Když dnes v kosmonautice zazní slovo znovupoužitelnost, téměř každý si vybaví soukromou společnost SpaceX. Někomu přitom stávají vlasy na hlavě, jiní zase pějí oslavné ódy nebo mají „husí kůži“ při představě přistávajícího raketového stupně. Současný souboj vesmírných dopravců má, tedy jak se zdá, jasného vítěze, anebo ne? Jak je to tedy se znovupoužitelností doopravdy? Rozhodl jsem se, že se bez zbytečných příkras pokusím podívat do zákulisí současné kosmonautiky. To přitom nebyl úkol vůbec jednoduchý, proto hned v úvodu článku raději podotýkám, že bych nerad někoho zklamal. Je to však cena za objektivitu a obzvlášť v tomto směru je opravdu těžké být nohama na zemi. To, co však nakonec zůstává jsou fakta, a právě ty jsem se snažil dát v co nejhojnější míře dohromady. Tak tedy pojďme na to.

Všudypřítomná znovupoužitelnost

Společnost SpaceX se 16 let usilovně zabývá myšlenkou zlevnění dopravy do kosmu. Příběh je to poměrně známý a nám postačí, když si řekneme, že největší inspirací v tomto snažení je planeta Mars – Rudý, pustý, neobydlený, a přesto lákavý natolik, že sníme o osídlení jeho povrchu. Cestou má být nasazení znovupoužitelné vesmírné techniky. Myslet si však, že za tímto nápadem stojí Elon Musk, by byla velká chyba.

Onen sen o znovupoužitelném kosmickém prostředku doprovází Američany totiž prakticky už od vzniku vesmírného programu. Naopak, pozornost se na začátku vesmírné éry věnovala více vývoji kosmického letounu, který by šel bez větších potíží mnohonásobně použít. Proslýchá se, že i toto je jeden z důvodu, proč nebyli Američané schopni vyslat prvního člověka do vesmíru ještě před Sověty. (O pilotovaných letech s pomocí kosmické rakety se toho tehdy vědělo jen opravdu velmi málo a byli i tací, kteří nechtěli o něčem podobném ani slyšet).

Za tímto účelem vznikaly nejrůznější programy. Některé byly velmi úspěšné a jiné naopak upadly téměř v úplné zapomnění. Každopádně vrcholem všech těchto počinů se později stal americký raketoplán, který se díky těmto programům podařilo vyvinout.  Popírat tento fakt nelze, stejně jako nelze popřít, že raketoplán se měl neustále vyvíjet dál, až v jakýsi univerzálně použitelný vesmírný tahač, který měl pravidelně, bezpečně a znovupoužitelně létat do kosmu. Realita byla nakonec jiná a my dnes známe výsledek. Nicméně program vesmírných raketoplánu STS nás v tomto směru mnohému naučil. Například víme, že znovupoužitelnost kosmického systému sama o sobě nestačí k zlevnění letů do vesmíru. Naopak, může podobné snažení pěkně prodražit a to i dnes, kdy je znovupoužitelnost snad nejvíce skloňované slovo soudobé kosmonautiky a nezmění to ani fakt, že je pro některé fanoušky tento výraz doslova magickou formulí.

Skutečnost je totiž mnohem komplexnější. Ke snížení cen letů do vesmíru opravdu nestačí „jenom“ návrat hardwaru zpět na Zemi. Tento hardware musíte být schopni také levně a kvalitně vyrobit. Pokud se tedy v současnosti společnosti SpaceX daří nabízet levnější lety do vesmíru, pak je právě toto jeden z hlavních důvodů. Tuto skutečnost si v současnosti už uvědomují nejen ve SpaceX, ale ví to i ostatní kosmičtí dopravci jako ULA, Blue Origin nebo ArianeGroup.

