Americká kosmická agentura NASA jakožto hlavní lídr na poli průzkumu vesmíru již řadu let rozvíjí možnosti rozvoje a zapojení soukromého sektoru do tohoto odvětví. Jedním z mnoha způsobů zrychlení komercializace vesmíru bylo založení skupiny Venture Class Launch Services v roce 2015. Počátkem roku byly vyzvány společnosti z aerokosmického průmyslu k vytváření návrhů nosných raket pro nově se rozvíjející trh s malými satelity. V řijnu pak NASA poskytla financování třem vítězným soukromým subjektům za účelem podpory vývoje lehkých kosmických nosičů. Tyto společnosti se zavázaly vyvinout malé rakety schopné vynášet cubesaty a malé satelity v řádech desítek kilogramů za ceny menší než 10 milionů dolarů za start.

Zmiňovanými třemi vítězi byly společnosti Firefly Space Systems, Rocket Lab USA a Virgin Galactic. Ty si mezi sebe rozdělily první kontrakt v celkové výši 17,1 milionu amerických dolarů a to následujícím způsobem: 5,5 milionů pro společnost Firefly Space Systems z Texasu, 6,9 milionů pro Rocket Lab USA sídlící v Los Angeles a 4,7 milionů pro Virgin Galactic se sídlem v Long Bech. Ačkoliv byly tehdy všechny tři rakety těchto společností daleko od svého prvního startu, NASA plánovala vypuštění několika cubesatů nejpozději v dubnu 2018.

Důvodem k iniciaci tohoto projektu je fakt, že se v poslední době prudce vyvíjí miniaturní družice obecně označované jako cubesaty. Ty jsou díky své miniaturizaci, unifikaci mnoha systémů a masové produkci velmi levnými prostředky k dosažení celé škály cílů na oběžné dráze Země, ale i za ní. Z tohoto důvodu jsou cubesaty dostupné nejen pro bohaté země a jejich kosmické agentury, ale pro mnoho menších států, soukromých společností, vědeckých ústavů či univerzit. Cubesaty tak v posledních letech zaznamenaly enormní rozvoj a rozšíření možností vesmírných aktivit. Jen samotná NASA se svými přidruženými laboratořemi a spolupracujícími univerzitami má na kontě více než stovku takových nanodružic.

Vypuštění dvou cubesatů z paluby ISS pomocí japonského robotického manipulátoru RMS.
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Vzhledem ke svým kompaktním rozměrům a velmi nízké hmotnosti se tyto družice velmi často vydávají na oběžnou dráhu jako spolucestující tradičních velkých satelitů. Jedná se sice o levný způsob dopravy do kosmu, avšak skýtá jeden hlavní nedostatek a to je nemožnost výběru parametrů oběžné dráhy. Taková družice pak nikdy nemůže pracovat přesně tak, jak by měla, a její vědecká nebo jiná práce musí být přizpůsobena dané oběžné dráze. Další možností je vynášení cubasetů běžnými raketami ve velkém množství v řádu desítek či stovek kusů. I v tomto případě se ale mnoho kusů vynášeného nákladu musí podřídit ostatním pasažérům a navíc je potřeba vyvíjet a konstruovat speciální vypouštěcí adaptéry. Třetím a posledním způsobem, který se v současnosti používá pro uvedení cubesatů na oběžnou dráhu, je jejich vynesení na palubě nákladních lodí na Mezinárodní kosmickou stanici a následné vypuštění z přechodové komory v japonském modulu Kibó. To ale znamená stejné nevýhody, jako u předchozích dvou způsobů startu. Vedoucí programu NASA pro výukové vypouštění nanosatelitů Garrett Skrobot k tomuto dodává: „Nemůžeme si vybrat oběžnou dráhu. Proto musíme vědecký výzkum přizpůsobovat oběžným drahám hlavních nákladů nebo se dokonce vzdát některých vědeckých cílů.“

Kvůli rychle rostoucí poptávce po vynášení cubesatů a neexistenci nosičů, které by je vypouštěly, tedy NASA spustila Venture Class Launch Services. Díky tomu se cubesaty stanou primárními náklady při startech a budou se tak moci ještě více rozvíjet. Tento rostoucí trh tak vytvoří širokou nabídku i poptávku na obou stranách a NASA zde plní roli katalyzátoru. A jaká je situace u poskytovatelů těchto služeb dnes, přesně tři roky po rozdělení dotací?

