Odpočítávání ke startu soutěže o Pohár Ceny X (6. - 10.10.2005)
Čtenáři jistě nezapomněli na soutěž o Cenu X, jejíž
finále proběhlo koncem loňského roku (L+K 80 (2004)
č. 9, s. 828). Podle zakladatele a představitele Nadace Ceny X Petera Diamandise
však soutěž o Cenu X byl jen začátek dlouhodobého cíle, který si Nadace Ceny
X (X Prize Foundation XPF) vytyčila. Tento cíl lze stručně vyjádřit jako dosažení
toho, aby lety do blízkého kosmu byly časté, ekonomické a bezpečné. Jedině tak
se kosmický prostor může stát pro nás, obyvatele planety Země místem, využitelným
jak z ekonomického tak i z turistického hlediska.
Jako jeden z prvních kroků k dosažení tohoto cíle bylo vypsání Ceny X Ansari
pro soukromý nevládní tým, kterému se jako prvnímu podaří zkonstruovat bezpečný
dopravní prostředek, schopný dvakrát během dvou týdnů nahlédnout do blízkého
kosmického prostoru ve výšce 100 km. Cena byla vypsána v roce 1996 a přihlásilo
se do ní 26 týmů ze 7 zemí. Soutěž vyvolala na 50 mil. USD investic a jejímu
průběhu byla věnována ve světovém tisku značná pozornost. Nakonec Cenu X ve
výši 10 mil. USD získal tým Burta Rutana dne 4. října 2004, po 2. úspěšném soutěžním
letu suborbitálního raketoplánu SpaceShipOne
(L+K 80 (2004) č. 8, s. 720).
Po udělení Ceny X Ansari se Nadace Ceny X rozhodla navázat na tuto jednorázovou
akci vypsáním každoročních soutěží o tzv. Pohár Ceny X. Půjde o sérii závodů
v různých kategoriích, například:
Závod na suborbitální dráze: závod by začal přípravou prostředku
k letu, nástupem pilota a pasažérů, dosažením výšky 100 km a bezpečným přistáním.
Závod by byl rozdělen ještě na třídy. V první třídě by vezl pilot minimálně
dva pasažéry či ekvivalentní zátěž, druhá třída uvažuje o letu jen pilota či
v automatickém režimu. Prostředek bude limitován poměrem tahu k hmotnosti prostředku
a samozřejmým je bezpečný návrat pasažérů i prostředku na zem.
Maximální dosažená výška: každý účastník uskuteční tři lety a
bude se mu počítat ten let, při kterém dosáhne nejvyšší výšky nad 100 km. Opět
se uvažuje o dvou třídách stejně jako při předchozí kategorii.
Maximální počet pasažérů při jednom letu: vítězem bude ten, kdo
bude schopen dopravit maximální počet cestujících do výšky 100 km s jejich bezpečným
návratem.
Nejdelší ulétnutá vzdálenost: vyhrává ten, kdo během letu urazí
mezi místem startu a přistání maximální vzdálenost s tím, že v průběhu letu
dosáhne minimální výšky 100 km.
Nejkratší doba přípravy k dalšímu letu: Závod začíná přípravou
prostředku k letu, nástupem cestujících a pilota a končí přistáním po druhém
letu. Při obou letech je podmínkou dosažení výšky 100 km. Budou stanovena omezení
na poměr tahu k hmotnosti prostředku a celkového impulsu pro jeden let a bude
se opět soutěžit ve zmíněných dvou třídách.
Nejkratší čas k získání fotografie: Závod začíná přípravou prostředku
a umístěním fotozařízení s kamerou a končí bezpečným návratem prostředku s fotografií
vybraného objektu ze suborbitální dráhy. Zde se nepočítá s účastí cestujících,
prostředek může být pilotovaný nebo bezpilotní.
