KOSMONAUTICKÉ AKTUALITY - NEPILOTOVANÉ LETY
(2. čtvrtletí 1999)
DSP-19, Milstar-2
Měsíc duben vůbec nepřál startům raket společnosti
Lockheed-Martin. Nejprve 9. dubna odstartovala raketa Titan 4B/IUS s vojenskou družicí
DSP-19 určenou pro včasné varování před starty balistických raket a pro detekci
nukleárních zkoušek. Vlastní nosná raketa Titan 4B pracovala dobře a v T+9 min.
dopravila IUS (Inertial Upper Stage) s družicí na parkovací oběžnou dráhu kolem
Země o výšce 160 - 640 km. V T+1 hod. 13 min. došlo k zážehu 1. stupně IUS, který
dopravil celou sestavu na protáhlou eliptickou dráhu. V T+6 hod. 33min. 8s mělo dojít
k zážehu 2. stupně IUS, který měl dopravit družici DSP-19 na geostacionární
dráhu. Ovšem 2. stupeň IUS nepodal předpokládaný výkon a tak družice zůstala na
protáhlé eliptické dráze, odkud nemůže plnit své poslání. Vyšetřovací komise
by měla zjistit důvody selhání 2. stupně IUS. USAF předběžně oznámilo, že při
oddělování 1. a 2. stupně IUS nedošlo k jejich správnému oddělení. První stupeň
IUS pravděpodobně narazil do nástavce trysky 2. stupně IUS. Tryska se patrně proto
správně nevysunula. Při zážehu se pak celá soustava dostala do rotace.
Nosná raketa Titan 4B/IUS stála 432 mil. USD, družice DSP-19 na 250
mil. USD. Tento start rakety Titan 4B byl poslední, který se uskutečnil ze startovního
komplexu LC-41, který sloužil od roku 1965 ke startům 17 raket typu Titan 3 a 10 raket
Titan 4. Startovní komplex bude modernizován pro připravované EELV rakety Atlas 5
společnosti Lockheed Martin, jejíž první start se plánuje na rok 2001.
Další start rakety Titan 4B/Centaur se uskutečnil 30. 4. opět z
Cape Canaveral ze startovního komplexu LC-40. I v tomto případě raketa Titan 4B
dopravila v T+10 min stupeň Centaur s vojenskou telekomunikační družicí Milstar 2/F1
na předběžnou dráhu a v T+11 min se na 1 min poprvé zažehly motory stupně Centaur,
které dopravily stupeň i s družicí na parkovací dráhu o výšce 640 - 4320 km. V T+1
hod 5 min 42 s se měl uskutečnit druhý, asi pětiminutový zážeh motorů stupně
Centaur, kritický pro uvedení družice na geostacionární dráhu. Třetím zážehem se
měla dráha cirkularizovat, aby se ztotožnila s geostacionární. Rozbor telemetrie
však později ukázal, že se stupeň Centaur skutečně třikrát zažehl, ale všechny
zážehy se uskutečnily během prvního oběhu a nikoliv v průběhu asi 6
následujících hodin a družice se pak automaticky od stupně Centaur oddělila asi o 4
hod dříve, než bylo plánováno. Družice tak zůstala na nepoužitelné dráze.
Předpokládá se, že šlo o nějakou chybu v programu řídícího počítače stupně
Centaur. Protože USAF došlo k závěru, že se družice nikdy na geostacionární dráhu
nedostane, byla 10. 5. družice Milstar převedena sérií zážehů apogeového motoru na
dráhu o výšce přibližně 960 - 4480 km, zbavena zbývajících PL a byly vybity
baterie. Tím na oběžné dráze zůstalo již jen mrtvé těleso. Nosná raketa a její
start stály 433 mil. USD, cena družice Milstar 2/F1 byla 800 mil. USD.
Selhání stupně Centaur způsobilo další řadu odkladů startů
raket, používajících stupně Centaur. Šlo o další několikadenní odklad startu
rakety Delta 3, používající na svém horním stupni modifikovaný motor stupně
Centaur, odklad startu rakety Atlas s novou meteorologickou družicí a konečně odklad
dalšího startu rakety Titan 4B ze základny Vandenberg s průzkumnou radarovou
družicí.
Na základě těchto dvou nezdarů se USAF rozhodlo vyšetřit jejich
příčiny a znovu přešetřit i neúspěšný start rakety Titan 4A ze srpna loňského
roku. Vlastní vyšetřovací komisi ustanovil i výrobce raket Titan 4B, firma Lockheed
Martin.
