Zprávy ze světa

1655c_illustration
30.03.2019

Přelomové období roků...

… 2018 a 2019 mění stav kosmonautiky a ukazuje trendy budoucího vývoje.

V roce 2018 se lidstvu globálně podařilo uskutečnit 111 úspěšných startů raket
do kosmického prostoru. Je to nejvíc od roku 1990, kdy úspěšně proběhlo 114 startů. Nejslabšími roky posledních tří desetiletí byly roky 2004 a 2005, kdy se podařilo pouhých 50 a 52 startů.
Letošní rok 2019 by dokonce mohl být v dosavadní historii absolutně rekordní, celkový počet startů by se podle plánů měl blížit počtu 150, čímž je možné, že bude překonán dosavadní rekord z roku 1985 se 127 úspěšnými starty.

Minulý rok 2018 přinesl historickou změnu v tom, že poprvé v těchto počtech nevedly USA a Rusko (dříve Sovětský svaz), ale prvenství tentokrát dosáhla Čína.
Čína v roce 2018 úspěšně provedla 38 startů, druhé USA 34 startů, Rusko je třetí
s velkým odstupem a počtem 19 úspěšných startů ruských raket, o čtvrté místo se dělí Evropa a Indie se shodným počtem 7 úspěšných startů raket vlastní výroby, těsně následované Japonskem s počtem 6 úspěšných startů.
Nejpoužívanějším nosičem roku 2018 byly čínské rakety Dlouhý pochod se 37 starty,
k celkovému počtu 38 čínských startů přispěla svým prvním startem i raketa Zhuque-1 čínské společnosti Landscape Technology Corporation založené univerzitou Čching-chua (angl. Tsinghua) z Pekingu.
Nejsledovanější start čínské rakety roku 2018 proběhl 7. prosince, kdy raketa Dlouhý pochod 3B/E vynesla sondu Čchang-e 4 (angl. se přepisuje jako Chang’e 4), která úspěšně 3. ledna 2019 jako historicky první přistála na odvrácené straně Měsíce.
O první místo nejčastěji používaného kosmodromu se v roce 2018 dělí čínský kosmodrom Si-čchang (angl. přepisováno jako Xichang) a Cape Canaveral v USA se stejným počtem 17 úspěšných startů.
Jedním z mnoha důvodů vysokého počtu čínských startů je také to, že si Čína buduje vlastní globální družicový navigační systém BeiDou, který je čínskou obdobou amerického GPS nebo evropského systému Galileo.

Obr.: Raketa Dlouhý pochod, zde ve variantě 3B dne 19. září 2018, vynáší dvě družice navigačního systému BeiDou z kosmodromu Si-čchang (Xichang). Zdroj: Xinhua

 

Obr.: Raketa Dlouhý pochod, zde ve variantě 3B dne 19. září 2018, vynáší dvě družice navigačního systému BeiDou z kosmodromu Si-čchang (Xichang). Zdroj: Xinhua

Americká kosmonautika si od roku 2010 prochází komplikovaným přerodem, kdy rozpočtové škrty ukončily několik ambiciózních projektů a jiné zredukovaly na úplné minimum. Rok 2019 se ovšem jeví jako začátek nové etapy. Americká vládní agentura NASA se z role hlavního vývojáře a provozovatele postupně posouvá k roli organizátora a zákazníka, který zadává požadované cíle a soukromé firmy soutěží se svými vývojovými nápady o nabízené peníze. V případě úspěchu pak dostanou od NASA finance a značnou volnost hledat si vlastní vývojové a konstrukční řešení pro splnění zadaného úkolu. Agentura NASA si tak může i pro nejnáročnější zakázky vybírat mezi několika konkurenčními nabídkami od velkých společností, na malých zakázkách zase může podporovat a přetahovat do svých služeb zajímavé nováčky v oboru, jakými je například původně novozélandská společnost Rocket Lab. Soukromé firmy kromě poskytnutých financí ještě láká možnost následně využívat výsledky svojí práce
pro NASA i k vlastnímu komerčnímu podnikání.

