12. července v 4:35 našeho času odstartovala z Vandenbergovy základny v Kalifornii raketa Falcon 9 od SpaceX. V rámci mise Starlink 9-3 mělo být na nízkou oběžnou dráhu Země vyneseno 20 kusů družic Starlink včetně 13 se schopností přímého spojení s mobilními telefony. Kvůli úniku kapalného kyslíku ze druhého stupně však druhý zážeh neproběhl a došlo k poškození raketového motoru. Družice byly vypuštěny na mnohem nižší dráhu, než byla ta plánovaná, což způsobilo, že odpor okolního prostředí ještě více snižoval jejich dráhu a přibližoval je k zániku v zemské atmosféře. Tohle všechno jsme si podrobněji popsali v článku, který na našem webu vyšel 13. července. Dnes se k tomuto tématu vrátíme, ale z trochu jiného pohledu. Nečekejte žádné nové informace o nehodě samotné, vždyť vyšetřování teprve začalo. Podíváme se spíše na to, co znamená dočasné uzemnění Falconů pro kosmonautiku jako takovou.

Falcon 9 při startu s telekomunikační družicí TurkSat 6A.
Zdroj: https://pbs.twimg.com

Rakety z rodiny Falcon se v minulých letech vypracovaly na jednoznačného tahouna nejen americké, ale celosvětové kosmonautiky. Poslední havárie za letu je potkala v roce 2015, od posledního neúspěchu (výbuch na rampě) uplynulo skoro 8 let. Falcony si připsaly 334 startů v řadě bez nehody. Rostla i jejich startovní kadence – v prvním pololetí roku 2024 tvořily starty Falconů 53 % všech orbitálních startů na celé planetě. Jinými slovy – více než každá druhá raketa vypuštěná v prvním pololetí roku 2024 k oběžné dráze byl Falcon. K vysoké spolehlivosti a startovní kadenci si přidejme ještě nízké ceny za start a najednou tu máme podmínky, ve kterých se nemůžeme divit, že SpaceX získávala kontrakty na vynášení nákladů jako na běžícím pásu – ať už od soukromých firem, či vládních agentur. Aktuální nehoda způsobila, že Falcony si budou muset dát vynucenou pauzu. Jak dlouhá bude, to zatím nikdo neví. Možná to budou týdny, možná měsíce. Federální letecký úřad bude chtít vidět výsledky vyšetřování. Teprve až když se s nimi seznámí, může povolit starty. Pojďme si nyní popsat, jaké dopady bude mít tato pauza.

27. června 2024 – Falcon 9 vynáší další porci družic Starlink a jeho 1. stupeň letí po dvaadvacáté.
Zdroj: https://pbs.twimg.com/

Komerční lety na LEO
Začneme tím nejmenším problémem. Vypouštění družic Starlink si prostě dá pauzu. Pro síť samotnou to nebude likvidační, protože už disponuje přibližně 6 000 družicemi, které mohou obsloužit zákazníky po celém světě. Služba pro zákazníky tedy bude zachována i když žádné nové družice nebudou dočasně startovat. Trochu problém to může být pro budování schopnosti komunikovat s mobilními telefony. Počet těchto družic se totiž přehoupnul přes stovku, což je na ostrý provoz stále málo. Nasazení této služby se tedy zřejmě zpozdí. Z ostatních komerčních letů raket Falcon na nízkou oběžnou dráhu Země stojí za pozornost především mise Polaris Dawn, v rámci které mělo dojít k historicky prvnímu výstupů neprofesionálních kosmonautů do volného kosmického prostoru. Tato mise si bude muset počkat, ale jelikož není vázána na žádný konkrétní termín, nebude to pro ně žádný problém. Na nízkou oběžnou dráhu měl Falcon v dalších týdnech a měsících vyrazit i s dalšími náklady – od sdílené mise Transporter-11, po snímkovací družice WorldView Legion. Ačkoliv odklady startů mohou být pro zákazníky nepříjemné, obecně se dá říct, že tady nikde není vyložený problém a klienti si na své starty jen počkají o trochu déle.

Start Falconu 9 s lodí Crew Dragon na misi Crew-7.
Zdroj: https://pbs.twimg.com/

Lety k ISS
Pokud jsem u minulé kategorie napsal, že u žádného letu nehrozí výraznější problém, tak zcela opačná situace je u letů k Mezinárodní kosmické stanici. Tady přišlo uzemnění Falconů v opravdu velmi nevhodnou chvíli. Rakety Falcon totiž v současné době zajišťují v podstatě všechny americké starty k ISS. Abychom byli konkrétní, vyjmenujeme si všechny aktuální americké kosmické lodě pro náklady a pro posádku:

• Nákladní loď Dragon 2 – Vynášení zajišťují rakety Falcon 9
• Nákladní loď Cygnus –  Dříve byla vynášená raketami Antares. Ty si však nyní daly nucenou pauzu, kdy přecházejí z ruských na americké raketové motory. Než bude k dispozici nová verze rakety, létají lodě Cygnus na raketách Falcon 9.
• Nákladní miniraketoplán Dream Chaser – Bude jej vynášet raketa Vulcan, ale zatím není jisté, kdy k tomu dojde. První exemplář miniraketoplánu s názvem Tenacity totiž nebude připraven ke startu v září, spíše později.
• Pilotovaná loď Crew Dragon – Vynášení zajišťují rakety Falcon 9
• Pilotovaná loď Starliner – Její vynášení zajišťují rakety Atlas V, ale Starliner je stále ve fázi zkoušek. Momentálně je k ISS připojena loď z pilotované testovací mise. Zatím není jisté kdy se vrátí, poté bude následovat několik měsíců trvající certifikační proces, než přijde první operační mise.

