Když se něco podaří poprvé, je to vždy velká sláva. Ale až ve chvíli, kdy se danou věc podaří zopakovat, můžeme začít mluvit o tom, že to poprvé nebyla náhoda. Vždyť nezávislé ověřování výsledků je jedním ze základních pilířů vědecké práce. SpaceX vynesla 31. března na oběžnou dráhu telekomunikační družici SES-10 a při této misi poprvé v historii použila již jednou letěný první stupeň. V těchto dnech se chystá další mise, která opět využije letem prověřený stupeň – je proto čas se v našem tradičním článku podívat na celou misi podrobněji.

Včera, když hodiny ukazovaly 25 minut po středoevropské půlnoci, se na floridské rampě 39A zapálilo devět motorů Merlin a SpaceX tak dokončila statický zážeh – tradiční zkoušku, která završuje simulaci předstartovních úkonů před každým startem Falconu 9. K zážehu mělo původně dojít už v úterý, ale vlivem různých faktorů došlo k jeho odkladu nejprve na středu a pak na další den. Odklady statického zážehu společně se špatnou předpovědí počasí pro víkend na Floridě znamenaly odklad startu, který byl původně plánován na sobotní večer.

SpaceX před zážehem natankovala raketu 500 tunami paliva a okysličovadla, natlakovala nádrže a vše probíhalo stejně, jako kdyby se mělo startovat. Zážeh, který trval skoro sedm sekund, měl ověřit, zda motory fungují správně. SpaceX několik desítek minut prováděla základní rychlou analýzu dat, aby mohla na Twitteru oznámit, že zážeh byl úspěšný a start je momentálně naplánovaný na 19. června 20:10 našeho času. Počítačoví experti zatím prováděli podrobnější rozbory nasbíraných údajů a meteorologové na základě předpovědi počasí varovně zvedli prst a varují před bouřkami.

Static fire test of Falcon 9 complete—targeting June 19 launch of BulgariaSat-1 from historic Pad 39A pic.twitter.com/sndsLhKtwA

— SpaceX (@SpaceX) June 15, 2017

Samotné přípravy na start začaly už před několika měsíci, kdy jednou použitý první stupeň i zbrusu nový horní stupeň opustily výrobní závod v kalifornském Hawthorne a podstoupily testování na texaské základně Mc Gregor, načež zamířily na Floridu. Jen pár hodin poté, co z rampy 39A odstartoval Falcon 9 s jedenáctou operační lodí Dragon, zamířil první stupeň B1029 zamířil do montážní haly HIF, kde byl připojen k novému druhému stupni a začala příprava na statický zážeh.

Falcon 9 po statickém zážehu absolvoval tradiční proces odčerpání paliva z nádrží, sklopení do horizontální polohy a převozu do montážní haly HIF. Tady se k hornímu stupni připojí aerodynamický kryt ukrývající družici BulgariaSat-1. V neděli by se měla celá sestava na rampu 39A vrátit – podstoupí zde několikahodinovou přípravu a pokud všechny kontroly dopadnou dobře, bude možné vydat povolení k zahájení tankování. Start plánovaný na 20:10 našeho času bude začátkem dvě a půl minuty dlouhé práce prvního stupně, po kterém převezme službu stupeň horní. Jeho jediný motor Merlin 1D Vac při svém prvním zážehu dosáhne dočasné parkovací dráhy, načež se na několik minut vypne. Horní stupeň poletí setrvačností vstříc rovníku, kde se zapálí podruhé. Tento kratší zážeh udělá z doposud téměř kruhové oběžné dráhy elipsu s nejvyšším bodem ve výšce téměř 36 000 kilometrů. K oddělení družice BulgariaSat-1 od horního stupně by mělo dojít zhruba půl hodiny po startu.

Největší pozornost si při této misi zaslouží první stupeň, který už jednou letěl. Konkrétně k tomu došlo v lednu letošního roku, kdy se SpaceX vracela do služby po nehodě ze září 2016. Falcon 9 tehdy vynášel z Vandenbergovy základny v Kalifornii první desítku nových družic pro systém Iridium. První stupeň s výrobním číslem #1029 byl doplněn zbrusu novým horním stupněm, přičemž raketa bude mít za úkol dopravit náklad na dráhu přechodovou ke geostacionární.

