Společnost SpaceX je v oboru vesmírné dopravy stále ještě benjamínkem. Ale její ambice jsou ohromné. Od začátku své existence slibují její představitelé, v čele se zakladatelem Elonem Muskem, zásadní změnu v oboru a radikální zlevnění cest do vesmíru. Pochopitelný skepticismus pozorovatelů se firmě zatím podařilo k jejich nesmírnému překvapení úspěšně překonávat. Poprvé v září roku 2008, kdy dostala na palubě rakety Falcon 1 poprvé náklad úspěšně na oběžnou dráhu. V roce 2010 pak úspěšně poslala do vesmíru svůj těžký nosič Falcon 9, v prosinci 2015 pak dokázala jako vůbec první v historii kosmonautiky přistát s použitým prvním stupněm své nosné rakety zpět na kosmodromu. Na jaře loňského roku pak již jednou použitý stupeň znovu poslala při běžném letu zpět do vesmíru. V úterý 6. února letošního roku ve 21:45 našeho času pak SpaceX překonala svůj výkonností rekord a vyslala k nebi nejsilnější nosič současnosti, raketu Falcon Heavy. Stroj s nosností více než 60 t na nízkou oběžnou dráhu a téměř 27 t na vysokou geostacionární dráhu (GEO), kde se pohybují telekomunikační satelity, není nejsilnější raketou v dějinách kosmonautiky, ale z dnešních běžně používaných nosičů se jí žádný výkony nevyrovná. Nechejme nyní stranou otázku, zda něco takového je z praktického hlediska důležité, a věnujme se chvíli samotnému letu. Dva ze tří Byť Elon Musk varoval, že šance na úspěch jsou tak 50%, let proběhl mnohem lépe, než by toto vyjádření naznačovalo. Samotný nosič neměl během letu žádný problém. Zhruba po dvou a půl minutách došlo k oddělení dvou bočních pomocných stupňů, což jsou v podstatě standardní rakety Falcon 9 (číslo označuje počet motorů v raketě, a tedy i ve stupni). Zhruba o 30 sekund později se oddělil od zbytku prvního stupně stupeň druhý a krátkým zážehem se dostal na přechodnou oběžnou dráhu. Zhruba o pět hodin pak další dlouhý zážeh navedl náklad na finální oběžnou dráhu, která ho zavede zhruba až na úroveň Marsu. Šlo v podstatě o mrtvou váhu, pouze zkušební náklad, který by za běžných okolností mohl tvořit například blok betonu. Ale Elon Musk využil příležitosti mnohem lépe. Zkušební náklad s Falconem Heavy letěl, ale byl jím Muskův osobní kabriolet Tesla Roadster. Den před zveřejněním velmi nelichotivých výsledků Tesly, která v posledním čtvrtletí roku 2017 kvůli problému s výrobou jejího „lidového“ elektromobilu Tesla nabrala rekordní ztrátu 675 mil. dolarů, se tak název firmy skloňoval jen v lichotivém kontextu kosmického letu. Roadster se dostal na dráhu, jejíž nejvzdálenější bod od Slunce z dlouhodobého hlediska leží zhruba ve vzdálenosti 1,8 astronomické jednotky (to je průměrná vzdálenost Slunce a Země), tedy za oběžnou dráhu Marsu. Pravidelně zhruba vždy jednou za 2,8 roku se bude přibližovat k oběžné dráze Země. Statisticky řečeno každé desáté setkání bude těsné, ale na první si budeme muset počkat do roku 2091. Dráhu vozu lze dopočítat jen s určitou mírou přesnosti, protože na podobná malá tělesa působí celá řada sil, která jeho dráhu postupně mění (např. rezonance s velkými tělesy, blízká přiblížení s ostatními tělesy a také tlak slunečního záření). Vůz na své dráze zůstane dlouho: první podrobnější zprávy naznačují, že v následujícím milionu let se auto srazí se Zemí s pravděpodobností pouze 6 % a s 2,5% pravděpodobností s Venuší. Pro třímilionové období