Ikonos 1
Ze základny Vandenberg odstartovala dne 27. 4. raketa Athena 2
společnosti Lockheed Martin s družicí pro dálkový průzkum Země Ikonos-1. Pro start
bylo použito startovního komplexu SLC-6, původně určeného pro starty MOL a později
raketoplánů a raketa Athena 2 byla upevněna nad šachtou, konstruovanou pro odvod
výtokových plynů urychlovacího stupně SRB raketoplánu. Družice Ikonos soukromé
společnosti Space Imaging z Denveru, odvozená z konstrukce LM-900 firmy Lockhed Martin,
nesla dvě kamery pro pořizování snímků Země s rozlišením 1 m a 4 m. Raketa Athena
je čtyřstupňová. První tři stupně (dva Castor 120s a UTC Orbus 21) pracují s TPL,
čtvrtý stupeň Primex OAM (Orbit Adjust Module), který zabezpečuje přechod družice
na operační dráhu a její cirkularizaci, pracuje s KPL. První tři stupně rakety
pracovaly zřejmě dobře a i první zážeh OAM byl podle telemetrie v pořádku.
Řídícímu středisku se však kontakt s družicí nepodařilo navázat. Podrobnější
rozbor telemetrických dat ukázal, že se neoddělil aerodynamický kryt rakety v T+4 min
27 s, jak bylo plánováno. Kryt o hmotnosti asi 700 kg tak zůstal připevněn ke stupni
OAM a ten neměl dostatek energie, aby družici i s nadbytečnou zátěží
aerodynamického krytu dostal na stabilní oběžnou dráhu. Družice s krytem a s motorem
OAM tak patrně dopadla do jižní oblasti Tichého oceánu, neboť sledovací stanice v
Antarktidě ji již nezaregistrovala.
V komentáři k tomuto startu uvádí Jonathan McDowell (Jonathanova
kosmická zpráva č. 397), že ze startovního komplexu č. 6 na Vandenberg AFB nikdy nic
úspěšně neodstartovalo. Tento komplex byl v 60. letech budován pro starty pilotované
orbitální laboratoře MOL (Manned Orbital Laboratory). Program však byl zrušen před
prvním startem. V 80. letech byl SLC-6 přebudován pro starty raketoplánů, ale i od
tohoto programu se upustilo před realizací prvního startu. V roce 1995 se odtud
uskutečnil první neúspěšný start rakety Athena. V roce 1997 sice raketa Athena
odstartovala v pořádku, ale družice Lewis selhala po uvedení na oběžnou dráhu. Jak
dále Jonathan uvádí, SLC-6 vznikla na místě bývalého indiánského pohřebiště a
zmíněné neúspěchy vedly k šíření legendy o tom, že potomci místních obyvatel
startovní komplex po jeho dobudování zakleli. Jde zřejmě jen náhodu, ale v každém
případě miliardy USD, vložené do SLC-6 mnoho úspěchů nepřinesly. Čtenáři,
kteří by se chtěli dozvědět o historii LC-6 více mohou nahlédnout do článků R.
Guillemetre, publikovaných v časopise Spaceflight 36 (1994) č. 10, s. 354 a
č. 11, s. 370 nebo na internetové stránce Florida Today Online 051099a.
Delta 3
Také pokus o druhý start rakety Delta 3 byl několikrát odložen
zejména pro špatné počasí či z důvodů jiných plánovaných startů na Cape
Canaveralu. Dne 22. 4. probíhalo odpočítávání k 5. pokusu o start rakety bez
problémů až do okamžiku, kdy měl počítač, řídící start, vyslat signál k
zážehu motoru 1. stupně rakety. Tento signál však vyslán nebyl a start byl
přerušen. Původně se předpokládalo, že další pokus o start bude uskutečněn již
v sobotu 1. 5. Problém se stupněm Centaur rakety Titan 4B, který jsme zde již
zmínili, však způsobil další odklad. Start se konečně uskutečnil 5. 5.
Urychlovací stupně i první stupeň rakety pracovaly podle předpokladů. V T+4 min 45 s
letu se oddělil první stupeň rakety a došlo k prvnímu zážehu kryogenního 2.
stupně rakety, který skončil v T+13 min 30 s. V T+21 min 51 s letu, v okamžiku, kdy
raketa měla nacházet právě nad rovníkem, mělo dojít k druhému zážehu 2. stupně.
Ovšem v T+24 min nebyl restart potvrzen a přestala být přijímána telemetrie v
přímém přenosu. Telemetrická data z druhého stupně se podařilo získat až ze
záznamu při jeho přeletu nad Sydney. Jejich letmá prohlídka poprvé indikovala
skutečnost, že doba práce 2. stupně byla kratší, než bylo třeba. Později se
ukázalo, že se 2. stupeň zažehl jen asi na 4 s a pak se z neznámých důvodů vypnul.
Družice o hmotnosti 4500 kg se i se stupněm dostala do pomalé rotace, než je
řídící systém stupně zorientoval. Telekomunikační družice Orion 3 tak zůstala
prakticky na původní parkovací dráze o výšce mezi 162 km a 1378 km a není jasné,
zda se ji nějakým způsobem podaří dopravit na geostacionární dráhu. Než se osud
družice vyjasní, kontrolní středisko ji zaparkovalo na prozatímní dráze o výšce
asi 540 - 1400 km. Panely slunečních článků zatím zůstávají složené na bocích
družice krychlového tvaru, ale část panelu na každé straně je vystavena
slunečnímu záření a zabezpečuje tak energii pro chod základních funkcí družice.