Zatímco čínská kosmonautika bouřlivě kvantitativně roste a americká rozvíjí nové technologické i organizační nápady, ruskou kosmonautiku dlouhodobě dusí narůstající ekonomické a politické problémy a téměř určitě bude ještě hůř. Ruskou kosmonautiku drží nad vodou dlouhodobé zkušenosti a osvědčená technika z minulosti, kterou se podařilo dostatečně modernizovat, aby byla nadále provozuschopná a spolehlivá. Díky tomu mělo Rusko od roku 2011, kdy byly ukončeny lety amerických raketoplánů, monopol na dopravu lidí na Mezinárodní vesmírnou stanici. Kromě ruských pilotovaných lodí Sojuz dopravovaly na oběžnou dráhu už jen čínské pilotované lodě Šen-čou (anglicky se přepisuje jako Shenzhou), které ovšem nelétají k Mezinárodní vesmírné stanici. Zatím poslední čínská loď Šen-čou navíc odstartovala už v říjnu 2016, což byl od roku 2003 čínský 6. pilotovaný let a až do dalšího plánovaného startu v roce 2020 zatím poslední.
V letech 2017 a 2018 tedy dopravovaly lidské posádky na oběžnou dráhu pouze lodě Sojuz. Dosavadní skvělá spolehlivost této dopravy utrpěla 11. října 2018, kdy při startu neproběhlo dobře oddělení bloků prvního stupně a motor poškozeného druhého stupně se havarijně vypnul. Záchranný systém ale zafungoval bezchybně, návratová kabina
s ruským kosmonautem Ovčininem a americkým astronautem Haguem se od rakety oddělila a bezpečně přistála na padácích, takže oba členové posádky kromě nepříjemného zážitku z velkého přetížení vyvázli bez zranění. Následné vyšetřování odhalilo jako příčinu havárie vadné čidlo.

Ruské kosmické lodě Sojuz a stejnojmenné rakety lze i po této havárii považovat
za bezpečné a velmi spolehlivé, nosné rakety této rodiny jsou v mnoha svých vyráběných verzích celkově nejpoužívanějšími nosnými raketami, jednu verzi používá i evropská společnost Arianespace k vynášení družic z evropského kosmodromu Kourou. Vzrůstající nelibost americké strany na dopravě jejich astronautů na Mezinárodní vesmírnou stanici těmito raketami není v nedůvěře k těmto raketám a lodím, ale především, kromě pochopitelných důvodů prestižních, ve vysoké a stále zvyšované ceně, kterou ruská strana za dopravu každého Američana požaduje, zjevně si vědomá svého momentálního nenahraditelného postavení. Do roku 2016 platila americká NASA
za dopravu každého jednoho svého astronauta ruské straně zhruba 62 milionů amerických dolarů, v roce 2017 se cena zvýšila už na 75 milionů amerických dolarů a roku 2018 už bylo požadováno 81 milionů amerických dolarů, což je v přepočtu přes 1.8 miliardy českých korun a to je za zpáteční letenku pro 1 osobu opravdu poněkud příliš vysoká cena. Američané proto intenzivně pracují na obnově dopravy astronatů americkými raketami a loděmi a odhadují maximální finanční náklady na vlastní dopravu
ve výši pod 60 milionů amerických dolarů na jednoho astronauta.

