Kolotoč startů SpaceX se rozhodně v nejbližší době nechystá zastavit a tak je čas podívat se detailněji na nejbližší pokus o dosažení oběžné dráhy. Falcon 9 bude tentokrát vynášet telekomunikační družici, kterou vlastní jeden z jejích nejvěrnějších zákazníků – firma SES, pro kterou to bude již pátý kontrakt se SpaceX. Aktuální družice nese jméno SES-16, ale to není kompletní označení. Někdy se totiž můžete setkat i s názvem GovSat-1, který odkazuje na to, že SES se bude o provoz družice dělit s lucemburskou vládou, která ji využije pro své potřeby včetně kapacit pro NATO.
Jasnou známkou toho, že tento start je už opravdu za dveřmi, byl statický zážeh, který Falcon provedl v pátek 26. ledna večer našeho času na floridské rampě číslo 40. Raketa byla jako obvykle natankována pohonnými hmotami a po provedení všech předstartovních procedur se na několik sekund zapálilo devět motorů Merlin na prvním stupni. Průběh celé zkoušky sledovalo jako vždy velké množství čidel, aby bylo možné prověřit průběh celého procesu. Po zážehu se odborníci SpaceX pustili do hrubé analýzy nasbíraných informací a jakmile viděli, že je vše v pořádku, mohla firma oznámit úspěšné provedení zážehu.
Static fire test of Falcon 9 complete—targeting January 30 launch of GovSat-1 from Pad 40 in Florida.
— SpaceX (@SpaceX) January 26, 2018
Raketa zatím podstoupila tradiční proces odčerpání paliva a okysličovadla z nádrží, sklopila se do horizontální polohy a společně s transportní konstrukcí TEL zamířila do montážní haly. Tady byl k hornímu stupni připojen aerodynamický kryt s nákladem, takže až se Falcon vrátí na startovní rampu, bude již v kompletní předstartovní konfiguraci. Zatímco horní stupeň je zbrusu nový, první stupeň s výrobním označením 1032 už za sebou jedno použití má. Na začátku loňského května totiž vynášel tajnou misi NROL-76 a následně přistál na pevnině, přičemž diváci přímého přenosu tehdy viděli fantastické záběry. Jde tedy již o šestou misi, na kterou poletí již jednou použitý stupeň.
Start Falconu 9 na misi SES-16/GovSat-1 je momentálně plánován na 30. ledna, přičemž startovní okno se otevírá ve 22:25 našeho času. Meteorologové však dva dny před startem nemají dobré zprávy a odhadují dobré podmínky jen na 40%. Pokud by došlo k odkladu o 24 hodin, zlepšily by se předpovědi na 90%. Průběh startu bude velmi podobný většině misí, při kterých Falcon vynáší telekomunikační družici na dráhu přechodovou ke geostacionární. Po zážehu motorů se nosič vydá k obloze a postupně začne svou špičku sklánět vstříc Atlantiku. První stupeň se však po dohoření nepokusí o přistání. Na internetu se však objevují spekulace, že by mohl vyzkoušet vstupní a přistávací zážeh a následné dosednutí na mořskou hladinu v místě dříve plánovaného přistání.
Leckdo si tak může klást otázku, proč to SpaceX dělá. U SES-16 rozhodně nebude problém s hmotností – družice váží jen kolem čtyř tun a první stupeň dokáže přistát i když na dráhu přechodovou ke geostacionární vynáší pět a čtvrt tuny těžké družice. Podobný přístup firma použila už na konci loňského roku, kdy z Kalifornie startovala čtvrtá desítka družic Iridium. I tehdy šlo o použitý stupeň a firma se také nepokusila o jeho záchranu.
O důvodech můžeme jen spekulovat, protože SpaceX se k tomuto tématu nevyjadřuje. V úvahu připadají hned dvě možnosti – První z nich je čistě pragmatická – SpaceX má hned několik zachráněných prvních stupňů z nižších vývojových verzí. Jejich úkolem bylo pomoci nasbírat zkušenosti s přistáváním a opakovaným používáním. U těchto stupňů se nepočítalo s tím, že poletí více než dvakrát. SpaceX se ale díky nim dostala k cenným informacím, které použije při vývoji finální verze Falconu 9, která se označuje jako Block 5 – viz náš podrobný článek. Právě u ní bychom se měli dočkat snadné a opravdu mnohonásobné znovupoužitelnosti.
