Společnost Rocket Lab oznámila 8. dubna, že během příští mise rakety Electron dojde k mimořádně zajímavé události. Společnost se pokusí dostat první stupeň z kosmického prostoru zpět do atmosféry – stupeň tak bude muset při vstupu do atmosféry zpomalit z více než osminásobku rychlosti zvuku, načež stupeň přistane do oceánu. Tato komplexní mise bude důležitým krokem na cestě k tomu, aby se z Electronu stal první opakovaně použitelný malý kosmický nosič, který tak umožní zkrácení doby mezi starty s malými družicemi. Mise pojmenovaná „Running Out of Toes“, tedy něco jako „Dochází nám prsty“, bude 20. startem rakety Electron a zatím je plánována na květen letošního roku. Půjde o teprve druhý ze tří plánovaných pokusů o přistání prvního stupně do oceánu.

První stupeň rakety Electron po přistání na hladině oceánu
Zdroj: https://mk0spaceflightnoa02a.kinstacdn.com/

Jakožto náklad mají být při této misi vyneseny dvě družice firmy BlackSky, které se zařadí do firemní družicové sítě určené ke snímkování zemského povrchu. Zatímco druhý stupeň Electronu doručí tyto družice na oběžnou dráhu, první stupeň vykoná sérii komplexních manévrů, které jsou navrženy tak, aby stupeň přečkal extrémní teplo a také síly, které na něj budou působit při vstupu do atmosféry během návratu na Zemi.

Když stupeň dosáhne zmíněného osminásobku rychlosti zvuku, tak se při návratu do atmosféry ohřeje vzduch v jeho okolí až na 2400 °C, čímž vznikne horké plazma, které kolem vracejícího se stupně vytvoří červenooranžovou záři. Jelikož první stupeň bude v tuto chvíli orientován motory napřed, zažije hlavní nápor extrémního tepla právě devítka 3D tištěných raketových motorů Rutherford. Pro přečkání spalujícího žáru bude tento první stupeň vybaven tepelným štítem, který bude chránit motory a usměrňovat působení plazmatu mimo stupeň. Poté, co se dostane do hustých vrstev atmosféry, vystřelí první stupeň výtažný padák, který pomůže zahájit další fázi zpomalování a stabilizace sestupu. Když se stupeň dostane do podzvukové rychlosti, vystřelí kruhový padák, který dále zpomalí klesání a připraví tak stupeň na dosednutí do oceánu. V dopadové oblasti asi 650 kilometrů od vzletové rampy LC-1 už bude čekat loď od firmy Rocket Lab, která připluje ke stupni a zajistí jej pro přepravu do výrobního střediska firmy, kde proběhne inspekce.

Vizualizace namáhání prvního stupně rakety Electron při vstupu do atmosféry.
Zdroj: https://www.youtube.com/

Činnosti plánované na misi „Running Out of Toes“ navazují na první pokus firmy Rocket Lab o záchranu stupně při misi „Return to Sender“, která proběhla v listopadu 2020. Při ní se firmě podařilo vypustit padákový systém a napoprvé také vylovit stupeň z vody. Ačkoliv se nepočítalo s jeho znovupoužitelností, stala se Rocket Lab teprve druhou soukromou firmou, která zachránila urychlovací stupeň orbitální rakety, který dosáhl kosmického prostoru. Mise „Running Out of Toes“ má za cíl ověřit poznatky z prvního pokusu a také otestovat vylepšené systémy včetně pokročilého tepelného štítu.

Detail simulace v okolí motorové sekce.
Zdroj: https://www.youtube.com/

„Znovupoužitelnost je složitý úkol pro každý kosmický nosič, ale pro malé rakety je to mimořádně komplexní výzva. Mise Return to Sender prokázala, že opravdu dokážeme vrátit stupeň Electronu z kosmického prostoru. Teď to bude o validaci dat z průchodu atmosférou na druhý pokus a také se pokusíme nasadit pokročilé systémy, které nám umožní dosáhnout schématu start – zachycení – opakování,“ říká šéf firmy Rocket Lab, Peter Beck a dodává: „Electron je v tuhle chvíli druhou nejčastěji používanou americkou raketou. Znovupoužitelnost nám umožní dále zvýšit startovní kadenci, čímž poskytneme zákazníkům možnost startovat na vyžádání.“

Poté, co budou letos dokončeny testy dosednutí do oceánu, se chce firma Rocket Lab přesunout k finální fázi celého záchranného programu – zachycení stupně během jeho klesání. K tomuto zachycení by měl sloužit vrtulník. Firma ale chce tuto metodu používat pouze u své malé rakety Electron. Kromě toho pracuje na větším nosiči Neutron, který má sázet na motorické přistávání. Raketa schopná vynášet na nízkou oběžnou dráhu osmitunová břemena bude mít první stupeň, který při návratu do atmosféry zažehne své motory, aby zpomalil sestup. Ve finále pak vyklopí nohy a vertikálně motoricky dosedne na mořskou plošinu.

Přeloženo z:
https://www.rocketlabusa.com/

Zdroje obrázků:
https://pbs.twimg.com/…/El1mDCWU0AAxE9K?format=jpg&name=4096×4096
https://mk0spaceflightnoa02a.kinstacdn.com/…/EnQkqi-VkAApU8n.jpeg
https://www.youtube.com/watch?v=joONWIGtcdY