Vysoký start
Ideo návrh o cenu X Prize aneb X Prize po česku…
Píše se rok 2003 a dnes, kdy jsem založil oficiálně tento soubor je 30.8.2003.
Myslím si, že není daleko doba, kdy tomu bude naopak a vesmír bude duševně, ale
hlavně fyzicky dostupný naprosto všem, kteří jen trochu o něj projeví smysluplný
zájem, nebo přirozenou zvědavost.
Vesmírná turistika je tu, a tento fenomén našeho času začínáme vnímat jako
součást našeho života - máš na to tak si to kup…
Zcela jistě si dovedu představit, že se najde ve zdejší komunitě mnoho lidí,
kteří budou jen a jen kritizovat. Nevadí mi to, a osobně si myslím, že je to
snad i dobře, že si každý najde ten svůj přistup a náhled na věc. Rozhodně si
dovolím také napsat, že když už tato otázka X-Prize po česku vyvstala na denní
světlo, byla zde diskutována, padlo mnoho názorů a úvah, pak se nedá o nás říci,
že jsme se alespoň o něco nepokusili…
Vysoký start
Vysoký start je tedy startem z polohy nad zemí a jde tudíž o nepozemský
kosmodrom, odpalištěm raketových nosičů je Stratelit. Stratelit je základní
a první nosný prvek celého návrhu a jako takovému bude věnována pozornost později.
Dle původního záměru má Stratelit vynášet do tzv. startovací výše - jakéhosi
vzdušného odpaliště - nosiče s různým druhem zaměření a to ať již pro vynášení
nákladů na oběžnou dráhu tak i tzv. kosmickou turistiku.
Výhodou vysokého startu je především ušetření jistých váhových veličin, a to
především množstvím paliva spotřebovaného do výšky, ze kterého nosič bude startovat.
Je tím myšleno palivo, který by nosič musel spálit při startu přímo z povrchu
Země a nebo také chcete-li z kosmodromu klasického typu. Nejde přitom o
zanedbatelné množství paliva. Touto cestou se z části přispěje i do ekologického
fondu zmírnění znečišťování ovzduší. Navíc všemu přispěje i skutečnost za použití
ekologických pohonných látek. Nosič startující z větší výšky má výhodu
být lehčí s tendencí spotřebovat i méně paliva potřebného pro dosažení
jistých orbit a iniciativ ve směru využívání vesmíru.
Využití Vzdušného startu
V případě vynášení tzv. užitečného nákladu - jde o alternativní způsob
vynášení různého charakteru užitečného zatížení. Alternativou projektu Pegasus,
neboť i zde tímto způsobem lze vynášet za pomocí urychlovacích raketových bloků
rozličný náklad, ale přesto omezen do jistého váhového limitu. Předpoklad pro
váhový limit by představoval cca 500kg na LEO.
Menší spotřeba paliva - přesně vypočítaná váha paliva pro dosahování jednotlivých
drah dle požadavků a charakteru nákladu, znamená přesnost v jejich dosahování.
Odpadá část paliva potřebná pro dosažení výšky cca 30-35 km nad Zemí, kterou
jinak plánovaný nosič dosáhne za pomocí Stratelitu. Snižuje se míra škodlivin
a znečištění látek vzniklých při spálení KPH do výšek uvedených, dále s podporou
při použití ekologičtějších KPH .
Dalším přínosem návrhu je znovu použitelnost všech níže uvedených částí celého
návrhu. V praxi by to znamenalo, že se opět použije jak vztlakové těleso,
které poletí s posádkou, pak dále urychlovací raketové stupně a v neposlední
řadě je to také Stratelit. V případě vynášení užitečného zatížení komerčního
charakteru to znamená, že se opět znovu použijí raketové urychlovací stupně,
návratový adapter a opět Stratelit.
Plná ovladatelnost jak palebného postavení tak i nosiče, s kontrolou včetně.
Ovladatelnost a funkčnost Stratelitu, dále vlastní fyzické vypuštění raketového
stupně a to ať již s posádkou na palubě a nebo v případě vypuštění
určitého užitečného zatížení, se bude uskutečňovat z pozemního řídícího
střediska dálkově. Může se jednat o středisko umístěné v budově poblíž
pozemního zázemí příprav a realizace k letu - skoku, a nebo také o velký
návěs, který by byl mobilní.
Možnosti zachování bezpečnosti personálu a zařízení, to vše skýtá uvedený způsob
vypouštění. Zůstává zde také široké pole pro uskutečnění evakuace posádky v případě
nebezpečí - nutno podotknout, že téměř ve všech fázích vzletu do startovní výše,
a také při vlastním startu raketového nosiče (dále jen RN).
Obsluhující personál bude minimalizován na počet osob tak, aby vše probíhalo
víceméně automaticky.
Bezpečnost posádky je v návrhu vzata jako priorita číslo jedna. Jejich
bezpečnost je jištěna konstrukčními prvky a použitými systémy, tak aby byla
zaručena co nejvyšší míra bezpečnosti s maximálním ohledem zachování zdraví
a životů účastnické posádky.
