Že jsou rakety Muskovy společnosti SpaceX znovupoužitelné a umí samy přistát na předem vybraném místě, dokazuje americká firma pravidelně již několik let. Nyní však tuto schopnost posunula na úplně jiný level. Nosnou raketu, konkrétně v tomto případě raketu SuperHeavy, zachytila při návratu v podstatě ještě ve vzduchu, a to právě pomocí Mechazilly.
Jedná se o historický úspěch, který v dějinách kosmonautiky nemá obdoby. A díky němuž je Musk a s ním i celé lidstvo snu kolonizovat jednoho dne Mars zase o něco blíž.
Co vše víkendovému počinu SpaceX předcházelo? Kdy se tato myšlenka zrodila? A jak to celé vlastně funguje? To ve své analýze pro Euro.cz, kterou v celé její podobě uvádíme na řádcích níže, objasňuje popularizátor kosmonautiky a šéfredaktor webu Kosmonautix.cz Dušan Majer.
Jediné praktické řešení
Když SpaceX před lety poprvé oznámila, že chce zachytávat obří raketu SuperHeavy pomocí ramen na obslužné věži, znělo to jako šílenost. Posuďte sami, raketa SuperHeavy měří sedmdesát metrů na výšku a dalších devět v průměru. Hmotnost tohoto prázdného kolosu z nerezové oceli je někde mezi 200 a 250 tunami. Při přistání ale ještě v nádržích zbývají desítky tun pohonných látek (kapalného kyslíku a metanu), které je pochopitelně do celkové hmotnosti nutno připočíst.
Potíž je, že když se nad tím vším člověk zamyslel, vyšlo mu, že mnoho jiných možností SpaceX nemá – tedy pokud skutečně chce rakety SuperHeavy „zachraňovat“ a používat opakovaně. To proto, že zmíněná hmotnost použití klasických přistávacích nohou diskvalifikuje, neboť by pro takto velkou raketu musely být hodně velké a také těžké. A SuperHeavy by všechnu tuto hmotnost musela neustále tahat s sebou – jak při startu, tak při přistání.
Zázračné chopsticks
Při budování startovního komplexu na texaské základně Boca Chica vyrostla i obslužná věž, která slouží (kromě jiného) i pro tankování kosmické lodi Starship před startem. Tato 140 metrů vysoká konstrukce ale dostala i systém přezdívaný Mechazilla, jenž disponuje dvojicí zhruba 30 metrů dlouhých kovových ramen přezdívaných chopsticks (což je anglický výraz pro čínské jídelní hůlky). Mechazilla umožňuje ramenům jezdit nahoru a dolů po obslužné věži, rozevírat se a zavírat, ale i otáčet ze strany na stranu.
Únosnost ramen chopsticks byla testována především pomocí obřích vaků, které se plnily vodou. Další zkoušky obnášely ověřování pohyblivosti Mechazilly – ramena tak v uplynulých měsících mnohokrát vyjela nahoru a dolů nebo se cvičně otevírala a zavírala. Za jejich testování lze ale považovat i samotnou manipulaci s raketami SuperHeavy a loděmi Starship, přičemž zatímco jejich úplně první sestavení v srpnu roku 2022 obstaral ještě klasický, byť obří autojeřáb, veškeré další pohyby na startovní rampě již byly právě v režii Mechazilly.
Ramena chopsticks usazovala rakety SuperHeavy na startovní stůl a po dokončených zkouškách je zase sundala dolů. Stejně tak zvedala kosmické lodě Starship a usazovala je na vrchol SuperHeavy. Při těchto manipulacích se inženýři učili, jaké jsou možnosti celého systému. Následovalo také několik kol větších či menších vylepšení – třeba k tomu, aby se ramena chopsticks zavírala rychleji.
Virtuální zkouška
Velmi důležitý test, který lze označit za generálku před prvním záchytem, proběhl letos 6. června při startu mise IFT-4 (čtvrtý integrovaný let sestavy SuperHeavy Starship – pozn. aut.). Tehdy totiž raketa SuperHeavy B11 zkusila simulovat přistávací manévr nad volnou mořskou hladinou Mexického zálivu.
Důležité bylo, že počítač měl definovanou „zakázanou oblast“, do které klesající SuperHeavy nesměla vletět. Tato zakázaná oblast byla ekvivalentem obslužné věže. Tedy řečeno jinak, SpaceX si tímto způsobem ověřila, zda SuperHeavy dokáže doletět na požadované místo, zažehnout motory, zpomalit a při tom nenarazit do obslužné věže. Naproti tomu Mechazilla si zase v době, kdy SuperHeavy klesala proti virtuální věži, na skutečné startovní věži zkoušela zachytit virtuální Starship. A jelikož nenastal žádný problém, bylo vše připraveno na první ostrou zkoušku.
Nic nebylo dopředu jisté
O tom, že se SpaceX pokusí o první záchyt SuperHeavy během pátého integrovaného letu (mise IFT-5), se vědělo už několik měsíců. Méně známá však byla informace, že pokus o zachycení není stoprocentně jistý. Vše totiž záleželo na řediteli letu. Ten po startu sledoval všechny dostupné parametry rakety SuperHeavy i obslužné věže a systému Mechazilla, přičemž pokud by zjistil, že je některý parametr mimo povolené hodnoty, souhlas by neudělil. Raketa by tak po oddělení od kosmické lodě Starship provedla o něco kratší zpětný zážeh a dopadla do vody asi 30 kilometrů od pobřeží. Jelikož ale všechny systémy fungovaly správně, dal letový ředitel souhlas k prvnímu pokusu o zachycení.
Jak to dopadlo, už vědí asi všichni, protože tahle zpráva se světem rozšířila rychleji, než samotný Starship dokáže letět. A není se co divit, jde o mimořádný technologický úspěch, který se navíc podařil na první pokus.
Pro celý systém SuperHeavy Starship je znovupoužitelnost kosmické techniky jedním ze základních pilířů. Jen tak bude možné dosáhnout masivní znovupoužitelnosti, aby mohla raketa startovat v hodinových intervalech. Jen tak bude možné vytvořit na oběžné dráze flotilu stovek lodí Starship, které pak vyrazí k Marsu. Že to zní šíleně a jako z nějaké sci-fi povídky? Ano, máte pravdu. Ale o zachycení 70 metrů vysoké trubky pomocí ramen na obslužné věži jsme si před lety říkali to samé.