Závody v letu v nízké výšce: účastní se jej prostředky, splňující
požadavky závodů o Pohár Ceny X. Jde o kategorii určenou hlavně pro diváky a
fanoušky jednotlivých týmů, neboť závodící stroje budou stále na dohled diváků.
Organizátoři dále uvažují i o jednodušších kategoriích jako je co nejrychlejší
výstup pilotovaného prostředku do výšky 1,5 km a jeho bezpečné přistání (opět
budou stanovena omezení na poměr tahu a hmotnosti prostředku) případně nejkratší
čas pro uskutečnění "šňůry" pěti výstupů pilotovaného prostředku do
výšky 1,5 km.
Kromě těchto soutěží se ještě uvažuje o udělování Trofejí Nadace ceny X za
nejlepší návrh konstrukce prostředku z mechanického či aerodynamického hlediska,
za použití nových technologií, nových postupů pro přípravu prostředku k dalšímu
letu a jeho udržování v provozuschopném stavu, použití nových bezpečnostních
technologií či za inovace v oblasti pohodlí cestujících. Cenu (i finanční) získají
vítězové v každé kategorii. Kromě toho v každé zmíněné kategorii bude porota
udělovat soutěžícím týmům za získané výsledky určitý počet bodů. Tým, který
dosáhne nejvyššího počtu bodů pak bude vyhlášen celkovým vítězem a získá Pohár
Ceny X v daném roce.
Soutěže o Pohár Ceny X se budou konat po dobu jednoho týdne vždy počátkem října.
Nadace Ceny X se dohodla se státem Nové Mexiko, že se závody o Pohár Ceny X
uskuteční v jižní oblasti státu Nové Mexiko na tzv. Jihozápadním oblastním kosmodromu
na raketové základně White Sands. Stát Nové Mexiko tuto akci podporuje a též
sponzoruje.
Kromě závodů o Pohár se současně uskuteční technická symposia a výstavy kosmických
prostředků a technologií přístupná veřejnosti, kde bude docházet k výměně názorů
a informací o technologických inovacích. Tyto akce budou mít i význam v získávání
zájmu široké veřejnosti o možnosti dosažení kosmického prostoru a technologických
přínosů, které tato činnost může mít.
Peter Diamandis tak předpokládá, že každoroční soutěž o Pohár Ceny X zaujme
řadu soutěžících týmů, jejich podporovatelů a sponzorů a tak se budou pilotované
suborbitální lety postupně mezi veřejností popularizovat.
V letošním roce se ještě nepředpokládalo, že by došlo ke skutečné soutěži o
Pohár Ceny X. Čtyřdenní akce, plánovaná na letošní rok, byla tedy jen určitou
přípravou k samotné soutěži a hlavně její propagací pro příští rok. Organizátoři
sami ji nazývali odpočítáváním ke startu soutěže o Pohár Ceny X.
Ještě před zahájením této akce byla 3. 10. v New Yorku založena Liga raketových
závodů RRL (Rocket Racing League) jako zájmová organizace, kombinující zájem
o soutěže a nadšení o raketovou techniku. Liga by měla organizovat závody raketových
letadel podobně jako jsou automobilové závody. Závody by se měly uskutečňovat
v koridorech délky 2 mil, šířky a výšky jedné míle a díky navigačnímu systému
GPS by se závodníci pohybovali ve vymezeném prostoru odděleném od ostatních
závodníků. Diváci, sledující závody by byli v prostoru kolmo na létající stroje.
První generace závodních raketových letadel by měla být odvozena od vyvíjeného
raketového letadla společnosti XCOR. Zakladatelé ligy G. Whitelaw a P. Diamandis
předpokládají, že závody raketových letadel by mohly přilákat, podobně jako
automobilové závody, spoustu fanoušků a současně i propagaci raketové techniky
v budoucí generaci nadšenců pro kosmonautiku.