Přes své úspěšné modernizace a skvělou spolehlivost jsou ruské rakety z rodiny Sojuz založené na konstrukci staré 50 let a Rusko si s nimi nevystačí na věčné časy. Jenže právě vývoj a zkoušky nových raket značně váznou, stejně tak i stavby startovacích ramp na novém kosmodromu Vostočnyj, v ruské kosmonautice obecně zaostává technický vývoj a chybí inovativní nápady. Kolem ruské Státní korporace pro kosmické aktivity Roskosmos a Státního kosmického vědeckovýrobního střediska M. V. Chruničeva probíhají už mnoho let různá vyšetřování defraudací, podvodů a zneužití pravomocí,
na které navazují různé personální čistky ve vysokých funkcích.
Politické napětí okolo událostí na Krymu a východní Ukrajině ukončilo ukrajinsko-ruskou spolupráci i v oblasti kosmického průmyslu. A aby politického napětí nebylo už tak dost, novým ředitelem státního Roskosmosu se stal v květnu 2018 nacionalistický politik silných slov Dmitrij Rogozin, který po ruské anexi Krymu byl pro svou aktivní podporu anexe dán jako jeden z prvních na sankční seznam lidí, kterým USA a EU nevydávají víza. Reagoval na to jedním ze svých typických útočných výroků: „Je mnoho jiných způsobů, jak cestovat. Tanky nepotřebují víza.“ Rovněž ironicky navrhoval, aby tedy Spojené státy posílaly své astronauty na Mezinárodní vesmírnou stanici prostřednictvím trampolíny. Kromě toho napsal předmluvu ke knize Ivana Mironova „Aljaška zrazena a prodána: Historie palácového spiknutí“, která vyšla v roce 2014 a pojednává o prodeji Aljašky carským Ruskem Spojeným státům v roce 1867, kde Dmitrij Rogozin napsal, že: „Rusko má právo získat zpět své ztracené kolonie.“ Vzhledem k těmto a dalším výrokům je Dmitrij Rogozin mezi americkými politiky značně neobliben a když ho na počátku roku jako ředitele Roskosmosu pozval ředitel americké NASA James (Jim) Bridenstine k návštěvě USA, mezi americkými politiky to vyvolalo natolik silnou nevoli, že nakonec, jak diplomaticky oznámila mluvčí NASA, cesta musela být odložena a nový termín zatím nebyl stanoven. Takže nějaké prohlubování přátelské a vzájemně prospěšné spolupráce na kosmických programech se v nejbližších letech mezi Ruskem a USA zjevně očekávat nedá, nebýt společné Mezinárodní vesmírné stanice, byla by situace ještě mnohem horší. Ruskou kosmonautiku ale doba politického napětí, ekonomických a organizačních problémů a narůstající mezinárodní izolace směřuje jen k dalšímu zaostávání, americkou stranu to naopak motivuje k vlastnímu rozvoji a zbavení se nutnosti spolupracovat
s ruskou stranou za každou cenu.

Obr.: Mezinárodní vesmírná stanice na snímku pořízeném z lodě Sojuz 4. října 2018. Zdroj: NASA, Roskosmos

 

Obr.: Mezinárodní vesmírná stanice na snímku pořízeném z lodě Sojuz 4. října 2018. Tato unikátní mezinárodní orbitální laboratoř a základna pozorování Země a vesmíru, začala vznikat v listopadu 1998 vypuštěním prvního modulu Zarja. V prosinci 2018 prodloužil senát USA její financování až do roku 2030. Její moduly ale postupně stárnou a existenci stanice stále více ohrožuje možnost srážky s troskami jiných družic a dalšího tzv. kosmického smetí. I proto se zvažuje vybudování jejího nástupce poblíž Měsíce. Zdroj: NASA, Roskosmos

Jednou z nejznámějších událostí kosmonautiky roku 2018 byl v únoru první start rakety Falcon Heavy americké společnosti SpaceX Elona Muska. Širokou mediální pozornost si zkušební start nové rakety získal také díky svému nezvyklému nákladu, kterým byl červený automobil Tesla Roadster s figurínou pojmenovanou Starman za volantem. Elon Musk tak zároveň provedl zkoušku rakety a udělal reklamu svojí automobilce Tesla. Speciální nákladový adaptér byl vybaven několika barevnými kamerami, které pak automobil na oběžné dráze snímaly z různých stran, média tak mohly přebírat množství atraktivních záběrů. Z oběžné dráhy Země byl pak automobil vyslán na eliptickou oběžnou dráhu kolem Slunce, která ve své nejvzdálenější části dosahuje až za oběžnou dráhu Marsu.