Plná kontrola a ovladatelnost v případě účasti lidské posádky je několikrát
jištěna. Možnost volby rozhodnout se dle dané situace je ponechána jak k dispozici
řídících pracovníků na Zemi tak posádky samotné. V případě posádky je to
zejména velitel letu a pilot.
Podstatné snížení nákladů - po zaběhnutí - na vynesení jednoho pasažéra. Znamená
řádně vše odzkoušet bez lidské posádky, a nejdříve návrhu použít pro komerční
vynášení nákladů. Po ověřovacích letech pak včlenit účast lidí. Návrh si tak
nejdříve ze všeho vydělá jisté peníze na provoz, které by ze všeho nejdříve
měly být investovány na pokrytí nákladů vzniklých vývojem a výrobou celého hardware.
Vlastní spuštění provozu letů s posádkou odhaduji asi tak do 5 let po komerčních
letech s vynášením užitečného zatížení.
Snížení letenky pro jednotlivce do 100 000 us. Dolarů. Znamená další investice,
postavit alespon dva stroje - vztlaková tělesa a adekvátní zálohu RN. To vše
proto, aby se po každám letu vše řádně zrevidovalo kvůli bezpečnosti. Snížení
ceny na jednu letenku bude mít i opakovatelná intenzita startů a to vždy alespon
2x do jednoho týdne. Ustálení ceny pak záleží na okolnostech různých a ze všech
alespon jedna. Tou je množství zájemců a nejnižší možní míra únostnosti finančních
nákladů a ohledem na podnikatelský záměr. Hezky česky - záleží hlavně jak bude
veliký zájem lidí se takto podívat byť na skok do vesmíru, jak budou vysoké
náklady na jeden let s ohledem snížit je na únosnou míru, přičemž stále
vydělávat slušné peníze, které mi vše pokryjí a zbude ještě po zdanění bokem
do kapsy…
Rychlá opakovatelnost. Jde o důležitou připomínku v tomto programu a v návrhu
také. Díky ní se dá předpokládat dynamický rozvoj turistiky tohoto charakteru
a povahy. Záleží však na doslova všech funkčních a použitých prvcích každého
návrhu. Lidsky a laicky řečeno kolikrát mohu daný konstrukční díl, či celek
použít k témuž účelu při zachování jeho kvality funkčnosti, nezávadnosti
a především bezpečnosti v nasazeném provoze. V tomto ohledu půjde
zcela určitě o nasazení trvanlivých a vysoce odolných materiálů a koncepcí konstrukcí
již několikrát ověřených v praxi.
Zařízení plně používá dostupných prostředků technologií a systémů své doby.
Chci zde říci, že se zde nebude pracovat s ničím co doposud není technicky
dosažitelné. Návrh vlastně skloubil a použil hned několik praktických myšlenek
v jeden systém ke konkrétnímu dosažení cíle.Z toho také usuzuji, že
zde poklesnou celkově finance vynaložené pro další zdlouhavý vývoj. Koncepce
návrhu vychází z již používaných nápadů.
Při uplatnění tohoto startu lze použít systému pro další manévrování ve vesmíru
a tedy s možností obletu pasažérů až 5ti obletech kolem Země. Toto je zatím
jen hudba vzdálené budoucnosti, ale přesto chci ukázat, jak a kde by se kosmická
turistika dala dělat a eventuelně mohla i ubírat.
Předpoklad: Co je potřeba vyvinout
- koncepci Stratelitu s ohledem na dopravovaný RN
tento nosič bude klíčový konstrukční prvek návrhu. Požadavky na něj jsou dost
nekompromisní a bude po něm vyžadováno RN s nákladem a nebo s posádkou
vynést do min. výše 16-20 km nad Zemí. Upozornuji, že se musí ještě počítat
s váhou paliva pro silové členy, které napomůžou k rychlejšímu stoupání
do patřičné výše. Zde po stabilizaci polohy dojde k odpalu RN.
- speciální silové členy pro dopravu do výšek kolem 20 km pro Stratelit
souvisí s prvním tvrzením, a více méně zde bylo vše řečeno. Jde tedy motory
- silové pohonné členy. Palivo, které se spálí při vytváření výkonu, nutného
pro stoupání způsobí, že bude Stratelit stále lehčí. Těchto silových členů nebude
potřeba při přistávací fázi, neboť se bude plánovitě snižovat jmenovitý tlak
z obsahu natlakovaných nádrží nosného plynu. Dojde tak k řízenému
sestupu. Pokud Stratelit odfoukne bokem, pak na jeho stažení do výrobní haly
a nebo místa jeho vypuštění bude stačit pozemní dopravní prostředek - kamion.
- nosič na KPH - s koncepcí opakované použitelnosti
Do konstrukce nosných nádrží s motory spalující KPH vřadit systém padáků,
které zajistí přistání poblíž místa vypuštění, a posléze dalším prvkem, kterým
budou nádrže zajišťovat proti poškození při dopadu na Zemi .
