Pokud půjde všechno podle plánu, bude poslední říjnový den pro Havajské ostrovy dnem, kdy se tohle souostroví zapíše na kosmickou mapu. Nejizolovanější stát USA by měl totiž půl hodiny po naší půlnoci vypustit svou první raketu. Ta nese název SPARK, což česky znamená Jiskra. Ve skutečnosti se ale jedná o zkratku „Spaceborne Payload Assist Rocket“. Kromě jiného se můžete setkat i s označením SuperStrypi. Je totiž odvozena od suborbitální rakety Strypi, která v šedesátých letech pomáhala při zkouškách jaderných zbraní.
Start je naplánován na 31. října našeho času, ale na Havaji bude v době plánovaného zážehu teprve půl druhé odpoledne 30. října. Raketa SPARK vznikla jako společný projekt Havajské univerzity a firem Sandia a Aerojet Rocketdyne. Jejím úkolem je vynášet na oběžnou dráhu malé družice – cubesaty. Před pár týdny jsme v Kosmotýdeníku psali o tom, že NASA oslovila tři firmy, které agentuře do roku 2018 předvedou své rakety určené pro vynášení cubesatů.
SPARK je třístupňová raketa využívající motory na tuhá paliva, jejichž hlavním dodavatelem je firma Aerojet Rocketdyne, přičemž hlavním kontraktorem pro raketové systémy je v tomto případě společnost Sandia. Malá raketa byla vyvinuta v rámci programu LEONIDAS (Low Earth Orbiting Nanosatellite Integrated Defense Autonomous System), který vyhlásilo americké ministerstvo obrany.
Zdroj: spaceflight101.com
Nosič bude startovat z rampy 41 na kosmodromu Pacific Missile Range Facility na nejsevernějším havajském ostrově Kauai. Počítá se hlavně s lety na polární, heliosynchronní dráhu. Raketa SPARK má být schopna dopravit na nízkou oběžnou dráhu ve výšce 400 kilometrů skloněnou o 98° vůči rovníku 275 kilogramů. Pokud by někdy startovala z mysu Canaveral, mohla by do výšky 400 kilometrů se sklonem 28° vynést 300 kilogramů. Projekt sice startoval pod hlavičkou armády, nicméně v současné době by měl nabízet své služby jak armádě, tak i civilnímu sektoru. Cena za jeden start rakety SPARK by měla být 15 milionů dolarů, přičemž pro komerční zákazníky by mohla být cena 12 milionů.
SPARK bude startovat z nakloněné konstrukce s vodící kolejí. Díky tomu je možné při startu snadno navolit azimut letu a raketa nepotřebuje složitý řídící systém. K tomuto kroku se sáhlo hlavně kvůli snížení výsledné ceny i hmotnosti nosiče.
Raketa dlouhá téměř 20 metrů bude při startu vážit 25 tun. První stupeň se označuje jako LEO-46. Jeho průměr je 1,32 metru a na délku měří 12,2 metru. Skládá se z nosných kovových stěn, tepelné izolace a nepohyblivé trysky. Do jejích útrob se vejde 18,1 tun paliva na bázi HTPB.
Toto palivo používaly i pomocné urychlovací bloky pro raketoplán. Naplněný první stupeň váží 20,5 tuny a podle plánu by měl hořet 73 sekund a poskytne tah 1 335 kN. Při letu bude první stupeň stabilizován rotací a křidélky na zádi. Výpočty počítají s 2,5 otočkami za sekundu.
Zdroj: http://media.bizj.us/
Druhý stupeň se označuje jako LEO-7 a z velké části je založen na pohonném systému Orbus-7S, který se v 80. a 90. letech používal jako horní stupeň pro vynášení družic na geostacionární dráhu. Používal tehdy upravený třetí stupeň z vojenské rakety Minuteman. Jeho průměr je 1,32 metru a na dálku měří dva a čtvrt metru. Do jeho útrob se vejde 3,350 kg paliva a celý stupeň pak váží 3550 kg. LEO-7 bude produkovat tah 153,5 kN při specifickém impulsu 282s. Tlak ve spalovací komoře bude 3,5 MPa.
Zdroj: http://assets.bizjournals.com/
Třetí stupeň označujeme jako LEO-1 a jde o upravený motor Orbus-1S, který se používal v dřívějších projektech firmy Sandia. Jeho průměr je 69 centimetrů a na délku má metr a čtvrt. Po naplnění palivem váží 475 kilogramů a poskytuje tah 30,4 kN při specifickém impulsu 293 s. Standardní doba hoření by měla být 39 sekund.
Druhý i třetí stupeň už používají vlastní orientační systém, který je nutný pro přesné usazení na oběžné dráze. Při vývoji se ale kladl důraz na jednoduchost a snadné programování. Raketa tedy bude stále udržovat rotaci – tentokrát už ale jen 1 otočka / sekundu.