Ariane 5 versus Ariane 6

Evropa na snížení cen SpaceX reaguje modulární raketou Ariane 6, která se v budoucnu může stát částečně znovupoužitelnou. Co se týká její nosnosti, tak ta bude téměř srovnatelná se současnou raketou Ariane 5. Pak se nabízí otázka. Proč raketě Falcon 9 společnosti SpaceX nemůže alespoň částečně konkurovat již spolehlivá Ariane 5, když nový evropský nosič nebude minimálně v první fázi ani částečně znovupoužitelný? Odpověď je celkem snadná – výrobní postupy.  Evropa se rozhodla lépe zorganizovat výrobu nové rakety a nebála se ani částečně restrukturalizovat raketový průmysl. Výsledkem má být nosič, který bude stát až o polovinu méně než současná Ariane 5. Vizí je plné využití současného průmyslu 4.0. Počítá se s 3D tiskem některých součástek a automatizací výroby. Inovací je například i použití laserového zážehového systému, který si světovou premiéru odbude poprvé právě na raketě Ariane 6. Dalším důležitým krokem by měl být nový raketový motor na metan zvaný prozatím Prometheus, který by měl později nahradit motor Vulcain 2 na prvním stupni Ariane 6 a tím umožní snížit náklady. Dosavadní informace hovoří o tom, že by mohl jít použít dokonce více než pětkrát.

Motor je součástí iniciativy Ariane NEXT, která slibuje vývoj znovupoužitelných prvků v budoucnu. Součástí je například i raketa Callisto či spekulativní systém Adeline. Tyto prvky by v ArianeGroup později rádi převedli na rakety Vega či Ariane 6 nebo je zde i možnost, že postupně vznikne nosič zcela nový, který zaplní mezeru na trhu. Další zlevnění přinesou ale i nové pomocné motory na tuhé palivo nebo sdílené pracovní postupy.

Očekávaná cena startu rakety Ariane 6 leží zatím někde mezi 75 a 90 miliony dolarů, v závislosti na konfiguraci a druhu nákladu. Kritici programu však stále upozorňují na to, že i tak je tato cena za start oproti SpaceX vysoká a s nasazením se nepočítá dříve než v roce 2020. Když si však uvědomíme, že start Ariane 5 nyní stojí okolo 200 milionů dolarů, tak už ta čísla vypadají daleko zajímavěji. Pokud Vás zajímá, proč stojí jeden start rakety Ariane 5 v dnešní době tolik, musíme na chvilku odbočit do minulosti.

Ariane 5 byla totiž primárně vyvíjená jako nosič pro pilotovaný raketoplán Hermes a tedy i zamýšlena pro lety s posádkou už od samého začátku. To si samozřejmě vybralo krutou daň v podobě nákladů na raketu, která nakonec s posádkou nepoletí ani jednou. Na druhou stranu je i díky tomu Ariane 5 považovaná za jednu z nejspolehlivějších raket současnosti.

Záměrně jsem vynechal ještě jeden důležitý fakt, který v současnosti hýbe kosmonautikou. Kadence startů. Ariane 6 bude oproti Ariane 5 startovat do kosmu častěji. Počítá se až s 12 starty za rok a právě zde se ukazuje jedna zásadní věc. Schopnost více letů za rok úzce souvisí také s cenou za start. Proto dnes pozorujeme snahu SpaceX o co největší počet startů za rok. Ani to však není zcela nová informace. Pokud se totiž opět vrátíme k americkým raketoplánům, tak snadno zjistíme, že již tehdy bylo v plánu, aby každý postavený orbiter letěl do kosmu nejméně stokrát.  Na začátku bylo v plánu až 50 startů za rok a provoz raketoplánů měl v mnohém připomínat fungování komerčních aerolinek! Dokonce bylo předpovězeno, že za pár let nebudou již klasické rakety třeba.  A výsledek? Raketoplány se původním plánům ani nepřiblížily. Celkem v rámci programu STS proběhlo 135 misí a nesmíme opomenout 2 fatální havárie, které proměnily kosmonautiku navždy. Vývoj raketoplánů se v podstatě zastavil. Navíc se nepotvrdil předpokládaný zájem komerční sféry. Ta dala nakonec přednost klasickým raketám, které byly sice drahé, ale přesto stále mnohem levnější než let raketoplánem. Svět si na tu „pravou“ revoluci musel přece jen ještě počkat.

