Přelom roku už je dávno za námi stejně jako všelijaké sumarizace roku předchozího a výhledy na rok aktuální. Přesto se pojďme ještě jednou pozastavit a poohlédnout zpět. Je načase, abychom se v našem pravidelném seriálu StatistiX zaměřili na rok 2019 z pohledu společnosti SpaceX – současného světového lídra na komerčním trhu vynášení nákladu do kosmu a průkopníka na poli kosmických technologií. V minulém roce se toho, jak už tomu u SpaceX bývá zvykem, událo velmi mnoho. Na jednu stranu firma sice uskutečnila výrazně méně startů svých raket, než v letech minulých, na stranu druhou však překročila celou řadu významných milníků od první mise vůbec první soukromé pilotované lodi na světě, přes první komerční start nejsilnější rakety současnosti, první let prototypu meziplanetární lodi, první úspěšnou záchranu aerodynamického krytu rakety a jeho opakované použití, až po počátek budování největší družicové megakonstelace, která nemá obdoby. Těch nej, poprvé a dalších superlativů je až neuvěřitelně mnoho. Pojďme se tedy na počínání SpaceX v roce 2019 podívat souhrnným pohledem faktů, čísel a grafů.

Začátek roku 2019 byl u SpaceX zároveň koncem něčeho významného. 11. ledna se z kosmodromu Vandenberg vydala na polární oběžnou dráhu raketa Falcon 9 s poslední várkou 10 družic telekomunikační sítě Iridium. Ta nyní dohromady čítá 75 družic Iridium NEXT, přičemž všechny byly vyneseny právě Falconem 9 a to mezi lety 2017 až 2019. Skončila tak jedna velká obnova družicové sítě a společnost SpaceX tím dokončila jednu ze svých doposud nejvýznamnějších zakázek.

I druhý start „sezóny“ dozajista stojí za zmínku. Ačkoliv byl primárním nákladem běžný telekomunikační satelit Nusantara Satu Indonéské společnosti PSN, mnohem větší pozornosti se dostávalo nákladu sekundárnímu, kterým byla šestisetkilová lunární sonda Beresheet. Ta byla produktem izraelské neziskové společnosti Space IL, která se s landerem původně účastnila soutěže Google Lunar X Prize. Falcon 9 dvojici vynesl na dráhu přechodovou ke geostacionární (GTO), na které se družice oddělily a pokračovaly každá svou vlastní cestou. Beresheet dokonce díky precizní práci nosné rakety mohl vynechat první zážeh v apogeu, čímž ušetřil kapku svého paliva. Izraelská sonda měla ambice stát se prvním soukromě financovaným strojem, který přistál na Měsíci. Zároveň by se tím Izrael zařadil na 4. místo za Sovětský svaz, USA a Čínu. Přestože se nakonec přistání nevydařilo, Beresheet se stal první izraelskou a zároveň první soukromou družicí Měsíce. Další zajímavostí tohoto startu je, že první stupeň Falconu, který přistával na autonomní plovoucí plošině ASDS zažil doposud nejsilnější tepelné namáhání. Mohli jsme toho být svědky na vlastní oči, když v přímém přenosu nočního startu bylo vidět značné množství jisker vycházejících z motorové části prvního stupně. Tyto jiskry byly produktem hořícího kovu ze spodní části tepelné ochrany motorové sekce. I přesto ale první stupeň nezklamal a úspěšně přistál.

Nejspíš nejdůležitějším momentem SpaceX v roce 2019 byl první testovací start lodi pro posádku Crew Dragon. Na tuto událost jsme čekali velice dlouhých šest let. Původní odhady nasazení pilotované lodi byly přibližně 3 roky od prvního startu nákladní verze Dragonu, a to za předpokladu, že bude mít SpaceX k dispozici potřebné finance. Z této doby bylo 18 měsíců vyhrazeno vývoji a kvalifikaci motorů SuperDraco zamýšlených pro záchranný systém lodi a původně také pro přistávání. Dalších 12 měsíců pak měly zabrat letové testy a 6 měsíců figurovalo coby časová rezerva. Jak už ale dnes víme, cesta Crew Dragonu na start byla mnohem delší a plná všemožných překážek a to jak ve firmě samotné, tak i mimo ni.

Onen historický den nadešel 2. března 2019. Crew Dragon seděl na špici rakety Falcon 9 na zrekonstruované historické rampě LC-39A Kennedyho kosmického střediska na Floridě. Z obslužné věže se k lodi přiklápělo nové, futuristicky vyhlížející přístupové rameno sloužící k nástupu posádky. Start proběhl bezchybně a Falcon 9 jako vždy odvedl perfektní práci. S hmotností lehce převyšující 12 tun navíc šlo o vynesení jeho doposud nejtěžšího nákladu, přičemž do té doby poslední posun tohoto rekordu nastal 14. 1. 2017 s desítkou družic Iridium NEXT. Stejně tak exceloval Crew Dragon, který se bez zaváhání přiblížil k Mezinárodní kosmické stanici a zdárně se s ní v autonomním režimu spojil. Loď poté u ISS zůstala necelý týden, načež se vrátila zpět na Zemi a přistála necelých 400 km od floridského pobřeží, což mimochodem bylo pro SpaceX také poprvé. Nákladní lodě Dragon totiž přistávají do Tichého oceánu na druhé straně Spojených států.