Firma Loral rozhodne o jejím dalším osudu. Není vyloučeno, že družice bude také
prohlášena za ztracenou. Je pojištěná na 265 mil. USD, což by stačilo jak na stavbu
nové družice, tak na její vypuštění.
Firma Pratt & Whitney se rozhodla do zjištění příčin
selhání motoru horního stupně rakety Delta 3 pozastavit provoz všech verzí motorů
RL 10, které jsou používány na horních stupních raket Delta 3, Atlas 2A a Titan
4B/Centaur. Toto rozhodnutí způsobilo odložení květnového startu rakety Atlas 2A s
meteorologickou družicí NOAA na neurčito.
Vyšetřování příčin selhání kryogenního motoru rakety
dostatečně pokročilo kolem 25. 6. a tak firma Boeing mohla informovat o příčinách
této nehody. Analýza telemetrických dat ukázala, že již při prvním zážehu motoru
2. stupně, asi 4,5 s práce motoru, došlo k určitému rázu na úrovni spalovací
komory. Tento ráz se ve značně silnější podobě opakoval asi 3,5 s po druhém
zážehu a pak se motor zastavil. Stupeň se poté na okamžik dostal do rotace.
Současně bylo zaregistrováno zvýšení teploty v okolí vstřikovací hlavy motoru.
Specialisté se domnívají, že došlo ke vzniku trhliny ve spalovací komoře a k úniku
části horkých plynů. Detailnější analýza se nyní zaměří na otázky strukturní
integrity spalovací komory a na mechanická napětí, působící na spalovací komoru v
okolí kloubového závěsu, dovolujícího natáčení komory.
Série neúspěchů při vypouštění družic, o kterých jsme se zde
zmínili, vedla podvýbor Senátu USA pro zpravodajství, aby vytvořil svou
vyšetřovací komisi, která by ozřejmila důvody ztráty tří zpravodajských družic.
Tyto ztráty stály americké daňové poplatníky celkem 3 mld USD, což je přibližně
polovina nákladů na vojenské operace v Kosovu. Také prezident Clinton se rozhodl
požádat ministra obrany Cohena, aby ho informoval o průběhu vyšetřování
zmíněných havárií.
Lacrosse-4
I přes zmíněné neúspěchy při vypouštění družic raketami
Titan 4B se USAF rozhodlo uskutečnit další start tohoto typu rakety s průzkumnou
družicí Národního úřadu pro zpravodajství NRO (National Reconnaisance Office).
Důvodů k tomuto rozhodnutí bylo několik, jedním byla například skutečnost, že
při tomto startu nebude použito horních stupňů, které byly při minulých startech
problémové. Start se uskutečnil 22. 5. ze základny Vandenberg, v konfiguraci bez
horního stupně je raketa Titan 4B schopná vynést až 19 400 kg na nízkou polární
dráhu. Start byl úspěšný. Z faktu, že bylo použito kratšího aerodynamického
krytu ve srovnání s předchozími exempláři družic Lacrosse se předpokládá,
že šlo o zdokonalenou radarovou družici, odvozenou ze staršího typu Lacrosse, snad o
typ Improved Crystal. Jelikož sklon dráhy družice k rovníku je 63° , někteří
specialisté z toho usuzují, že jde spíše o telekomunikační družici Satellite Data
Systems, která bude převedena vlastním motorem na protáhlou eliptickou dráhu,
případně o pouzdro, obsahující tři družice pro sledování oceánů NOSS-14.
USAF zřejmě chtělo tímto startem ukázat, že problémy
předchozích startů raket Titan 4B byly skutečně spojeny s problémy horních
stupňů.
I přesto, že šlo o start s tajnou družicí, byly operace spojené s
odpočítáváním rakety ke startu v přímém přenosu zveřejňovány na internetové
stránce Florida Today Space Online v rubrice, kterou vede Justin Ray. Jeden ze
čtenářů této rubriky, Mike Koop ze San José v Kalifornii, tam popsal svá
pozorování tohoto startu, který mohl sledovat ze svého bydliště: "V okamžiku,
kdy byl na Internetu oznámen start rakety, vyběhl jsem ven s dalekohledem, ve kterém
jsem již viděl šlehající plameny ze stoupající rakety. Bylo možné sledovat i
oddělení urychlovacích stupňů a jejich pád do moře, při kterém za sebou
nechávaly pomalu se rozplývající kouřovou stopu. Ještě nějakou chvíli bylo
možné sledovat první stupeň, než zmizel na zamlženém horizontu".
Malé družice
Koncem dubna uspořádala Mezinárodní astronautická federace IAF v
Redondo Beach v Kalifornii konferenci o malých družicích. V řadě zemí se uvažuje o
mikrodružicích jako o velice perspektivních. Pokrok v miniaturizaci elektroniky
dovoluje zmenšit přístrojové vybavení a vytvářet tak malé družice o hmotnostech
do 10 kg (nanodružice), do 100 kg (mikrodružice), či do 500 kg (minidružice)
sloužící pro nejrůznější účely. Nejčastěji jde o testování některých
komponent budoucích, např. telekomunikačních družic či o družice nesoucí
studentské experimenty. V budoucnosti však jejich role patrně ještě více vzroste.
