Rakety SpaceX mohou být levnější než připravovaný futurističtější raketoplán

MAGAZÍN - Technologie autor: Ladislav Loukota

Již přes 40 let čekají příznivci kosmonautiky na příchod kosmického letadla, které by zvládlo dosáhnout kosmu "na jedinou nádrž". Teprve po jeho sestrojení by cena letenky měla podstatněji klesnout a lidstvu by se měl se otevřít pravý kosmický věk. Po amerických raketoplánech (a dalších nesplněných kosmických letounech) tuto pozici v posledních letech obsadil koncept britského letounu Skylon. Jeho hlavní předností je možnost využívat v hybridních motorech po část letu atmosférický kyslík, což šetří startovací hmotnost stroje. Nyní se však objevilo srovnání, podle něhož by i let Skylonu byl příliš drahý. Na hlavu jej prý poráží už dnes cena letů společnosti SpaceX.

Raketa levnější letadla

Aeronautický výzkumník Ashley Dove-Jay z Bristolské univerzity připravil srovnání obou raket SpaceX - Falconu9 a Falcon Heavy - s konceptem Skylonu, jak jej popisuje dokument jeho konstruktérů ze společnosti Reaction Engines. Srovnání strojů přitom pro Skylon nevyznívá nejlépe.

Cena za kus třicetinásobně převyšuje cenu Falconu 9 a dvacetinásobně odhadovanou cenu Falconu Heavy. Exotické palivo Skylonu stojí šestkrát víc než palivo Falconu 9 a dvakrát víc než Falconu Heavy. Sečteno a podtrženo, recyklovaný Falcon 9 by mohl cenu za vynesení kilogramu snížit na 1500 dolarů. Skylon by měl přesáhnout 2200 dolarů. Pro srovnání: průměrná cena mimo SpaceX dnes dosahuje 5000 až 10000 dolarů za kilogram. Den po srovnání se přitom SpaceX pochlubilo novou verzi rakety Falcon 9, která by měla být schopná repasování už den po startu a zvládnout 12 letů. SpaceX rovněž studuje, jak zachránit druhý stupeň nosiče, a učinit tak Falcon 9 plně znovupoužitelný. Odhaduje se, že v takovém případě by cena za kilo mohla klesnout až pod 500 dolarů. Tomu by byl skutečně problém konkurovat.

Ani Dove-Jayovo srovnání však není bez chybičky. Krom toho, že Dove-Jay u některých vlastností používá nesprávná vstupní data - operuje například s příliš nízkou cenou letu nosiče Falcon Heavy - vychází také z velmi předběžných odhadů ceny letu Skylonu. Tento raketoplán, či spíše skutečné "kosmické letadlo", je momentálně čistě ve fázi plánování. Hlavní komponent, motory SABRE, mají být díky grantu Evropské kosmické agentury a UK Space Agency během několika příštích let postaveny v životní velikosti a otestovány. Skylon jako takový by realisticky mohl vzlétnout nejdříve kolem roku 2030, pokud vůbec. 

33616913981_38f2e8bdc9_k

Falcon 9 společnosti SpaceX,zdroj:Flicker.com/SpaceX

Jablka a hrušky

Navíc i samotné porovnávání nosičů jako takových je poněkud ošemetná disciplína, která tak trochu srovnává jablka a hrušky. "Já to říkám vždycky a zopakuju to i tady," vyjádřil se ke srovnání popularizátor Dušan Majer ze serveru Kosmonautix. "Cena za kilogram je hrozná věc. Ono se to tváří jako běžná fyzikální jednotka, ale ve skutečnosti není. Těch faktorů je ve hře strašně moc a nedá se to porovnávat." Rozdílů je mnoho a začínají už jen u různého druhu užitného nákladu.

Falcon Heavy je například s to vynést na oběžnou dráhu až 28 tun, zatímco Skylon (hypoteticky) jenom 15 tun. Ale dva starty Skylonu se 30 tunami nejsou totéž, jako jeden náklad vážící 30 tun - trochu nadsazeně lze říct, že stejně tak tisíc bicyklů není jeden kamion. Zájemci o těžší náklad, což mohou být obytné kosmické moduly či vojenské družice, si zpravidla rádi připlatí, zatímco náklad lehčí je obvykle finančně limitován, ale zase jej lze vynášet ve velkém. Rekordmanem v druhé kategorii se letos stala Indie, když vynesla 104 družic v jediném startu. Povětšinou však malé spojené cubesaty o hmotnosti maximálně několika kilogramů.

Dove-Jayovo srovnání však přesto uhodilo hřebíček na hlavičku v jednom významném aspektu: koncept vesmírného letadla letícího v "jediném stupni" (tzv. SSTO, single stage to orbit) může být doopravdy honbou za přeludem a segmentované rakety SpaceX (a v budoucnu i Blue Origin a další) mohou být cestou k budoucnosti. Jak prokázal již drahý americký raketoplán, vynést do vesmíru celý obří letoun, v jehož prostoru se ukrývá dvacetitunový náklad, je ekonomicky poněkud nerentabilní. Raketoplán si musel pomáhat externí nádrží a raketami, receptem Skylonu bude využívání atmosférického okysličovadla (do určité výšky). Prokletí Ciolkovského rovnice však neunikne nikdo – výhodnější je podle nich zřejmě spíše stroj, který se své váhy postupně zbavuje a netahá si ji sebou do vesmíru všechnu. To znamená: dnešní segmentované rakety, nikoliv SSTO stroje.

Výzkum pro Skylon nemusí přijít vniveč

Pokud se ze zachraňování stupňů segmentovaných nosičů a jejich repasování stane něco každodenního, Skylon a celý koncept SSTO se jednoduše může stát slepým ramenem evoluce, alespoň dokud bude využívat chemického pohonu (s pohonem jaderným či jinými exotickými formami, například antihmotou, bychom samozřejmě byli jinde). Výzkum pro Skylon zcela vniveč přijít nemusí – motory Skylonu se klidně mohou stát základem budoucích prvních stupňů "raket", které by jeho přednosti integrovaly bez ztráty svých vlastních. Velmi ostře po nich pro atmosférické hypersonické letouny pokukuje i armáda.

Čistě jednostupňových kosmických letadel, které by nás levně (levněji než recyklované rakety) dopravily z letištní dráhy na dráhu oběžnou, se však nejméně v tomto století bez průlomu v pohonných jednotkách nejspíše nedočkáme. Může to znít smutně, opak je však pravdou - pokud je totiž recyklační přístup SpaceX skutečně efektivnější a levnější, vesmír se nám mnohem více otevírá již dnes bez čekání na Skylon a jemu podobné.

Zdroj: The Conversation.

Tagy: cesta do vesmíru vesmírná loď SpaceX věda a technika Skylon

Zdroje: vlastní