První mise Crew Dragonu byla nanejvýš úspěšná, avšak o měsíc později ten samý stroj vrhl na SpaceX špatné světlo. 20. dubna došlo při pozemních zkouškách v rámci příprav na test záchranného systému za letu k fatálnímu selhání. Loď explodovala kvůli poškození titanového zpětného ventilu v systému okysličovadla. Během nehody nikdo nebyl zraněn a kromě absolutního zničení samotné lodi, která byla do značné míry historickým kouskem, nedošlo ani ke ztrátám na majetku. Nehoda však způsobila, že SpaceX najednou neměla žádnou loď schopnou absolvovat naplánovaný test záchranného systému za letu. Nejen kvůli následnému vyšetřování a odstraňování příčiny havárie se tak celý harmonogram musel značně posunout. Loď původně připravovaná na první pilotovaný let, který měl proběhnout ještě v roce 2019, musela být vyčleněna pro test záchranného systému, který navíc ještě do dnešních dní neproběhl. Prvních astronautů v Crew Dragonu bychom se mohli konečně dočkat až letos.

Čtvrtý start roku, který se odehrál 11. dubna, byl také výjimečný. Ačkoliv raketa Falcon Heavy poprvé odstartovala už v únoru 2018, tentokrát se poprvé vydala na ostrou misi. Falcon Heavy navíc poprvé letěl ve finální verzi Block 5. Na dráhu přechodovou ke geostacionární vynesl saudskou telekomunikační družici Arabsat-6A. My jsme v přímém přenosu opět mohli sledovat famózní synchronizované přistání obou postranních raketových stupňů na přistávacích plochách LZ-1 a LZ-2 a na rozdíl od předloňského testovacího letu se podařilo přistát i centrálnímu stupni na ASDS. Mise tak byla 100% úspěšná. Přistání na lodi se přitom uskutečnilo v doposud největší vzdálenosti od pevniny – 967 km. Nakonec ale centrální stupeň dostihla smůla. Kvůli rozbouřenému moři jej nebylo možné ukotvit k palubě a ve vysokých vlnách se raketa během transportu převrátila a byla značně poškozena. Centrální stupeň B1055 se tedy na žádnou další misi nevydá a namísto toho byl rozebrán a jeho nepoškozené součásti byly opětovně využity.

Po rutinním květnovém startu nákladního Dragonu CRS-17 následoval rovněž květnový start s první velkou várkou družic Starlink. A ten už rozhodně rutinní nebyl. U této mise bychom opět mohli najít několik „poprvé“. Šlo o první komerční start SpaceX pro sebe sama, respektive pro Starlink. Po dvou testovacích družicích Tintin A a B šlo o první vynesení (téměř) operačních družic Starlink pro přenos internetu. A v neposlední řadě Falcon 9 po pouhých necelých třech měsících znovu posunul svůj rekord nejtěžšího vyneseného nákladu. 60 družic Starlink mělo celkovou hmotnost 13 620 kg. Díky vysokému počtu vynášeného nákladu zároveň vzrostl počet všech primárních družic vynesených SpaceX v celé její historii o 38 %!

V červnu Falcon 9 vynesl pro Kanadskou kosmickou agenturu družici RADARSAT pro dálkové snímkování Země, načež následovala další mise Falconu Heavy označovaná jako STP-2 (Space Test Program 2). Zákazníkem tentokrát bylo americké letectvo, které na raketu posadilo 24 svých družic. Ty mířily na různé oběžné dráhy a tak druhý stupeň poprvé dostal šanci prokázat svou schopnost podporovat takovéto komplexní úkoly. Vůbec nejdelší a nejsložitější mise rakety trvala rekordních 6 hodin, během kterých se druhý stupeň čtyřikrát zažehl a umístil vynášené družice na různé nízké a střední oběžné dráhy. Oba postranní první stupně byly opakovaně použity pouhých 74 dní po misi Arabsat-6A, což je oba řadí na druhé místo za první stupeň B1045, který měl v roce 2018 rozestup 71 dní mezi misemi TESS a CRS-15. Centrální stupeň se pokusil o přistání na ASDS, a po misi Nusantara Satu/Beresheet se měly znovu posouvat hranice v nejdrsnějším návratu do atmosféry. I samotná loď ASDS čekala mnohem dál než kdy dříve, a to 1 200 km od floridského pobřeží, což bylo o 30 % více než při doposud rekordní misi Arabsat-6A. Centrální stupeň však vlivem extrémního tepelného namáhání postihla závada ovládání vektoru tahu centrálního motoru, což ve výsledku způsobilo neúspěšné přistání. V přímém přenosu jsme toho mohli být svědky, když se značně nakloněný centrální stupeň zřítil do vody jen kousek od lodi. I při třetím startu Falconu Heavy se tedy neúspěch lepil na paty centrálního stupně, zatímco stupně postranní si drží 100% úspěšnost přistání.

Na druhou stranu se při této misi vůbec poprvé podařilo zachytit jednu polovinu aerodynamického krytu do sítě na lodi Ms. Tree. Tyto pokusy o záchranu skořepin z uhlíkových vláken v hodnotě 6 milionů dolarů započaly na jaře 2018, přestože už v prosinci 2017 se na veřejnosti objevily první fotografie záhadné lodi se čtyřmi dlouhými rameny. Loď se jménem Mr. Steven se v Tichém oceánu dlouhé měsíce pokoušela zachytit aerodynamický kryt při mnoha misích z Vandenbergovy základny. Během toho prodělala řadu inovací, dostala delší ramena i novou síť, trénovala zachytávání krytů shazovaných z vrtulníku a procházela celou řadou dalších zkoušek. Po každém startu se Mr. Steven stále víc blížil ke svému cíli, ovšem kryt nikdy nezachytil. Počátkem června 2019 změnila loď majitele i své jméno, které nyní zní Ms. Tree, což je mimochodem zajímavou slovní hříčkou, jelikož při jeho vyslovení zní jako anglické slovo mystery (záhada). A hned při první misi pod novým majitelem a s novým jménem se loď zapsala do historie a jedna polovina krytu konečně skončila v síti. Za ten mnohdy zdlouhavý a stále nepřející rok a půl se na lodi čtyřikrát změnila síť, vystřídaly se 3 sady speciálních ramen a proběhl nespočet zkoušek a ostrých pokusů o záchyt ve dvou oceánech. Nakonec ale SpaceX dokázala, že i tento přístup ve zlevnění kosmických startů může fungovat, přestože mezitím mnohokrát vylovila nepoškozené kryty, které hladce přistály na hladině oceánu.

