Proč má SpaceX největší šanci změnit cesty do kosmu? Vesmír bude soukromý!

Uplynulé dva měsíce seznaly jeden z největších skoků v komerčních letech do vesmíru – prvnímu stupni rakety Falcon 9 se poprvé podařilo přistát na kosmodromu, jen měsíc na to však další pokus s přistáním na vodní plošině selhal. Význam či technikálie znovupoužitelného první stupně rakety Falconu 9 jsou natolik komplikované, až by se mohlo zdát, že společnost SpaceX klouže mezi úspěchy a selhání. Skutečnost je ale náročnější. Málo známé dění u konkurentů naznačuje, že právě v cestách do kosmu prožíváme plíživou revoluci.

Tisíc a jeden pokusů

Jak už padlo mnohokrát, SpaceX si od záchrany prvního stupně slibuje snížení ceny letu do kosmu. První a největší raketový stupeň s nejsilnějšími motory byl doposud prakticky vždy pouze na jedno použití, jeho záchrana, snadná kontrola a opětovný start proto má kapacitu cenu minimálně o jeden řád. Například evropská raketa Ariane 5 vynáší jediné kilo nákladu v ceně přes 10 tisíc dolarů. Falcon 9 od SpaceX už jen za 4 tisíce. Pokud by se dostala pod tisícovku, využití vesmíru by si mohlo dovolit daleko více společností. Proč však pokusy SpaceX tak často selhávají?

Zatímco v prosinci se SpaceX podařilo s jejich prvním stupněm přistát na pevnině, lednový pokus s přistáním na vodě naopak skončil v plamenech. Leckdo z nadšenců se proto tázal, proč se SpaceX na přistávání na vodě zkrátka nevybodne? Ďábel je však v detailech a důvody lednového neúspěchu jsou složitější, než jenom vada konceptu. Přistání v prosinci bylo především podmíněno návratem nosiče zpátky na kosmodrom – k tomu se ale první stupeň po oddělení musí otočit čelem vzad a vrátit se vlastní silou nazpět. Manévr vyžaduje hodně paliva, což znamená menší únikovou rychlost pro druhý stupeň a tím paradoxně menší úsporu nebo užitný náklad.

Start počítající s návratem stupně na pevninu také není vhodný pro všechny nutné oběžné dráhy – právě nutnost dostat satelit na polární oběžnou dráhu byla vlastní lednovému pokusu. SpaceX proto nutně musí zlepšit řádově náročnější přistání na vodní plošině – k tomu totiž raketa nepotřebuje tolik paliva, může si tak dovolit dát druhému stupni daleko vyšší rychlost. Nakonec ale nebýt technické vady jedné z podpěr, v lednu by se to podařilo.

Že jeho ambice nejsou zcela bez šance na úspěch, naznačuje konkurenční snaha společnosti Blue Origin, jejíž raketa New Shepard zkouší nemlich stejný přístup ve startu a přistání – bohužel však není vyvíjena pro vynášení nákladu do kosmu, ale pouze skoky na vesmírnou hranici. Krom toho jsou zde i další soukromé snahy o snížení ceny letu – především projekt Stratolaunch, jež operuje s malou raketou vypouštěnou ze zad obřího letounu. V teorii by Stratolaunch byl schopný vypustit i kapsle s lidskou posádkou, anebo momentálně jediný vyvíjený raketoplán DreamChaser. I ten mimochodem patří soukromé společnosti, byť navazuje na předešlé ambice NASA.

Nabízí se samozřejmě obligátní otázka, proč stejný pokrok jako SpaceX a Blue Origin nezkuší právě NASA, popřípadě Roskosmos nebo Evropská kosmická agentura. Důvod je však prostý.

Proč s tím nepřijde NASA?

Státní kosmické agentury sice disponují notně větším rozpočtem, ale i velmi odlišnou agendou – jejich cílem není nutně ušetřit na startovací ceně nosiče, ale spíše úspěšně vypustit sondy ke vzdáleným planetám anebo realizovat vědecký výzkum na Mezinárodní vesmírné stanici. Cena za letenku je pro ně tedy spíše druhořadá. Bylo by to totéž jako očekávat, že kamionová dopravce vyvine efektivnější motory. Neznamená to, že inženýři občas nepoložili základny dnešním soukromníkům, byrokracie spoléhající na osvědčené způsoby, ale mnohdy i prostá smůla, jim to však často zatrhly.

"Současný stav fungoval a vydat se na riskantní novou cestu nebylo jednoduché. Často to bylo i o smůle, některé projekty skončily kvůli nedostatku peněz, jiné, byť nadějně vypadající, nedostaly ani šanci k realizaci. Vždyť kdo ví, jak by to dopadlo, kdyby po prvním selhání pokračoval program DC-X, nebo kdyby zánik Sovětského svazu nepohřbil myšlenku na raketu Eněrgija, jejíž varianta Uragan počítala s přistáváním okřídlených částí na běžném letišti." hodnotí minulost ve svém článku Dušan Majer z webu Kosmonautix.cz. Právě zde na scénu vstupují soukromí kosmičtí přepravci a jejich konkurenceschopnost. Jinými slovy, pro SpaceX a jim podobné je naopak cena letenky klíčovým argumentem v rámci konkurenčního boje, investice do nižší ceny letu jsou proto daleko významnější jak při zisku zakázky od státních institucí, tak i v rámci zakázek vynášek jiných soukromých společností požadujících například vynesení telekomunikačního satelitu.

Naprostým grálem letů do kosmu je proto koncepce známá jako SSTO neboli Single Stage To Orbit (Jeden stupeň až na orbitu). Ani ta není nikterak nová – právě o ní se totiž snažili již plánovači NASA v 70. letech skrze program raketoplánů. Z technických důvodů však tehdy skutečný SSTO nebyl ještě možný, americký raketoplán proto "recykloval" alespoň pomocné raketové bloky, zatímco při každém startu plýtval externí palivovou nádrží. V 90. letech už snaha o SSTO vyplodila i takový program jako byl raketoplán Venturestar, ten byl však ukončen pro rozmanité technické a finanční důvody. Aeronautičtí inženýři ale odhadují, že nové kompozitní materiály by dnes už byly sto technickou otázku vyřešit – chybí však stále ony prozaické finance na další vývoj.

Pokud rakety společností jako Blue Origin, Stratolaunch a SpaceX ovšem prokážou nižší cenu znovupoužitelných prvních nosičů, dá se očekávat, že tlak na inovaci znovu postaví skutečný SSTO do popředí, jelikož právě jediný stroj létající do kosmu bude sto dále snížit cenu již sníženou letenky. Dnes existuje na výkresech hypotetický britský raketoplán Skylon. Ten disponuje hybridními motory schopnými přepnout se z tryskového letu do raketového režimu, ale opět jedině v případě dostatečných investic. Jako vždy platí, že pokrok chvátá kupředu jedině skrze praktické aplikace, které přežijí konkurenční boj. I na první pohled triviální zachování prvního stupně raket SpaceX proto může být základním kamenem počátku cenově dostupného kosmického věku.

Jisté je každopádně jedno: nikdy v historii cest do vesmíru neexistovalo tolik soukromých dopravců s takovou škálou inovativních nápadů. Byla by tedy ohromná smůla, kdyby všechny jejich pokusy přišly vniveč.

Ladislav Loukota