Francouzská společnost MaiaSpace je na dobré cestě k tomu, aby se stala prvním evropským poskytovatelem orbitálních startů, který přivede na trh znovupoužitelné nosiče. Firma pevně směřuje k tomuto cíli tím, že využívá existující technologie a optimalizuje rozhodnutí o designu, aby zůstala konkurenceschopná. Portál NASASpaceflight si promluvil s výkonným ředitelem firmy Maia Space, kterým je Yohann Leroy. Diskuse se točila kolem jejich připravovaného nosiče, který by mohl poprvé odstartovat v příštím roce. V tomto článku najdete český překlad jejich rozpravy.

„Naší misí je dostat do čtyř let na startovní rampu první evropskou znovupoužitelnou a ekologicky zodpovědnou miniraketu,“ řekl Leroy portálu NSF. Raketa pojmenovaná Maia bude schopna vynášet na oběžnou dráhu náklady s hmotností 500 – 4000 kg podle parametrů cílové dráhy. První stupeň má přistávat na mořské plošině, takže tento přístup bude podobný tomu, který známe od raket Falcon. Zmíněný čtyřletý rámec stanovený firmou by znamenal první start rakety Maia v roce 2026. Rychlé tempo vývoje je možné díky zapracování některých již dříve dostupných evropských technologií. „Nechceme znovu vynalézat kolo, ale používat technologie, které byly tam, či jinde v Evropě vyvinuty,“ říká Yohann Leroy.

Již v prvním roce projektu podstupovaly zkoušky prototypy hlavních systémů, což zvyšovalo pravděpodobnost, že se podaří dosáhnout cíle v podobě startu. V červnu 2023 proběhly kryogenní testy prvního a druhého stupně zatímco společnost ArianeGroup souběžně prováděla zkušební zážehy technologického demonstrátoru, raketového motoru Prometheus. Tento motor byl již v době vzniku MaiaSpace značně rozpracován a pro novou raketu byl přirozenou volbou. „Pokud bychom se rozhodli vyvinout si vlastní motor, nebyla by žádná šance, abychom se dostali na rampu v roce 2026,“ vysvětlil Leroy.

MaiaSpace je dceřinou společností firmy ArianeGroup a vznikla v roce 2022. Jedná se o francouzskou společnost, která považuje svou DNA za evropskou, přičemž více než polovina jejích partnerů pochází ze zemí mimo Francii. „Snažíme se spojit to nejlepší ze dvou světů. Jsme začínající společnost, ale zároveň jsme spin-offem skupiny ArianeGroup,“ říká Leroy. Oddělením od ArianeGroup se MaiaSpace stala samostatně financovanou společností, která může přijímat vlastní rozhodnutí bez omezení, která plynou ze skupinové povahy. „Vývoj naší rakety není financován z veřejných zdrojů, ale můžeme čerpat ze zkušeností a odborných znalostí mateřské společnosti,“ upozorňuje Leroy a dodává: „Jsou tu lidé, kteří se vývojem raket zabývají 40 nebo 50 let, a to nám může pomoci správně se rozhodnout a vyvarovat se chyb.“

Některé inspirace si firma vzala i od demonstrátoru Themis, který patří Evropské kosmické agentuře. Ten se také stal testovacím stanovištěm v časné vývojové fázi prototypů stupňů rakety Maia. Themis slouží primárně ke zkouškám a ověření technologií pro znovupoužitelnost prvních stupňů raket pod záštitou ESA. Poznatky z Themis se mají podle očekávání uplatnit v programu Ariane, takže Maia má výhodu, že je odvozena od části této práce.

Znovupoužitelnost byla od začátku zapracována do designu rakety Maia a firma očekává, že provede dva až tři lety za účelem demonstrace řízení prvního stupně než se pokusí o jeho přistání na mořské plošině. Funkcionality jako je otočka prvního stupně, či opakovaný zážeh raketového motoru se budou testovat na zmíněných zkušebních letech před prvním pokusem o přistání, který by mohl přijít v roce 2028. Podobně jako Falcon 9 bude i Maia disponovat přistávacíma nohama a roštovými kormidly pro navedení stupně na správné místo přistání. „Některé strategie ostatních provozovatelů raket se snaží změnit design jejich raket a zapracovat do nich znovupoužitelnost až v pozdější fázi,“ poznamenává Leroy a dodává: „Z našeho pohledu je to neoptimální. Potřebujete to zohlednit hned od začátku. Už od návrhové fáze víme, že naše raketa bude znovupoužitelná a progresivně tuto schopnost demonstrujeme.“

Raketa Maia má startovat z upravené rampy na kosmodromu CSG ve Francouzské Guyaně, kterou dříve využívaly rakety Sojuz. Tato startovní lokalita nabízí široký výběr střeleckých azimutů k severu a východu, přičemž značná blízkost rovníku přináší výhody pro starty právě východním směrem. Momentálně je kosmodrom CSG využíván evropskými raketami Ariane 6 a Vega-C, ale v budoucnu by odsud chtěli startovat i další provozovatelé – třeba PLD Space se svou raketou Miura 5, Isar Aerospace s raketou Spectrum, či Rocket Factory Augsburg se svou RFA One. „Tohle všechno pomůže ekonomice,“ říká Leroy a vysvětluje: „CSG může lépe rozdělit fixní náklady na větší počet provozovatelů a já opravdu věřím, že nám to umožní získat atraktivní podmínky.“