se pravděpodobnost srážky se Zemí zvyšuje na 11 %. Zdá se, že srážka s Marsem je prakticky vyloučena a pád do Slunce není o mnoho pravděpodobnější. Téměř úspěšný návrat Ale kabriolet nechejme klidně plout vesmírem: jde sice o hodně nezvyklou podívanou, ale pro nás je zajímavější kupodivu osud těch částí, které se vrátily – či alespoň měly vrátit – na Zem. SpaceX se při startu pokusila o návrat všech tří částí prvního stupně zpět na Zem. Byla to opravdu jen zkouška, ani jeden z dílů prvního Falconu Heavy se již do vesmíru neměl podívat, ve všech případech šlo o kusy starších sérií, se kterými SpaceX už údajně vůbec létat nemíní. Od nynějška prý bude používat pouze kusy typ „Block 5“, u kterého mají být náklady na opakovaný start nižší, a měl by být použitelný vícekrát, údajně až desetkrát, bez větších oprav. Přistání bočních pomocných stupňů se podařilo, a zhruba po osmi minutách se oba vrátily na mys Canaveral, odkud raketa startovala. Středová část měla přistát na plovoucí plošině Of Course I Still Love You cca 300 km východně od pobřeží Floridy, ale tento pokus nevyšel. Dvěma krajním motorům centrálního stupně došla samozápalná směs (triethylhliník- triethylboran, neboli TEA- TEB), která se stará o vznícení kapalného kyslíku v motorech, a ty se tak před přistáním nezažehly. Boční stupeň se proto zřítil do vody údajně zhruba 100 m od plošiny ca 500km rychlostí a ještě poškodil dva motory, které robotická plošina používá pro udržování pozice. Proč zásoba TEA-TEB nevystačila, to zatím není jasné, ale chyba by měla být údajně poměrně snadno napravitelná, a tak SpaceX optimisticky předpokládá, že při příštím letu se podaří zachránit všechny tři díly – a to je dobře, protože z dlouhodobého hlediska je právě úspěšnost návratové technologie pro firmu klíčová. Hlavní výhodou celého projektu Falcon Heavy nemá být totiž nosnost, ale cena. A právě kvůli ní musí být celý první stupeň Falconu Heavy při drtivé většině letů plně návratový. Cena na start by se tak měla výrazně snížit – a to by v důsledku mělo zásadně změnit ekonomiku dopravy do vesmíru. Výhledově by prý ceny měly klesnout hluboko, podle starších vyjádření SpaceX až na desetinu těch dnešních. Zatím to tak rozhodně není. Ceny dopravy do vesmíru, do značné míry i díky SpaceX, v poslední dobře opravdu klesají. Na konci 20. století se za kilogram nákladu dopraveného na nízkou oběžnou dráhu (LEO) platilo podle odhadů kolem 20 000 dolarů (zdaleka ne všechny ceny jsou veřejné, takže jde o odhad). V roce 2015 to bylo v průměru kolem 5 000 dolarů za kilogram. S Falconem Heavy nákladová cena dopravy na nízkou oběžnou dráhu na první pohled klesá zhruba na 2 500 dolarů; nový Falcon Heavy podle Elona Muska stojí totiž zhruba 150 mil. dolarů. Vícenásobné použití prvního stupně, který představuje zhruba 70 % její celkové ceny, ale může výslednou částku výrazně snížit. Slo žitá skutečnost Podle Muska by v případě návratů všech tří částí měla cena startu pro zákazníky klesnout na zhruba 90 mil. dolarů (nákladová cena SpaceX bude samozřejmě nižší). V takovém případě je ovšem nutné snížit hmotnost nákladu, eventuálně až o 30 %, protože stroj musí nést dostatek paliva pro zážehy, které mu umožní se otočit a zpomalit pád do atmosféry až k hladkému přistání. I přesto je pak cena za kilogram nižší než u nové rakety. V praxi bude vše samozřejmě