Kosmonautika po raketoplánech

Po vyřazení raketoplánů a ukončení programu STS se iniciativa americké kosmonautiky začala stáčet dosud neznámým směrem. Poprvé v historii se státem podporované instituce rozhodly masivně podpořit soukromý sektor, který měl nejen zajišťovat dopravu nákladu do kosmu, ale i vrátit Američany zpět do hry, tedy do kosmu. Od ukončení programu STS totiž Amerika přišla o svůj jediný aktivní pilotovaný kosmický prostředek a poprvé v historii se musela v tomto ohledu plně spolehnout pouze na ruskou techniku.

Zažili jsme doslova vzestup komerční sféry, ze které jako vítěz zatím vychází společnost SpaceX. Do té doby víceméně stagnující trh s kosmickými dopravci zažívá v současnosti revoluci, která tu ještě nebyla. Ceny startů jsou rekordně nízké a ke slovu se dostávají potřebné inovace. Přitom situace se má i nadále zlepšovat.  Nutno říct, že takto rychlý posun nikdo nečekal a velké konglomeráty až příliš spoléhaly na své předešlé úspěchy. Evropa měla svou spolehlivou raketu Ariane 5, společnost ULA zase legendární Atlas V…  Ceny společnosti SpaceX však nakonec donutily ostatní dopravce myslet více do budoucnosti. Nově vznikající nosiče jako Ariane 6, Vulcan, New Glenn nebo například připravovaná čínská raketa Dlouhý pochod jsou toho nejlepším důkazem. Ona cenová politika SpaceX je v současnosti tak trochu fenomén, který se nebojí ostatní i kritizovat. Někdy je z těchto prohlášení cítit zášť z ušlých zisků, jindy konkurenční boj, ale je zde i konstruktivní kritika, kterou se vyplatí úplně neignorovat.

Novodobý trojský kůň?

Ukázali jsme si, že znovupoužitelnost raket Falcon 9 není rozhodně tím jediným a v podstatě zatím ani zásadním faktorem v trendu snižování cen startů do vesmíru. Jednou to může být jinak a osobně si myslím, že tato doba přijde velmi brzy, ale zatím je potřeba brát fakta tak, jak jsou.

Ostrá, avšak celkem konstruktivní kritika cenové politiky SpaceX se ozývá například z Německa či Francie. Upozorňuje se především na to, že starty SpaceX jsou masivně podporovány americkými státními institucemi, které platí za starty více peněz než komerční zákazníci. Například NASA s ministerstvem obrany mají prý momentálně u společnosti předplaceno už celkem 30 startů a z toho jeden na raketě Falcon Heavy. Celkově se jedná o kontrakty v hodnotě přesahující 4,5 miliardy dolarů, což podle kritiků SpaceX také umožňuje držet ceny takto nízko a poukazují nato, že doposud nejsou úplně zřejmé skutečné náklady na jeden start Falconu 9. Doposud jsou známé jen přibližné ceny.

Pozoruhodný je ještě jeden fakt, že jinak zcela otevřená společnost SpaceX své skutečné obchodní výsledky udržuje v tajnosti. Pravdou ale je, že společnost není v žádném případě povinná tyto výsledky sdělovat. Na druhou stranu tento přístup budí určitou nedůvěru a díky tomu mají kritici v podstatě „munici zadarmo“.

Některá kritika jde však ještě dál a považuje SpaceX dokonce za Francise Drakea moderní doby. Ten byl například velmi obdivován, ale také silně nenáviděn a někteří se dokonce obávají, že je soukromá společnost SpaceX v podstatě novodobým trojským koněm, který má zničit konkurenci na trhu. Na první pohled se to zdá možná až příliš přehnané, ale pokud si uvědomíme, že by na trhu nebyla dobrá či žádná konkurence, společnosti SpaceX by v podstatě nic nebránilo diktovat si jakékoliv ceny. Za sebe si však myslím, že obavy v tomto směru nejsou úplně na místě. Na trhu bude totiž vždy potřeba rozmanitost kosmických nosičů a Falcon 9, ať už v jakékoliv verzi, není schopen tento trh pokrýt sám. Navíc také trendy se neustále mění, posouvají a nelze stoprocentně odhadnout, jaká bude kosmonautika třeba za 20 – 30 let. Pravda je taková, že SpaceX s sebou přináší inovace a „nutí“ konkurenci dělat v podstatě to samé a v tom vidím velký přínos, možná vůbec ten největší.