Např. Výzkumná laboratoř USAF uvažuje o vypouštění soustavy mikrodružic TechSat21
pro průzkumné účely, pasivní radiometrii, kartografii či telekomunikace. Při jejich
konstrukci bude využíváno technologií mikro-elektromechanických systémů MEMS
(Micro-ElectroMechanical Systems). Mikrodružice XSS-10 (25 kg) této letecké laboratoře
bude zkoušet činnosti, potřebné pro inspekci, údržbu, opravy či doplňování PL
družicím na oběžné dráze. Předchůdcem takového typu družice byla družice
Inspektor německé DASA. Organizace NASA plánuje řadu mikrodružic pro vědecké
účely, například Goddardovo středisko NASA uvažuje o soustavě nanodružic pro
studium vztahů Země-Slunce. Další družice budou připravovány ve spolupráci NASA s
universitami v rámci programu UNEX (University Explorer). Malé družice připravují i
další země. Universita v Brémách spolu s OHB-Systems realizovala mikrodružici
ABRIXAS (500 kg) pro rentgenovou astronomii vypuštěnou 28.4. Podobně ve Francii,
Itálii a Švédsku je řada malých družic již ve značném stadiu rozpracování.
Pozadu nezůstávají Čína, Indie, Jižní Korea či Brazílie. Výhodou malých družic
je možnost jejich levného vypouštění buď jako sekundárního užitečného
zatížení při vypouštění velkých družic nebo lze využívat vyřazených
balistických raket, které nabízí ruské společnosti, např. společnost Kosmotras je
schopná vypouštět minidružice mezikontinentální raketou R-36M2 (SS-18 Satan v kódu
NATO).
Vývoj malých družic však může přinášet nové problémy, které
se na první pohled zdají být jednoduché. Jde zejména o to, jak zajistit jejich
manévrování na oběžné dráze. Klasické manévrovací motory jsou pro malé družice
příliš velké. Prvním krokem byl tedy pokus zkusit klasický manévrovací systém
velkých družic prostě zmenšit. Rychle se však ukázalo, že miniaturní ventily
dobře netěsní. Například mikrodružice o velikosti fotbalového míče by do dvou
dnů ztratila celou svou zásobu PL v důsledku špatně těsnících ventilů. Dalším
problémem je jejich otvírání a zavírání. Ukazuje se, že je těžké je otvírat a
zavírat rychle. Proto se pracovníci Lewisova letového střediska NASA rozhodli jít
jinou cestou, než konstruovat zmenšené modely současných manévrovacích motorů (New
Scientist 10. 4. 1999). Metodami používanými v mikroelektronickém průmyslu je do
silikonové podložky vyleptána řada miniaturních válcových spalovacích komůrek o
délce 1 mm, které se plní TPL. Tyto komůrky jsou z jedné strany překryty opět
silikonovou podložkou s vyleptanými elektrickými obvody a napařenými termorezistory,
sloužícími jako zažehovače TPL. Z druhé strany jsou spalovací komůrky překryty
víčkem s vyleptanými minivýtokovými tryskami. Každý minimotorek je tedy na jedno
použití a dává jakýsi "jednotkový" impuls. Velikost celkového impulsu je
pak dána počtem současně zažehnutých minimotorků. Zatím byla vyrobena podložka o
rozměrech 6 mm × 4 mm, obsahující 15 těchto minimotorků. Dalším krokem bude
podložka o rozměrech 10 × 10 cm2, která již bude obsahovat na milion
mikromotorků. Takové panely budou umístěny na vnějších stěnách malých družic,
třeba i v několika vrstvách, které by šlo po použití odhazovat. Tento nápad se
zatím ještě vyvíjí neboť je třeba nalézt vhodné lepidlo na slepení zmíněných
tří částí minimotorků a vhodné palivo, hořící tak rychle, že se okolní stěny
nestačí ohřát (je třeba poznamenat, že síla stěn mezi spalovacími komůrkami
činí zlomky mm). Výhodou takových mikromotorků je však to, že nemají žádné
pohyblivé části.
Programy X
Náklady na dopravu užitečného zatížení na oběžnou dráhu jsou
v USA stále značné. Při použití raketoplánu činí tato cena asi 22 000 USD/kg,
připravované programy EELV by měly tuto cenu snížit asi 10x. Jak již bylo na těchto
stránkách několikrát konstatováno, organizace NASA se spolu s průmyslovými firmami
pustila do vývoje nových technologií, které by měly v 21. století vyústit v
konstrukci nových dopravních prostředků podstatně redukujících tyto náklady. Jde o
triádu programů X-33, X-34 a Future X Pathfinder.