Letošní úvodní akce k soutěži o Pohár Ceny X, konaná od 6. do 10. října, byla
zahájena dne 6. 10. na Státní universitě Nové Mexiko v Las Cruces veřejným symposiem
věnovaným budoucnosti kosmických turistických letů. Toto symposium bylo sponzorováno
americkou pobočkou společnosti Arianespace.
Ve dnech 7. a 8. 10. pořádalo Museum kosmické historie v Alamogordu sérii naučných
a populárních přednášek o kosmonautice jak pro studenty okolních škol, tak pro
širokou veřejnost.
Konečně závěrečný den akce byl věnován výstavě kosmických dopravních prostředků
připravovaných jednotlivými týmy, které by v budoucnu o Pohár chtěly soutěžit.
Akce se účastnily následující týmy: Armadillo Aerospace, XCOR Aerospace, Rocketplane
Ltd., Starchaser Industries, The da Vinci Project či TGV Rockets. Kromě týmu
XCOR Aerospace jde o týmy, které se přihlásily do soutěže
o Cenu X Ansari.
Mezi exponáty, které byly vystavovány, budila přirozeně zájem návštěvníků replika
suborbitálního raketoplánu SpaceShipOne. (Poznamenejme, že B. Rutan již věnoval
originální letoun SpaceShipOne Muzeu letectví a kosmonautiky ve Washingtonu.
Dne 5. 10. byl SpaceShipOne umístěn na čestném místě mezi letadlem bratří Wrightů
a raketoplánem Bell X-1, se kterým Charles Yeager v roce 1947 překonal rychlost
zvuku).
Týmy Rocketplane Ltd. a The da Vinci Project opět představovaly makety jejich
kosmických dopravních prostředků. Připomeňme, že tým Rocketplane (dříve Pioneer
Rocketplane) předpokládá konstrukci raketového letadla startujícího a přistávajícího
horizontálně z konvenční startovní dráhy.
Tým The da Vinci Project plánuje vynesení své kabiny balónem do výšky kolem
24 km. Odtud bude kabina vynesena do výšky kolem 100 km hybridním raketovým
motorem, podobným motoru raketoplánu SpaceShipOne.
Tým Starchaser Industries předváděl maketu své kosmické kabiny Thunderstar,
která by měla vynášet kosmické turisty raketou Starchaser V.
Diváci mohli též shlédnout maketu dopravního prostředku týmu Canadian Arrow,
odvozenou z německé rakety A4/V2. Raketa bude poháněna kapalinovým raketovým
motorem o tahu kolem 250 kN pracujícím s kombinací kapalný kyslík a etylakohol.
Na rozdíl od původní rakety A4/V2 však budou pohonné látky dopravovány do spalovací
komory přetlakem.
Ovšem nejzajímavějšími byly letové ukázky. Hlavní ukázkou byl bezesporu demonstrační
let raketového letadla EZ-Rocket společnosti XCOR. Toto letadlo je zkušebním
modelem vyvíjeného raketoplánu Mark-1 X-Racer, který by měl být prototypem raketového
letadla, určeného pro závody raketoplánů. Raketové letadlo je poháněno dvěma
regenerativně chlazenými motory poháněnými kombinací kapalný kyslík + isopropylalkohol
o tahu 1780 N každý. Letové ukázky raketového letadla EZ-Rocket předvedl bývalý
astronaut a pilot amerického raketoplánu Rick Searfoss. S raketoplánem dvakrát
odstartoval a přistál. Druhý let byl uskutečněn po tříhodinové přestávce potřebné
pro přípravu k dalšímu letu. Při každé ukázce raketoplán létal několik minut
a několikrát obkroužil letiště. Nakonec přistál jako kluzák. Byl to velký úspěch
týmu XCOR, neboť ještě den před letovými ukázkami zlobil u motoru systém opětovného
zažehování v důsledku vyšší vlhkosti vzduchu než jaká panuje v oblasti pouště
Mojave, kde se EZ-Rocket zkoušel.