Nyní se od rodiny raket Falcon přesuňme jinam. V červenci jsme se po půlročním bedlivém sledování konstrukce demonstrátoru Starhopper konečně dočkali. Stroj, který snad není podobný ničemu, co by se dalo nazvat kosmickou technikou, se poprvé vydal do vzduchu při neupoutaném testovacím letu do výšky 20 metrů. Stalo se tak 26. července. O měsíc později jsme se mohli pokochat mnohem efektivnějším 150 metrovým skokem do strany. Tím letové zkoušky prvního Starhopperu skončily a budou pokračovat v letošním roce s pokročilejšími prototypy.

Zatímco první polovina roku 2019 byla pro SpaceX plná prvenství, rekordů a významných milníků, v té druhé polovině se tolik významných událostí nekonalo a sledovali jsme víceméně rutinní starty. I některé z nich však stojí za zmínku. Například při misi CRS-18 se do kosmu poprvé podíval Dragon, který už na svou misi dvakrát předtím letěl. Ve svém trunku navíc nesl významný náklad – dokovací adaptér IDA-3, který byl robotickou paží Canadarm 2 připojen k adaptéru PMA-3 na zenitovému portu uzlového modulu Harmony (Node 2). Dragon tak na Mezinárodní kosmickou stanici dopravil již třetí významnou část konstrukce. První byl soukromý nafukovací modul BEAM v dubnu 2016 a druhý byl totožný dokovací adaptér IDA-2 v červenci téhož roku, který se nachází na příďovém uzlu Harmony, a ke kterému se poprvé připojil Crew Dragon. I poslední zásobovací mise SpaceX v roce 2019 stojí za připomenutí. Dragon CRS-19, který odstartoval 5. prosince, se stal již 20 strojem SpaceX, který navštívil ISS. Zároveň se s velkou pravděpodobností jednalo o předposlední Dragon první generace, který zakotvil u ISS. V roce 2020 by se měla uskutečnit ještě mise CRS-20, která je poslední z prvního (dvakrát prodlouženého) kontraktu pro dopravu nákladu na ISS. Od mise CRS-21 by již měl náklad vozit Dragon 2.

V srpnu se svého startu na Falconu 9 dočkala i izraelská společnost Spacecom se svou družicí Amos-17. Mnozí z vás si jistě pamatují nehodu při statickém zážehu na rampě v roce 2016, kdy došlo k mohutné explozi, při které byl zničen Falcon 9 i jeho náklad. Právě kvůli této nehodě dostala společnost Spacecom přislíben jeden start zdarma a ta jej využila právě pro Amos-17.

Posledním důležitým milníkem se stala mise Starlink L1, během které bylo vyneseno dalších 60 družic sítě Starlink. Ty oproti předchozí šedesátce, která byla jakýmsi mezistupněm mezi testovacími prototypy a plně operačními kusy, byly o něco málo těžší a tak Falcon 9 už potřetí v roce 2019 posunul svůj rekord v nejtěžším vyneseném nákladu, jehož hmotnost tentokrát byla 15 600 kg. A to nebylo vše. Na rampě stál první stupeň B1048, pro který to byla již čtvrtá mise, což bylo další historické prvenství. SpaceX tedy dál posouvá hranice a pomalu se blíží k plánovaným deseti startům prvního stupně bez významné údržby. A to stále není vše. Při tomto startu byl vůbec poprvé v historii kosmonautiky použit aerodynamický kryt, který už za sebou měl jednu misi. Konkrétně šlo o kryt z mise Arabsat-6A, který byl po hladkém přistání vyloven z vody.

Ačkoliv startů raket Falcon nebylo v roce 2019 mnoho, bylo kolem SpaceX jako vždy velice živo. Společnost opět pokročila o významný kus vpřed a postupně se jí daří dosahovat svých dlouhodobých cílů. Kromě již všeho výše zmíněného i nadále briskním tempem pokračovala výstavba kosmodromu SpaceX v jižním Texasu, začala se budovat startovní rampa pro Starship na startovním komplexu LC-39A Kennedyho kosmodromu, stavěly se další dva prototypy lodi Starship a to hned na dvou místech současně, a v neposlední řadě se vylepšení dočkal i robot Roomba, který se na přistávací plovoucí plošině ASDS stará o zajišťování prvních stupňů Falconu. Shrneme-li to tedy, rok 2019 byl pro SpaceX plný úspěchů, významných prvenství a především pokroku a pozitivního vývoje. Projděme si tedy celý rok ještě jednou v následujících tabulkách a grafech.

Významné milníky
22. 2. 2019 – První vynesení nákladu směřujícího na Měsíc – izraelský soukromý lander Beresheet.
2. 3. 2019 – První start lodi Crew Dragon, první soukromá loď pro posádku na oběžné dráze.
11. 4. 2019 – První operační start Falconu Heavy.
24. 5. 2019 – První start 60 družic Starlink pro přenos internetu.
25. 6. 2019 – První zachycení poloviny aerodynamického krytu do sítě na lodi GO Ms. Tree.
26. 7. 2019 – První let Starhopperu.
11. 11. 2019 – První opakované použití aerodynamického krytu.