X-33 je společný suborbitální program organizace NASA a firmy
Lockheed Martin. Předpokládá se asi 15 suborbitálních letů, během kterých by se
mělo dosáhnout rychlostí až 15 M a výšek do 98 km. Pro různé technické problémy,
zejména s novým typem motoru s lineárním centrálním tělesem (aerospike), který
zatím nebyl v praxi vyzkoušen, má program asi roční zpoždění. S prvním startem z
nově vybudovaného startovního komplexu na Edwards AFB se počítá v červenci 2000.
Program X-33 má v budoucnu vyústit ve vícenásobně použitelný raketoplán
VentureStar.
Druhým nepilotovaným zkušebním prostředkem je projekt
vícenásobně použitelného nepilotovaného raketoplánu X-34. Má demonstrovat
opakované používání, podzvukové lety i za zhoršeného počasí a automatické
přistávání. Společnost OSC dodala do Drydenova střediska NASA ke zkouškám první
strukturní model A-1 raketoplánu X-34. Model byl představen veřejnosti 30. dubna. V
Drydenově středisku byly nejprve provedeny vibrační zkoušky. Dne 30. 6. byly
zahájeny letové zkoušky, při kterých však X-34 zůstal zavěšen pod nosným
letadlem L-1011. Volné lety modelů A-2 a A-3 s funkčním motorem Fastrac se však
neuskuteční dříve než v lednu či únoru 2000. První lety nepřesáhnou rychlost 2M,
později bude dosaženo rychlosti kolem 8M. Při startu má X-34 hmotnost 20 000 kg, jeho
délka činí 17,7 m, výška 3,5 m a rozpětí 8,4 m. Jak zopakoval D.W. Thompson,
prezident společnosti OSC, program X-34 má zkoušet technologie, které v budoucnosti
umožní snížit náklady na vypouštění družic a tak dovolí přístup do kosmu pro
širší skupinu komerčních uživatelů.
V prosinci 1998 vybrala organizace NASA společnost Boeing, aby ve
svých Phantom Works vyvinula nepilotovaný orbitální raketoplán, který bude schopen
automatického přistání. Projekt byl z počátku nazván Future X Pathfinder, ale
jakmile přejde do fáze realizace, bude přejmenován na X-37. Na rozdíl od
suborbitálních programů X-33 a X-34 bude X-37 zkoušet veškeré technologie
vícenásobně použitelného dopravního prostředku RLV (Reusable Launch Vehicle), tj.
od startu, orbitálního letu a přistání. Se zkouškami na orbitální dráze se začne
asi koncem roku 2001, kdy bude X-37 vysazen z nákladového prostoru raketoplánu k
autonomnímu letu. X-37 ponese ve svém malém nákladovém prostoru některé experimenty
a rozevře vlastní panely se slunečními články.
V souvislosti s vývojem těchto nových transportních systémů
které by měly cenu dopravy na oběžnou dráhu snížit, si E. G. Pulham, viceprezident
Americké kosmické nadace (United States Space Foundation), klade ve Space News 10
(1999) č. 24, s. 23 otázku, proč jsou vlastně současné dopravní prostředky tak
drahé. Podle jeho názoru je to proto, že dnes používané rakety nikdy nebyly
konstruovány tak, aby byly levné. I raketoplán používá koncepcí tak 30 let
starých. NASA se do vývoje dokonalejších a modernějších prostředků nemohla
pouštět, protože její rozpočet po léta klesal. Reálné lety do kosmu zřejmě
stále nejsou přitažlivé. Poněkud to kontrastuje se skutečností, že řada
Američanů má raději fiktivní kosmické výpravy na plátnech kin. Odráží se to i
ve stále rostoucím rozpočtu Hollywoodu pro sci-fi filmy. Například další ze série
filmů ”Hvězdné války: Epizoda 1 - Skrytá hrozba (Star Wars: Episode 1 - The Phantom
Menace) za asi 400 - 600 mil. USD již první týden po uvedení do kin vydělal asi 160
mil. USD. Firma PepsiCo zaplatila 2 mld. USD za práva používat ve své reklamě jména
Star Wars a jistě počítá, že se jí to vyplatí. Takové finance NASA jen tak
nezíská a proto realizace běžného a snadného přístupu do kosmického prostoru
bude, bohužel, asi ještě dlouho možná k vidění jen ve filmových fiktivních
příbězích.
Soukromé projekty kosmických nosičů
Kromě programů nových kosmických nosičů, jako jsou již
zmiňované programy X-33, X-34 nebo Future X, které jsou podporované státními
agenturami, se objevuje i široká paleta různých projektů malých soukromých
společností, které pro ně hledají finanční podpory.
Společnost Kistler Aerospace vyvíjí flotilu pěti vícenásobně
použitelných nosičů K-1 za 750 mil. USD. Dvoustupňová raketa by měla být
poháněna motory NK-33 a NK-34 ruské firmy NK Dvigatěl. Firma zatím pro svůj projekt
získala 450 mil. USD.