Společnost Armadillo Aerospace předváděla svou maketu kolmo startující a kolmo
přistávající rakety s motorem využívajícím katalytický rozklad H2O2.
Šlo o menší maketu, speciálně postavenou pro tuto příležitost a schopnou vystoupat
a vznášet se ve výšce asi 4 - 6 m tak, aby diváci mohli let snadno sledovat.
Raketa dobře odstartovala a několik vteřin se vznášela nad zemí. Potom pomalu
sestoupila. Při přistání se přistávací nohy se však převrátila v důsledku sklouznutí
po vlhkém terénu, rozmoklém nočním deštěm (viz. video xpc0.mpg,
2.9 MB, 19 sekund). I když raketa vypadala na první pohled nepoškozená, ukázalo
se, že došlo k prasknutí palivového přívodu uvnitř rakety a proto nebylo možné
pokračovat v dalších dvou plánovaných letových ukázkách.
V jistém smyslu byla velice efektní ukázka zkušebního zážehu motoru Churchil
Mk2 o tahu 22 kN a poháněného kombinací kapalný kyslík + kerosín. Motor je vývojovou
fází pro silnější motor Churchill Mk3 o tahu 174 kN. Dvojice těchto silnějších
motorů by měla tvořit pohonnou jednotku již zmiňované rakety Starchaser V.
Po 10 s trvajícím testovacím zážehu motoru se diváci těšili na plánovanou zkoušku
v délce 60 s. Ve srovnání s motorem raketového letadla EZ Rocket je motor Churchil
Mk2 v chodu přece jen působivější. Zkouška skutečně působivá byla, ale v jiném
smyslu, než se předpokládalo. Ihned po zážehu došlo k explozi a celý zkušební
stav s motorem byl zahalen oblakem tmavého dýmu a plameny. Steve Bennett, šéf
týmu Starchaser Industries, který na pódiu zkoušku komentoval, pohotově tvrdil,
že nastalo přesně to, co plánoval jako velké finále ukázkového dne. Motor uskutečnil
již osm zkušebních zážehů a tak Bennett předpokládal, že by mohla nastat nějaká
nepravidelnost. I když nebyl ihned schopen říci, z jakých důvodů došlo k chybě
v zážehové sekvenci a následné explozi, dodal, že "v raketové technice
se lze z anomálií tohoto typu značně poučit". Naopak G. Maryniak z Výboru
pro výuku Nadace Ceny X skepticky poznamenal, že "to co jsme viděli nebylo
přesně to, co jsme čekali, že uvidíme". Po uhašení požáru a následné inspekci
motoru se však ukázalo, že došlo jen k menšímu poškození motoru, který byl hlavně
pokryt vrstvou sazí. Při zážehu patrně došlo k přebytku kerosínu ve spalovací
komoře, který explozivně dohořel mimo motor.
Ovšem v případě, že by k podobné nepravidelnosti v chodu motoru došlo při skutečném
letu rakety Starchaser V s posádkou, musel by vše zachránit záchranný systém,
který by kabinu Thunderstar s posádkou oddělil a vzdálil do bezpečné vzdálenosti
od explodující rakety. Takový záchranný systém na bázi raketového motoru využívajícího
kombinace H2O2 + kerosín si již tým Starchaser vyzkoušel.
V motoru záchranného systému se do horkých vodních par a kyslíku z katalyticky
rozkládaného H2O2 vstřikuje kerosín, který se v nich vzněcuje.
Kromě těchto jmenovaných ukázek se plánoval start asi 5 m dlouhé rakety firmy
Beyond-Earth Enterprises, která měla vynést asi 5 kg užitečného zatížení do
výšky 6 km nebo ukázkové starty raket společnosti Tripoli Rocketry Association
včetně modelu A4/V2 v měřítku 1/3 též do výšek 2 až 9 km. Bohužel vítr o rychlosti
30 km/hod vedl ke zrušení těchto ukázek.
