asi desítky W), nebo anténu s velkým ziskem. Nemluvě o nutném vysílacím výkonu na satelitu – to nakrmit by potřebovalo skutečně rozsáhlé solární panely!!!!
Ještě než jsem tohle sepsal, připadala my myšlenka konstelace 700 satelitů pro globální šíření internetu jako obtížně proveditelná, ale když to po sobě čtu, tak mi to už začíná připadat jako vyložená utopie 🙁 Asi by se dala ta čísla ještě nějak umravnit, ale i tak je to přinejmenším slušný technologický oříšek…
Hezký den,
článek jsme aktualizovali, aby obsahoval aktuální data – satelitů zřejmě nebude 700, ale 4025. Jejich hmotnost nebude 125 kg, ale 400 – 600 kg.