Společnost Rotary Rocket navrhuje projekt Roton za 150 mil. USD,
zatím ale sehnala jen 31 mil. USD. Raketa Roton s dvoučlennou posádkou bude startovat
vertikálně pomocí 6 motorů na kapalný kyslík a petrolej o tahu 2260 kN,
umístěných na rotujícím disku na spodní základně rakety. Disk, uváděný do
rotace pracujícími motory, pohání čerpadla kapalného kyslíku a petroleje. Po
dosažení nízké oběžné dráhy ve výšce 200 km a vysazení užitečného
zatížení o hmotnosti 3500 kg raketa přistává pomocí čtyřlisté vrtule, při
startu složené podél trupu rakety. Během nadzvukové fáze letu jsou listy vrtule jen
málo odkloněné od osy rakety a raketu
stabilizují. Teprve při podzvukové fázi letu začnou pracovat jako
skutečná vrtule a autorotací raketa přistává. O této technologii přistávání se
uvažovalo již během přípravy programu Apollo v 60. letech, ale tehdy se zdála
příliš nereálná a tak se od ní upustilo.
Společnost Rotary zatím za 2,5 mil. USD vybudovala v poušti Mojave
výrobní zařízení a letové kontrolní středisko a nákladem 2,8 mil. USD dokončila
model rakety Roton ve skutečné velikosti pro atmosférické zkoušky, plánované na
letošní rok. Přitom by se měly potvrdit schopnosti Rotonu přistávat pomocí vrtule.
Let na orbitální dráhu by se mohl uskutečnit v roce 2000.
Společnost Beal Aerospace chce během 18 měsíců realizovat raketu o
hmotnosti 1000 000 kg, schopnou dopravit na nízkou oběžnou dráhu 17 000 kg
užitečného nákladu. Raketa BA-2 bude třístupňová s motory poháněnými směsí H2O2
a petroleje. Zatím byl zkoušen motor 3. stupně o tahu 200 kN, letos v létě se
plánuje zkouška motoru 2. stupně o tahu 3660 kN a v listopadu zkouška motoru 1.
stupně o tahu 14,5 MN. Půjde-li vše hladce, první start by se mohl uskutečnit koncem
roku 2000. Někteří skeptici však o tom pochybují. I A. Beal, prezident společnosti,
však nedávno konstatoval, že vývoj jeho těžkého raketového nosiče má
zpoždění. Co se týče financí, A. Beal je součastně vlastníkem banky Beal Bank v
Dallasu, která má roční zisk asi 100 mil. USD. Tento zisk je téměř celý
využíván na financování projektu nosiče BA-2.
Společnost Pioneer Rocketplane navrhuje stavbu kosmického
raketoplánu Pathfinder se dvěma klasickými vojenskými tryskovými motory. Po vzletu by
raketoplán natankoval kapalný kyslík a pak pokračoval v letu pomocí motoru RD-120
ruské firmy Eněrgomaš. Horní stupeň s motorem Fastrac z raketoplánu X-34 by dopravil
užitečné zatížení na oběžnou dráhu. Na tento projekt za 300 mil. USD zatím
sehnala společnost 5 mil. USD.
Společnost Kelly Space and Technology chce během 3 let zkonstruovat
raketoplán Astroliner, startující na hřbetě B-747. Pomocí 3 motorů NK-33 by měl na
nízkou dráhu dopravit užitečné zatížení do 4700 kg. Při přistávání by
raketoplán použil dvou klasických proudových motorů. Na projekt v hodnotě 500 mil.
USD zatím společnost sehnala 10 mil. USD.
Jak je ze zmíněného výčtu patrné, malé společnosti zápasí
při realizaci svých, mnohdy velice ambiciosních programů s nedostatkem financí.
Lze tedy jen s obtížemi odhadnout, jak se tyto projekty budou v budoucnu
vyvíjet.
45 let rakety Semjorka
20. května 1954 bylo v tehdejším sovětském Rusku rozhodnuto o
konstrukci mezikontinentální balistické rakety R-7 Semjorka podle projektu S.P.
Koroljeva. Raketa začala svou kariéru prvním startem 15. 5. 1957 a vypuštěním první
umělé družice Země 4. 10. 1957. Raketa se časem stala kosmickým nosným prostředkem
a od startu prvního kosmonauta J. Gagarina 12. 4. 1961 byla používána i při
pilotovaných kosmických letech. První tři stupně rakety jsou vyráběny v závodě
CKB Progress v Samaře. Ředitel závodu A. Kirilin upřesnil, že do 31.12.1998 bylo
vyrobeno 1627 exemplářů této rakety v 16 různých variantách. V roce 1969 bylo
rozhodnuto nahradit existující varianty unifikovanou verzí s názvem Sojuz-U. Podle
statistiky je úspěšnost prvních tří stupňů rakety 95,4%. Raketa tak patří mezi
ve světě nejpoužívanější a nejspolehlivější kosmické dopravní prostředky.