Vizualizace Firefly Alpha na startovní rampě.
Zdroj: http://www.fireflyspace.com/

Firma Firefly Space Systems vyvíjela raketu Firefly Alpha s metanovými motory typu aerospike, u kterých, na rozdíl od klasických raketových motorů, expandující spaliny neunikají do prostoru uvnitř trysky, ale na jejím povrchu, díky čemuž mohou lépe reagovat na měnící se atmosférický tlak. Společnost však čelila žalobě od konkurenční Virgin Galactic, načež ztratila své investory, byla nucená propustit své zaměstnance a zkrachovala. Většinu firmy pak v aukci získala společnost Noosphere Ventures, která provedla reorganizaci a založila následnickou firmu Firefly Aerospace. Vývoj rakety Firefly Alpha, který podle všeho probíhá dobře avšak již s klasickými motory, tak může pokračovat, i když se zpožděním. První start je plánován na druhou polovinu roku 2019. Společnost v současnosti převzala startovní komplex SLC-2W na kosmodromu Vandenberg, kde měla před pouhými několika dny svou derniéru raketa Delta II. Zároveň už má Firefly Aerospace podepsány kontrakty na první operační starty od roku 2020. V plánu je navíc vyvinutí těžší rakety Firefly Beta, která by využívala třech prvních stupňů z Alphy vedle sebe a jejíž nosnost by dosahovala až čtyř tun.

Rocket Lab je v porovnání s konkurencí mnohem dál, i když i zde se pokulhává za plánovanými daty uvedení do provozu. Společnost úspěšně vyvinula svůj nosič Electron, který je výjimečný svými elektrickými turbočerpadly. První start nazvaný It’s a test proběhl 25. května 2017. Raketa pracovala správně, avšak vinou pozemního zařízení nedosáhla oběžné dráhy. Druhá mise nazvaná Still Testing následovala až v lednu letošního roku a byla zcela úspěšná. Třetí start, který má být první operační misí a nazývá se It’s Business Time, je prozatím plánován na listopad. Rocket Lab v současnosti startuje ze svého vlastního kosmodromu Mahia na Novém Zélandu, který je prvním zcela soukromým kosmodromem na světě. V plánu jsou však i další kosmodromy na jiných místech planety.

Takto by mohl vypadat let Cosmic Girl s raketou LauncherOne už na konci letošního roku.
Zdroj: https://twitter.com/richardbranson/

Virgin Galactic, která stále pracuje na uvedení svého suborbitálního raketoplánu SpaceShipTwo do provozu, přenechala aktivity týkající se Venture Class Launch Services nově vzniklé sesterské firmě Virgin Orbit. Ta byla založena v roce 2017 jako nejmladší člen rodiny Virgin. Společnost v současnosti finišuje s vývojem své dvoustupňové rakety LauncherOne, která bude startovat z podvěsu letounu Boeing 747-400 pojmenovaného Cosmic Girl. První testovací start je očekáván koncem letošního roku, přičemž mateřský letoun už je připraven. Do budoucna jsou pak v plánu starty i z evropských letišť pro podporu evropského kosmického průmyslu.

Trh s lehkými nosiči pro malé satelity zdá se možná být v současnosti přesycen. Kromě třech výše uvedených raket se na tomto poli snaží prosadit velké množství mnoha jiných společností. Své malé rakety vyvíjí i Japonsko, Čína, Indie a to jak na státní tak i soukromé bázi. I když je víceméně jisté, že v takové konkurenci velká část těchto raket nakonec nebude úspěšná, je potěšující sledovat, jakým tempem se kosmonautika v posledních letech ubírá. Velká konkurence znamená kompetitivní prostředí tlačící na pokles cen a díky tomu se vesmír stane zase o něco dostupnějším.

Zdroje informací:
https://www.nasa.gov/
https://spaceflightnow.com/
https://www.nasa.gov/
http://www.fireflyspace.com/
https://newatlas.com/
https://www.rocketlabusa.com/
https://www.virgin.com/
https://www.facebook.com/virginorbit/
https://virginorbit.com/

Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/
https://www.nasa.gov/
http://www.fireflyspace.com/
https://twitter.com/richardbranson/

Další podobné články

Kosmotýdeník 305 (16.7. – 22.7.) Kosmotýdeník 161. díl (12.10. – 18.10.2015) ŽIVĚ: ELaNa-19: První mise Electronu pro NASA Kosmotýdeník 341 (25.3. – 31.3.)