Elon Musk je fanoušek vědecko-fantastické literatury, proto je na palubní desce Roadsteru nápis „Nepropadejte panice!“ (v originále angl. DON´T PANIC!), který je odkazem na knihu „Stopařův průvodce po galaxii“ autora Douglase Adamse. V autě byl také umístěn disk s vědecko-fantastickým dílem „Nadace“ od Isaaca Asimova. A pokud by to někdy někomu nebylo jasné, tak uvnitř auta na desce s elektronickými obvody je i nápis: „Vyrobeno na Zemi lidmi“ (v originále angl. Made on Earth by humans). Elon Musk rozhodně nezanedbává práci s veřejností a ke svým akcím vždycky přidává zábavný faktor, který mu získal velké množství fanoušků. Vrací se mu to v popularitě a sledovanosti, živý přenos startu Falconu Heavy a vypuštění Tesly Roadsteru se Starmanem měl jen na portálu YouTube 2.3 milionu shlédnutí.

Obr.: Figurína Starmana v autě Tesla Roadster ve výšce 7000 km nad Zemí 7. února 2018. Zdroj: SpaceX

 

Obr.: Figurína Starmana v autě Tesla Roadster ve výšce 7000 km nad Zemí 7. února 2018. Zdroj: SpaceX

Jedním z hlavních technologických cílů při vývoji raket je u společnosti SpaceX co nejlepší znovupoužitelnost, která by jejich starty měla výrazně zlevnit. Pokud se podaří zvládnout všechny technické potíže, které jsou s tím spojené, bude to znamenat zásadní pokrok pro všechny obory nějak navázané na kosmonautiku a družice. Bohužel je tento cíl i dnes hodně obtížný, jen praxe ukáže, zda budou recyklované nosiče z dlouhodobého hlediska dostatečně spolehlivé, alespoň pro bezpilotní lety a vynášení družic. Americké pilotované raketoplány měly podobně ambiciózní cíl rychlé znovupoužitelnosti pro vysoký počet startů, ale nakonec se jejich údržba a provoz ukázaly být natolik finančně náročné, že se jich agentura NASA raději vzdala. Jestli se koncept znovupoužitelnosti alespoň spodního stupně raket ukáže být finančně efektivnější, nebo jestli opět sny předběhly technický pokrok a nevýhody zatím budou převažovat nad výhodami, ještě není jisté.

Nicméně žádný pokus v oblasti techniky není zcela zbytečný, pokud přinese praktické zkušenosti, které by čistá teorie poskytnout nemohla. Hodně skvělých myšlenek čeká se svým uskutečněním jen na technologický pokrok, zejména v oblastech nových materiálů. Ani koncept raketoplánů není navždy mrtvý, přežívá v podobě mnoha projektů, které jsou v různých fázích plánování a zkoušek. Ve zcela praktické i když poměrně málo známé podobě raketoplán funguje ve své zmenšené bezpilotní verzi pod názvem Boeing X-37B. Tento stroj poprvé odstartoval 22. dubna 2010 a jeho dva exempláře už uskutečnily 5 letů, přičemž setrvávají na oběžné dráze vždy několik set dnů, nejdéle to zatím bylo při čtvrtém letu, kdy od startu v květnu 2015 obíhal Zemi 717 dnů. Malý raketoplán X-37B je vynášen v nákladovém prostoru rakety, většinou to byla raketa Atlas-V (jejímž provozovatelem je United Lauch Alliance, společný podnik společností Lockheed Martin a Boeing), při zatím posledním pátém startu raketoplán vynesla raketa Falcon 9 společnosti SpaceX. Na oběžné dráze pak může raketoplán samostatně manévrovat, elektrickou energii pro systémy mu dodávají vysunutelné solární panely. Pro návrat
na Zemi je raketoplán pokryt podobným tepelným štítem, jaký měli jeho větší pilotovaní předchůdci a na dráhu přistává obdobným způsobem, který se podobá přistání letadla.
Raketoplány X-37B podnikají lety pro Ministerstvo obrany Spojených států amerických. Jimi vynášené náklady jsou většinou tajné, mají to být různé technologické experimenty. Při některých letech se ale kvůli dráze raketoplánu spekulovalo i o tom, že možná nese přístroje pro dálkový průzkum a špionáž. Ať už to bylo cokoliv, tyto dva bezpilotní raketoplány se zatím vždy byly schopené vrátit se svým nákladem bezpečně zpět
na Zemi. Pokud je známo, 5. mise od září 2017 v tuto chvíli stále ještě probíhá, datum plánovaného návratu nebylo oznámeno.
Další start X-37B se plánuje na prosinec letošního roku 2019.