ESA
Zasedání Rady ESA na úrovni ministrů pro vědu a výzkum se
uskutečnilo 11. a 12. května v Bruselu. Projednávalo se zde financování programů ESA
na období 1999-2006. Celkem Rada ESA schválila asi jen 79% navrhované částky ve
výši 34,5 mld. FRF. Největší podporu u členských zemí získal program
družicového navigačního systému GalileoSat. Naopak pouhých 78% prostředků se
získalo pro program dálkového průzkumu Země a 84% pro výzkum v oblasti
telekomunikací Artes 3. V oblasti pilotovaných letů byly vyčleněny finance na provoz
mezinárodní kosmické stanice ISS pro první tři roky. V oblasti dopravních systémů
získal program zesílené varianty Ariane 5 Plus asi 92% krytí. Neshoda nastala při
diskusi o nosiči malých družic Vega, podporovaném Itálie a kritizovaném Francií.
Nakonec bylo rozhodnutí o stavbě nosiče malých družic Vega, stejně jako o evropském
financování startovního komplexu v Kourou jednat až v říjnu.
Voda na Měsíci
Historie objevu vody na Měsíci je nedávná a zajímavá. V roce 1996
naznačovala radarová data sondy Clementine, že by se v oblasti jižního pólu mohla
nacházet voda ve formě ledu. O rok později byla provedena radarová zkoumání
jižního pólu Měsíce pomocí radioteleskopu v Arecibo (Portoriko). Odražený signál
byl porovnáván s podobným signálem, získaným odrazem od ledových Jupiterových
měsíců, ale porovnání signálů přítomnost ledu neprokázalo. Je však pravdou, že
teleskop v Arecibu, stejně jako radar sondy Clementine jsou schopné zaregistrovat velké
kusy ledu, nikoliv malé ledové krystalky, smíchané s měsíční horninou. V loňském
roce zaregistoval neutronový spektrometr sondy Lunar Prospector velké množství vodíku
v oblastech severního a jižního pólu Měsíce. Tato data byla interpretována jako
přítomnost velkého množství vody v těchto místech. Ovšem bez detailních
topografických map pólů nebylo možné identifikovat potenciální oblasti, kam Slunce
nikdy nesvítí a kde se teplota udržuje kolem 100 K. Pomocí radarové interferometrie,
využívající antén systému DSN organizace NASA, se nakonec vědcům z Cornellovy
university a z JPL podařilo vytvořit třírozměrnou mapu oblasti jižního pólu
Měsíce, ukazující chaoticky vyhlížející povrch s hlubokými krátery
v permanentním slunečním stínu, které mohou potenciálně nějaký led
obsahovat. Radarový paprsek vysílaný anténou o průměru 74 m v Goldstone byl schopný
dosáhnout asi 6-7° za měsíční horizont a dovolil tak identifikovat místa, kam nikdy
sluneční světlo nedopadne. Odrazy byly snímány dvěma 34 m anténami, vzdálenými 20
km od Goldstone. Získaná data mají plošné rozlišení 150 m a výškové 50 m
(Science 4. 6. 1999). S použitím těchto dat bylo pomocí počítače simulováno
sluneční osvětlení tohoto terénu. Přímý důkaz o přítomnosti vody na Měsíci
však stále chybí. Jelikož mise sondy Lunar Prospector končí 31.7.1999, uvažuje se v
kruzích NASA nasměrovat téhož dne sondu do kráteru Mawson (neoficiální název) v
blízkosti jižního pólu Měsíce. Kráter o průměru 50 - 60 km a hloubce 2,5 km je
dostatečně hluboký, aby se v něm nějaký led uchoval. Při dopadu sondy o hmotnosti
161 kg (na konci své činnosti) by se mohlo uvolnit na 20 kg vodních par, které by tak
daly definitivní důkaz o přítomnosti vody na Měsíci.
Mars Global Surveyor
Let této sondy, nacházející se v současné době na mapovací
oběžné dráze kolem Marsu, má stále nějaké problémy. Jeho mapovací mise byla
zpožděna vzhledem k problémům s aerodynamickým bržděním sondy a jejím
uvedením na operační dráhu. Nyní je aktuálním problém směrové antény. Tu se
podařilo vysunout na tyči mimo těleso sondy. Anténa je k tyči připevněna dvěma
klouby, které dovolují její úhlové natáčení a naklánění. Kloub pro úhlové
natáčení se zablokoval, buď uvolněným šroubkem, smyčkou kabelu, nebo snad
útržkem tepelné izolační fólie. Tato situace zatím přenosu dat příliš nevadí,
neboť Země a Mars jsou v takové pozici, že sonda může pozorovat povrch Marsu a
současně vysílat data na Zemi. Tato šťastná situace však skončí v únoru 2000.
Pak bude třeba změnit systém práce sondy. Ta bude 18 hodin denně provádět měření
a pozorování povrchu planety, potom se pootočí a 6 hod. bude vysílat zaznamenaná
data na Zemi.
Dne 27. 5. zveřejnila NASA celkovou mapu Marsu, ve které jsou shrnuty
výsledky asi 27 mil. výškových měření prováděných laserovým výškoměrem Mars
Global Surveyoru v období 1998-99. Přesnost měření se pohybuje od 2 do 13 m. Ukazuje
se, že jsou značné terénní rozdíly mezi severní a jižní polokoulí Marsu.