Ale vraťme se ještě do poloviny ledna – první stupeň se po oddělení od stupně druhého vydal směrem k mořské plošině a zaznamenal tak historicky první úspěšné přistání na plošinu Just Read The Instructions zakotvenou v Tichém oceánu – všechna dřívější úspěšná přistání proběhla v Atlantiku při startech z Floridy. Plošina o několik dní později připlula do přístavu v Los Angeles a už tady začala příprava na jeho další použití. Pokud se pondělní start podaří (a my tomu pevně věříme), stane se tento stupeň první raketou, která startovala jak ze západního, tak i z východního pobřeží.

Při aktuálním startu se první stupeň pokusí přistát na na plošině Of Course I Still Love You, která zakotví v Atlantiku několik set kilometrů od pobřeží Floridy. Start a přistání této mise jsou velmi důležité, jelikož firma SpaceX pomalu roztáčí kola znoupoužitlenosti, přičemž tento proces by měl v budoucnu vést ke snížení nákladů na start. K tomu je ale potřeba, aby opakovaně použité rakety létaly bezpečně a aby se klienti nebáli na ně posadit své náklady.

Zákazníci v současné době při využití letěného stupně trochu ušetří, ale hlavně jim SpaceX nabízí možnost poskočit v nabitém harmonogramu výrazně dopředu, což je i případ BulgariaSat-1. Takový bonus je logický – výroba prvních stupňů je časově náročná a jelikož SpaceX drží tempo jednoho startu za +/- 14 dní, umožňuje zařazení použitého kusu získat alespoň trochu času navíc pro výrobu dalších exemplářů pro příští mise.

Při svém druhém výletu do míst, kde zemská atmosféra postupně přechází do vesmírné prázdnoty, zažije stupeň větší namáhání, protože lety na dráhu přechodovou ke geostacionární vyžadují od prvního stupně, aby dosáhl vyšší rychlosti, což se pak projevuje na silách, které na něj působí při návratu. První znovupoužitý stupeň při své první misi letěl na nízkou oběžnou dráhu a vracel se na pevninu, při opakovaném použití mířila raketa na dráhu přechodovou ke geostacionární. I v tom můžeme vidět změnu oproti současné misi.

Aktuální první stupeň při své první misi také letěl na nízkou dráhu, ale náklad byl těžký a musel přistát na mořské plošině. Nyní poletí na dráhu přechodovou ke geostacionární a pokusí se podruhé přistát na plošině, což se ještě nikdy nestalo. Plošina Of Course I Still Love You bude kotvit zhruba 680 kilometrů od pobřeží a k dosednutí by mělo dojít zhruba osm minut po startu.

Výrobce BulgariaSat-1, společnost Space Systems/Loral dostala zakázku na tuto družici v podobně kompletního „balíčku“ – měla tedy zajistit nejen výrobu, ale i testování, start a zprovoznění družice na oběžné dráze, načež dojde k předání funkčního produktu zákazníkovi. Zástupci Space Systems/Loral zahájili jednání se SpaceX ohledně vynesení BulgariaSat-1 ještě před úspěšným startem SES-10, přičemž jednání byla definitivně stvrzena krátce po historicky prvním znovupoužití. V tu chvíli bylo rozhodnuto, že BulgariaSat přeskočí dlouhou frontu zákazníků a posune se v harmonogramu výrazně blíže k současnosti.

Družice BulgariaSat-1 váží téměř čtyři tuny a na palubě nese 32 transpondérů v pásmu Ku. Bude schopna zajistit přenos televizních kanálů ve vysokém i ultravysokém rozlišení. Projekt za 235 milionů dolarů vznikal 12 let a jde o první bulharskou telekomunikační družici. BulgariaSat vlastní společnost Bulsatcom, což je jednička na bulharském trhu placených televizních kanálů – zákazníkům kromě více než stovky televizních stanic nabízí i připojení k internetu.

O tom, že družici pro tuto firmu vyrobí společnost Space Systems/Loral, bylo rozhodnuto v roce 2014, kdy výrobce oznámil, že použije osvědčenou platformu SSL-1300, která je již delší dobu spolehlivým základem mnoha družic na geostacionární dráze. Platforma SSL-1300 je velmi flexibilní a umožňuje vznik satelitů s výkonem 5 – 18 kW a hmotností 2200 – 6700 kg s 12 – 150 transpondéry (při použití optimalizace jich může být i více!). Platforma byla představena na konci 80. let, ale od té doby se postupně modernizuje každé dva roky.

