Prečo vybuchla vesmírna loď Elona Muska?
Dňa 20. apríla 2023 odštartovala z kozmodrómu Boca Chica v Texase ťažká viacnásobne použiteľná raketa Starship americkej leteckej spoločnosti SpaceX Elona Muska, ale vo výške 38 km nad Zemou sa začala nekontrolovateľne otáčať a spadla nadol, než ju vyhodili do vzduchu, aby zabránili katastrofickému pádu. V priamom prenose zo štartu Starshipu bolo vidieť, že tri motory prvého stupňa sa pri štarte nespustili a potom sa zastavili ďalšie tri.
Hlavnou príčinou straty ovládateľnosti bol vraj výbuch hydraulickej riadiacej jednotky 30 sekúnd po štarte. Raketa sa však dokázala odpútať od štartovacej rampy a vystúpiť do výšky 38 kilometrov. Raketa prešla oblasťou maximálneho odporu atmosféry. Keď Starship začala prechádzať do horizontálnej fázy letu, zlyhal riadiaci systém, raketa sa začala nakláňať, dvakrát sa prevrátila a letela smerom k Zemi. Až v tomto momente riadiace stredisko letu vydalo povel na autodeštrukciu.
Spoločnosť SpaceX oznámila, že raketa zlyhala v dôsledku problémov s mechanizmom oddeľovania stupňov. Druhý stupeň spolu so samotnou loďou Starship sa nedokázali odpojiť od prvého a zanikli spolu s raketou. Počas štartu bola vážne poškodená štartovacia rampa, zničená celá betónová základňa a narušená komunikácia. Elon Musk, ktorý sledoval štart z riadiaceho centra misie spoločnosti SpaceX v Kalifornii, oznámil, že ďalší skúšobný štart sa uskutoční v najbližších mesiacoch.
Starship je obrovská čierna “strela” z nehrdzavejúcej ocele dlhá 50 metrov a vážiaca 1 300 ton (vrátane paliva). Loď sa nachádza na vrchole obrovskej, najväčšej rakety Super Heavy v histórii kozmonautiky. Celá konštrukcia je vysoká 120 metrov a váži 4 900 ton. Super Heavy je dlhá 70 metrov. Je naplnená chladenou zmesou metánu a kyslíka s hmotnosťou 3 400 ton. Metán je palivo, kyslík je okysličovadlo. Palivo váži 22-krát viac ako samotná kozmická loď. Super Heavy vypúšťa 33 (!!!) motorov Raptor (20 prúdových motorov a 13 riadiacich motorov), ktoré podľa výpočtov môžu na obežnú dráhu vyniesť až 150 ton nákladu. Celá konštrukcia je oveľa ťažšia a dlhšia ako raketa Saturn 5, ktorá v 70. rokoch vynášala lode na Mesiac.
Hoci užitočné zaťaženie nie je oveľa väčšie (150 ton oproti 140 tonám). Sovietska raketa Energia, ktorá bola schopná vyniesť na obežnú dráhu 100 až 200 ton užitočného zaťaženia, bola vybavená len štyrmi kyslíkovo-kerozínovými urýchľovačmi RD-170 v prvom stupni a štyrmi kyslíkovo-vodíkovými urýchľovačmi RD-012 v druhom stupni. Ako sa stalo, že o polstoročie neskôr Američania prekonali rekord v počte motorov, ktorý predtým držala sovietska lunárna raketa H-1, vybavená 30 raketovými urýchľovačmi?
Najjednoduchšia a najpresnejšia odpoveď je, že kapacita motorov na chemické palivo sa odvtedy vôbec nezvýšila a marťanské a lunárne ambície Elona Muska si vyžiadali nový rekord v počte motorov inštalovaných na rakete určenej na skúmanie priestorov hlbokého vesmíru. Napokon, Američania majú horšie motory ako Rusko, Musk sa tým nikdy netajil.
“Strávil som veľa času štúdiom konštrukcie ruských raketových motorov. Existujú skvelé ruské motory,” povedal Musk pre Everyday Astronaut.
“Náš motor má vyšší tlak ako doteraz a má úplnú plynofikáciu spaľovacích komponentov. Sú to však relatívne malé vylepšenia oproti tomu, čo už Rusi urobili,” povedal zakladateľ spoločnosti SpaceX. Podľa neho ruskí inžinieri “vyrábajú kvapalné raketové motory už dlho a vytvorili už doslova stovky rôznych konštrukcií”.