V roce 2019 firma SpaceX dohromady uskutečnila pouze 13 startů, což je nejméně za poslední tři roky. Příčin této snížené startovní frekvence je mnoho, ale jednou z nich je, že letový manifest SpaceX byl v letech 2017 a 2018 přeplněn čekajícími zákazníky. Firma své zpoždění dohnala a nyní se nachází ve stavu, kdy má k dispozici dostatek raket na uspokojení poptávky, avšak čeká na zakázky. Na druhou stranu ale plány pro uplynulý rok hovořily až o 21 startech a těch se dosáhnout nepodařilo. Průměrné startovní tempo tedy ve výsledku bylo pouhý jeden start za měsíc. V roce 2020 by se s velkou pravděpodobností měl počet startů opět zvýšit. Vždyť jen startů družic Starlink má být podle ředitelky SpaceX Gwynne Shotwell až 24! Počet ostatních startů je v aktuálním plánu „pouze“ 17. Dojde nakonec k famóznímu trhání rekordů nebo bude realita střízlivější? Uvidíme.

Velice významným faktem stojícím za zmínku je, že 10 z oněch 13 startů se uskutečnilo pomocí raket již dříve použitých. SpaceX tak definitivně dokázala, že opakovaně použitelné rakety jsou funkční, spolehlivé a ekonomicky rentabilní. Mladá společnost tak do kosmonautiky vnesla nový trend, který před pár lety u většiny odborníků vyvolával pozdvižené obočí, ale dnes se jej snaží množství výrobců raket následovat.

Uplynulý rok co do počtu a úspěšnosti startů oproti dvěma minulým rokům významně klesl. Povšimněme si však zajímavého trendu. Kdybychom si odmysleli roky 2017 a 2018, tak rok uplynulý plynule navazuje na stoupavou křivku z let předchozích. Uvidíme, jak se situace bude vyvíjet v roce aktuálním. V roce 2019 si Falcon 9 stejně jako Falcon Heavy udržely 100% úspěšnost a zejména Falcon 9 se pomalu ale jistě stává nejbezpečnější raketou současnosti.

Zatímco rok 2018 byl zcela jednoznačně přechodem z vývojové verze Block 4 na finální Block 5, v roce 2019 jsme se po dlouhé době u Falconu 9 nedočkali žádných změn a tak už to nejspíš i zůstane. Poprvé od roku 2014 se stalo, že v jednom kalendářním roce letěla pouze jedna varianta Falconu 9. Block 5 je finální verzí Falconu a se svými vylepšeními pro návrat a přistání je první skutečně opakovaně použitelnou orbitální raketou na světě. Kromě toho se nám navíc v grafu již podruhé objevila černá část reprezentující Falcon Heavy, který absolvoval své první dva operační starty.

Rok 2019 nijak nevybočoval z běžných standardů při využívání třech startovních ramp, kterými SpaceX disponuje. Rampa LC-40 se opět stala hlavním místem startů raket Falcon 9 a historická rampa LC-39A na Kennedyho středisku plnila svou roli zabezpečování startů vyžadující náročnější přípravu. Na ní se tedy odehrály oba starty Falconu Heavy a historicky první start Crew Dragonu. Na druhou stranu po předchozích dvou letech výrazně klesl počet startů z Vandenbergu. V letech 2017 a 2018 odsud do kosmu létalo velké množství družic Iridium NEXT. Tato zakázka však již byla ukončena a proto starty na polární oběžné dráhy klesly a s velkou pravděpodobností nebudou v nejbližší budoucnosti stoupat.

Rok 2019 byl u SpaceX oproti mnoha rokům minulým výjimečný v tom, že zde nepřevažovaly starty na dráhu přechodovou ke geostacionární (GTO). Namísto toho poprvé od roku 2012 jasně převažovaly starty na nízkou oběžnou dráhu (LEO). Za tento fakt může nejen jeden start k ISS navíc v podobě Crew Dragonu, ale také dva starty družic Starlink, které patří mezi nejníže vypouštěné náklady Falconu 9. Pozornější čtenáři si jistě všimnou, že součet startů na jednotlivé oběžné dráhy rozepsaný v levém horním rohu grafu dává dohromady 14, což je v rozporu s uskutečněnými 13 starty. Důvod je prostý – Falcon Heavy při své komplexní misi STP-2 dopravoval družice nejen na nízkou oběžnou dráhu (LEO), ale také na střední oběžnou dráhu (MEO).

Tento graf je, ač to na první pohled nevypadá, mimořádně zajímavý. Kromě toho, že se náklady vynesené SpaceX v roce 2019 přehouply přes 400 tun, můžeme pozorovat trend, který je zcela opačný, oproti tomu, co jsme zde mohli sledovat před rokem. Zatímco rok 2018 oproti roku 2017 zaznamenal významný nárůst počtu startů, celková hmotnost nákladů klesla. Jedním z vysvětlení tohoto jevu bylo, že Falcon 9 díky své nízké ceně vynáší i lehké náklady, které by se na jiných velkých nosičích nevyplatily vypouštět. Letos však vidíme, že ačkoliv počet startů oproti loňsku dramaticky klesl, celková hmotnost vyneseného nákladu zůstává víceméně konstantní. To může znamenat jen jedno – Falcony v uplynulém roce vynášely mnohem těžší náklady než kdy dříve. Toho už jste si mohli všimnout v textu v první části tohoto článku, kde jsme zmiňovali opakované překonání nejtěžšího vyneseného nákladu. O tento výsledek se tedy především zasloužil Crew Dragon a dvě šedesátky družic Starlink. A jelikož Starlink bude ve velkém startovat i letos, můžeme v tomto grafu příští rok očekávat značný skok.

