Jednou z nejpalčivějších otázek nejbližších týdnů, která láme hlavu mnoha fanouškům kosmonautiky, jsou spekulace o tom, zda SpaceX stihne premiéru své těžkotonážní rakety Falcon Heavy ještě v letošním roce. V minulých měsících se sice zdálo, že už se to nestihne, ale události z posledních týdnů včetně náznaků ze samotné firmy naznačují, že by se to přece jen mohlo podařit. Aktuálně to podle webu nasaspaceflight.com vypadá, že bychom se startu mohli dočkat na konci prosince, což je termín opravdu na hraně, ale naděje, že letos uvidíme start nové nejsilnější rakety současnosti, stále žije. Téměř jisté je, že do konce roku uvidíme fotky sestaveného kolosu na startovní rampě.

Na aktuálně používané rampě LC-39A proběhne ještě jeden start Falconu 9, tedy mise Zuma a pak už začnou její úpravy pro Falcon Heavy, zatímco Falcony 9 se přesunou na opravenou rampu 40. Důležité je, že už v polovině prosince by mohl přijít statický zážeh Falconu Heavy. Je tedy docela pravděpodobné, že minimálně tuhle událost bychom ještě letos zažít mohli. Start samotný má podle momentálního stavu termín ne dříve než 29. prosince, což už je skutečně šibeniční termín. Navíc v souvislosti s opatrností, která se s novými raketami vždy pojí, můžeme spekulovat, že případný odklad posune tento start na začátek roku 2018.

Termín startu Falconu Heavy se v poslední době odsouval hlavně kvůli nepřipravenosti rampy 40. Její rekonstrukce měla být hotová v srpnu, ale máme tu začátek listopadu a stále se létá z rampy 39A. Ta ale má být v budoucnu určena právě pro Falcony Heavy a mise pro NASA – souhrnně tedy pro projekty, které potřebují více času na přípravu. Všechny klasické komerční mise má odbavovat rampa 40. V letošním roce SpaceX provedla již 12 startů z této historicky velmi významné rampy a do konce roku by odsud měly odstartovat ještě dvě mise – otazníky opředený projekt Zuma a premiérový Falcon Heavy.

V současné době se již všechny tři „první stupně“ i horní stupeň pro tuto vyhlíženou misi nachází v montážní hale HIF (Horizontal Integration Facility), která leží v těsné blízkosti rampy 39A na Kennedyho středisku na Floridě. Společnost jim dělá nový první stupeň Falconu 9 pro misi Zuma, která má startovat zhruba za dva týdny (startovní okno se otevře 16. listopadu ve 2:00 a zavře se o dvě hodiny později). Jakmile Zuma odstartuje, Falcony se přesunou na rampu 40, kterou po rekonstrukci otevře start Falconu 9 s lodí Dragon na misi CRS-13 – mimochodem půjde o první znovupoužití prvního stupně rakety v misi pro NASA! K tomuto startu by mělo dojít ne dříve než 4. prosince.

Jakmile se přesune provoz na rampu 40, bude možné provést finální úpravy, které jsou potřebné pro odbavení Falconu Heavy. Jde především o změny konfigurace zařízení TEL (Transporter/Erector/Launcher), které převáží raketu mezi hangárem HIF a rampou a také se stará o její vztyčení do vertikální polohy a před startem zajišťuje propojení nosiče s rampou.

Podle informací z uzavřené sekce L2 na webu nasaspaceflight by tyto úpravy TELu měly obsahovat řezání konstrukce a svařování, ale také vedení nové kabeláže, která bude potřeba pro systém Tail Service Mast (TSM). Dále se budou demontovat východní a západní „čelist“, které pomáhají při statickém zážehu a před startem držet raketu Falcon 9. Zapomínat nesmíme ani na instalaci nových kabelů a potrubí. Dvě výše zmíněné čelisti se musí odstranit, protože jejich pozice koliduje s pozicí bočních urychlovacích bloků Falconu Heavy. V současné době jsou tyto čelisti umístěné na jakýchsi záslepkách, které jsou připojené ke konstrukci TELu – jejich odstranění vytvoří potřebné otvory pro odvod spalin z bočních stupňů obří rakety.

Jelikož bude Falcon Heavy hodně těžký, potřebuje vzpěry, které jej budou na rampě podpírat. Dvojice těchto vzpěr se připojí na stejná místa konstrukce TELu, kde jsou nyní západní a východní čelist ( to jsou ty, které se musí odstranit). Je ale potřeba říct, že tyto vzpěry nebudou sloužit jako čelisti – jedná se spíše o jakési podstavce, na jejichž horní části budou ležet držáky spojující centrální stupeň s bočním – viz přiložený obrázek.

