Muskova loď Starship má stejný problém jako raketoplány. Absenci únikového systému

- Vesmír autor: Ladislav Loukota

Plánovaná superraketa a loď Elona Muska jménem Super Heavy Starship si nikoliv nadarmo vysloužila srovnání se někdejšími americkými raketoplány STS. Oba systémy si nejsou podobné jenom co do ambicí nebo snah o znovupoužitelnost, ale i některými prvky fungování. Platí to bohužel nejen co do pozitiv, ale i negativ. Zdá se totiž, že Starship by mohl mít stejný problém jako raketoplány - absenci únikového systému.

Loď Starship

Loď Starship,zdroj: SpaceX

V kosmickém programu byl únikový systém přítomný po většinu jeho historie. Již první kosmonauti a astronauti programů Vostok a Mercury disponovali buď možností katapultování v podobě raketového křesla (tedy stejně jako v bojových letounech), anebo únikovou raketou, která by jejich modul odnesla do bezpečí (tzv. LES, launch escape system). Naposledy se tento systém osvědčil v praxi loni na podzim, kdy zachránil rusko-americkou posádku při startu modulu Sojuz.

Bavíme se nyní samozřejmě jenom o úniku během startu - na oběžné dráze nebo při návratu do atmosféry jsou podobné systémy k ničemu. Vzhledem k tomu, že raketový start je však definován jako řízená exploze obří palivové nádrže, právě start je (spolu se vstupem do atmosféry) nejrizikovější fází letu.

Titanic nebes

Americké raketoplány byly však po většinu svého programu mezi lety 1981 až 2011 prosté podobného systému. První testovací lety byly sice vybaveny katapultem dvoučlenné posádky, pozdější běžné lety ale musely raketová křesla odstranit. Při početnější posádce by se jednoduše nevešly na palubu, navíc by bylo nemožné při startu katapultovat ty členy posádky, kteří byli ve spodní palubě raketoplánu. Ani testovací piloti při první misi v roce 1981 navíc nebyli přesvědčeni o tom, že by jim katapulty při selhání startu příliš pomohly.

Technicky vzato měla posádka možnost úniku jenom v případě oddělení raketoplánu od raket a nádrže, automatické stabilizace letu a vyskočení za letu. Tento režim nouzového opuštění letícího raketoplánu byl ale zaveden až po nehodě raketoplánu Challenger, a k dokonalosti měl stále daleko už jen tím, že jeho realizace trvala desítky sekund. LES však musí typicky operovat v řádu milisekund. Pokud by například posádka Challengeru přežila v kabině raketoplánu explozi palivové nádrže, jak se občas spekuluje, podobná desítky sekund trvající a neohrabaná metoda úniku by ji asi nespasila.

Konstrukce raketoplánů ostatně jednoduchému záchrannému systému nešla příliš naproti. Agentura například zvažovala stroje vybavit únikovými moduly - i ty by však vyžadovaly v případě nehody dlouhý přesun posádky z kokpitu do modulu. Prakticky to jediné, co by mohlo fungovat, by bylo upravit raketoplán tak, aby se mohla kabina s posádkou oddělit od zbytku stroje. To by však, mimo jiné, zase ohrožovalo integritu stroje při vstupu do atmosféry, a především by to znamenalo konstrukci zcela nových letounů, což by rozpočtově nebylo únosné.

Minimálně na svém počátku tak byly raketoplány zamýšleny jako jakýsi Titanic nebes, v jehož fungování pro selhání prostě není prostor. Praxe však byla, i přes počáteční optimismus, bohužel odlišná. 

Opakuje se historie?

Bohužel se to totiž při startu minimálně posádce Challengeru stalo i osudné (Columbii by LES nebo nějaká jeho variace nepomohla). Z toho, co nyní víme o lodi Starship společnosti SpaceX, se přitom skoro chce říct, že se historie možná opakuje. Ani v případě tohoto stroje totiž momentálně není známé, zda by posádka měla možnost rychlého úniku v případě selhání startu.

"Bude mít Starship únikový systém? To je otázka, na kterou zatím neznáme odpověď," říká na dotaz Dušan Majer ze serveru Kosmonautix, "Při oficiálních prezentacích tohle téma nebylo vůbec zmíněno. Předpokládá se však, že SpaceX loď záchranným způsobem vybaví, jen zatím není jisté, jak bude vypadat, a proto se o jeho podobě veřejně nemluví."

Problém je, že konstrukce Starship disponuje stejnými obtížemi pro únikový systém, jaké měly i raketoplány.  Loď je zkrátka příliš velká na to, aby u ní mohly fungovat systémy na bázi LES. Lze si představit, že v případě selhání prvního stupně (Super Heavy) by Starship mohla z místa nehody odletět vlastními motory - akcelerace stotunové lodi však nebude zřejmě dosahovat sekundové rychlosti potřebné pro věžičky LES. Reakce pomalejší ale může konstrukci samotného Starshipu poškodit explozí prvního stupně (tedy stejně jako u Challengeru).

Stejně tak není opět praktické vybavit posádku katapultáží - první lety by se snad takto upravit daly, Starship má ale při startu vynášet až 100 lidí. Ze stejných důvodů nelze loď vybavit ani únikovými moduly (jakkoliv nepraktické pro záchranu při startu jsou, pokud v nich posádka už není při startu). Pokud by například SpaceX na palubu Starhip umístila moduly na bázi svého Crew Dragon (jeden pro sedm lidí), při váze šesti tun na modul by stotunová loď musela být o 90 tun těžší. Případné oddělení kabiny s posádkou opět naráží na nutnost vstupu do atmosféry a konstrukčním změnám...

Jinými slovy, těžko si představit, s čím odlišným od raketoplánů by SpaceX mohla přijít. Je samozřejmě možné, že společnost nakonec představí zcela nový, originální a funkční systém záchrany posádky. Nakonec, design SpaceX na let k Marsu je paradoxně daleko bezpečnější než konkurenční varianty - počítá totiž s letem více lodí "ve formaci". Pokud by tak došlo na nehodu na palubě jedné (třeba podobně jako u Apolla 13), jiná loď by mohla dorazit posádce na pomoc. Totéž bohužel ale zatím neplatí pro nehodu Starship při startu způsobem, jaký by byl ekvivalentní loňské nevydařené mise Sojuzu MS-10.

Momentálně se tak zdá, že žádné z možných řešení SpaceX nebude stejně praktické jako únikové motory systému LES. Přitom paradoxně platí, že Starship bude prost řady jiných nešvarů raketoplánů. Minimálně v optimismu, že nové kosmické lodě budou zcela prosté problémů při startu, však jako by se opravdu znovu psal rok 1981.

Tagy: Vesmír SpaceX věda a technika věda a poznání