V této tabulce celkového počtu vynesených družic rok 2019 nastala obrovská změna. Počet primárních družic vynesených v uplynulém roce překonal počet všech primárních družic vynesených SpaceX v celé historii! Znovu se nabízí připomenutí malého počtu loňských startů, které s těmito čísly nesmírně kontrastuje, stejně jako tomu bylo u celkové hmotnosti vyneseného nákladu. Opět za to mohou dva starty družic Starlink, ale ty nejsou zdaleka samy. Skupinových startů bylo vloni více. Nesmíme zapomenout na desítku družic Iridium NEXT, 24 vojenských testovacích družic při misi STP-2 nebo tři kanadské družice RADARSAT. Naproti tomu sekundárních nákladů oproti roku 2018 značně ubylo. Jako dodatečný pasažér se svezl pouze Beresheet a poté 6 různých cubesatů startujících ve třech různých Dragonech. Ve SpaceX i v kosmonautice obecně můžeme velice často vídat starty s takzvanými sekundárními náklady, kterými bývají malé družice v řádech desítek až stovek kilogramů, nebo se může jednat o tzv. cubesaty. Dále existují sdružené starty, kdy si jeden start zakoupí dva či více subjektů, jejichž náklady míří na podobnou oběžnou dráhu. Nosnost rakety je tak více využita a zákazníci se podělí o náklady za start. Výjimkou nejsou ani starty série několika družic, které jsou k raketě připevněny pomocí adaptéru, jež se následně stará o jejich postupné oddělování. V neposlední řadě pak lze do sekundárních nákladů započítat cubesaty vynesené nákladní lodí Dragon. Ty jsou sice následně vypouštěny na samostatné oběžné dráhy až z Mezinárodní kosmické stanice namísto z rakety samotné, ale jelikož je raketa do vesmíru vynesla, rozhodli jsme se je do této tabulky zahrnout.

I v těchto koláčových grafech se stejně jako v těch předcházejících odráží velké množství startů na nízkou oběžnou dráhu, které po velice dlouhé době překonalo starty na dráhu přechodovou ke geostacionární. Zde je rozdíl oproti loňskému roku ještě významnější, jelikož se zde opět projevily těžké náklady v čele s družicemi Starlink a Crew Dragonem. Díky tomu se v pravém grafu celkového vyneseného nákladu posunula nízká oběžná dráha na první místo, a to poměrně významným skokem. Náklad vynesený na polární oběžnou dráhu sice klesl, ale relativní poměr jeho hmotnosti zůstal víceméně konstantní. V neposlední řadě se díky jednomu startu Falconu Heavy mohla nepatrně rozrůst i drobná výseč patřící střední oběžné dráze (MEO).

Když už byla tolikrát řeč o Starlinku, který v mnoha ohledech zamíchal dosavadními statistikami, představme si nyní pro tento seriál novou tabulku, která se věnuje čistě této družicové megakonstelaci. Tabulka se zaměřuje především na porovnávání plánovaného počtu družic na jednotlivých oběžných dráhách roztříděných podle výšky a sklonu s aktuálním stavem. Jak vidíme, přestože Falcon 9 v minulém roce vynesl 120 družic, které byly zároveň rekordně těžkými náklady pro tuto raketu, stále jde pouze jedno jediné procento z plánovaného množství. Jedná se o skutečný megaprojekt, který v historii nemá obdoby a bude zcela jistě zajímavé sledovat, půjde-li vše podle plánu a poskytování internetového připojení poskytne SpaceX očekávané desítky miliard dolarů ročně. Podle slov Elona Muska lze komerční provoz sítě spustit už se 400 družicemi, přičemž ekonomicky životaschopný bude systém čítající 1000 a více kusů družic. Pokud tedy bude Falcon 9 i nadále při každém startu vynášet 60 družic a pokud se naplní slova Gwynne Shotwell o frekvenci startů pro Starlink, mohla by být první tisícovka na oběžné dráze už koncem srpna 2020.

Jelikož se v seriálu StatistiX zabýváme výhradně tvrdými fakty a porovnáváním čísel, záměrně nezmiňujeme možné negativní dopady, které s sebou budování této megakonstelace přináší. Ze stejných důvodů vás žádáme, abyste se proto zdrželi případných komentářů na toto stále omílané téma v komentářích. Tato debata patří pod jiné články.

V tabulce výše jsou uvedeny hmotnosti nejtěžších nákladů vynesených SpaceX v každém roce bez ohledu na cílovou oběžnou dráhu. Žlutě je pak zvýrazněn řádek obsahující nejtěžší náklad celkově. Po několika letech mírného zvyšování hmotnosti nejtěžšího nákladu jsme se vloni dočkali velice výrazného posunování hranic. Zajímavé přitom je, že v roce 2019 tento rekord padl hned třikrát. Po sedmi letech kralování Dragonů a dvou letech, ve kterých vládly družice Iridium, se zdá, že přichází období, ve kterém budou vévodit starty pro Starlink. Uvidíme, jestli se mezi nimi objeví i nějaký jiný těžší náklad.

Tato tabulka porovnává nejtěžší náklady vynesené na jednotlivé oběžné dráhy bez ohledu na rok. Obecně lze říci, že čím je cílová oběžná dráha energeticky náročnější (nachází se na nižším řádku tabulky), tím lehčí budou rekordní náklady na ni vynesené. Nejtěžší náklady tak dle očekávání vidíme na nízké oběžné dráze včetně nákladů mířících k Mezinárodní kosmické stanici a na polární oběžné dráze. V roce 2019 přitom padly dva rekordy právě na dvou nejvyšších řádcích. Na nízkou oběžnou dráhu bylo vyneseno 60 družic Starlink, které pokořily 9 let starý rekord úplně prvního Dragonu, který se v roce 2010 vydal na testovací misi C1. Druhý řádek pak nově patří prvnímu Crew Dragonu z testovací mise DM-1, který vystřídal 3 roky starý rekord nákladního Dragonu CRS-8.

Od grafů a tabulek porovnávajících rakety a jejich náklady se dostáváme ke kosmickým lodím. Tento graf vyobrazuje všechny mise lodi Dragon v jednotlivých letech, přičemž rok 2019 je výjimečný tím, že nám v něm přibyl nový sloupec znázorňující Crew Dragon, který absolvoval svou první testovací misi. Co se týče nákladních Dragonů, tak ty v minulém roce nijak nevybočily z průměru. Zásobování Mezinárodní kosmické stanice je stabilní a má pevně daný harmonogram, ve kterém Dragon plní nezastupitelnou roli a má své pevné místo ještě na mnoho let dopředu. Do budoucna proto nelze očekávat žádný významný pokles ale ani nárůst počtů misí v jednom roce. Na druhou stranu nám v grafu nově budou přibývat Crew Dragony, jejichž počet však bude vždy menší, než je tomu u jejich nákladních variant.