Z pohledu udržitelnosti a životního prostředí je recyklace startovní rampy v souladu s ekologickým přístupem MaiaSpace. Ovšem tato rampa bude stále vyžadovat drobné modifikace, než odsud bude moci Maia odstartovat. Infastruktura vybudovaná pro letecký petrolej se musí předělat, aby zvládala pracovat s bio-metanem. Pozornost vyžaduje i mechanická struktura samotné rampy. Existující budovy najdou nové využití, zatímco nový transportní a vztyčovací prostředek se již vyrábí a měl by dorazit v první polovině příštího roku. To umožní horizontální sestavování rakety v budově, kde se dříve skládaly rakety Sojuz, aby následně mohla být Maia vyvezena na rampu.

Maia bude dvoustupňový nosič s výškou 50 metrů a průměrem 3,5 metru. Na trhu by měla obsadit pozici mezi většími středně silnými raketami typu Falcon 9 a malými nosiči jako je Electron, Alpha, Vega, či Miura 5, které mají zhruba poloviční velikost. Maia má být schopna vynést 1500 kilogramů nákladu na sun-synchronní dráhu v režimu bez záchrany a nebo 500 kg v případě pokusu o přistání prvního stupně. Obě nosnosti je možné zvýšit o jednu tunu přidáním dodatečného stupně Colibri. Mise, které využijí zvýšení nosnosti díky přítomnosti rovníku pro lety na nízkou oběžnou dráhu, budou moci vážit až 4 tuny. Širokopásmové družice pro družicové konstelace, které většinou využívají tyto oběžné dráhy skloněné k rovníku o 50 – 55° kvůli optimálnímu pokrytí středních zeměpisných šířek, by mohly být potenciálními zákazníky firmy MaiaSpace.

Firmu tvoří převážně inženýři, ale výkonný ředitel rád zdůrazňuje, že filozofie společnosti se řídí obchodním myšlením. „Naším cílem není získat poslední kilogram nosnosti, který je vzhledem k velikosti rakety možný. Jde nám o to, abychom vyrobili raketu, která nám umožní být co nejvíce konkurenceschopná, vzhledem k tomu, že úspory z rozsahu nemusí nutně hrát v náš prospěch. Když se srovnáváme s těžkými nosiči, výkon je obvykle pětkrát až desetkrát nižší. V našem oboru, stejně jako v mnoha jiných, platí, že když zdvojnásobíte velikost rakety, obvykle nezdvojnásobíte náklady na její výrobu.“

Leroy si uvědomuje výhody a rychlosti letu na oběžnou dráhu, díky nimž jsou těžší nosné rakety logickou volbou pro dosavadní porce družic, a MaiaSpace již vede pozitivní rozhovory s provozovateli takových konstelací. „S nosností 4 tuny věříme, že můžeme bojovat s nedostatkem úspor z velikosti a dosáhnout nákladů na vynesený kilogram, či družici, které odpovídají nákladům, jež mohou provozovatelům těchto konstelací nabídnout těžké nosné rakety. Pokud uspějeme, můžeme se stát řešením, které jim umožní dále zvýšit tempo, jakým mohou vynášet své konstelace. Pro ně to nepředstavuje žádné dodatečné náklady, jsou to jen další možnosti vynášení, které mohou využít.“ Tento měsíc firma MaiaSpace oznámila, že podepsala dohodu s firmou Exotrail na vynesení více servisních misí Spacevan, jejichž vynášení má začít v roce 2027. Firma také jedná s různými institucemi i komerčními zákazníky z Evropy, Asie i Spojených států.

Raketu Maia bude na prvním stupni pohánět trojice motorů Prometheus a na druhém stupni najdeme jeden tento motor, který bude uzpůsoben pro chod ve vakuu. Motory Prometheus spalují kapalný bio-metan a kyslík, přičemž pro zamýšlenou znovupoužitelnost se hodí jejich schopnost měnit úroveň tahu. To se uplatní především při zpomalování prvního stupně před přistáním. „Je jednodušší přistát, když odstartujete se třemi motory namísto jednoho,“ říká Yohann Leroy a dodává: „Úroveň tahu pro přistání musí být zhruba 10% tahu během startu. Postavit raketový motor schopný snížit svůj tah o 90 % by byla velká výzva. Pokud ale váš tah při startu vytváří tři motory, můžete deseti procent tohoto tahu dosáhnout tím, že při přistání necháte jeden motor pracovat na 30 %, což je zvládnutelné snáz.“

Znovupoužitelnost je klíčem k úspěchu pro raketu o této velikosti a dává MaiaSpace obrovskou příležitost prostřednictvím přizpůsobitelné konfigurace. „Nemusíme plýtvat prvním stupněm, když se zákazník chce dostat na určitou oběžnou dráhu a potřebuje jen část výkonu rakety. V této situaci můžeme tento nevyužitý výkon využít k návratu prvního stupně zpět a snížit tak náklady na poskytnutí služby,“ uvedl Leroy. Tento přístup umožní firmě zůstat konkurenceschopnou a mít více možností ke startu. Z toho se bude učit využívat výhod vyšší startovní kadence. Stejně jako je tomu u Falconu 9, bude i u rakety Maia možné odstranit přistávací nohy a roštová kormidla, pokud ji bude čekat mise bez návratu.

