Supertěžká
mnohonásobně použitelná raketa soukromé americké firmy
SpaceX
(ve vývoji).
V roce 2016 představil Elom Musk, šéf firmy SpaceX, svu vizi supertěžké mnohonásobně
použitelné rakety ITS (Interplanetary Transport System), určené především pro
dopravu lidí a nákladu na Mars (a na další vzdálená místa ve Sluneční soustavě).
Hlavním cílem bylo vytvořit dopravní systém na Mars tak levný, aby si cestu
na Mars mohla dovolit i mnoho soukromých osob (zhruba za cenu rodinného domu
v USA, tedy v řádu statisíců USD za letenku). Klíčem k dosažení tohoto cíle
byla kompletně mnohonásobně použitelná dvojstupňová raketa, jejíž první stupeň
by přistával na místě startu podobně jako první stupně raket Falcon
9, a jejíž druhý stupeň by měl podobu velké kosmické lodi s integrovanými nádržemí
tak, aby byl schopen dosáhnout oběžnou dráhu kolem Země, měl možnost dotankování
v kosmu a byl schopen přistání na Marsu i na Zemí (podobně jako raketoplán,
ale se svislým motorickým přistáním). Aby systém ITS splnil zadané cíle, byl
navržen opravdu obrovský. Měl mít startovací hmotnost přes 10000 tun, průměr
12 metrů, výšku 122 metrů a nosnost až 300 tun na nízkou dráhu kolem Země (LEO)
[v plně mnohonásobně použitelné verzi]. Motory Raptor na kapalný metan a kapalný
kyslík měly mít tah cca 3 MN (každý). V prvním stupni jich mělo být 42 (celkový
startovací tah 128 MN) a ve druhém stupni 9 (tah celkem 31 MN). Palivo pro návrat
z Marsu mělo být vyrobeno přímo na Marsu z místních zdrojů (z vodního ledu a
z atmosférického CO2).
V roce 2017 E.Musk představil upravenou vizi s poněkud menší raketou nazývanou
BFR (Big Falcon Rocket) o průměru 9 metrů, startovací hmotností cca 4400 tun
a nosností cca 150 tun na LEO. Ostatní principy systému zůstaly stejné. Základem
konstrukce měly být uhlíkové kompozity.
Koncem roku 2018 bylo technické řešení systému opět změněno. Základním materiálem
pro konstrukci měla být nově velmi odolná nerezová ocel (aby nebylo nutno používat
ablativní tepelnou ochranu druhého stupně a aby mohla být snížena cena za stavební
materiál). První stupeň byl pojmenován "Super Heavy" a druhý stupeň
(kosmická loď) dostal název "Starship". Očekávaná nosnost na LEO byla
nejméně 100 tun. Super Heavy má mít délku 68 metrů a Starship cca 50 metrů.
Celková startovací délka rakety BFR má být 118 metrů. Pro sestup atmosférou
měl Starship využívat aktivní transpirační chlazení pomocí rosení a odpařování
chladicí kapaliny (palivového metanu) skrz perforovaný vnější plášť. Při další
aktualizaci bylo ale v září 2019 sděleno, že Starship nakonec využije klasické
keramické dlaždice. Pro manévrování v atmosféře mají být použity pohyblivé aerodynamické
plochy. Závěrečné svislé přistání má proběhnout motoricky (poblíž místa startu).
Také první stupeň Super Heavy se má motoricky vracet na místo startu a přistávat
svisle motoricky.
Začátkem roku 2019 zahájila firma SpaceX stavbu testovacích prototypů jak motorů
Raptor, tak atmosférického (zkráceného) modelu lodi Starship, zvaného "skokan"
(Hopper), určeného pro testování závěrečného svislého přistávání z výšek do
5 km podobně, jako byl při vývoji přistávání raket Falcon používán testovací
Grasshopper. Hopper byl kompletován poblíž nově stavěného kosmodromu v Boca
Chica v jižním Texasu. První cca 20 metrů vysoký skok Hopperu proběhl úspěšně
26.07.2019. Druhý (a poslední) testovací skok (do výšky 150 metrů) byl úspěšně
uskutečněn 27.08.2019. Dále bude Hopper používán jako vertikální zkušební stolice
pro ověřování motorů Raptor.
Na jaře roku 2019 byla zahájena stavba orbitálních prototypů (v plné veikosti
o délce přes 50 metrů) lodí Starship (Mk1 v Boca Chica a Mk2 na Floridě poblíž
KSC). Letové testy Starshipů Mk1 a Mk2 mají být zahájeny na podzim 2019. Jejich
cílem bude ověření spolehlivosti motorů Raptor, robustnosti celkové konstrukce
lodi a především ověření bezpečnosti tepelné ochrany a způsobu manévrování při
průletu atmosférou vysokou rychlostí (tedy za podobných podmínek, jakým bude
loď vystavena při návratu z kosmu). SpaceX počítá se stavbou dalších testovacích
prototypů (Mk3 a Mk4) a teprve exempláře Mk5 a Mk6 by měly být (v roce 2020)
připraveny pro kompletní let na oběžnou dráhu a následné přistání zpět na Zemi.
Při prezentaci 28.09.2019 E.Musk upřesnil nový design SuperHeavy/Starship (SHS)
tak, že SuperHeavy má mít 37 motorů Raptor (každý o tahu 200 tun) a nádrže pro
3300 tun pohonných látek. Starship má mít suchou hmotnost cca 120 tun, nádrže
na 1200 tun pohonných látek a celkem 6 motorů Raptor (o tahu až 220 tun ve vakuu).
Starship má mít dvě dvojice pohyblivých aerodynamických ploch a v zadní části
celkem 6 noh na přistání. Prezentace proběhla v Boca Chica v Texasu, vedle právě
dokončené testovací verze Starshipu Mk1 s tím, že první letový test s Mk1 by
měl proběhnout ještě do konce roku 2019.
V roce 2020 má být v Boca Chica a na Flioridě postaven i první stupeň Super
Heavy. Na oběžnou dráhu by se tak měl Starship dostat koncem roku 2020. V dalším
období by měl systém zahájit komerční dopravu nákladů do kosmu a v roce 2022
by mohla být dvojice bezpilotních Starshipů vyslána na Mars s nákladem a vybavením
pro budoucí pilotované mise na Mars (ty by mohly být zahájeny nejdříve v roce
2024). V roce 2023 by mohl proběhnout soukromě financovaný pilotovaný oblet
lodi Starship kolem Měsíce (s návratem na Zemi) [mise dearMoon].
Aktualizováno : 29.09.2019
[ Obsah | Rakety
a kosmodromy ]
Pokud není uvedeno jinak, jsou použité fotografie z NASA (viz. Using NASA Imagery) a dalších volně přístupných zdrojů.
(originál je na https://mek.kosmo.cz/nosice/usa/bfr/index.htm)