Block 5 by měl začít létat už na jaře letošního roku a SpaceX by tak pro starší stupně neměla využití. Zdá se proto logické, že stupeň při druhé misi nepřistává. Na druhou stranu pokusy o vstupní a přistávací zážeh na moři nabízí možnost vyzkoušet limity technologie a třeba vyzkoušet nějaké nové nastavení a režimy. Zkrátka SpaceX zřejmě chce vytěžit maximum z každé příležitosti a když stupeň nepřistává na plošině, poslouží aspoň pro testování toho, co se při běžné záchraně ozkoušet nedá.
Druhý důvod je pro fandy SpaceX mnohem atraktivnější – na šestého února je plánován premiérový start obří rakety Falcon Heavy. Její dva boční stupně přistanou na pevnině na vybetonované plošině, zatímco centrální stupeň bude hořet déle, nabere větší rychlost a přistane na mořské plošině v Atlantiku. Pokud by ani u GovSatu ani u premiéry Falconu Heavy nedošlo k odkladu, dělilo by oba starty sedm dní. Takový čas je příliš krátký na to, aby plošina připlula ze vzdálenosti několika stovek kilometrů, nechala si v přístavu vyložit zachráněný stupeň z mise pro SES-16 a opět vyrazila na širé moře. To se prostě za sedm dní nedá stihnout. Je navíc jasné, že pro SpaceX má nesrovnatelně vyšší cenu prozkoumat zachráněný centrální stupeň Falconu Heavy, než dvakrát použitý stupeň Falconu 9, kterých už má k dispozici několik.
Po oddělení prvního stupně bude s družicí k oběžné dráze uhánět horní stupeň. Jeho první zážeh dosáhne parkovací oběžné dráhy a mise následně vstoupí do přeletové fáze s vypnutým motorem. Během ní sestava přeletí blíže k rovníku, kde dojde ke druhému zážehu. Ten z téměř kruhové dráhy udělá elipsu, jejíž nejvyšší bod dosahuje do výšky téměř 36 000 kilometrů, kde leží geostacionární dráha. Družice se po vypnutí motoru oddělí od horního stupně a v dalších týdnech se s pomocí vlastního pohonu usadí na dráze geostacionární – bude muset vytáhnout nejnižší bod dráhy do výšky necelých 36 000 kilometrů a snížit sklon oběžné dráhy na nulu.
Družici SES-16/GovSat1 postavila firma Orbital ATK na základě nové satelitní platformy GEOStar-3. Pokud Vám její jméno přijde povědomé, nemýlíte se – SES-16/GovSat1 je teprve druhou družicí, která tuto platformu využije – první z nich je Al Yah 3 vypuštěná v tomto týdnu raketou Ariane 5, která i přes problémy při letu dosáhla oběžné dráhy. Družici má provozovat organizace LuxGovSat, co je společný podnik tvořený satelitním operátorem SES a lucemburskou vládou.
Satelitní operátor SES má ve SpaceX velkou důvěru, což prokazuje již několik let. V roce 2013 byla jejich družice SES 8 vůbec prvním nákladem, který SpaceX dopravila na dráhu přechodovou ke geostacionární – do té doby létaly Falcony pouze na nízkou oběžnou dráhu. Půjde již o třetí družici pro SES, která poletí na použitém stupni – SES 10 byla vloni v březnu vůbec první misí s opakovaně použitým stupněm a v listopadu následovala družice SES-11.
Ale zpět k družici SES-16/GovSat1 – jedná se o komunikační satelit s vysokokapacitními možnostmi, který bude sloužit vládním institucím, ale i potřebám armády. Disponuje transpondéry v pásmu Ka a X, přičemž kombinuje široké komunikační kanály pro pokrytí Evropy a plně pohyblivé kanály, které dokáží zaměřit přesné místo, kterému poskytnou pokrytí při armádních činnostech. Velká část přenosových kapacit je vyhrazena lucemburské vládě v rámci závazků vůči NATO. Zbývající kapacita bude nabídnuta vládním zákazníkům a dalším institucím – jednoduše všem, kteří vyžadují šifrovanou komunikaci odolnou proti vnějšímu rušení.
