Rok 2018 bude pro firmu SpaceX nejúspěšnějším v její historii. Překonala totiž vloni ustanovený rekord 18 startů za rok a momentálně má na svém kontě 20 vypuštěných misí, mezi kterými najdeme i nejsilnější raketu současnosti, Falcon Heavy. Ale dnešní díl nebude o statistikách (ty nás čekají až za pár týdnů v novém díle seriálu StatistiX), ale o poslední misi, kterou má SpaceX naplánovanou na letošní rok. Rozhodně se máme na co těšit, protože Falcony touto misí vstoupí na další nové pole.
Ve čtvrtek 13. prosince se vydala raketa Falcon 9 tvořená prvním a druhým stupněm na floridskou rampu 40, aby zde podstoupila tradiční sérii předstartovních simulací, které mají prověřit vzájemnou kompatibilitu rampy a rakety. Falcon byl vztyčen do vertikální pozice a protože zkoušky neodhalily žádný nepřekonatelný problém, mohlo dojít ke statickému zážehu devíti motorů na prvním stupni. Ve střední Evropě byla hluboká noc, když SpaceX tweetovala o úspěšném zážehu a oznámila i termín startu.
Static fire test of Falcon 9 complete—targeting December 18 launch of GPS III SV01 from Pad 40 in Florida.
— SpaceX (@SpaceX) December 14, 2018
Z rakety se v dalších hodinách odčerpalo palivo, aby mohla být sklopena a převezena do montážní haly. Tady na ni čekalo připojení aerodynamického krytu s nákladem a právě v něm je unikátnost celé mise. SpaceX má totiž vynést první exemplář nové generace amerických navigačních družic GPS. Mise proto nese označení GPS IIIA-01 – zkratka GPS je jasná, IIIA značí vývojovou řadu a 01 symbolizuje první exemplář této řady. Plány do budoucna počítají s tím, že verze IIIA bude obsahovat 10 družic, které mají být vynesené do roku 2023, přičemž u šesti z nich již jsou přidělené nosiče. Družici GPS IIIA-02 vynese příští rok v dubnu Delta IV M+ (4,2), ale jinak všech ostatních pět zatím domluvených startů proběhne pod hlavičkou SpaceX.
Zdroj: https://www.teslarati.com
Takto masivní vstup na scénu je skutečně úctyhodný a můžeme jej považovat za další z řady důkazů o tom, jak SpaceX mění trh. Až doposud měly na vynášení navigačních družic monopol rakety Delta a Atlas v nejrůznějších verzích a konfiguracích. Jelikož však SpaceX získala od letectva potřebnou certifikaci, mohla se začít ucházet o tyto lukrativní zakázky. Není tajemstvím, že do prvního „souboje“ se firma United Launch Alliance provozující rakety Delta IV a Atlas V ani nepřihlásila. V dalších to sice zkusila, ale jak jsme uváděli výše, Muskova firma měla ve většině případů navrch.
Systém GPS se musí neustále modernizovat, aby reagoval na technický pokrok a na nové požadavky zákazníků. Součástí této modernizace je i nastupující nová generace GPS IIIA, kterou však při vývoji potkala značná zpoždění, vždyť původně měl být první exemplář připraven ke startu už před čtyřmi lety. Každá družice stojí zhruba 524 milionů dolarů v cenách roku 2014 a oproti předchozím verzím má umožňovat zvýšení přesnosti lokalizace místa na jeden metr, což je třikrát lepší výsledek než u minulých verzí. Zlepšit se má i životnost – ze 7,5 na 15 let.
Tyto družice jsou navrženy a vyrobeny firmou Lockheed Martin, která v roce 2008 vyhrála kontrakt za 3,6 miliardy dolarů. Družice vznikají na základě platformy A2100, přičemž o výrobu palivových nádrží a tlakových nádob pro palivový systém se stará společnost Northrop Grumman (dříve Orbital ATK), která využívá vysokopevnostních lehkých kompozitních materiálů. Každá družice je vybavena osmi výklopnými anténami.
Zdroj: https://media.defense.gov
Necelé čtyři tuny vážící družice s přezdívkou Vespucci dorazila na Kennedyho středisko na konci srpna a čekala zde několik měsíců než letectvo prošlo se SpaceX všechny administrativní záležitosti. Zástupci letectva chtěli mít jistotu ohledně nové verze Falconu 9 Block 5. 7. prosince byla družice uzavřena do aerodynamického krytu a po dokončení statického zážehu bylo možné přikročit i k dalším krokům vstříc startu.
