Raketa Sea Dragon nie je jedna z tých, ktoré sa v rámci histórie spomínajú na každom rohu. Všetci dnes poznáme ikony vesmírnej dopravy ako Saturn V, Raketoplán či sovietska Energia. Sea Dragon však svojimi rozmermi prekonal všetky z nich a dokonca oň mala NASA vážny záujem.

Stroj pomenovaný Sea Dragon (morský drak) odpaľovaný z morskej hladiny, kam by ho dotiahla servisná loď, je azda najimpozantnejším dielom ľudskej mysle, aké v technike nájdeme. Na vode mala byť táto raketa nielen odpaľovaná, ale dokonca aj zmontovaná z menších častí – prvého, druhého stupňa a nákladu.

Technické monštrum
Parametre Hodnoty
Nosnosť nákladu na nízku obežnú dráhu Zeme 550 t (450 t pri opätovnom použití)
Celková hmotnosť 18 000 t
Ťah prvého stupňa 350 000 kN
Ťah druhého stupňa 59 000 kN
Výška 150 m
Priemer trupu 23 m
Cena za 1 kg nákladu 500 – 5000$

Celková hmotnosť rakety pri štarte dosahovala neuveriteľných 18 000 ton, čo je viac než 8-násobok hmotnosti rakety Saturn V, ktorá dostala ľudí na Mesiac. Pozoruhodné je i to, že táto raketa by napriek svojej jednomotorovej „jednoduchosti“ dokázala na obežnú dráhu vytlačiť náklad s hmotnosťou až 550 ton, čo je rovnako ako pôvodná verzia Starship (vtedy nazývaná ITS).

Celú ISS, ktorá len nedávno oslávila dvadsať rokov, tak teoreticky mohla vyniesť na obežnú dráhu len jediným letom.Celý prvý stupeň rakety pozostával z jediného obrovského motora, ktorý mal rovnako ako Saturn V fungovať na vysoko rafinovaný petrolej RP-1 a tekutý kyslík. S priemerom 23 metrov a výškou 150 metrov prekonal aj predchodcu modernej rakety Starship, ktorej priemer mohol podľa pôvodných plánov dosiahnuť 12 metrov a výšku 122 metrov. Pre druhý stupeň technici zvolili ako palivo tekutý vodík s rovnakým činidlom.

Koncept počítal s recyklovaním stroja po vytiahnutí prvého stupňa z mora a následnej renovácii. Jeho návrat na Zem však zaisťoval len atmosférický odpor a následný náraz na morskú hladinu. Takéto pristátie je veľmi nebezpečné a namáhavé na konštrukciu, obzvlášť pri rakete tak obrovskej, ako Sea Dragon.

Ako totiž vieme z minulosti, takéto nárazy nemajú na rakety zrovna najlepší vplyv. Podobne tomu bolo i v prípade neúspešného pokusu o pristátie Falcon 9, ktorý navyše brzdil vlastnými motormi a na hladinu nedopadol vo vysokej rýchlosti, ale sa na ňu len prevrátil.

Podľa predbežnej štúdie uskutočniteľnosti celého projektu však konštrukcia s tlakovým prívodom paliva a činidla do motora predstavovala obrovskú výhodu a prežila by aj takmer nebrzdený vstup do atmosféry a náraz pri dopade do vody rýchlosťou až 660 km/h. S určitými úpravami konceptu, ktoré štúdia navrhovala, mohla raketa prežiť dokonca náraz na morskú hladinu v nadzvukovej rýchlosti.

Brzdiaci dáždnik

Pôvodne sa uvažovalo nad tromi druhmi brzdenia prvého stupňa pred dopadom. Padáky boli kvôli potenciálnym problémom vylúčené okamžite a obrovská motorová tryska (ešte väčšia, než tá vo výslednom koncepte) sa mohla vplyvom namáhavých vibrácií rozpadnúť. Najvhodnejším riešením sa teda stal nafukovací axiálny spomaľovač v tvare kužeľa s priemerom takmer sto metrov.

Raketa Sea Dragon
Letový profil Sea Dragon, na ktorom je vyobrazený aj brzdný kužeľ, ktorý pripomína dáždnik. Zdroj: Aerojet

Raketa tohto typu pôsobila veľmi sľubne a mohla zásadne uľahčiť a zlacniť transport materiálu na obežnú dráhu. Ukázalo sa však, že to tak jednoduché nebude. Štart z vody v tej dobe predstavoval veľkú technologickú výzvu pre inžinierov a stavba tak masívnej rakety priamo v slanej vode celú situáciu taktiež nezľahčovala.

Tento problém samozrejme brali do úvahy a predstavili jasné riešenia . izolácia kabeláže či servo-motorov ovládajúcich náklon trysky. Časti priamo vystavené korozívnemu prostrediu morskej vody by naopak vyrobili z nerezovej ocele (motorová sekcia), hliníka (povrch nádrží) a vysoko-niklovej ocele (štruktúra spájajúca prvý a druhý stupeň) natretej ochranným náterom.

Raketa Sea Dragon
Základná zostava rakety Sea Dragon - veliteľský modul naznačuje, že mala byť raketa využitá aj pre lety s ľudskou posádkou. Zdroj: Aerojet

Väčší a vážnejší problém predstavoval okolitý tlak prostredia, v tomto prípade morskej vody, v úrovni motora. Tlak v tejto hĺbke dosahuje hodnotu vyše 1 MPa a hrozí rizikom kolapsu de Lavalovej trysky. Riešením bola výplň vnútorného priestoru trysky, ktorá by bránila nielen prevaleniu jej steny, ale i vniknutiu vody do vnútra spaľovacieho priestoru, ako je vykreslené v treťom zväzku štúdie uskutočniteľnosti zhotovenej pre NASA.

Raketa Sea Dragon
Pripravený Sea Dragon v prístave s výplňou motorovej trysky. Zdroj: Aerojet

Nápad, ktorým sa riadi SpaceX

Podľa prvého zväzku štúdie z roku 1963 je tiež zrejmé, že opätovné použitie nosiča je nielen finančne výhodné, ale i bezpečnejšie – z príkladu aerolínií totiž vyplýva, že použitý stroj je spoľahlivejší, než čisto nový, keďže ma už vychytané chyby, na ktoré sa môže prísť až počas letu.

Ekonomická výhoda opätovného využitia rakety a ich spoľahlivosť sú dôvody, prečo je SpaceX tak úspešný so svojimi orbitálnymi raketami Falcon 9, z ktorých dve leteli už šesťkrát.

Raketa Sea Dragon
Prečerpávanie tekutého kyslíka to rakety priamo na hladine. Zdroj: Aerojet

Prišiel v nesprávnom čase

Sen o najväčšej rakete však zmarila vojna vo Vietname, ktorá pohltila obrovskú časť rozpočtu USA, kvôli čomu musela NASA zrušiť niektoré misie, medzi ktoré patril výbor pre budúce projekty, ktorý okrem rakety Sea Dragon tiež zahŕňal všetky misie s úmyslom pristátia na Marse s ľudskou posádkou.

Navyše NASA v tých rokoch síce mala záujem o Sea Dragon, nemala však skutočnú potrebu pravidelne do vesmíru prepravovať materiál, kvôli čomu by sa táto raketa stala z väčšej časti úplne zbytočná a jej využitie mohli ľahko nahradiť iné, výrazne menšie orbitálne systémy, ktoré už boli vyvinuté alebo k vývoju potrebovali oveľa menšie ľudské a finančné zdroje.

Pošli nám TIP na článok



Vesmír a veda