Obr.: Bezpilotní raketoplán Boeing X-37B po návratu na Zemi na dráze v Kennedyho vesmírném středisku. Zdroj: U.S. Air Force

 

Obr.: Bezpilotní raketoplán Boeing X-37B po návratu na Zemi na dráze v Kennedyho vesmírném středisku. Zdroj: U.S. Air Force

Rok 2019 by pro americkou společnost SpaceX mohl přinést zásadní úspěch, pokud se jim podaří pro agenturu NASA dopravit astronauty na Mezinárodní vesmírou stanici a zpět. První demonstrační let lodě Crew Dragon ke stanici proběhl úspěšně od 2. do 8. března 2019 a skončil úspěšným přistáním na hladině Atlantiku. Na stanici bylo tímto letem dopraveno přes 200 kg nákladu a plyšová hračka ve tvaru Země. Testovací figurína
ve skafandru absolvovala celý let od startu až po přistání, její senzory a mikrofony zaznamenávaly, jaké životní podmínky poskytne loď budoucím cestujícím astronautům
při reálném letu. Záliba Elona Muska ve vědecko-fantastickém žánru se projevila i tady, figurína dostala jméno Ripleyová podle filmové série Vetřelec.
V dubnu 2019 by měl být proveden sub-orbitální testovací let, kdy bude otestován záchranný systém lodě Crew Dragon. Pokud se vše podaří, první pilotované lety
k Mezinárodní vesmírné stanici by se podle současných plánů měly uskutečnit už
v červenci a srpnu 2019.

Americká agentura NASA nesází pouze na jednu kartu, peníze na vývoj lodě pro dopravu astronautů na stanici a zpět na Zemi dostala kromě společnosti SpaceX i její konkurenční společnost Boeing s lodí CST-100 Starliner. Tento projekt ale kvůli různým problémům časově za svým konkurentem zaostává a plánované termíny prvních letů se posouvají. Alespoň testovací let by se sice měl uskutečnit ještě v letošním roce 2019, ale protože se po tragických haváriích dvou dopravních letadel Boeing, kde jsou ve vážném podezření možné konstrukční nedostatky a nebo závady v softwarovém a přístrojovém vybavení, dostává do reputačních a tím i finančních problémů i samotná společnost Boeing, další odklady a zpoždění jsou velmi očekávatelné.

Agentura NASA ovšem nesází vše ani na dvě karty a chce se hlavně vyhnout tomu, aby přílišný spěch skončil nějakou fatální havárií, takže si pro jistotu znovu předplatila
pro svoje astronauty i místa na nyní používaných ruských lodích Sojuz. Rusko už ale musí začít počítat s tím, že o tento zdroj příjmů může v budoucnu přijít.