Severní polokoule je relativně plochá na rozdíl od jižní polokoule, pokryté
množstvím kráterů. Rozdíl převýšení mezi jižní a severní polokoulí vedl
v minulosti Marsu k toku vody obecně od jihu k severu.
Zajímavou oblastí je deprese Hellas o hloubce asi 9 km a průměru
2100 km, obklopená prstencem materiálu, dosahujícího převýšení asi 2 km nad
okolní terén. Materiál byl vyvržen patrně dopadem asteroidu a pokryl okolní terén
do vzdálenosti až 4000 km od středu deprese.
Denně Mars Global Surveyor uskutečňuje na 900 000 výškových
měření, což dovoluje další upřesňování výškové mapy.
Odhad množství vody, která se v současné době nachází na
povrchu Marsu, vychází z průzkumu polárních oblastí Marsu, prováděných v
průběhu posledního roku. Předpokládá se zatím, že horní odhad objemu vody činí
asi 3,2 - 4,7 mil. km3, což je asi 1,5 × více než je objem ledu v Grónsku.
Galileo
Při průletech sondy Galileo v blízkosti Jupiterových měsíců se
často stalo, že v důsledku elektrických poruch, vznikajících průletem sondy
silnými elektrickými poli, řídící počítač sondy se resetoval a převedl sondu do
nouzového stavu. V takovém případě musí obvykle zasáhnout řídící středisko.
Většinou se sonda přepnula do nouzového režimu ještě před průletem nejmenší
vzdáleností od měsíců a tak cenná data nebyla změřena.
Tým, řídící sondu Galileo, dodal počítači sondy zdokonalený
program, podle kterého lze případnou elektrickou poruchu odstranit bez přechodu do
nouzového režimu. Prakticky došlo k dvojnásobnému vyzkoušení nového programu v
pondělí 3.5., kdy se sonda Galileo blížila k měsíci Kallisto. Vzniklou elektrickou
poruchu vyhodnotil počítač podle nového programu jako neohrožující sondu a rozhodl
nepřepnout se do nouzového režimu. To dovolilo sondě měřit a snímat Kallisto i z
nejmenší vzdálenosti 1322 km. Nicméně po průletu se orientační systém skanovací
plošiny přepnul z přesnější orientace pomocí gyroskopů na méně přesný
záložní využívající hvězdného čidla. Patrně to souvisí již s dříve
zjištěnou anomální činností orientačních gyroskopů.
HST
Pro kosmologické modely je důležitá znalost tzv. Hubbleovy
konstanty, udávající rychlost expanse vesmíru. E. Hubble ukázal, že se galaxie od
nás vzdalují rychlostí přímo úměrnou jejich vzdálenosti s konstantou úměrnosti,
nesoucí jméno tohoto astronoma. Do současnosti se odhad Hubbleovy konstanty pohyboval v
rozmezí 50 - 100 km/s/mpc (mpc = megaparsek = 3,26 mil. světelných let). Pomocí
Hubbleova kosmického teleskopu HST bylo pozorováno 18 galaxií ve vzdálenostech kolem
65 mil. světelných let. Bylo přitom objeveno na 800 proměnných hvězd typu Cepheid,
které jsou zejména vhodné pro přesné měření vzdáleností. Pomocí HST byla
určena hodnota Hubbleovy konstanty na 70 km/s/mpc s přesností 10%. Kombinací
Hubbleovy konstanty s odhadem hustoty vesmíru pak vychází stáří vesmíru na 12 mld
let. Vesmír je tedy o něco "mladší", než se předpokládalo.
Astronomové, pracující se zobrazovacím spektrografem na HST, se
zájmem sledují vývoj aktivity hvězdy Eta Carinae, která se nachází ve vzdálenosti
7500 světelných let od Země v souhvězdí Carina na jižní obloze. Eta Carinae má
hmotnost asi 100 × větší než naše Slunce. V roce 1840 jasně zazářila a během 20
let vyvrhla do svého okolí materiál, který by stačil na vytvoření tří Sluncí.
Tento materiál vytvořil kolem hvězdy několikavrstevný oblak. Zářivost vnitřní
části tohoto oblaku se od roku 1998 ztrojnásobila a stále roste. Astronomové si proto
kladou otázku, zda nedojde opět k nějaké erupci jako v minulém století. Chování
hvězdy vyvolává řadu otázek.
(ek)
Použité materiály:
Air et Cosmos č. 1697 -1709;
Space News 10 (1999), č. 14 - 24.
Internetovské materiály:
- Florida Today Space Online 040999, 041099, 041299, 042199, 042899,
050199, 050699, 050799, 051199,
051299, 051399, 051599, 052299,
- Jonathan's Space Report č. 395 - 400.
Vyšlo v časopise Letectví a kosmonautika 75 (1999) č.
17, s. 1112 - 1116; č. 18, s. 1168 - 1169.
Na MEK byl tento článek publikován se svolením autora.
Aktualizováno: 26.10.2002
[ Obsah | Novinky v
kosmonautice | Články | Obsahy
L+K | Kosmonautické zajímavosti ]
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/novinky/kznl/199902.htm)