Na tomto schématu si můžete prohlédnout, kdy přesně byl který Dragon ve vesmíru a jak dlouho jeho mise trvala. I v zde se nám poprvé objevuje Crew Dragon, i když zatím pouze v podobě velmi krátkého úseku testovací mise DM-1, která trvala 6 dní 5 hodin a 56 minut. Drobnou zajímavostí je, že rok 2019 byl už třetím v řadě, kdy Dragon zůstal na ISS během Vánoc a na přelomu roku. Mise CRS-19 přitom startovala na den přesně jako mise CRS-16 o rok dříve.

Další graf věnující se lodi Dragon zobrazuje souhrnnou dobu strávenou na oběžné dráze všemi loděmi v daném roce. Již třetím rokem v řadě Dragon na ISS dohromady pobýval více než 100 dní a nově se k němu připojil také Crew Dragon pro posádku. Ten sice ke stanici nebude létat tak často, ale zato na ní bude zůstávat přibližně šestkrát déle. Uvidíme tedy, jak se tento graf bude do budoucna vyvíjet.

Tabulka výše zobrazuje nejdelší dobu strávenou v kosmu jednotlivými verzemi Dragonu v každém kalendářním roce. Žlutě je pak zvýrazněn rok rekordní, kterým u nákladní verze nadále zůstává rok 2016, kdy Dragon ve vesmíru pobýval více než 39 dní. Misi CRS-16 na přelomu let 2018 a 2019 přitom k pokoření tohoto rekordu chybělo pouhých 18 minut. Ve druhé půlce tabulky, která je zde nová, se poprvé objevuje také Crew Dragon, který si na své konto připsal 6 dní.

Průměrná hmotnost nákladu v jednotlivých Dragonech zásobujících v roce 2019 ISS byla spíše podprůměrná, což se na tomto grafu projevilo. Na druhou stranu oproti minulosti zůstalo zachováno velké množství nákladu dovezeného Dragonem zpět na Zemi. Dragon je stále jedinou zásobovací lodí, která se stará také o dopravu nákladu ze stanice, což je nesmírně důležitá schopnost, kterou momentálně žádná jiná nákladní loď nedisponuje. To by se však mohlo změnit v roce 2021, kdy by k ISS měl letěl nákladní raketoplán Dream Chaser.

Tento graf porovnává celkovou hmotnost nákladu vyneseného na Mezinárodní kosmickou stanici v jednotlivých letech různými zásobovacími loděmi. Uplynulý rok byl v tomto ohledu nejvyrovnanější ze všech. Jak ruský Progress, tak americký Dragon i Cygnus na stanici dopravily přes sedm tun nákladu. Cygnus to však na rozdíl od Progressu a Dragonu zvládl během pouhých dvou misí. Nutno však přiznat, že do této hmotnosti je u Progressu na rozdíl od ostatních lodí započítána i hmotnost paliva pro stanici, nejen suchý náklad. Za tímto triem zaostává japonská HTV, jejíž náklad lehce převyšující pět tun byl tentokrát lehčí, než na co jsme u japonského náklaďáku zvyklí.

Po dalším roce zásobování ISS si Dragon opět lehce zvýšil náskok v počtu letů ke stanici oproti ostatním zásobovacím lodím s výjimkou Progressu, který i nadále zůstává nedostižným tahounem. Jinak se pořadí nijak nezměnilo.

Na závěr série grafů a tabulek věnujících se lodi Dragon stejně jako v minulých dílech uveďme přehlednou tabulku rekapitulující všechny použité lodě i s jejich čísly. Žlutě jsou označeny lodě, které byly použity nejvíce.

Dva koláčové grafy výše zobrazují podíly různých zákazníků, pro které SpaceX úspěšně vynesla jejich užitečná zatížení. Levý graf představuje zákazníky, jejichž náklad byl vynesen v roce 2019 a pravý graf je pak souhrnem všech zákazníků v historii startů SpaceX. Stejně jako v minulých letech i v uplynulém roce SpaceX uskutečnila více než polovinu svých startů pro vládní i soukromé subjekty z USA. Necelá třetina misí proběhla pro zákazníky z asijského kontinentu a poslední jeden start zabírající 8 procent byl pro Kanadu. Co se týče celkového podílu zákazníků SpaceX, který zobrazuje pravý graf, tak na prvním místě nadále zůstává NASA coby klíčový zákazník a partner. Za ní následují americké soukromé firmy v čele s Iridium Communications, které si udržely druhé místo. Na třetí místo však postoupili asijští zákazníci, kteří oproti roku 2018 přeběhli Evropu, kterou mezitím pomalu dohání americké vládní organizace.

Upozorňujeme, že se nejedná o porovnávání počtu vynesených družic či snad jejich hmotností. Graf zobrazuje pouze jednotlivé kontrakty na start jedné rakety nehledě na hmotnost nákladu či počet družic. Zároveň také musíme podotknout, že jsou zde porovnáváni pouze zákazníci primárních nákladů raket. Zahrnutí majitelů sekundárních nákladů by graf značně zkreslilo a vyšší podíl by měly soukromé firmy na úkor stěžejních zákazníků SpaceX, jako je například NASA nebo telekomunikační společnosti.