Ruský dopravní monopol na Mezinárodní vesmírnou stanici fungoval od roku 2011 jen
v dopravě lidí, o zásobovaní stanice se kromě ruských bezpilotních lodí Progress (bezpilotní verze lodě Sojuz) výrobce RKK Eněrgija (zásobovací lety od roku 2000),
v minulých letech postaraly i další bezpilotní nákladní lodě jako evropské ATV (poprvé
v březnu 2008, popáté a naposled v červenci 2014), japonské HTV (od září 2009, zatím poslední sedmý start v září 2018, plánují se starty i v letech 2019 a 2020), lodě Dragon americké společnosti SpaceX (od května 2012) a lodě Cygnus (od září 2013) americké společnosti Orbital Sciences Corporation, která se od roku 2015 po sloučení jmenuje Orbital ATK .
Pouze lodě Dragon měly systém pro návrat na Zemi, ostatní lodě se po vyložení nákladu naložily odpadem a pak byly nasměrovány do atmosféry Země, kde shořely. Lodě Dragon jsou pro návrat do atmosféry vybavené tepelnými štíty, které jsou dimenzované
pro návraty lodí z oblasti Měsíce a dokonce Marsu. Jasně to odráží ambice Elona Muska a jeho společnosti SpaceX, kdy se neomezuje jen na splnění momentálního kontraktu, ale i sbírá zkušenosti pro další krok. Už při letech nákladních bezpilotních lodí Dragon se vyzkoušel návrat na Zemi, který je nezbytný pro možnost obousměrně dopravovat astronauty, nyní vyzkouší dopravu astronautů na oběžnou dráhu Země a po celou dobu už postupně zkouší komponenty pro budoucí lety k ještě mnohem vzdálenějším cílům.

Co se týká české kosmonautiky, pak hlavní zprávou je, že rok 2018 na oběžné dráze úspěšně přečkala také česká družice VZLUSAT-1 Výzkumného a zkušebního leteckého ústavu v Praze Letňanech. Tato družice o rozměrech 20×10 cm byla součástí nákladu tří desítek družic vynesených indickou raketou PSLV dne 23. června 2017, mezi dalšími družicemi byla i první slovenská družice SkCube.
Česká družice VZLUSAT-1 si prožila kritické chvíle na konci roku 2017, kdy jí bylo nutné přeformátovat paměťovou jednotku, na kterou už kvůli vlivu ionizujícího záření
z vesmírného prostoru téměř nebylo možné ukládat data. Přeformátováním se podařilo obnovit její kapacitu z 99%. Družice na oběžné dráze musí umět vzdorovat nepřátelským podmínkám vesmírného prostoru, kromě radiace to jsou i výkyvy teplot. Ve vakuu oběžné dráhy bez ochrany atmosférou jsou teplotní rozdíly mezi dobou osvětlení Sluncem a letem v zemském stínu značné, na povrchu družice VZLUSAT-1 jsou měřené teploty od +80º C do -50º C. Jeden oblet Země družici trvá pouze 95 minut, proto i výkyvy teplot
na povrchu družice se opakují každých 95 minut.
Družice to zatím zvládá dobře a i na počátku roku 2019 stále pracuje a vysílá naměřená data z výšky 510 km nad Zemí.

Rok 2018 úspěšně přežila i první slovenská družice SkCUBE, bohužel jen o necelé dva týdny, protože v noci ze 12. na 13. ledna 2019 se odmlčela a nadále nereaguje. U této družice bylo už delší dobu zjišťováno občasné přehřívání a postupná degradace elektroniky vlivem radiace. Tvrdé podmínky kosmického prostoru tedy družici udolaly
po 569 dnech provozu. Za tuto dobu se z 21 naplánovaných experimentů podařilo uskutečnit 19, družice na Zemi odvysílala přes milión datových balíčků a reagovala
na 544 povelů odvysílaných ze Země. Na takto malé těleso (kostka o hraně 10 cm)
a především první družici občanského sdružení Slovenská organizace pro vesmírné aktivity SOSA (z angl. Slovak Organisation for Space Activities), spolupracujícího na této družici se slovenskými univerzitami v Žilině a Košicích, je pracovní životnost družice rok a půl rozhodně úspěch a dobrý začátek.

Špatnou zprávou z počátku roku 2019 pro oblast komerčního dálkového průzkumu Země bylo potvrzení ztráty družice WorldView-4 americké společnosti DigitalGlobe, podrobnosti jsou zde.
Starší článek věnovaný startu české družice VZLUSAT-1 a první slovenské družice SkCUBE je zde.

Článek zpracoval: Jiří Šustera

 

nahoru

zpět