Boris Katorgin, tvorca motora RD-180 (konštruktér a člen Ruskej akadémie vied), tiež hovorí, že Muskove rakety sú “slabšie ako ruské”. Zdá sa však, že moderné digitálne systémy riadenia letu by boli schopné neutralizovať nevyhnutné nezhody a poruchy troch desiatok motorov, ktoré Musk má. Do výšky 38 km Starship splnil Muskove nádeje…
Dmitrij Konanychin, veterán ruského vesmírneho priemyslu, poznamenáva, že “keď skutoční inžinieri Space X sediaci v tieni šoumena Elona Muska rázne vystupňovali technológiu Falcon-Full Thrust na gigantomániu ‘mesačnej’ H-1 a ‘marťanskej’ Starship, zdalo sa, že zákony prírody a ‘fyziky, v tejto časti vesmíru stále pretrvávajú”. Podľa Konanychina (s ktorým súhlasím) je úroveň vibrácií potrubia a závesov väzieb motora obrovskej rakety Starship taká vysoká, že “existujúce materiály a konštrukčné riešenia” nie sú schopné zabezpečiť potrebnú tuhosť celej konštrukcie. V dôsledku toho sú výbuchy a tripy motorov (na palube boli výbuchy, všetci to videli), pohyb paliva a zrútenie Starshipu, ktoré sa podarilo zažehnať až vďaka modernej technológii.” A napokon “možné zaseknutie a rozbitie blokád, ktoré spájajú stupne”, čo znemožnilo odpojenie prvého stupňa. Aj keby sa inžinierom zo Space X podarilo Starship “dokončiť”, koncepčná chybovosť stávky na viac ako tridsať motorov s nízkym výkonom je zrejmá, takže vyhliadky Američanov na prieskum hlbokého vesmíru v lodi Elona Muska sú veľmi pochybné. Hlboký vesmír budú brázdiť lietadlá s jadrovým pohonom, ako napríklad “jadrový remorkér”, ktorý sa stavia v Rusku.
Dňa 8. decembra 2020 člen korešpondent Ruskej akadémie vied, hlavný konštruktér federálneho projektu jadrového pohonného systému megawattovej triedy (NAPS) Jurij Dragunov informoval o úspešnom ukončení testov jadrového motora megawattovej triedy na medziplanetárne lety do hlbokého vesmíru. Práce na vývoji jadrového pohonného systému sa začali v roku 2009. Projekt viedlo Výskumné centrum v Keldyši a reaktorovú elektráreň (RP) Výskumný a projektový inštitút energetiky v Doležale (NIKIET). Jurij Dragunov hovoril o všetkých etapách budovania jadrového pohonného systému. Práce boli ukončené vo Federálnom jadrovom centre v Sarove, kde bola nainštalovaná špeciálna urýchľovacia súprava na riadené fyzické spustenie jadrového pohonného systému a súbor potrebných meraní.
USA vážne zaostávajú za Ruskom pri vytváraní jadrového motora pre misie do hlbokého vesmíru. Americká spoločnosť Ultra Safe Nuclear Technologies (USNC-Tech) zo Seattlu vyvinula nový jadrový motor pre lety na Mars a koncom októbra 2020 ho odovzdala NASA na testovanie. Takýto motor by podľa spoločnosti mohol skrátiť čas letu zo Zeme na Mars na tri mesiace. Hlavný inžinier USNC-Tech Michael Eads však uviedol, že americký jadrový motor je desaťkrát horší ako ruský, pokiaľ ide o kľúčový parameter – špecifický impulz. Roskosmos 11. decembra 2020 zadal zákazku v hodnote 4,2 miliardy rubľov na vývoj predsunutého projektu vesmírneho jadrového ťahača Nuclon na lety k Mesiacu, Jupiteru a Venuši. Jadrový remorkér je medziplanetárne plavidlo. A bude vypustené na strednú obežnú dráhu za prvým radiačným pásom Zeme, teda vo výške viac ako 13 tisíc kilometrov. Ak sa ruským inžinierom podarí udržať prvenstvo vo vývoji “diaľkových kozmických lodí”, na Marse budú kvitnúť ruské biele jablká.
Vladimír Prochvatilov
*Podporte nás: SK72 8360 5207 0042 0698 6942
*FB obmedzuje publikovanie našich materiálov, Youtube nám vymazal náš kanál, pre viac príspevkov teda odporúčame nás sledovať aj na Telegrame