Tento graf porovnává komerční starty všech nosičů světa a zobrazuje, jak si SpaceX vede v porovnání se světovou konkurencí. Pokud bylo v tomto článku mnohokrát zmíněno, že co do počtu startů byl rok 2019 u SpaceX chudý, tak vězte, že tomu tak bylo na celém světě. Komerčních startů se v minulém roce celosvětově událo o 11 méně než v předchozích dvou letech. Přesto zůstává podíl největších hráčů poměrně stejný. Je zde i několik zajímavých faktů. Prvním je ten, že Rusko vstalo z mrtvých a zejména rakety Sojuz si na globálním trhu ukously největší podíl za poslední čtyři roky. Po dlouhodobě klesajícím trendu, který vyvrcholil vloni, kdy se na ruských raketách na oběžnou dráhu nevydal ani jeden komerční náklad, je Rusko opět na nohou a nepochybně bude zajímavé sledovat, jak se mu bude dařit nadále. Druhou zajímavostí je, že evropská společnost Arianespace, jíž patří zelený podíl, si v průběhu let stále udržuje přibližně stejný podíl na trhu, ať už je situace jakákoliv. To vypovídá o stabilitě evropských raket, které mají své věrné zákazníky. Poslední zajímavostí je, že podíl SpaceX oproti loňsku poklesl, i když je to pokles zanedbatelný, co je ale na tomto jevu podstatné je fakt, že dva z osmi komerčních startů SpaceX byly pro sebe sama, respektive pro Starlink. Kdyby tedy nedošlo k budování nové internetové satelitní sítě, podíl SpaceX by klesl mnohem výrazněji.

Rekord mezi nejkratšími časovými rozestupy mezi dvěma starty rakety Falcon sice v roce 2019 nebyl pokořen, ale hodnota nejkratšího rozestupu je poměrně překvapivá. Vezmeme-li v potaz malé množství startů, očekávali bychom větší časovou mezeru. Jednotlivé starty však nebyly v průběhu roku rovnoměrně rozloženy a tak se na řádku roku 2019 objevuje třetí nejkratší rozestup v tabulce. Zajímavé je, že ne jinak by tomu bylo, i kdybychom se podívali na druhý a třetí nejkratší rozestup mezi dvěma starty v minulém roce. V těchto případech to bylo jen 11 a 12 dní.

V roce 2018 chtěl Elon Musk dokázat odstartovat se stejným prvním stupněm dvakrát za dva dny. To se bohužel doposud nepodařilo a z tohoto cíle sloužícího jako spíše jako demonstrace schopností než operační nutnost nejspíš sešlo nadobro. Ve skutečnosti jsou rekordní rozestupy mezi dvěma starty z jedné rampy mnohem delší, i když na poměry dnešní kosmonautiky jsou stále nesmírně krátké. V roce 2019 byl pokořen čtyři roky starý rekord z floridského kosmodromu na Mysu Canaveral, a to konkrétně o dva dny. Zároveň se rampa LC-40, která je nejpoužívanější startovní rampou SpaceX stala celkovým vítězem této kategorie.

Tento graf pro některé může být překvapením. Jak je možné, že se v minulém roce odehrálo tolik přistání prvních stupňů, když bylo misí výrazně méně a Falcon už umí spolehlivě přistávat více než dva roky? Příčiny jsou hned dvě. Ta první tkví v roce 2018, ve kterém se SpaceX ve velkém zbavovala svých starých nosičů verze Block 4, které byly používány pouze pro dva starty, přičemž po tom druhém se s nimi už nepřistávalo, i když by to zvládly. Bylo totiž na čase přejít na Block 5. Rok 2018 byl tedy na počet přistání chudý. Druhou, i když menší příčinou, jsou dva starty Falconu Heavy, během kterých přistálo hned pět prvních stupňů – čtyři postranní a jeden centrální. Ten druhý centrální stupeň je v grafu zanesen červenou barvou jako ten jediný neúspěšný. Minulý rok byl tedy co do počtu přistání prvních stupňů nejbohatším v historii.

Tato dvojice grafů zobrazuje podíl počtu přistání na pevnině a na plovoucí plošině ASDS v roce 2019 (vlevo) a celkově (vpravo). Přestože v minulém roce jeden první stupeň nepřistál, úspěšnost 94 % je velice dobrá a celková procentuální úspěšnost tím také porostla, konkrétně o tři procenta.

V tomto grafu, který vám v seriálu StatistiX představujeme teprve podruhé, můžete porovnat vývoj používání nových prvních stupňů v poměru k používání opakovaně použitých stupňů. Vůbec první raketový stupeň, který se vydal na svou druhou vesmírnou misi, odstartoval v březnu 2017. Jak je ale vidět, tato praktika se u SpaceX zakořenila velice rychle a o rok později už firma použila více „letem prověřených“ stupňů, než těch nových. Minulý rok už se nesl ve znamení provozu na bedrech finální verze Falconu 9 Block 5 a tak bychom možná mohli očekávat výraznější nárůst počtu použitých stupňů, avšak od roku 2018 došlo jen k mírnému nárůstu. Uvidíme, jestli tento pomalý trend bude pokračovat i v letošním roce, nebo dojde k nějaké výraznější změně. Co se týče celkové procentuálního podílu v celé historii SpaceX, tak za rok 2019 narostl podíl použitých stupňů o 7 procent. Jisté ale je, že výrobní tempo nových prvních stupňů rapidně kleslo. V uplynulém roce jich totiž bylo vyrobeno pouze 5, přičemž výrobní kapacita firmy je 24 kusů ročně.

Tabulka nejkratších časových rozestupů mezi dvěma starty stejného prvního stupně nám jasně ukazuje, že nejkratší časový interval mezi starty jednoho prvního stupně v uplynulém roce jen těsně nepřekonal rekord z roku 2018. Na druhou stranu se tohoto rozestupu podařilo dosáhnout hned dvěma prvním stupňům, jelikož se jedná o postranní stupně Falconu Heavy.