- speciální adaptery pro uchycení různých nákladu a kabin včetně
Těmito specialitami vybavit konstrukci adaptéru tak, aby se na jeden tento,
dal uchytit náklad dle specifikací a požadavků zákazníka. Myšleno je samozřejmě
i představované vztlakové těleso pro turisty. Týká se to také různých manipulačních
bodů jak s nákladem samotným tak vlastním RN.
- kapsli pro pasažéry 2 čl. posádky profíci a dva pasažéři
Zde by se za jistých podmínek a okolností dalo zvažovat až o 5ti lidech v posádce
- vše záleží na dané konstrukci vztlakového tělesa - kapsle, kterou poletí lidé
tam a zpět. Mějme na paměti, že musí jako prioritu prosazovat max. míru bezpečí
při zachování životů a zdraví lidí uvnitř.
- bezpečný návratový systém pro pasažéry s podpůrným jištěním
Souvisí s předcházejícím tvrzením. Lze využít vztlakových ploch a to zvlášť
a nebo jako doplňkem s vhodně volitelným padákovým systémem. Lze volit
též jen padákový systém, tak jak jej známe z přistání například Sojuzu a
nebo Apollo. Sám za sebe budu prosazovat v návrhu spíše druhý uvedený příklad
s podporou padáku, a to tedy jako doplňku pro jistý zisk bezpečnosti posádky.
- návratová pouzdra dle potřeb pro návrat experimentů a zpracovaných
materiálů
Zde bude záležet na dopravovaném materiálu a jeho povaze. Nejspíše se budu
přiklánět k pouzdrům a aerodynamickým krytů tak, jak se dnes používají.
Mají ideální proudnicový tvar a podobají se zvětšenině projektilu vystřeleného
z děla. Zde je jedno zadání a nemnoho možností v řešení.
- kompatibilitu úchytů pro manipulaci
zde jsem se již výše vyjádřil. Chci jen doplnit, že universálnost a tzv. kompatibilita
vše usnadňuje a nevynucuje si situace, kdy by se muselo posečkat do doby, až
se vyrobí specifické manipulátory a další přípravky.
- telemetrii
- vyhledávací tým a personál na Zemi
- renovační dílny a technické zázemí
a dále…
Bude potřeba celý nápad zpracovat po ideové cestě k modelu.
Vypracovat funkční model zařízení v měřítku 1:20.
Udělat ověřovací zkoušky na modelech v laboratořích.
Vytvořit technologický a zalétavací kus.
Postavit skutečný stroj a zalétat ho, nejdříve konstrukce a posléze s nosičem.
Uskutečnit první odpaly s užitečným zatížením.
Uskutečnit první testovací let s profesionálními kosmonauty v počtu
dvou.
Uskutečnit první let s pasažérem.
Udržovat další provoz a další vývoj.
Podrobnosti
Detaily návrhu si můžete prohlédnout ve dvou částech prezentace (otevřou se
v novém okně prohlížeče):
Upozorňuji, že některé obrázky v prezentacích mají velikost v řádu stovek kB
a celkově mají obě prezentace objem přes 15 MB.
Komentář autora
Toto je tedy představa v podobě ideo návrhu pojata jako X-Prize po česku. Snažil
jsem se jít svou vlastní cestou a pokud možno využívat již vyvinuté technologie,
zároveň přijít s originálním návrhem. Toto je jeden z návrhů, které chci představit.
Mimo mne jako autora ideje na tomto projektu spolupracovali i jiní lidé, jejichž
návrhů, připomínek, propočtů a odhadů si velice vážím.
Jsou to konkrétně tito přátelé a tudíž spoluautoři:
- Martin Kostera
- Miroslav Kaňa
Tento tým se rozhodl jít cestou, kterou doposud šli jen lidé s velikým nadšením,
bez zkušeností a co hlavně finančních prostředků. Právě finanční prostředky
chybějí a to v první a poslední řadě. Realizační tým lidí, kteří jsou zárověn
autoři se ve věci pokusili udělat maximum a tedy co bylo v jejich možnostech
.
Všechno vyprávění a popisy jsou proloženy vším co si autoři mysleli, že bude
ve věci důležité.
Nevyhlášeným a tedy předsevzatým cílem si autoři vzali dostat alespoň imaginárně
člověka jako pasažéra - kosmického turistu v rámci ceny X-Prize na 100 km výše.
Cena X však předpokládá tohoto člověka dostat nejen do 100 km tam a zpět na
Zemi zdravého a živého. Vše se musí do 10 dní opakovat na tomtéž stroji. Šťastný
organizátor pak bude posléze "potrestán" odměnou 10 000 000 Dolarů.
Předem zde chci napsat, že autoři se především snažili poukázat na své schopnosti
v kosmonautice a nadcházejícím průmyslu kosmonautiky, tedy kosmické turistice.
A kdo ví, snad míří autoři i výše a dále...
Dan Lazecký
Aktualizováno: 27.03.2004
[ Obsah | Přehled hlavních
obrázků k návrhu ]
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/zajmy/projekty/xprize/dan/index.htm)
