Stroje v pohybu: Raketa, která změní svět

Poprvé začal Musk hovořit o vývoji planetoletu v roce 2013. Tehdy jej nazýval MCT (Mars Colonial Transporter). Oficiálně jeho parametry nikdy nezveřejnil, takže se jeho podoba dá odvodit jen z občasných úniků informací či nepřímých náznaků. Raketa měla být dvoustupňové konstrukce, první stupeň o průměru 15 m a výšce 120 m. Druhý stupeň sloužící zároveň jako kosmická loď měl stejný průměr a výšku 60 m. U obou stupňů se počítalo s vícenásobnou použitelností.

V roce 2016 už byl Musk mnohem konkrétnější. Představil koncept Interplanetary Transport System (ITS). Jeho parametry byly neskutečné: kompletní raketa měla mít startovací hmotnost 10 500 t, výšku 122 m a tah 128 MN. Pro srovnání: dosavadní rekordman Saturn V, který na přelomu 60. a 70. let dopravoval člověka na Měsíc, měl tah „jen“ 35 MN.

Od té doby se koncept ještě několikrát změnil a vše nasvědčuje tomu, že nyní stojí na rampě kosmodromu Starbase (Hvězdná základna) v Boca Chica (Texas) stroj, který má velmi blízko finálnímu. Je to dvoustupňová raketa, oba stupně využívají jako pohonné látky kapalný kyslík a kapalný metan. Proč Musk vsadil na tuto kombinaci? Odpověď je jednoduchá: obě látky se dají získat z atmosféry planety Mars. Jinak řečeno, raketa může dosednout na cílovou planetu s prázdnými nádržemi a na místě si z lokálních zdrojů „dotankovat“. Ale nepředbíhejme.

První stupeň označovaný jako Super Heavy má tvar válce o výšce 70 m a průměru 9 m. Jeho hmotnost bude 160 až 200 t a jeho nádrže pojmou 3 600 t pohonných látek (2 800 t kapalného kyslíku, 800 t kapalného metanu). Celkem bude vybavený 33 motory Raptor. Druhý stupeň pojmenovaný Starship (podle něho se pak nazývá celý projekt) má výšku 50 m, průměr 9 m a hmotnost by měl mít pod 100 t (s tím, že prototypy mají výrazně více). Do nádrží pojme 1 200 t pohonných látek, které bude spalovat šest motorů Raptor (tři z nich se zvětšenou tryskou pro optimální práci v podmínkách vakua).

Výška sestavy bude 120 m, startovací hmotnost přes 5 000 tun. Oba stupně budou vícenásobně použitelné.

Stupeň Starship má za sebou už několik testovacích letů. Firmě SpaceX se ale opakovaně nedařilo zkrotit přistávací fázi: raketa úspěšně překonávala 10kilometrovou hranici, ale při závěrečném manévru se vždy vyskytl nějaký zádrhel. Havárií skončilo přistání v prosinci 2000 i únoru 2021. V březnu 2021 vše vypadalo nadějně, když raketa dosedla. Jenže byla při přistání poškozena a osm minut po něm i ji zničila exploze. Ani další start v březnu loňského roku se nepodařil, Starship byla ztracena při pokusu o dosednutí. Až 5. května 2021 uskutečnila raketa let trvající necelých šest minut zakončený čítankovým přistáním.

Z těchto neúspěšných pokusů plyne i jedna věc: schopnost SpaceX stavět rakety rychle, levně a v odpovídající kvalitě. Elon Musk svého času prohlásil, že není problém vytvořit jednu raketu mimořádně kvalitní, problém je rozjet jejich sériovou výrobu s běžnou pracovní silou. „Nemohou vám všechno stavět absolventi MIT,“ uvedl s odkazem na prestižní americkou technickou školu (Massachusetts Institute of Technology). Časem chce totiž provozovat flotilu až 1 000 raket Starship, s jejichž pomocí vytvoří dopravní systém mezi Zemí a nízkou oběžnou dráhou, a později mezi Zemí a Marsem, který má vést ke kolonizaci této planety.