Výše jmenované problémy nebylo možné organizátory ovlivnit. Ovšem ve vlastní
organizaci akce se však vyskytly některé nedostatky.
Počítalo se s vystoupením guvernéra státu Nové Mexiko Billa Richardsona, který
však za sebe poslal svého náměstka. Ani ohlášený Buzz Aldrin z Apolla 11 se
neobjevil. Zklamáním pro P. Diamandise byl i malý zájem informačních médií o
tuto akci. To jde poněkud proti duchu filosofie soutěží o pohár Ceny X, kdy
se předpokládá, že zájem o tuto akci mezi širokou veřejností bude podpořen i
zájmem médií. Otázkou je, zda organizátoři sami nezapomněli na tuto akci pozvat
více novinářů.
Jak se ale dalo očekávat, letošní úvod k budoucím soutěžím o Pohár Ceny X nakonec
zhodnotil P. Diamandis jako úspěšný. Podle jeho odhadu se ukázkového dne s výstavou
účastnilo na 10 - 20 tisíc návštěvníků. I když občas došlo k organizačním nedostatkům,
přece jen se podle jeho názoru podařilo ukázat, co se v příštím roce dá od této
akce očekávat.
Zkušenosti Nadace Ceny X v pořádání kosmonautických soutěží ocenila i NASA
nabídkou ke spolupráci. NASA vypisuje zatím dvě soutěže, které by měly sloužit
k podpoře rozvoje technologií pro vynášení užitečných zatížení na suborbitální
dráhy a inovací v dalších oblastech zájmů NASA. Cena 250 000 USD či vyšší bude
udělena prvnímu týmu, který vytvoří vícenásobně použitelnou suborbitální raketu,
dosahující výšek a rychlostí, požadovaných pro provádění plánovaných vědeckých
experimentů. Další soutěží, oceněnou podobnou finanční částkou, bude suborbitální
analogie lunárního přistávacího modulu. Zde půjde o zkonstruování prostředku
s kolmým startem a přistáním, který by měl dosáhnout rychlostí ekvivalentních
energii potřebné pro přistání a start z povrchu Měsíce. Podle dohody mezi Nadací
Ceny X a NASA Nadace zorganizuje tyto soutěže pro NASA bezplatně. NASA samozřejmě
zajistí financování peněžitých odměn pro vítěze. Nadace Ceny X předpokládá,
že by tyto soutěže mohly také proběhnout v rámci každoročních soutěží o Pohár
Ceny X.
V roce 2006 zatím slibují účast v soutěži o Pohár Ceny X týmy Starchaser Industries
či The da Vinci Project. Steve Bennet věří, že jeho raketa bude k pokusu o dosažení
výšky 100 km připravena v době konání soutěže o Pohár Ceny X v příštím roce.
Podobně je optimistický i Brian Feeney, vedoucí kanadského týmu The da Vinci
Project. Tento tým by chtěl svůj pokus uskutečnit již v létě příštího roku.
Tým Rocketplane Ltd. z Oklahoma City předpokládá zkušební let jejich letounu
též někdy v říjnu příštího roku, ale zatím bez cestujících, kteří by mohli letět
až někdy na jaře roku 2007.
Je tedy vidět, že se týmy, které neuspěly v soutěži o Cenu X, nevzdávají a
stále uvažují o dopravě kosmických turistů na suborbitální dráhy. Některé z
týmů se snaží posílit své finanční pozice. Tým Canadian Arrow spojil své síly
s americkým podnikatelem C. Kathuriou a společně vytvořili společnost PLANETSPACE,
která by měla po roce 2007 zahájit turistické lety s raketou Canadian Arrow
na suborbitální dráhu. Cena jízdenky, zahrnující i čtrnáctidenní předstartovní
výcvik, se zatím odhaduje na 250 000 USD. Se společností PLANETSPACE chce spolupracovat
i rumunská skupina ARCA, připravující vlastní suborbitální raketu Stabilo, poháněnou
kombinací H2O2 + kerosín. Detaily spolupráce nebyly zatím
zveřejněny, zpočátku zřejmě půjde o výměnu technologií, zkušeností a nápadů.