Třetí stupeň i s nákladem jsou umístěny pod aerodynamickým krytem o průměru 1,32 metru, který se skládá ze dvou částí. Raketa SPARK nabízí i delší verze aerodynamického krytu pro vynášení různých typů nákladu. K odhození krytu dochází v přeletové fázi mezi vypnutím prvního a zážehem druhého stupně.
Pro vynášení cubesatů bude SPARK disponovat adaptérem, který vyvinulo středisko Ames spadající pod NASA. Do každého se vejde až 24 1U cubesatů. Stejně tak je možné do nich vložit kombinace 1U, 2U, 3U, 6u, nebo dokonce 12U. Kromě cubesatů by ale nová raketa mohla vynášet i jiné malé družice, které nepatří mezi cubesaty.
Při svém prvním startu bude Spark vynášet náklad těchto družic: HiakaSat (HawaiiSat 1), Argus (SLU 02), EDSN 1, EDSN 2, EDSN 3, EDSN 4, EDSN 5, EDSN 6, EDSN 7, EDSN 8, PrintSat, Supernova-Beta, STACEM.Bližší informace o satelitech můžete najít třeba na této stránce.
Zdroje informací:
http://spaceflight101.com/
https://en.wikipedia.org/
http://cubesat.org/
Zdroje obrázků:
http://spaceflight101.com/…/17/2015/10/super-strypi__rail-launcher.jpg
http://spaceflight101.com/…/sites/17/2015/10/SPARK-1.jpg
http://media.bizj.us/…08132014*1200xx4256-2394-0-113.jpg
http://assets.bizjournals.com/sacramento/news/SF61503*750.jpg?v=1
Podle těch čísel bude raketa startovat se zrychlením okolo 5g, s tím že před dohořením prvního stupně to může vytáhnout až na 10g. Jsou cubesaty schopné přežít takové přetížení?
10g nebývá pro elektroniku žádný problém. Pokud Vám někdy spadl mobil na zem, tak vězte, že při nárazu zažil zpomalení možná i 100g. Výrobce s tím samozřejmě musí počítat a především mechanické věci jako rozkládací solární panely na to dimenzovat, ale obecně platí, že čím je věc menší, tím lépe odolává přetížení (mobil pád na zem z metru přežije snadno, televizor těžko).
Navíc tu máme další dostředivé zrychlení u vnější části aerodynamického krytu až 16.5g. 😉
No, Cubesat, nějak nechápu, proč ještě zahušťujeme kosmický prostor budoucím kosmickým smetím, jako by ho tam nebylo dost už dnes. O účelnost využití Cubesatů nepochybuji, ale přece existují nějaké hranice. No, možná že je to záměr, nevím.
Já vím, konspirace.
Takových myšlenek jako máte Vy se objevuje poměrně dost, ale je potřeba si uvědomit, že na této oběžné dráze vydrží satelity sotva pár měsíců, pak shoří v atmosféře.
Samozřejmě, v tom případě ano. Nebývá to ovšem dosud pravidlem, ale mělo by. Děkuji za vysvětlení.
Rádo se stalo. 😉
Cubesaty se obecně v drtivé většině nevypouští výše, než nějakých řekněme 600 kilometrů nad povrch.
Dlzka pobytu CubeSat-u vo vesmire zavisi od jeho velkosti. Napr 1U CubeSat na pociatocnej obeznej drahe vo vyske 450km zhori v atmosfere za cca 1 rok. CubeSat z vysky 600km sa dostane do atmosfery za priblizne 25rokov!
Hodně závisí na sluneční aktivitě, která „nafukuje“ atmosféru a umí tak výrazně zkrátit životnost družic. Ovšem cubesaty se pomocí nových lehkých raket mají vypouštět maximálně do výšky 400 kilometrů.
Ano, doba zivota CubeSatov zavisi na mnohych faktoroch. Pekne citanie poskytuje napriklad prezentacia http://mstl.atl.calpoly.edu/~bklofas/Presentations/DevelopersWorkshop2011/8_Leveque_Orbital_Decay.pdf
Obezna draha zavisi na nosici, ktory bude pouzity, napr. slovenska skCUBE bude na eliptickej drahe priblizne 720x450km – vynesena pomocou Falcon9 v1.2 🙂 Realisticky predpoklad hovoti o 5 rokoch na obeznej drahe.
To je pravda, ale takto vysoko vynesených cubesatů je málo. Drtivá většina bude níže, tedy s kratší dobou života.
Dnes ráno ve 4:45 CET došlo během startu k selhání rakety Super Strypi (SPARK).
Díky za informaci, možná o tom uděláme na zítřek článek.