Tyto zbývající práce zakončí přestavbu TELu, která probíhá už několik měsíců. Ještě na začátku léta SpaceX avizovala, že k úpravám potřebuje šedesát dní. Původně se sice zdálo, že úpravy budou moci začít, až se rampa 39A přestane používat. Postupně se ale ukázalo, že SpaceX využívá pauzy mezi jednotlivými starty k průběžným změnám. V tomto směru hodně pomohla červnová pauza vynucená odstávkou celého floridského kosmodromu.

Práce, které zbývají udělat, by měly podle informací ze sekce L2 z 18. října zabrat zhruba 21 dní, přičemž dnes může být toto číslo ještě nižší, protože SpaceX možná ještě provede nějaké úpravy mezi nedávno odbavenou misí KoreaSat 5A a startem mise Zuma. Je jasné, že nedojde k demontáži dvou čelistí, ale SpaceX by ráda do té doby dokončila instalaci TSM pro Falcon Heavy.

Pro každý postranní stupeň jsou potřeba hned dva TSM – jeden přivádí palivo (letecký petrolej) a druhý se stará o dodávky okysličovadla (kapalného kyslíku). Pokud se podaří nainstalovat čtyři TSM pro Falcon Heavy před misí Zuma, zkrátila by se přestavba o několik dní – zbývalo by jen vyříznout záslepky, odstranit dvě čelisti a přivařit nové vzpěry. Zapomínat ale nesmíme na velké finále, tedy nové palivové a elektrické rozvody – suma sumárum práce na týden a půl.

Jakmile bude TEL připraven, vstoupí SpaceX do testovací a ověřovací fáze nové neozkoušené rakety. Tyto zkoušky začnou skládáním všech tří prvních stupňů dohromady a jejich připojováním k TELu. Bude to vůbec poprvé, kdy se tři stupně Falconu spojí do jednoho celku – všechny tyto operace proběhnou uvnitř hangáru HIF, ale třeba se dočkáme nějakých oficiálních fotek. Po dokončení této primární testovací fáze se sestavený Falcon Heavy bez aerodynamického krytu vydá na rampu 39A.

A tady pozor! Podle současného plánu, který je dostupný v sekci L2, by k tomuto vývozu mohlo dojít už na konci listopadu! Na rampě pak Falcon Heavy podstoupí další kolečko zkoušek, při kterých se bude ověřovat kompatibilita rakety se systémy rampy. Postupně se testy přelijí do další fáze, která se označuje jako WDR (Wet Dress Rehearsal). Tato zkratka je fandům SpaceX velmi dobře známá, protože tento proces probíhá před každým startem Falconu 9 a obnáší kompletní simulaci předstartovních příprav.

Falcon Heavy ale bude neozkoušená raketa, takže SpaceX momentálně plánuje provést WDR hned dvakrát. Při WDR 1 by mělo dojít ke kompletnímu naplnění všech tří prvních stupňů i stupně horního leteckým petrolejem a kapalným kyslíkem. Celý proces budou kontrolovat senzory a nasbíraná data poslouží k další analýze. Po kompletním natankování rakety by mělo dojít k odčerpání obsahu nádrží, aby specialisté měli dostatek času na vyhodnocení nasbíraných údajů o chování systémů v raketě i na rampě samotné.

Informace ze sekce L2 však nevylučují, že pokud se během WDR 1 neobjeví žádné problémy, mohl by řídící tým hned při této zkoušce přistoupit k velkému finále, tedy statickému zážehu všech tří stupňů najednou. Bylo by to vůbec poprvé, kdy by se v jednu chvíli zapálilo 27 motorů Merlin – až doposud se jednotlivé stupně testovaly odděleně. Aby se předešlo tahovému krutu, tedy situaci, kdy by tah motorů způsobil rotaci rakety, která by mohla zničit tzv. octaweb centrálního stupně, ve kterém jsou usazeny motory Merlin, dojde k jejich zapálení postupně.

U klasického Falconu je zážeh simultánní, ale u Falconu Heavy budou zážehy lehce posunuté – jde jen o zlomky sekund, což však stačí. Ostatně u raketoplánů se motory také zapalovaly postupně – vždy po 120 milisekundách. V případě Falconu Heavy se budou motory zapalovat po dvojicích až do chvíle, kdy bude hořet všech 27 pohonných jednotek.

Oficiální plán však počítá s tím, že WDR 1 bude opravdu jen zkouška kompletního natankování rakety. Následovat by měla zkouška WDR 2, při které proběhne stejný proces tankování a pokud se neobjeví žádný problém, přijde statický zážeh. Podle současného plánu by k tomu mělo dojít okolo 15. prosince.