Družice se má usadit na pozici 21,5° východní délky, odkud bude mít přímý výhled na Evropu, kde bude zajišťovat spojení vládních institucí. Pohyblivá anténa může zamířit na celou Evropu, ale i na Afriku, Blízký Východ, velkou část Atlantiku i Indického oceánu.
Na družici stojí za pozornost především její hybridní pohon – družice založené na platformě GEOStar-3 jsou vybaveny hlavním motorem na chemické dvousložkové palivo, který se stará o manévry vyžadující velkou změnu rychlosti. Malé trysky pak využívají jednosložkové palivo pro orientaci a stabilizaci při zážehu hlavního motoru. Xenonové Hallovy motory zajistí přechod z dráhy blízko geostacionární dráhy na dráhu plně geostacionární. I drobné korekce dráhy k udržení pozice využijí elektrického pohonu. Pohonné hmoty pro chemické trysky se tak může šetřit na případné větší manévry.
Hlavní motor nese označení IHI BT-4 a byl použit již na mnoha družicích vyrobených ve firmě Orbital ATK. Zajímavé je, že jej najdeme také na lodi Cygnus, která létá k ISS. BT-4 vážící pouhé 4 kilogramy vznikl v japonské firmě IHI Aerospace a na délku měří 65 centimetrů. Dosahuje maximálního tahu 450 N a ke svému chodu potřebuje směs monometylhydrazinu a oxidu dusičitého. Korekční trysky pak využívají katalytického rozkladu hydrazinu na kovové reakční desce. Vzniklé plynné produkty vyhází tryskou ven a vytváří tah.
Největší pozornost však poutá elektrický pohon této družice. Celkem na ní najdeme čtyři motory XR-5, což jsou Hallovy motory s výkonem 4 kW, které vyrábí firma Aerojet Rocketdyne. Tento typ motorů už má za sebou použití ve vesmíru – využívá jej americká síť armádních komunikačních družic AEHF. Modernizovaný typ motoru s označením XR-5A prošel úspěšným testováním na čtvrté misi tajného miniraketoplánu X-37B.
Motor XR-5 vznikl v prvních letech nového tisíciletí a zvládá pracovat jak s napětím 300 tak i 400 V, přičemž jeho výkon leží mezi 3,0 a 4,5 kW. Motor, který je vybaven technologií pro nulovou korozi má za sebou intenzivní zkoušky, při kterých zvládl pracovat více než 10 000 hodin a provedl více než 7 000 restartů. Jeho flexibilita z hlediska napájení umožňuje optimální přístup z hlediska úspor hmotnosti a nákladů. Umožňuje totiž nízkonapěťový režim s vysokým tahem pro usazení na finální oběžné dráze, tak i vysokonapěťový režim s vysokým specifickým impulsem. Ten umožňuje efektivní a prodlouženou možnost i za hranici předpokládané životnosti.
V základním nastavení generuje tento motor tak 280 mN při specifickém impulsu 1 815 s. Jelikož motor prošel opravdu důkladným testováním, naučili se jej operátoři provozovat v širokém spektru režimů – výkon tak může podle nastavení a aktuálních podmínek pracovat v rozmezí 1 – 5,5 kW, takže specifický impuls může vzrůst až na hodnotu 2 800 s. Nádrž pro xenon disponuje 450 kilogramy tohoto těžkého plynu.