Ve výčtu skupin, které připravují komercializaci suborbitální kosmické turistiky
nelze zapomenout ani na finanční skupinu Virgin Galactic R. Bransona, která
společně se Scaled Composites vytvořila novou aerokosmickou společnost The Spaceship
Company. Tato společnost by chtěla též zasáhnout do rozvoje kosmické turistiky
a plánuje konstrukci pěti komerčních suborbitálních letounů SpaceShipTwo pro
9 osob, odvozených z raketového letadla SpaceShipOne (L+K 81 (2005) č. 6, s.
46). SpaceShipTwo bude opět vynášen mohutnější verzí nosného letadla White Knight
Two. Podle předpokladů společnosti The Spaceship Company by prototyp SpaceShipTwo
mohl být hotov za 8 měsíců. S komerční kosmickou turistikou by se mohlo začít
někdy v roce 2008, ale cena za místo ve SpaceShipTwo se zatím odhaduje na 200
000 USD.
Pokud se tedy všechny tyto zde zmiňované plány budou realizovat, mohla by se
s nadsázkou říci, že do pěti let bude na suborbitální dráhy létat flotila prostředků
s kosmickými turisty. To je ovšem velice optimistická představa a může nastat
i situace, že zájem veřejnosti o kosmickou turistiku nebude takový, jak si P.
Diamandis představuje. Necháme se tedy překvapit, co nám v této oblasti budoucnost
skutečně přinese....
Lubor Lejček
Seznam obrázků:
Obr. 1:
Emblém Poháru Ceny X v roce 2005
Obr. 2:
Panoramatický pohled na výstavu na letištní ploše
v Las Cruches International Airport v Novém Mexiku
Obr. 3:
Letiště v Las Cruces - celkový pohled na výstavu
Obr. 4:
Originální suborbitální raketoplán SpaceShipOne
v Muzeu letectví a kosmonautiky ve Washingtonu D.C. na čestném místě mezi
letadlem bratří Wrightů a raketoplánem Bell X-1
Obr. 5:
Maketa dopravního prostředku společnosti Armadillo
Aerospace s kolmým startem a přistáním (v popředí kryt, vzadu pohled na nádrž
a motor na čtyřech přistávacích podpěrách)
Obr. 6:
Kabina týmu The da Vinci Project a raketa týmu
Canadian Arrow, odvozená z německé rakety A4/V2
Obr. 7:
Replika suborbitálního raketoplánu SpaceShipOne
společnosti Scaled Composites vystavená v Las Cruches
Obr. 8:
Zmenšená replika A4/V2 firmy Tripoli
Obr. 9:
X-COR: dvojice motorů raketového letadla EZ-Rocket
Obr. 10:
Pohled na motory raketového letadla EZ-Rocket
za letu
Obr. 11:
EZ-Rocket při letové ukázce
Obr. 12:
Starchaser: maketa kabiny Thunderstar
Obr. 13:
Starchaser: motor Churchill Mk.2
Obr. 14:
Motor Churchill Mk.2 - 1. zážeh
Obr. 15a:
Motor Churchill Mk.2 - 2. zážeh (a požár)
Obr. 15b:
Motor Churchill Mk.2 po 2. zážehu (a po požáru)
Obr. 16a:
Motor Churchill Mk.2 po 2. zážehu (a po požáru)
Obr. 16b:
Motor Churchill Mk.2 po 2. zážehu (a po požáru)
Video:
Letový test rakety Armadillo Aerospace s převrácením po přistání
(MPG, 2.9 MB, 19 sekund)
Aktualizováno : 23.07.2006
[ Obsah | Nosiče
| X Prize ]
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/xprize/xp_cup0.htm)