Falcon 9 startuje s kosmickou lodí Cygnus na misi NG-20.
Zdroj: https://www.elonx.cz/

Sečteno a podtrženo, západní část ISS je v současné době silně závislá na provozu raket Falcon. NASA si už dříve uvědomila riziko spočívající v tom, že většinu amerických startů k ISS obsluhuje rampa LC-39A. SpaceX proto doplnila potřebnou infrastrukturu na svou druhou floridskou rampu, SLC-40. Na riziko poškození rampy LC-39A tedy bylo pamatováno, ale nakonec udělala čáru přes rozpočet anomálie na samotném Falconu.

Jaká je momentálně situace na ISS? Z hlediska zásob bývá stanice většinou na případné výpadky připravena a obecně se dá říct, že se udržuje půlroční rezerva. 3. srpna měl Falcon 9 vynést nákladní kosmickou loď Cygnus v rámci mise NG-21, v září pak měl opět na Falconu 9 odstartovat Dragon 2 na misi CRS-31. Největší bolení hlavy ale budou mít plánovači provozu ISS s pilotovanými misemi. V současné době u ISS kotví tři pilotované kosmické lodě. První z nich je Sojuz MS-25, ve kterém se v září vrátí na Zemi Rusové Oleg Kononěnko a Nikolaj Čub (po roční misi) a Američanka Tracy Caldwell-Dyson (po půlroční misi). U ISS je připojena také loď Crew Dragon v rámci mise Crew-8. Její posádku tvoří Američané Matthew Dominick, Michael Barratt a Jeanette Epps a Rus Alexander Grebjonkin. Tento Crew Dragon se měl již v srpnu vrátit na Zemi.

Kosmická loď Starliner připojená u ISS.
Zdroj: https://images-assets.nasa.gov/

U ISS kotví také kosmická loď Starliner, která sem v rámci pilotované testovací mise CFT přivezla dvojici Barry Wilmore a Sunita Williams. Původně zde měli strávit jen zhruba týden, ale kvůli zkouškám pohonného systému se jejich pobyt prodlužuje a momentálně se zdá, že se vrátí nejdříve na přelomu července a srpna, tedy po zhruba dvou měsících na oběžné dráze. Termín návratu však zatím nebyl stanoven. Původní plány počítaly s tím, že Starliner odletí od stanice, na uvolněný dokovací port se připojí Crew Dragon z mise Crew-9 a po několika společně strávených dnech opustí ISS posádka mise Crew-8 ve své lodi. Odkládání návratu Starlineru však způsobilo, že jeho dokovací port je obsazený. Začala se proto připravovat možnost, že by se posádka Crew-8 na ISS nesetkala s Crew-9. Jeden Crew Dragon by odletěl a na jeho místo by se připojil další.

Aktuální posádka stanice ISS.
Zdroj: https://scitechdaily.com/

I tato možnost však nyní padla. Kosmické lodě nemohou zůstat u ISS nekonečně dlouho. Každá z nich má certifikaci na určitý počet dní a po této hranici už nemůže být garantován bezpečný návrat. Na druhou stranu je zapotřebí udržet stanici obydlenou. Tyto protichůdné požadavky za současné komplikované situace nebude snadné splnit. V úvahu přichází například možnost, že by posádka mise Crew-8 odletěla a po čase by stanici opustil také Starliner. V tu chvíli by na ISS pobývali pouze tři lidé, přičemž celý západní segment stanice by musela obhospodařit Tracy Caldwell-Dyson. Na září je naplánován start Sojuzu MS-26, který na stanici dopraví Alexeje Ovčinina, Ivana Vagnera a Donalda Petita. Tady se ukazuje význam mezinárodní spolupráce a dohody o vzájemném vynášení astronautů. Pokud bude v každé posádce zástupce Ruska i USA, bude vždy zaručeno, že na stanici budou mít oba hlavní segmenty zajištěnou kvalifikovanou obsluhu, která nejlépe rozumí systémům daného segmentu. Pokud by na ISS zůstal po dobu několika týdnů pouze jeden zástupce USA (Caldwell-Dyson či Petit), trpěla by tím věda. Jeden pár rukou totiž bude v první řadě zajišťovat chod stanice, její údržbu, úklid a případný servis. Na obsluhu vědeckých experimentů, které vyžadují účast astronauta, tak nezbyde čas.