BulgariaSat-1 je vybaven středně výkonnými solárními panely – jsou dva a každý tvoří tři výklopné díly. Dohromady dodají družici až 10 kW elektrické energie pro řízení všech palubních systémů. Přebytky energie se uloží do palubních baterií a o stabilizaci v prostoru se postarají navigační senzory a gyroskopy. Družice disponuje chemickým motorem R-4D-11, který se použije pro dosažení geostacionární dráhy a její udržování, s čímž mu pomůže několik malých korekčních trysek. Platforma SSL-1300 umožňuje integrovat i dodatečný iontový pohon, ale není jisté, zda toho bylo v tomto případě využito.

Motor R-4D-11 spaluje směs monometylhydrazinu a dimeru oxidu dusičitého, přičemž generuje tah 490 N. Motor měří na délku 55 centimetrů, jeho průměr je 28 centimetrů a váží 3,63 kg. Specifický impuls motoru je 312 s, poměr tahu vůči váze vychází na 13,7 a tlak ve spalovací komoře dosahuje 0,69 MPa. Jako historickou perličku můžeme uvést, že původní motor RD-4, ze kterého R-4D-11 vychází, vznikl pro potřeby programu Apollo, kde plnil úlohu stabilizačních trysek na servisním modulu i na lunárním landeru.

Družice bude data na Zemi odesílat (downlink) na frekvencích 11,3 – 12,6 GHz a opačným směrem (uplink) při použití 33 MHz transpondéru v rozmezí 17,3 – 18,1 GHz a při použití 36 Mhz transpondérů v rozpětí 13,2 – 14,1 GHz. BulgariaSat-1 vytvoří dvě zóny pokrytí – jedna pro Balkán a druhá pro Evropu. Balkánská zóna bude mít střed v Bulharsku a pokryje i okolní státy – od Kréty na jihu až po jižní Polsko na severu – součástí zóny tedy bude i Slovensko, nebo Rakousko a zóna dosáhne až do oblasti Bosporu. Evropská zóna pochopitelně pokryje i Balkán a přidá k němu i většinu západní a střední Evropy, přičemž na východě dosáhne až ke Kaspickému moři. Očekává se, že družice by měla fungovat po dobu 15 let, přičemž zásoby paliva v nádržích vystačí na 20 let provozu.

Pondělní start je v mnoha ohledech zajímavý, ale sluší se připomenout, že jde o první korálek na šňůrce tří očekávaných startů v podání SpaceX v časovém horizontu pouhých tří týdnů! 19. června má startovat BulgariaSat-1 z Floridy, už 25. června bychom se měli dočkat vynesení druhé desítky družic Iridium NEXT z Vandenbergovy základny a dva týdny po Bulgariasatu by měl Falcon 9 z Floridy vynášet těžkou komunikační družici Intelsat-35e. Bude to opravdu hodně zajímavé období.

Zdroje informací:
http://spaceflight101.com/
http://spaceflight101.com/

Zdroje obrázků:
http://spaceflight101.com/…/uploads/sites/157/2017/06/DCZYUMZUIAAd1lW.jpg
https://upload.wikimedia.org/…/1000px-Flag_of_Bulgaria.svg.png
https://scontent-frt3-1.xx.fbcdn.net/…92723223248f5fb4db6c591bc41dab83&oe=59E7E8AD
http://spaceflight101.com/…/uploads/sites/157/2017/05/bsimage1x.jpg
https://c1.staticflickr.com/1/529/32312420015_6b2996401c_k.jpg
https://c1.staticflickr.com/1/745/32394687645_ff91b215c9_k.jpg
https://c1.staticflickr.com/1/658/32394688795_55a9873ea7_o.jpg
https://c2.staticflickr.com/6/5518/31579784413_c9ba7bf1b7_k.jpg
http://spaceflight101.com/…/uploads/sites/157/2017/05/Picture-BulSat-1_preview.jpg
http://spaceflight101.com/…/uploads/sites/157/2017/05/bulgariasat-1.jpg
http://spaceflight101.com/…/uploads/sites/157/2017/05/BulSat_1-117-032_Fotor_preview.jpg
http://spaceflight101.com/…/uploads/sites/157/2017/05/coverage_balkan_inline.jpg