SpaceX nasbírala za poslední roky značné zkušenosti se zapalováním a průběhem hoření devíti motorů Merlin – každý první stupeň podstupuje před odesláním na startovní rampu statický zážeh na základně McGregor. Tento zážeh trvá stejně dlouho, jako kdyby stupeň letěl do vesmíru. Před samotnou misí následuje několikasekundový zážeh na startovní rampě, takže při startu se vlastně stupeň zažehne potřetí. Ale zážeh 27 motorů je něco jiného – pokud pomineme nepříliš úspěšnou sovětskou raketu N-1 s 30 motory na prvním stupni, tak na světě neexistuje žádná kosmická firma, která by měla zkušenost se zážehem takového množství motorů na jednom stroji.

Postranní bloky pro premiérovou misi Falconu Heavy tvoří stupně, které již jednou do vesmíru letěly a dokázaly přistát – jde o stupně B1023 a B1025, které vynášely mise Thaicom-8 a CRS-9. Centrální stupeň je nový a nese označení B1033. Všechny tři stupně podstoupily v minulých měsících statické zážehy na základně McGregor. Jak už zaznělo výše, zážehy tu probíhaly postupně, protože na texaské základně není vybavení, které by dokázalo najednou pojmout více než jeden stupeň Falconu. To znamená, že SpaceX zatím nemá úplně kompletní představu o chování systémů při zážehu 27 motorů na jedné raketě. Mají sice k dispozici počítačové modely, ale skutečné údaje nenahradí nic.

Jakmile bude statický zážeh dokončený, dojde k vyprázdnění nádrží a opět se budou velmi důkladně studovat všechny nasbírané údaje, což se ostatně dělá i po běžném statickém zážehu Falconu 9. Analýza dat pomůže operačním týmům rozhodnout se, zda dojde k třetímu WDR a druhému statickému zážehu. Dá se očekávat, že v této otázce bude mít své slovo i sám Elon Musk.

Vyloučené ale nejsou ani další dodatečné zkoušky, přičemž se nemusí jednat jen o statický zážeh. Pokud se ukáže, že SpaceX potřebuje další údaje a testy, přistoupí k jejich provedení mezi prvním statickým zážehem a termínem startu. Co se týče druhého statického zážehu, tak pokud bude z jakéhokoliv důvodu potřeba, mohlo by k WDR 3 dojít okolo 20. prosince. Pokud by WDR 2 a první statický zážeh poskytly dostatek údajů, vydal by se Falcon Heavy zpět do montážní haly HIF, kde se spojí s aerodynamickým krytem. Ten bude ukrývat náklad, který stále neznáme.

O několik dní později se již kompletní raketa vydá na rampu 39A a pokud se vše podaří, mohli bychom se 29. prosince dočkat startu. Je ale potřeba říct, že tohle datum je pouze orientační a SpaceX připouští jeho pohyb, ale oběma směry! Kromě odkladu bychom se tedy mohli dočkat i uspíšení podle průběhu příprav a zkoušek. Reálně se tak můžeme bavit o možnosti odstartovat mezi 20. a 31. prosincem. Samozřejmě pak v úvahu připadá i začátek ledna roku nadcházejícího.

Při startu vyvine Falcon Heavy tah 2,326 milionu kg a při své cestě vstříc obloze se stane nejsilnější raketou současnosti. Už tak sledovaná mise bude okořeněná tím, že centrální stupeň se pokusí o přistání na mořské plošině, zatímco postranní bloky by měly téměř souběžně přistát na pevnině. Pokud se tedy všechno podaří, mohli bychom se dočkat krásného, byť lehce opožděného, vánočního dárku.

Zdroje informací:
https://www.nasaspaceflight.com/

Zdroje obrázků:
http://spaceflight101.com/wp-content/uploads/2017/02/2745466_orig.jpg
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/11/SpaceX_Falcon_Heavy_schedule_delays.png
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/2015-3368.jpg
https://i.imgur.com/kzEN0Kj.jpg
https://www.nasaspaceflight.com/…/Screen-Shot-2017-11-01-at-12.41.04-350×214.png
https://www.nasaspaceflight.com/…/Screen-Shot-2017-11-01-at-12.50.14-350×236.png
http://i.imgur.com/EuekDyk.jpg
https://scontent-vie1-1.xx.fbcdn.net/…10156477249620131_4740423486736083826_o.jpg
https://forum.nasaspaceflight.com/…dlattach;topic=40053.0;attach=1112356;image
https://c6.staticflickr.com/8/7420/26814484893_f8051c07f9_k.jpg
https://www.nasaspaceflight.com/…2017-04-12-at-11.35.37-350×224.png
https://c.slashgear.com/wp-content/uploads/2017/08/falcon-heavy.jpg