Mise SES-16/GovSat1 bude druhým startem SpaceX v letošním roce. Tato firma má na letošní rok velké plány – dočkat bychom se mohli až třiceti startů! Vloni jich bylo téměř 20 a to ještě na Floridě nebyly dvě rampy, které má SpaceX k dispozici nyní. Už jsme tu nakousli souvislost mezi startem SES-16/GovSat1 a premiérou Falconu Heavy, ale skutečnost je taková, že následujících 14 dní by mohlo přinést rovnou 4 starty Falconů ze tří různých ramp. Počítejte s námi – 30. ledna má letět Falcon 9 z rampy 40 na misi SES-16/GovSat1, šestého února si má premiérový start odbýt na rampě 39A Falcon Heavy, 10. února by nás měl čekat start Falconu 9 z Kalifornie s družicí Paz a dvojicí družic, které otestují šíření internetu a nakonec v polovině února by se měla opět přihlásit rampa 40, ze které by měl Falcon 9 vynést družici Hispasat 1F (30W-6). Docela nabitý harmonogram, co říkáte?
Zdroje informací:
http://spaceflight101.com/
https://www.nasaspaceflight.com/
http://spaceflight101.com/
Zdroje obrázků:
http://spaceflight101.com/…/sites/207/2018/01/24631230904_e19a108a80_k.jpg
https://c1.staticflickr.com/5/4166/34005999880_9a5a1889df_k.jpg
http://spaceflight101.com/…/sites/207/2018/01/33578357343_4c1112bb15_k.jpg
http://spaceflight101.com/…/uploads/sites/207/2018/01/GovSatOrbitalatk.jpg
http://spaceflight101.com/…/uploads/sites/207/2018/01/GovSatcov.jpg
http://spaceflight101.com/…/uploads/sites/207/2018/01/GovSatcoverage.jpg
http://spaceflight101.com/…/uploads/sites/207/2018/01/20150701_XR-5A_photo1.jpg
http://spaceflight101.com/…/uploads/sites/207/2018/01/GovSat-1_002_resizeb.jpg
Já už mám absťák velikej po SpaceX a jejích raketách, takže se už nemůžu dočkat.
Ale takhle, když to tak jemně sečtu, asi to s těmi 30 starty myslí opravdu vážně. Držím jim palce a těším se na Dušanův komentář.
A NROL-76 je jeden z mých nejoblíbenějších záznamů startů. Telemetrie prvního stupně (úžasná), nádherné záběry v perfektním počasí, přistání na pevnině a v neposlední řadě skvělý Dušanův výkon, ať už při všech možných spekulacích, či parádní a naprosto ohromený komentář při těch zoomech přistávajícího 1. stupně.
Mohu jen souhlasit ☺☺☺
Ta spekulace s nedostatkem času na návrat přistávací plošiny pro FH zní docela logicky. Ale s přibývajícím počtem startů, nechystá S-X další plošinu?
Zatím o ničem nevím. Nechme se překvapit.
Myslím si, že kdyby to mělo být jen nedostatkem plošin, SpaceX by jednoduše posunula termín startu FH a mohlo by přistát všechno. Mnohem pravděpodobnější se mi jeví pokus o „ostřejší“ návrat prvního stupně se zvýšeným rizikem. Nechtějí riskovat plošinu kvůli raketě, kterou už stejně nepotřebují.
Podle mě jde o tři důvody současně. Jednak již jednou použitý stupeň nepotřebují nebo nechtějí a zároveň ten start Falconu heavy. Pokud můžou navic něco nového vyzkoušet, tak je to ideální kombinace.
Videl by som to tiez tak. Navyse zatial to asi s rozostupmi startov na floride nebude tak huste, ze by to jedna plosina nedala (aj pri 30 startoch rocne asi bude nieco smerovat na LEO, takze sa bude dat sadnut na zem) tak je zbytocne topit v prenajme druhej plosiny na jednom pobrezi peniaze.
Startů sice bude letos více,ale zase začne létal block 5. S vyšším výkonem by to měl zvládat na pevninu ve většině případů,takže plošiny nabíc potřebovat nebudou. Hlavně to stojí peníze a čas.
Čas je důležity zejména pro rychlou znovupoužitelnost,čím dřív budou mít stupeň v rukou technici,tím lépe.
Hezké je, že se ostatní rakety nazývají expendable launch system:-D a my si tu stěžujem, že se nepřistává 😀 Zvyklosti a běžnost toho, co se děje, se hodně mění. A je to tak dobře.
Tak tak. Este 2-3 roky dozadu sme mali pochybnosti teraz uz je to rutina. Neuveritelne, za dlhu dobu zas nieco nove. Len ma zaujima kam to az stiahne ceny.