Zdroj: https://pbs.twimg.com
Po připojení aerodynamického krytu k raketě proběhne opět celá řada zkoušek a kontrol – pokud neodhalí žádnou chybu a pokud bude příznivé i počasí, zamíří Falcon na startovní rampu číslo 40 podruhé. Start je momentálně plánován na úterý 18. prosince v 15:11 našeho času, přičemž startovní okno trvá 26 minut. To vzhledem k systému, který SpaceX používá k tankování Falconu znamená, že je k dispozici vlastně jen jeden pokus o start. Pokud by došlo k odkladu, náhradní termín je stanoven na další den.
První stupeň této rakety má výrobní označení B1054 a jedná se o jeho první použití. Na první pohled však zaujme absencí přistávacích nohou a roštových kormidel. SpaceX se při této misi nebude vůbec pokoušet o jeho záchranu. Důvodem je žádost zákazníka, tedy amerického letectva, který požadoval maximální výkon nosné rakety. Půjde o vůbec první exemplář Falconu 9 z vývojové verze Block 5, který se nepokusí o přistání. Spekulovalo se o možnosti záchrany aerodynamického krytu, ale loď Mr Steven vybavená velkou sítí je stále v přístavu u Los Angeles na západním pobřeží, kdežto Falcon startuje z Floridy na pobřeží východním. Tento start tedy bude bez jakéhokoliv pokusu o záchranu čehokoliv *. Atraktivita nákladu a význam celé mise však tuto slabinu s přehledem vyváží.
Samotný letový profil této mise je zatím obestřen lehkou nejistotou. Družice GPS ze starší vývojové verze IIF musely být vyneseny raketami přímo na finální dráhu – ta je kruhová a nachází se ve výšce 20 200 kilometrů, přičemž je vůči rovníku skloněna o 55°. Nová generace navigačních družic však má být vybavena pohonným systémem, který umožní zakulatit oběžnou dráhu. Z toho by vyplývalo, že vynesení družic řady IIIA budou vyneseny na eliptickou dráhu a samy pak zážehy v nejvyšším bodě vytáhnou nejnižší bod nahoru.
Zdroj: https://www.teslarati.com/
Ve své podstatě by šlo o stejný princip, jaký se používá při vynášení družic na dráhu přechodovou ke geostacionární, jen s tím rozdílem, že zde by nejvyšší bod elipsy ležel o zhruba 16 000 kilometrů níže. Pak se ale nabízí otázka, proč by letectvo chtělo po SpaceX maximální výkon rakety. Samozřejmě, můžeme spekulovat o jakési prvotní opatrnosti nového zákazníka, ale pro Falcon 9 by neměl být problém doručit čtyřtunovou družici na dráhu 200 × 20 200 se sklonem 55° i kdyby se první stupeň pokusil o přistání.
Nabízí se tedy možnost, zda Falcon nevyužije nějakou hybridní možnost. Po zážehu, který by dráhu protáhnul do elipsy, by sestava vystoupala do nejvyššího bodu, kde by se horní stupeň zapálil podruhé a lehce tak povytáhnul nejnižší bod dráhy. Družice by se následně oddělila a pro zakulacení dráhy by spotřebovala méně paliva. Ale jde čistě jen o mou soukromou spekulaci. Nechme se tedy překvapit, jak tomu bude ve skutečnosti. SpaceX několik hodin před startem vydává press-kit, ve kterém je kromě loga mise i přesná časová osa harmonogramu startu. Start samotný bychom Vám pak samozřejmě chtěli nabídnout v rámci našeho živě a česky komentovaného přenosu.
* EDIT 15.12. 17:40
Jak uvedl v komentáři Radovan Kubrt, mělo by při této misi dojít k vylovení aerodynamického krytu z hladiny. K dosednutí krytu má dojít cca 270km východně od Morehead City.