MaiaSpace sází na agilní přístup k vývoji, který se běžně používá v prostředí softwarových společností. V jeho rámci se pro každou verzi návrhu vyvine a otestuje tzv. MVP alias minimum viable product  (minimální realizovatelný produkt), takže se můžete rychle učit a iterovat. Tým momentálně finalizuje druhý hlavní model rakety Maia, než přistoupí k dalšímu (finálnímu) modelu, kterým už bude letový hardware. Testovací kampaň mezistupně již probíhá na zkušební lavici. „To je specifická výzva vzhledem k tomu, že raketa bude opakovaně použitelná a nutí nás k tomu, abychom provedli separaci stupňů v menší výšce, než by tomu bylo v opačném případě. Mezi provedením kryogenních testů na prvním prototypu a vývozem nosné rakety na startovací rampu je spousta času, ale je dobrým znamením, že se to podařilo během jednoho roku,“ uvedl Yohann Leroy.

Zmíněný přístup využívající MVP znamená, že některá rozhodnutí o parametrech rakety a nápad byly zpočátku zavrženy v zájmu dodržení časového harmonogramu a včasného dosažení připravenosti k vývozu na startovní rampu. Raketa například nebude používat zahuštěné pohonné hmoty při supernízkých teplotách, které používá SpaceX u svého Falconu 9. „Jsme připraveni být jednoduší a akceptovat řešení, která nejsou z hlediska výkonu optimální, ale jakmile provedeme první start, budeme vážně uvažovat o zlepšení výkonu,“ slibuje Leroy. Tým má mnoho nápadů, které se dají zapracovat později, což je možné díky modulárnímu designu. Tato vylepšení spočívají třeba v přidání dalších motorů Prometheus na první stupeň, což by bylo mnohem jednodušší, než zvýšení nosnosti pomocí technických rozhodnutí, která by jinak byla specifická pro tuto konkrétní konstrukci. „Znovu opakuji, že úkolem není maximalizovat nosnost rakety, ale udělat ji co možná nejvíce konkurenceschopnou,“ doplňuje Leroy.

Firma MaiaSpace očekává na konci desetiletí navýšení počtu startů až k 20 ročně, přičemž by ráda opakovaně použila každý první stupeň nejméně pětkrát. Společnost nepočítá se zachraňováním aerodynamických krytů, ani s návratem stupňů na betonovou plochu u místa startu. „Penalizace nosnosti by byla mnohem vyšší, pokud by se první stupeň musel vracet na místo startu,“ popsal Leroy a dodal: „Pro tuto chvíli proto počítáme s přistáním několik set kilometrů od pobřeží Francouzské Guyany na mořské plošině.“ Ačkoliv někteří poskytovatelé mají ve vzdálenější budoucnosti plány na silnější nosiče, MaiaSpace se prozatím snaží soustředit na demonstraci svých činnosti první rakety Maia, kterou Leroy označuje jako „připravenou na budoucnost“: „S nosností 4 tuny, které můžeme dosáhnout na skloněné dráze, věříme, že můžeme úspěšně reagovat na trh širokopásmových konstelací. Chceme si ukousnout část podílu na trhu s půltunovými a jedenapůltunovými družicemi. Jejich spojením budeme schopni dosáhnout profitabilního byznysového plánu.“

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

Zdroje obrázků:
https://www.nasaspaceflight.com/…/Render-of-the-Maia-first-stage-approaching-the-landing-barge-Credit-MaiaSpace.webp
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2025/03/Render-of-the-Maia-vehicle-on-the-launchpad-Credit-MaiaSpace.webp
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2025/03/Render-of-the-Maia-vehicle-ascending-Credit-MaiaSpace.webp
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2025/03/Maia-stage-on-the-test-bench-Credit-MaiaSpace.png
https://www.nasaspaceflight.com/…Maia-first-stage-conducting-a-landing-burn-on-the-floating-barge-Credit-MaiaSpace.webp
https://www.nasaspaceflight.com/…/Render-of-the-Maia-upper-stage-in-orbit-during-fairing-jettison-Credit-MaiaSpace.webp
https://www.nasaspaceflight.com/…engine-is-tested-on-the-Thenis-reusable-stage-demonstrator-in-June-2023-Credit-ArianeGroup.png
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2025/03/Maia-prototype-stages-under-cryogenic-testing-Credit-MaiaSpace.png