SpaceX má přitom schopnost vyrábět rakety nejen rychle, ale také doslova „za pochodu“ vylepšovat jejich konstrukci a nelpět sveřepě na již vytvořeném – pokud se najde něco lepšího. Příkladem budiž sestava prvního stupně Super Heavy a druhého Starship, která se jako první ocitla na startovací rampě loni v srpnu. Měla letět v řádu týdnů až měsíců, avšak později SpaceX uvedla, že oba exempláře nesplňují očekávání a že budou sešrotovány. Na jejich místě se na rampě letos v lednu objevila nová dvojice Super Heavy + Starship , která má být k premiérovému letu použita. Alespoň podle stávajících představ.

Elon Musk slibuje s optimismem sobě vlastním premiérový start „v řádu týdnů až měsíců“ už dva roky. Nyní se ale zdá, že je opravdu blízko: v červnu SpaceX získala od Federální letecké agentury povolení ke zkušebním startům z Texasu. Prozatím na pět orbitálních a pět suborbitálních startů ročně. Doplňujeme, že souběžně SpaceX staví i startovací rampu na Floridě a že zde už povolení získala dříve. Musk obratem prohlásil, že prvního letu kompletní sestavy Starship bychom se mohli dočkat už v průběhu července.

V tuto chvíli je každopádně jasné jedno: i když bude první mise 100% úspěšná, použitá technika – jak první stupeň Super Heavy, tak druhý stupeň Starship – bude při přistání zničena. Let má probíhat podle následujícího scénáře: zkušební stupeň Super Heavy ponese pouze 28 motorů Raptor, které mají pracovat 2 min 49 s. O dvě sekundy později dojde k rozdělení prvního a druhého stupně. Super Heavy se pak po letu trvajícím 8 min 15 s pokusí o přistání cca 32 km od místa startu v moři. Půjde přímo o přistání do moře, nikoliv na dedikovanou plošinu nebo na pevninu. Starship zažehne své motory Raptor 3 min 56 s po startu, v čase 8 min 41 s má dosáhnout orbitální rychlosti.

Po necelém jednom oběhu Země provede brzdicí manévr a zamíří do cílové oblasti 100 km severozápadně od havajského ostrova Kauai. I Starship bude přistávat do oceánu, takže i kdyby šlo všechno na výbornou, dojde v konečné fázi letu ke zničení stroje. Je ale velmi pravděpodobné, že vše na výtečnou nepůjde a že se největší raketa historie bude potýkat s problémy. Je si toho vědom i Elon Musk, když prohlásil: „Předpokládám, že zničíme hodně Starshipů během pokusů o přistání (z oběžné dráhy).“

Pro zajímavost dodáváme, že budoucí stupně Super Heavy mají přistávat přímo na rampě, ze které odstartují. Nebudou však využívat klasický přistávací podvozek, ale během klesání je zachytí obří kleště instalované přímo na obslužné věži rampy. Tím se má celý manévr zjednodušit, zvýší se nosnost rakety (nemusí vláčet přistávací podvozek) a zrychlí příprava na start. Musk doufá, že stupeň Super Heavy bude schopen startovat každou hodinu!

Starship je velmi perspektivní konstrukcí, a tak si jej NASA loni vybrala jako budoucí lunární modul pro své astronauty. SpaceX dopraví modul nazvaný HLS (Human Landing System) do blízkosti Měsíce, zde do něj přestoupí astronauti z lodi Orion (vynese ji raketa SLS) a vydají se na lunární povrch. Pak se vrátí zpět k mateřské lodi, v níž se vydají na cestu k Zemi.

A aby toho nebylo málo, tak Elon Musk počítá s tím, že druhý stupeň Starship bude použitelný též pro mezikontinentální dopravu zboží nebo osob. Při balistickém „skoku“ je většina hlavních destinací na světě dosažitelná mezi sebou do 40 min – a úplně všechny pak s maximálně hodinovým letem. Elon Musk tvrdí, že tento model bude znamenat revoluci v dopravě a že letenka v konečném důsledku bude jen o něco málo dražší než dnes v ekonomické třídě. Zároveň tvrdí, že jeho „raketová doprava“ bude mít stejnou, či dokonce vyšší spolehlivost než dnešní letecká.