Zdroje informací:
https://www.elonx.cz/
https://en.wikipedia.org/
https://en.wikipedia.org/
https://www.airforce-technology.com/
https://space.skyrocket.de/
Zdroje obrázků:
https://www.teslarati.com/wp-content/uploads/2018/12/GPS-III-01-prep-USAF-6.jpg
https://www.teslarati.com/…Falcon-9-encapsulation-120718-Lockheed-Martin-3.jpg
https://media.defense.gov/2018/Aug/23/2001957978/-1/-1/0/180820-F-ZZ999-101.JPG
https://pbs.twimg.com/media/DuGQY6VWwAAmCMM.jpg
https://www.teslarati.com/…Falcon-9-encapsulation-120718-Lockheed-Martin-4.jpg
Nabízím (s omluvou) mírně spekulativní vysvětlení rozporu mezi udanou hmotností nákladu a záměrem nepřistávat. GPS je dosti strategická záležitost. Skutečná hmotnost družice může být vyšší, než se píše, a utajení tohoto údaje může mít vojensko-strategický význam. Ze zvýšené hmotosti by bylo možné vyvodit například to, že družice je nově dovybavena nějakým systémem pasivní nebo i aktivní ochrany proti úmyslnému zničení (laserem apod.). Pokud by první stupeň přistával, kdokoli (Čína, Rusko…) si může hmotnost dost přesně spočítat. Když ale stupeň nepřistane, nikdo skutečnou hmotnost družice nezjistí.
Som podobného názoru.
V hre môže byť aj viac faktorov súčasne. Ide im asi o čo najviac paliva pre družice GPS IIIA-01 a stým súvisí aj predpokladaná, predĺžená dvojnásobná životnosť na 15 rov. Lockheed Martin dostal zmluvne o niečo viac miliónov, so zmluvnou časovou zárukou.
Každá družice stojí zhruba 524 milionů dolarů v cenách roku 2014…To znamená, že družice nemusia vypúšťať dvakrát. Cena družice bude vlastne polovičná, asi 262 milionov. Ten zámer ide splniť iba v prípade, že družice budú mať dostatok paliva pre korekcie svojich stanovených dráh v dlhodobom časovom horizonte 15 a viac rokov.
Po navedení na konečnou dráhu je tahle v podstatě stabilní a korekce netřeba.
Navíc když je známá platfotma družice a jsou veřejné její fotky, na nějaké velké utajování to nevypadá.
stara generacia GPS satelitov ma schopnost relokacie. predpokladam ze aj tato nova ju bude mat. okrem toho z fyzikalneho hladiska je orbita stabilnejsia so zvysujucou hmotnostou, takze viac paliva moze pomoct aj v tomto smere.
Vzhladom na mnozstvo fotiek si nemyslim ze by nieco vedeli utajit. Ak by naozaj chceli nieco utajit, tak by to podla mna riesili tak ako misiu Zuma, kde spacex dostalo payload uzavrety v aerodynamickom kryte.
Skor sa priklanam k spekulacii v clanku, len proti nej trochu hra nedostatok skusenosti u SpaceX s druhym zapalenim horneho stupna.
To nie je pravda, su misie pri ktorych druhy stupen robil dodatocne zazehy. navyse samotna testovacia misia FH urobila dokonca zazeh kvoli uniku z gravitacneho pola zeme.
netvrdil som, ze nemaju skusenosti. samozrejme pri FH bol druhy start motoru horneho stupna atd. ale nemaju tolko skusenosti ako povedzme s pristavanim prveho stupna.
To je velmi zajímavá teorie, díky!
Říkám si, proč si pro tyto účely nenechali pár Falconu BLock 4, které nechali napadat do moře. Mohli je použít na tyto těžké náklady. Plus mě napadá, říkali že místo zahození blocku 5 se vyplatí použít Falcon Heavy. Myslíte, že jej nepoužijí kvůli certifikacím?
FH už certifikaci tohoto typu má, ale v době získání kontraktu ji neměl. Myslím, že přesun na jiný nosič by byl administrativně náročný. Ale tady v diskusi se objevila zajímavá spekulace, že to souvisí s utajením skutečné hmotnosti družice.
To s utajením skutečné hmotnosti družice mne napadlo taky, argument že jsou známé fotky platformy a že utajení nemá smysl není dle mého moc platný protože v tuto chvíli je družice již pod krytem a vůbec nevíme jestli je tam 1. sama nebo 2. jestli fotky platformy odpovídají tomu co se zakrytovalo – teoreticky mohli k GPS družici doplnit nějakou dodatečnou platformu nebo tam přidat ještě jednu družici která má zůstat tajná a nechtějí aby se vědělo že se něco dalšího vynášelo což vyhnalo váhu na hodnotu kde nebude záchrana možná ani v případě že družici falcon vynese jen na přechodou dráhu a ne přímo na geostacionární.
Ta družice je tam určitě sama, až takhle daleko bych nespekuloval.
navigační družice GPS, GLONAS a Galileo nejsou na geostacionární dráze, ale pohybují se na středních drahách.
