„Trikrát. Trikrát som ju chcel zrušiť,“ vyhlásil o rakete Falcon Heavy zakladateľ spoločnosti SpaceX a jej duchovný otec Elon Musk. „Bolo to oveľa ťažšie, než sme si dokázali predstaviť.“ Teraz jeho raketa vynesie tak trochu utajený náklad pre americkú armádu.
Môžeme sa na to pozrieť inak: Zatiaľ čo do vývoja rakety Falcon 9, z ktorej vlastne Falcon Heavy vychádza, stál SpaceX 300 mil. dolárov. „Jednoduchšie“ (ako si všetci pôvodne mysleli) Falcon Heavy však stál 500 mil. dolárov. Jeho základ pritom na prvý pohľad pripomína spriahnutú trojicu prvých stupňov „deviatok“.
Podotýkame, že vývoj oboch nosičov zaplatili investori SpaceX z vlastného vrecka, nešlo teda o zámerné navyšovanie nákladov. Aj NASA pripustila, že keby vyvíjala Falcon 9 vo vlastnej réžii a vlastnými manažérskymi metódami, prišiel by amerických daňových poplatníkov na dve až štyri miliardy dolárov.
O náročnosti vývoja svedčí aj to, že Falcon Heavy mal pôvodne letieť v roku 2013. Potom 2014. Potom 2015, 16, 17… Nakoniec štartoval vo februári 2018. Nie je sa čomu čudovať, že s raketou už dochádzala v SpaceX trpezlivosť. Ale pekne poporiadku.
Zrod veľkého projektu
Korene Falconu Heavy môžeme vystopovať až do roku 2003, kedy SpaceX začala interne riešiť možnosť vytvorenia silnejšej rakety z vtedy vyvíjaného Falconu 1 paralelným spojením prvých troch stupňov. Pripomíname, že Falcon 1 letieť prvýkrát v roku 2006, úspešne až o dva roky neskôr a celkovo si pripísal len päť štartov (z toho tri havárie), kým ho SpaceX opustila.
V roku 2005 sa začala, stále ešte interne, riešiť raketa Falcon 9 Heavy so zvažovanou nosnosťou 25 t. Tá mala vzniknúť spojením troch prvých stupňov vtedy vyvíjaného Falconu 9. Podotýkame, že podobné usporiadanie nie je vynálezom SpaceX.
Veď ho využívala už prvá kozmická raketa sveta R-7: mala štyri identické bloky pripojené k stredovému stupňu, ktorý s nimi navyše zdieľal mnoho spoločných prvkov. Aj keby sme hľadali predchodcu Falconu Heavy medzi raketami s trojicou spriahnutých stupňov, tak prvý bol nerealizovaný návrh Atlasu V Heavy a realizovaný návrh Delty IV Heavy (prvý štart v decembri 2004) z roku 1998.
V apríli 2011 SpaceX predstavuje plány Falconu Heavy (deviatka z názvu zmizla) verejnosti. Raketa má byť schopná niesť až 53 t nákladu. Teda viac ako dvakrát toľko, koľko v pôvodných predstavách konštruktérov. Dôvodom bolo, že Falcon 9 (hoci mal za sebou len dva štarty) za posledné roky prešiel premenou a výrazne sa zlepšili jeho očakávané výkony. Aktuálne firma dokonca uvádza nosnosť 63,8 t.
Premiérový štart bol sľubovaný do dvoch rokov. Aj to svedčí o trochu naivných predstavách týkajúcich sa realizácie celého projektu.
V júni 2011 začala byť pre Falcon Heavy pripravovaná rampa SLC-4E na kozmodróme Vandenberg (Kalifornia). A v máji 2012 získava raketa prvý kontrakt na vynesenie družice Intelsat 35e. Tá nakoniec letí na klasickom Falcone 9 v júli 2017. Nosnosť „deviatky“ sa darí zvyšovať viac, než sa očakávalo, takže sa pre operátora javí ekonomicky výhodnejšie prejsť na lacnejšiu raketu. A opúšťa nosič, ktorý na svoju premiéru ešte len čaká.
Nech sme úplní: Plány SpaceX z roku 2011 počítali s ešte väčšou raketou Falcon X a Falcon X Heavy. Falcon X mal mať priemer 6 m (Falcon 9 len 3,6 m) a kapacitu 38 t nákladu. Prvý stupeň mal niesť tri motory Merlin 2, druhý jeden Raptor. Nie však Raptor na kvapalný kyslík a metán, ako ho poznáme z dnešných rakiet Starship, ale Raptor na kvapalný kyslík a vodík.
SpaceX s touto kombináciou pohonných látok svojho času koketovala. Raketa Falcon X Heavy vzniknutá spojením troch prvých stupňov potom mala mať nosnosť úctyhodných 125 t nákladu.
Je to také jednoduché. Alebo nie?
Čo vlastne bolo „oveľa ťažšie, než sme si dokázali predstaviť“? Raketa s tromi spriahnutými stupňami pracujúcimi spoločne má – v porovnaní so stupňom samostatným – odlišnú aerodynamiku, štrukturálne zaťaženie, inak vyzerajú a odlišne prebiehajú vrcholy dynamického namáhania, zmenená je aj oblasť prechodu z podzvukovej na nadzvukovú rýchlosť. A v neposlednom rade je tu súbežný zážih 27 motorov Merlin 1D na prvom stupni, čo predstavuje komplexnejší súbor vibrácií a akustických podmienok pri štarte.
Práve zážih a let pod takmer tromi desiatkami motorov bol skutočnou výzvou. Zatiaľ čo pri Falcone 9 sa všetky motory zapália naraz, pri Falcone Heavy sú zapaľované v skupinách. Prostým okom to nepostrehneme, lebo rozostupy v zážihu sú rádovo stoviek milisekúnd.
(Článok pokračuje na ďalšej strane)
