SpaceX: Křídla pro kosmické rakety Falcon 9

Elon Musk na svém Twitter účtu zveřejnil dvě zajímavé fotografie. Na první fotce lze spatřit hypersonická mřížová kormidla umístěná na raketě Falcon 9 a na druhé mobilní přistávací plošinu pro navracející se rakety. Elon Musk tak pokračuje ke svému konečnému cíli – znovupoužitelné kosmické raketě.

Od Falcon 9 po Falcon 9 Reusable

Falcon 9 soukromé společnosti SpaceX je dvoustupňová raketa. První stupeň pohání devět raketový motorů o tahu 5 885 kN (asi jako pět dopravních letadel Boeing 747).

Při startu motory prvního stupně pracují 180 sekund, následně se první stupeň odhodí a náklad, v podobě kosmické lodi Dragon nebo satelitu, dopraví na oběžnou dráhu Země druhý raketový stupeň. Druhý stupeň pohání jeden motor o tahu 801 kN po dobu 375 sekund.

Současná raketa Falcon 9 je pouze předstupněm znovupoužitelné kosmické rakety Falcon 9 Reusable (F9R). V budoucnu, pokud půjde vše podle plánů, první a druhý stupeň rakety F9R budou kontrolovaně přistávat na zemi.

Stejně tak budoucí kosmická loď Dragon V2 dosedne zpět na kosmodrom pomocí osmi malých raketových motorů SuperDraco.

V rámci programu Grasshoper se rozpracovává systém automatického přistávaní prvního, největšího a nejtěžšího stupně. S přistáním druhého stupně SpaceX také výhledově počítá, ale situace je zde komplikovanější.

Druhý stupeň se již pohybuje po oběžné dráze a jeho přistávací manévr je mnohem komplikovanější – je třeba loď zabrzdit a ve velké rychlosti stabilizovat při průletu atmosférou. Druhý stupeň navíc potřebuje tepelný štít pro průlet atmosférou.

První pokusy o kontrolované přistání již proběhly. První stupeň rakety Falcon 9 již několikrát kontrolovaně pokusně dosedl na vodní hladinu i s vysunutými přistávacími nohami (a následně se potopil) poté, co dopravil náklad na oběžnou dráhu.

Na 16. prosinec se připravuje zásobovací mise SpaceX CRS-5 k Mezinárodní vesmírné stanici ISS. Právě při této příležitosti se poprvé v historii pokusí první stupeň přistát na námořní plošinu.

Křídla a námořní plošina

„Při dalším letu vyzkoušíme nadzvuková mřížová kormidla (konfigurace x-wing),“ napsal Musk na svém Twitter účtu. Na obrázku na Twitter účtu Muska lze vidět čtyři kormidla připevněná na prvním stupni vesmírné rakety Falcon 9.

Kormidla poslouží ke stabilizaci a řízení sestupu prvního stupně. Každé kormidlo je samostatně řiditelné ve třech osách. Při startu jsou sklopené, při klesání se roztahují.

V tomto bodě nejde nevzpomenout na pokusy s řízeným sestupem kosmické lodě pomocí autorotace – vhodným nakláněním výklopných listů rotoru se docílí bezpečného přistání. Jde vlastně o vytvoření hybridu rakety a vrtulníku.

V 90. letech se o podobnou konstrukci pokoušel projekt Rotary Rocket. Dokonce i NASA zkoušela využít autorotace na malém modelu nové kosmické lodi Orion. Zatím však nejsou plány o vyzkoušení autorotace v praxi.

Konečně na druhé fotce je přistávací námořní plošina o rozměrech 91,5×30,5 metrů. Plošina je vybavená bočními „křídly“ umožňující rozšíření plochy na 91,5×51,8 metrů. Právě na teto plošině se 16. prosince pokusí přistát „podvozek“ rakety Falcon 9.

Proč se SpaceX pustil do stavby plošiny a nevyužije přistávací plochu na zemi, ostatně jak ukazuje propagační video? Odpověď je jednoduchá. Řízený návrat prvního stupně na pevninu bude odpovědnými institucemi schválen až poté, co SpaceX prokáže spolehlivost a bezpečnost přistávacího manévru. Uvidíme, zda se 16. prosince cela operace podaří.