Tak aspoň by mohli zachránit kryty,nechat spadnout do vody a vylovit,to už jim jde a údajně voda nevadí,aby ten start nebyl tak fádní,ne?!
na floride k zachrane krytov zatial nemaju lod. a kym nebudu uspesne chytat kryty na zapadnom pobrezi, asi ani nie je rentabilne aby ju mali na vychodnom.
Ono hlavne netreba zaujimat na to, ze akakolvek zachrana cohokolvek je dnes este stale len sekundarnou ulohou a zakaznika v podstate vobec nezaujima, ci sa nieco zachranit podari, alebo nie. Zakaznika zaujima iba to aby bol naklad vyneseny vcas, neposkodeny a na spravnu drahu.
Zachrana je kompromis. Investuju sa dodatocne peniaze do nejakeho komponentu s vidinou toho, ze sa ten komponent bude moct recyklovat, co nejake nemale peniaze usetri.
Pokus o záchranu aerodynamického krytu po přistání na hladinu proběhne. Pravděpodobné to bylo už od doby, co je známo použití nové verze krytu. Nyní se to víceméně potvrdilo návratem lodi pro tuto činnost na vých.pobřeží do operačního stavu po 4 měsících.
Vyhrazená oblast pro přistání částí krytu je cca 270km východně od Morehead City, kam tato loď právě směřuje.
Díky za info!
Mohu potvrdit, že se před pár dny v Port Canaveral objevila GO Pursuit a v noci z pátku na sobotu se vydala směrem k Morehead City. Takže by to sedělo.
Osobně jsem už zde očekával nasazení lodi Mr. Steven, ale je možné, že se plány mohly změnit vzhledem k termínu startu Iridium-8.
Urcite sa to uz niekto pytal, ale nikde som si to nevsimol. Co su tie panely z vnutornej strany krytov ? Predpokladam, ze je to izolacia ?
Ano, hlavně zvuková.
K přesnosti GPS: ten metr je s ručním přijímačem a v reálném čase. K přesnějším měřením např. v geodézii se používá buď delší měření na jednom bodě, nebo souběžné měření na více bodech, kdy u některých známé přesné souřadnice a neměří se tak vzdálenosti od družic, ale jen od bodů vzdálených jen pár kilometrů. Teď v ČR i v celé střední Evropě funguje systém stanic, které měří GNSS permanentně a vysílají přes GSM korekce, takže se dá měřit s centimetrovou přesností v reálném čase. Cena takových aparatur je ovšem nad 100 tisíc.
Jen doplním, že při přesném geodetickém měření se nepoužívá kódové měření, ale měří se fázově a to dokonce na 2 frekvencích. Nepoužívá se jen americká GPS ale nejčastěji GPS + GLONAS, u novějších aparatur ještě navíc i Galileo a Bejdů (nevím teď jak se to přesně píše a jsem línej si to dohledat). Více systémů se používá proto, protože je vždy lepší mít měření na více družic. Použití referenční stanice má i tu výhodu v tom, že vás neovlivní případné snížení přesnosti armádou (takzvané zakódování GPS), toto znepřesnění se totiž dělá tak, že se zavede pseundonáhodná chyba v časovém kódu. Tím že máte ale pevnou referenční stanici na známých souřadnicích tak tato chyba na měření nemá vliv, je totiž stejná jak na GNSS aparatuře kterou měříte, tak i na referenční GNSS stanici a jednoduše se odečte.
Sítí referenčních stanic na našem území funguje nezávisle na sobě hned několik:
1) CZEPOS – státní
2) VRS-NOW
3) TopNET
4) GEOORBIT
jejich služby jsou však placené a pohybují se v rozmezí 1-2 Kč/min.
Není pravda že by se neměřila vzdálenost od družic ale jen od referenční stanice, měření probíhá vždy od družic, jen se to počítá tak jako by se měřil vektor (ne délka, ale opravdu vektor i se svou směrovostí) od referenční stanice. V principu to funguje tak, že referenční stanice stojí na pevném bodě a měří svojí polohu s chybou v řádech metrů. Druhá GNSS aparatura (ta co máme v ruce a něco s ní měříme) také určuje svojí polohu s chybou v řádech metrů. Fígl je ale v tom, že za chybu může především vliv atmosféry a pokud jsou oba přímače dostatečně blízko (v řádech kilometrů), je vliv atmosféry na oba přístroje téměř totožný. No jo, ale co je to téměř? No to téměř nám udělá ten centimetr. Ta referenční stanice nám vlastně v reálném čase měří aktuální chybu (velikost a směr nepřesnosti) a přes internet, nebo rádiem posílá korekce do GNSS příjmače co máme v ruce.