Možná, je to tím, že se stále jedná o neuvěřitelnou záležitost. Oči to vidí, ale mozek se vzpírá tomu co vidí uvěřit. Celá akce se děje převážně ve velikých rychlostech, obrovských vzdálenostech, výškách v desítkách km a závěr připomíná sedání vrtulníku na kruh na střeše mrakodrapu. Navíc se jedná o obrovské těleso. Představme železniční cisternu 3 x delší než obvykle, postavenou na špici a dosahující do 2/3 Petřínské rozhledny, která by si zaletěla z Petřína někam nad Ukrajinu rychlostí v násobků střely z kulovnice a z výšky nad 100 km vrátila zpět, sedla si jako do peřin a dál se tyčila nad Prahu.
Jednoduchsia predstava bude asi rura o priemere zhodnom s dlzkou luxusneho osobaku (a este trocha viac) a vyskou 13 podlazneho panelaku.
Já si myslím, že stupeň nechce. A když ho zachrání, tak by jeho odklizení na skládku či co by se s tím dělalo, stalo zbytečně moc peněz. Takže ho utopí – taková černá skládka v oceánu.
Utopí ho jako všichni ostatní…
To sa nedá s tej rakety nič zrecyklovat? To je manipulácia drahšia než využiteľný materiál. Alebo ďalšie využitie by mohlo byť rozrezanie na suveníry. Myslím ze by sa našlo dosť fanúšikov čo by chceli mať kúsok falconu.
Co se týká suvenýru, máš tu stupně už ze tři raket (BulgariaSat, SES-11 a CRS-13, pokud se nepletu, SES-10 byl nabídnut muzeu na Floridě), které absolvovali dva starty, myslím, že tohle naplní chute a spády všech fanoušků kosmonautiky na světě. Když si vezmu, že NASA rozdávala max 1g měsíční kamínky zalité ve skle, touhle taktikou jim ty stupně vydrží dlouho.
Vždyť by ty staré nepotřebné stupně neměli kde skladovat. Jedině na haldě někde za bránou. Jak se zde píše při jejich nezáchraně si mohou vyzkoušet různé extrémy při návrtau.
Navíc co z nich recyklovat? Blok 5 má i motory s úpravami – z hlediska přisnějších certifikací je to jiný motor. Jak úpravami, tak výkonem, tak částečně v detailech materiálově. A zachraňovat nádrže, všechno rozebírat, překontrolovat a překopávat to na typ blok 5. Na to bych se vám asi ekonomicky vykvajznul.
Čísla nejsou známá, takže můžeme jen spekulovat. I kdyby měli zachránit stupeň takříkajíc „na šrot“, cena není nezanedbatelná. Použité materiály (třeba inconel) budou docela drahé. Nejspíš to bude kombinace více důvodů. Jen můj názor.
Evidentně jim cena šrotu celkově za ty komplikace nestojí.
Ono aj záchrana na ASDS je pre SpaceX dosť drahá a onmoho lepšie vychádza LZ-1 ak už stupeň majú vyradiť je zbytočné použiť ASDS.
Tak ve SpaceX ví co dělají, ale zajímalo by mě, proč tyhle stupně neschovají na nějaký náklad který je příliš těžký na přistávající raketu. Nebo by z těchto už nepotřebných stupňů mohli poskládat expendable FH. Ale asi ví, že se teď žádný takový náklad nestaví a za pár let už přece plánují mít BFR. Samé otázky a nápady. Škoda, že si od nás nenechají poradit.
To je zbytečné. Block 5 bude silnější, takže zvládne přistát i s družicemi, u kterých dřívější verze nemohly přistávat. Ještě těžší družice pak vynese Falcon heavy. Skladování těchto dílů něco stojí, čím delší, tím více se pak musí repasovat. SpaceX by je nemohla skladovat v halách, ale pod otevřeným nebem, takže by na ně působily vlivy počasí. Přestavba na stupně Falconu Heavy také není jednoduchá. Bylo by to prostě zbytečně komplikované a žádný extra efekt by to nepřineslo. Navíc je potřeba zdůraznit, že tyto první verze nebyly stavěné na to, aby letěly více než dvakrát, což je asi největší problém.