Ano, posádky Sojuzu MS-25 a MS-26 se na ISS na pár dní potkají, ale tento krátký pobyt nebude dost dlouhý na to, aby vyřešil pracovní deficit v západní části stanice. Existují samozřejmě i jiné možnosti, jak se může celá situace vyvinout, ale ty už narážejí na větší či menší dodatečné komplikace. Kupříkladu prodlužování pobytu posádky mise CFT na stanici, by přidalo další dva páry rukou, takže by se věda nemusela až tolik uskromňovat, ale zase je zde riziko spočívající v ponechání Starlineru na oběžné dráze mnohem déle, než jaká byla původně plánovaná délka mise CFT.

Lety do meziplanetárního prostoru

Usazování sondy Hera do komory LEAF.
Zdroj: https://www.esa.int/

Letů mimo zemské gravitační pole sice není tolik, ale zato bývají spojeny s velmi nepříjemným limitem v podobě startovního okna. Pokud z jakéhokoliv důvodu mise nestihne v určeném časovém období odstartovat, má smůlu a musí si počkat na další příležitost, což mohou být klidně i roky. Rakety Falcon mají v dalších měsících naplánované dva významné starty do meziplanetárního prostoru. Začátkem října se otevře startovní okno pro Falcon 9, který má vynést evropskou kosmickou sondu Hera. Ta vyrazí k dvojplanetce Didymos, jejíž měsíček Dimorphos byl v roce 2022 zasažen sondou DART. Následky tohoto impaktu prozkoumá právě Hera, která si s sebou ponese i dva malé CubeSaty. Její startovní okno se otevře 7. října a k jeho uzavření dojde o 20 dní později.

Na velmi podobný termín cílí také start Falconu Heavy se sondou Europa Clipper, jejíž startovní okno se otevře 10. října. Tato sonda se vydá k Jupiteru, kam má dorazit v roce 2030 a začne studovat ledový měsíc Europa s důrazem na jeho potenciální obyvatelnost. Možná si říkáte, proč by měl mít problémy Falcon Heavy, když k havárii došlo na Falconu 9. Problém je v tom, že obě rakety používají mnoho společných systémů a právě horní stupeň, na kterém došlo k anomálii, je u obou nosičů v zásadě identický. Z tohoto důvodu se uzemnění týká také raket Falcon Heavy. Europa Clipper však kromě problémů s nosnou raketou čelí i komplikacím na straně radiační odolnosti svých součástek, která si může vyžádat odklad jejího startu na rok 2025 nebo 2026.

Europa Clipper v čisté místnosti budovy PHSF (Payload Hazardous Servicing Facility).
Zdroj: https://images.nasa.gov/

Na závěr článku se ještě podívejme na to, jak dlouho mohou Falcony čekat na návrat do služby. Pokud se podíváme do historie, tak po havárii Falconu z roku 2015 přišel další start této rakety až za půl roku (28.  června – 22. prosince), u havárie z roku 2016 pak byla pauza zhruba 4,5 měsíce (1. září 2016 – 18. ledna 2017). Pokud bychom tyto termíny aplikovali na aktuální havárii, vrátil by se Falcon do služby v lednu 2025 (havárie 2015) nebo na konci listopadu 2024 (havárie 2016). Ne vždy ale musí návrat do služby trvat tak dlouho. Příkladem mohou být rakety Electron. Selhání z roku 2020 totiž vedlo k necelé dva měsíce dlouhé pauze (4. července – 31 srpna). Havárie z poloviny května 2021 vedla k 2,5 měsíce dlouhé pauze (15. května – 29. července). Havárie Electronu z roku 2023 vedla k 3 měsíce dlouhé pauze (19. září – 15. prosince). Pokud by stejně dlouho trval návrat Falconu, pak by další start mohl přijít v polovině září až v polovině října. Bude ale pochopitelně záležet na tom, co přinese vyšetřování a jak komplexní budou nápravná opatření. Ačkoliv jsem z podstaty optimista, tady bych osobně považoval za malý zázrak, pokud bychom se dalšího startu Falconu 9 dočkali ještě během letních prázdnin.

Zdroje informací:
https://www.elonx.cz/
https://www.elonx.cz/
https://x.com/
https://www.elonx.cz/
https://en.wikipedia.org/
https://en.wikipedia.org/
https://en.wikipedia.org/

Zdroje obrázků:
https://pbs.twimg.com/media/GROM_BWa8AAFQpj?format=jpg&name=4096×4096
https://pbs.twimg.com/media/GSAm0plakAAoii1?format=jpg&name=4096×4096
https://pbs.twimg.com/media/GRFHwy7bQAAV5TV?format=jpg&name=medium
https://www.elonx.cz/wp-content/uploads/2023/07/F4dOkVLa0AALGZ0.jpeg
https://www.elonx.cz/wp-content/uploads/2024/01/GFIqahXaIAAwE1P.jpeg
https://images-assets.nasa.gov/image/iss071e265137/iss071e265137~large.jpg
https://scitechdaily.com/…Flight-Test-Members-Pose-for-Team-Portrait-scaled.jpg
https://www.esa.int/…/Hera_being_lifted_into_LEAF.jpg
https://images-assets.nasa.gov/…/KSC-20240528-PH-KLS02_0144~large.jpg