Sekci věnovanou prvním stupňům završujeme tabulkou s výčtem všech již použitých prvních stupňů raket Falcon s výpisem jejich misí a jejich aktuálním stavem. Pokud je v posledním sloupci uvedeno slovo „zničen“ vždy se jedná o záměrnou likvidaci stupně po jeho použití, nikoliv o nehodu. V uplynulém roce se raketový stupeň s označením B1048 jako první v historii vydal na svůj čtvrtý start a ke konci roku 2019 tak držel v tomto ohledu prvenství. Aktuálně má SpaceX k dispozici 7 letem prověřených prvních stupňů. Nejstarší z nich (B1046) poprvé letěl 11. 5. 2018.

Tento graf se na celé počínání SpaceX dívá z poněkud jiného úhlu pohledu. Při misích na nízkou oběžnou dráhu vždy druhý stupeň po uvolnění nákladu provede tzv. deorbit. Zjednodušeně řečeno, zažehne svůj motor proti směru letu, přibrzdí a spadne do atmosféry, kde shoří. Na oběžné dráze tak zbytečně nezůstává kosmické smetí v podobě velkého neaktivního tělesa. Podobný scénář se ale prozatím neopakuje při misích na dráhu přechodovou ke geostacionární. Druhé stupně po takových startech zůstávají na drahách s apogeem ve výšce několika desítek tisíc kilometrů a jejich zánik v atmosféře nastane v řádech několika měsíců až desítek let. Každý jednotlivý křížek v grafu tedy znamená kus kosmického smetí SpaceX. Zpravidla se jedná o druhé stupně, ale v uplynulém roce zde přibyly i neaktivní družice Starlink a tyče, které během startu stabilizují družice nevyužívající žádného adaptéru, ale jsou naskládány na sebe. Červené křížky pak značí nový kosmický odpad, který se na oběžnou dráhu dostal v roce 2019. V modrém kroužku jsou zvýrazněna neaktivní tělesa z květnového startu Starlinku a v zeleném kroužku pak kosmické smetí z listopadového startu. Na vodorovné ose vidíme apogeum, tedy nejvyšší bod oběžné dráhy tělesa kolem Země, svislá osa pak značí perigeum, což je naopak bod nejnižší. Na konci roku 2019 měla SpaceX na svědomí 32 kusů kosmického smetí, přičemž 11 se jich tam dostalo právě v minulém roce. Na heliocentrické oběžné dráze (mimo tento graf) se nachází druhý stupeň Falconu 9 z mise DSCOVR a také druhý stupeň Falconu Heavy s Teslou Roadster. Na druhou stranu v uplynulém roce v atmosféře zanikly dva kusy kosmického smetí v podobě druhých stupňů z misí SES-12 a Es’hail 2 z roku 2018.

Nyní bude jako vždy následovat malá sekce analyzující starty SpaceX z pohledu nás diváků. Veškeré starty SpaceX jsou totiž vysílány živě a jsou divácky velice atraktivní. Každý přímý přenos však ovlivňují okolnosti, které jej činí více či méně sledovaným. Kromě druhu vynášeného nákladu se jedná především o čas startu. Ten má na nás, jakožto diváky, dvojí vliv. Jednak určuje, ve kterou denní dobu můžeme přenos sledovat, a dále také jedná-li se o start denní nebo noční. Oba tyto faktory se pak mohou různě kombinovat vzhledem k tomu, že se startuje z různých časových pásem a v průběhu všech ročních období.

Levý graf zobrazuje situaci v roce 2019, zatímco pravý graf zahrnuje všechny mise SpaceX, tedy i starty Falconu 1. Denní start je pro diváky zpravidla atraktivnější, jelikož za bezoblačného počasí je možné raketu sledovat velkou část jejího letu. Noční starty jsou naopak vizuálně atraktivní před startem a během něj, avšak jakmile raketa opustí osvětlenou rampu, už toho bohužel není moc k vidění. Poměr denních a nočních startů v roce 2019 pro nás diváky patřil k těm horším, jelikož více než polovina raket startovala v noci. V celkovém součtu pak denní starty ale stále vedou.

Kromě rozlišení mezi denními a nočními starty je také důležité podívat se na konkrétní časy startů, jelikož ty často rozhodují o tom, zdali se vůbec na start budeme moci dívat. Z tohoto hlediska jsou obecně nejvhodnější starty v pozdějších odpoledních hodinách středoevropského času, kdy je většina z nás už po práci a zpravidla nám ve sledování nic nebrání. Z přehledu jasně vidíme, že rok 2019 k nám opravdu nebyl vůbec přívětivý. Nejenže byla více než polovina startů nočních, ale většina z nich se odehrála pozdě v noci našeho času. Pouhé tři starty za celý rok byly v příjemných odpoledních a večerních hodinách. Ani to však skalní fanoušky neodradí od toho si na atraktivní start přivstat a sledovat jej živě.

Další vyčerpávající díl seriálu StatistiX je u konce a ten příští vyjde opět v lednu následujícího roku. Letos se můžeme těšit jak jinak než další kosmická „nej“ nebo poprvé v podání SpaceX. Měli bychom být svědky prvního startu Crew Dragonu s posádkou, prvních letů prototypů Starship do velkých výšek, nasazení zásobovacího Dragonu 2, startů několika stovek dalších družic Starlink a mnoho dalšího. Přejme SpaceX mnoho úspěšných startů, minimum překážek a žádné havárie.

zdroje informací:
http://www.spacex.com/
http://space.skyrocket.de/
http://www.planet4589.org/
http://www.spacelaunchreport.com/
http://www.n2yo.com/
http://stuffin.space/
https://en.wikipedia.org/wiki/
http://forum.kosmonautix.cz/forum/

zdroje obrázků:
https://www.flickr.com/photos/spacex/
https://twitter.com/cygnusx112
https://www.youtube.com/watch?v=WxH4CAlhtiQ
https://www.youtube.com/watch?v=WxH4CAlhtiQ
https://www.flickr.com/photos/spacex/