Po dosaženém úspěchu společnosti SpaceX se dala přitom podobná kritika očekávat. Z vyjadřování konkurence je znát i částečný strach a také to, že se jim současný stav moc nelíbí. Nicméně, ne každé negativní prohlášení na adresu SpaceX je vyloženě špatné a určitě se vyplatí vyslyšet všechny zainteresované hlasy. Na komerčním trhu je cítit napětí, zejména pak mezi Spacex a ArianeGroup, je tu však jeden velmi zásadní rozdíl, který si dovolím zmínit. Totiž vedení ArianeGroup se dlouhodobě zaměřuje především na byznys a nikoli na inovace. Dalo by se říci, že společnost sází na jistotu, a to je také v podstatě celé know-how této organizace. Zatímco SpaceX se naopak více soustředí na inovace, a to i za cenu neúspěchu. Podle slov Alaina Charmeau (ředitel ArianeGroup) není pro ArianeGroup znovupoužitelnost zatím výhodná, a to například kvůli plánované, byť o něco větší, ale stále malé kadenci 10-12 startů za rok. Společnost si za současného stavu prý nemůže dovolit vyrobit například pouze jednu znovupoužitelnou raketu za rok a doslova k tomu dodává „Nemohu říci svým týmům: Sbohem, uvidíme se zase v příštím roce!“  Pokud by se však situace změnila, dokáže si představit nasazení znovupoužitelnosti, pokud se povede dosáhnout kadence okolo 30 startů za rok.

Záměrně jsem také po celou dobu nezmínil Rusko, protože jak se zdá, v tomto směru jim začíná ujíždět vlak. Stačí se podívat na statistiky, kde je vidět stále klesající podíl na trhu. Přitom ještě v roce 2013 Rusku patřilo první místo a polovina všech startů do kosmu. Letos už to však bude jen okolo 10 procent. Nedávno se sice objevila zajímavá informace pokusit se oživit starý projekt Bajkal. Nicméně podobných prohlášení Roskosmosu je poslední dobou „víc než ryb v rybníku“.

Sledovat, jak Elon Musk naučil přistávat své rakety je opravdu strhující, nicméně to zatím nemá příliš velký vliv na konečné ceny současných startů kosmických nosičů. Pravdou zůstává, že znovupoužitelnost je teprve na začátku, a přestože se toto slovo poměrně často skloňuje ve spojení se slovy levný nebo levnější, na skutečné ceny má dnes daleko větší vliv inovativní přístup k výrobě kosmických nosičů, které se už snaží zavádět i ostatní hráči na trhu, jak se ukazuje například při vývoji rakety Ariane 6. Také to, že se hlavní konkurence v první řadě zaměřila právě na tento postup a prozatím ustoupila nasazení znovupoužitelnosti, může o něčem svědčit… Určitě bychom neměli nadmíru podceňovat konkurenční společnosti. Zejména pak ArianeGroup, ULA, Blue Origin nebo také čínskou kosmonautiku. Naopak, měli bychom být vděčni za zdravou konkurenci, která je velmi, ale opravdu velmi důležitá.

Zdroje informací:
https://advanced-television.com/
http://blogs.esa.int/
http://www.euronews.com/
http://www.thespacereview.com/
http://www.spiegel.de/
Benno Lewuwa: Ein Kommentar – Der Fall Spacex, RC-Meinung

Zdroje obrázků:
https://en.wikipedia.org/…Shuttle_Atlantis_launches_from_KSC_on_STS-132_side_view.jpg
https://airandspace.si.edu/…/public/images/callouts/2008-5559h.jpg?itok=gs4FvQs3
http://spacenews.com/wp-content/uploads/2018/01/Callisto-879×485.png
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2018/02/Block52.jpg