komplikovanější, než by trojčlenka napovídala. Dobře to ilustruje rozpočet prvního komerčního letu Falconu Heavy, mise STP-2 (Space Test Program-2), který zadává americké vojenské letectvo. V případě, že vše půjde podle plánu a raketa dopraví včas veškerý náklad tam, kam má, americké vojenské letectvo zaplatí SpaceX téměř dvojnásobek zatím běžně uváděné ceny Falconu Heavy. Přesně to bude činit 160,9 mil. dolarů (tj. cca 4 mld. korun). Muskem uváděné ceny nezahrnují zdaleka vše. Zadavatel letu například vyžaduje obvykle soustavné kontroly třetí stranou – a protože jde o služby velmi specializované, bývají také velmi drahé. Druhou příčinou je složitost samotného letu. Během STP-2 má Falcon Heavy vynést do vesmíru více než dvě desítky satelitů, od experimentálních modulů pro zkoušky nových satelitních technologií až například po malou sluneční plachtu LightSail 2. Pro všechny části se musí nejen najít v nákladovém prostoru místo, ale samozřejmě také zajistit, aby se nepoškodily a všechny vypustily ve správnou chvíli. Což je o to komplikovanější, že družice skončí ve třech různě velkých skupinách na třech různých oběžných drahách. Druhý stupeň Falconu musí nejprve vypustit 12 družic na nízké oběžné dráze Země, pak se přesunout na vyšší, kruhovou dráhu s výškou zhruba 720 km nad Zemí, kde vypustí 11 dalších kusů nákladu (včetně šesti identických satelitů COSMIC-2 pro předpovídání počasí a zmíněné sluneční plachty), a pak se musí dalším zážehem dostat na ještě vyšší eliptickou dráhu (cca 12 000 × 6 000 km), kde vypustí vojenský demonstrační satelit DSX. Potom musí ještě SpaceX vojákům dokázat, že druhý stupeň dokážou znovu zažehnout i po hodinách na oběžné dráze, nejméně třech, ideálně pěti. SpaceX tedy v důsledku musí věnovat mimořádné množství času přípravě letu – a ani to není levné. U dalších startů se situace bude nejspíše opakovat. Zásadní význam má také postupná miniaturizace zařízení, které bude pro konkrétní úkoly potřeba do kosmu dopravit. Díky pokrokům v elektronice nebo například rozšíření elektrických pohonů jsou satelity stále lehčí. I proto někteří odborníci pochybují, zda se pro Falcon Heavy najde vhodný trh. Jak jsme ale viděli, raketa je schopna na oběžné dráze obsloužit i různorodý náklad složený z menších satelitů určených pro různé dráhy. A pokud se skutečně podaří stupně spolehlivě vracet a rychle znovu posílat do vesmíru, i méně než optimálně naložený Falcon Heavy může být ekonomicky zajímavý. Má totiž dostatek výkonu na to, aby se jeho první stupeň vrátil i z letů, které by menší Falcon 9 mohl zvládnout jen při „jednorázovém“ typu startu, a rozdíl v ceně přitom není tak veliký: cca 60 mil. dolarů za jeden start Falconu Heavy proti 90 mil. za „návratový“ start Falconu Heavy. Ani přes Muskův podařený marketing bychom si ovšem neměli myslet, že nový nosič a vůbec koncept vícenásobně použitelných raketových nosičů mají vítězství jisté. V dopravě do kosmu je stále tím hlavním spolehlivost, a ta se musí nejprve prokázat. Zároveň ovšem dodejme, že konkurence, například výrobce evropské rakety Ariane, která ještě před pár lety celou myšlenku vícenásobných letů bagatelizovala, se vývoji v této oblasti také věnuje. SpaceX sledují všichni se zájmem (případně i obavami), a tak to bude, dokud její snaha neztroskotá, nebo celý svět o své pravdě nepřesvědčí. /jj/