Cele to ma samozrejme jednoduche ekonomicke pozadie.
Pouzity stupen F9 treba niekde skladovat a domov pod policku sa nevojde. Hangary nie su nafukovacie a predpokladam, ze vsetky pozemky, ktore ma SpX pod palcom budu v primorskych oblastiach, takze stupne pohodene len tak vonku budu mat obmedzenu zivotnost kvoli primorskemu vzduchu.
Predpokladam, ze zrecyklovat pre-Block5 stupen bude narocnejsie nez stupen typu Block5 aj co do casu aj co do financii. Vzhladom k tomu, ze sa pocty vyrobenych kusov nedaju povazovat za seriovu vyrobu a nie vsetky diely sa vyrabaju 3D tlacou, budu nahradne diely na tieto stupne pomerne drahym artiklom. Takze by sa celkom kludne mohlo stat, ze bude lacnejsie 3x vypustit a zrecyklovat Block5, ako mat na dvore pohodeny ojazdeny stupen Block3/4, raz ho vypustit a potom zrecyklovat. A to myslim vazne a bez srandy.
Druha vec je realna pouzitelnost stupnov ako „salvage items“. S krizenim stupnov moze byt (a bol by) ten problem, ze diely na roznych generaciach stupnov su vyrobene podla roznych specifikacii, mozu byt mechanicky alebo prevadzkovo nekompatibilne. SpX mozno riskuje pri vyvoji novych stupnov, ale som si isty, ze vedome nespravia nic co by ohrozilo spolahlivost jazdeneho stupna. To by bola velmi zla reklama. Poskladat medzigeneracneho mackopsa zo stupnov viacerych generacii a pustit ho len tak s nakladom komercneho zakaznika by bol podla mna dost velky risk.
okrem toho, ze block3 uz nie je potrebny, nezabudajte ze aj vyplavanie plosiny na more a spat nieco stoji
Len taká pripomienka – xenón nie je ťažký ale vzácny plyn.
Dovolím si nesouhlasit. Hustota xenonu je 0,005887 g/cm krychlový. Z plynů má vyšší hustotu pouze radon ( 0,00973 g/cm krychlový), pak už mezi prvky ve stupnici hustoty najdeme pouze pevné a kapalné skupenství (po radonu následuje až lithium (0,534 g/cm krychlový).
Takže si myslím, že xenon si označení těžký plyn zaslouží, čímž pochopitelně nezpochybňuju, že patří mezi vzácné plyny, to je jasné. 🙂
Samozrejme, čo sa týka samotnej hmotnosti, máš pravdu. Takže áno, z tohto pohľadu je to ťažký plyn. 🙂
Mne išlo o to, že Xenón patrí medzi vzácne plyny a v technických aplikáciach sa používa tento prívlastok. Preto si myslím, že v tomto prípade by bolo vhodnejšie použiť toto označenie…
Xenon je těžký plyn patřící do 8. skupkiny vzácných plynů. Jeho hustota je téměř 6 kg/m3. Hustota vzduchu u země je kolem 1,2 kg/m3.
Tedy dle fyzikálních parametrů je Xenon opravdu těžký plyn za na Zemi normálních podmínech. 😀
SpaceX už naplánovala 2. start Falconu Heavy na něco v květnu.
To už asi bude FH ve verzi blok 5 ne?
Když se nyní asi opět pokouší o záchranu aerodynamických krytů, tak by mě zajímalo zda mají z vnitřku krytů taky nějaké kamery.
Přece jen bychom měli kamery na 1. stupni, na 2. stupni, směrem na adaptér s nákladem a pak i 2 kamery na aerodynamických krytech. Tedy start 1. stupeň, 2. stupeň, náklad. K tomu přistání 1. stupeň a přistání aer. krytů. Obecná veřejnost by si pak ke startu mohla vzít popcorn, něco k pitivu a nějakou dobu mít co sledovat.
Pro veřejnost je to pak zajímavější než klasický expendable launch a ještě jen s animací.