Dream Chaser: v konkurenci návratových kapslí

Michal Polák  |  Vesmír

V rámci amerického programu budoucího pilotovaného prostředku se vyvíjí také jeden raketoplán, resp. vztlakové těleso. Má však šanci uspět v konkurenci jednoduchých návratových kapslí? A jaké jsou výhody či nevýhody obou koncepcí?

Dream Chaser je vyvíjen společností SpaceDev. Uvažuje se o dvojici provedení – suborbitální a orbitální. Obě se v podstatě mohou lišit jen použitým dopravním prostředkem a tedy udělenou rychlostí. Suborbitální raketoplán by mohl sloužit k dopravě platících pasažérů do výšky nad 100 kilometrů, zatímco orbitální provedení může výhledově dopravovat posádky až na Mezinárodní kosmickou stanici.

V každém případě je Dream Chaser svojí koncepcí vztlakovým tělesem uzpůsobeným pro vynášení na špici konvenční nosné rakety. Možný rozpor mezi tím, zda se jedná o ryzí raketoplán nebo vztlakové těleso, je dán zejména dvojicí křídel po stranách – někteří je za čistá křídla nepovažují, proto je Dream Chaser označován za vztlakové těleso (u raketoplánu musí být křídla značně odlišená od zbytku trupu, což v tomto případě není zcela splněno).

Na palubu se má vejít podle návrhu až sedm osob a to jak u suborbitálního, tak i orbitálního provedení. Přesto není Dream Chaser nijak přerostlý. Na délku měří 9 metrů, rozpětí činí 7 metrů a vážit by měl něco přes 11 tun.

Vizualizace Dream Chaseru u Mezinárodní kosmické stanice, k níž by mohl létat. Foto: Sierra Nevada Space Systems, Wikipedia
Vizualizace Dream Chaseru u Mezinárodní kosmické stanice, k níž by mohl létat. Foto: Sierra Nevada Space Systems, Wikipedia

Konkurence v podobě návratových kapslí

Společnost Sierra Nevada se s Dream Chaser účastní programu COTS (Commercial Orbital Transportation Services Program) vyhlášeného americkou NASA. Konkrétním úkolem této části soutěže je vybrat soukromého provozovatele, který bude zajišťovat dopravu amerických posádek na Mezinárodní kosmickou stanici.

Kromě vztlakového tělesa Dream Chaser se této soutěže účastní ještě další společnosti jako Boeing, SpaceX a Blue Origin. První dvě přitom patří k nepsaným favoritům soutěže a navrhují jednoduchou kosmickou kabinu se stejnou koncepcí, kterou využívalo již Apollo v šedesátých a sedmdesátých letech minulého století. A to umístění posádky do jedné návratové kabiny, která je zároveň samotnou kosmickou lodí, nepočítáme-li přístrojový úsek.

Vizualizace Dream Chaseru na špici rakety Altas V. Podle současného plánu se mají v roce 2015 uskutečnit celkem tři bezpilotní testy, po kterých získá osvědčení potřebné k vynášení pilotovaných kosmických lodí. Foto: Sierra Nevada Space Systems, Wikipedia
Vizualizace vztlakového tělesa Dream Chaser na špici rakety Altas V. Podle současného plánu se mají v roce 2015 uskutečnit celkem tři bezpilotní testy, po kterých získá tento nosič osvědčení potřebné k vynášení pilotovaných kosmických lodí. Foto: Sierra Nevada Space Systems, Wikipedia

Boeing versus SpaceX

Kosmická loď Dragon má oproti ostatním jednu velkou výhodu a to, že její nákladní provedení již zvítězilo v soutěži pro dopravu nákladu na Mezinárodní kosmickou stanici. Společnost SpaceX navíc tuto kosmickou loď od počátku konstruovala s výhledem na použití pro dopravu lidských posádek, a tak má k cíly prozatím nejblíže.

Oproti tomu Boeing má výhodu velikosti své firmy a politických konexí. Možná i to je důvod, proč dostala v rámci programu na vývoj demonstrátoru nejvíce finančních prostředků. Navíc se v tomto případě objevuje názor, že když jeden dostal nákladní lodě, tak druhý dostane pilotované lodě.

V každém případě si jsou Dragon od SpaceX a CST-100 od Boeingu velmi podobné. Koncepčně se však liší od návrhu vztlakového tělesa, které přináší řadu výhod i nevýhod. Pojďme se tedy na ně podívat.

Kosmická loď CST-100. Číselné označení "100" bylo vybráno na počest Theodora von Karmána, podle něhož se nazývá výška 100 km (tedy výška, kde podle dohod začíná kosmický prostor) Karmánovou linií. Foto: NASA, Wikipedia
Kosmickou loď CST-100 vyvíjí Boeing ve spolupráci s Bigellow Aerospace. Číselné označení „100“ bylo vybráno na počest Theodora von Karmána, podle něhož se nazývá výška 100 km (tedy výška, kde podle dohod začíná kosmický prostor) Karmánovou linií. Foto: NASA, Wikipedia

Návratová kabina versus vztlakové těleso

Největší výhodou jednoduchých návratových kabin je bezesporu jejich jednoduchost – a to jak konstrukční, tak koncepční. Kabina má jednoduchý tvar a přistává naprosto osvědčeným způsobem.

Tepelnou ochranu má nanesenou jen na své spodní části, která je většinou podstatně menší, než u jakéhokoliv vztlakového tělesa nebo raketoplánu. Mnohem jednoduší je také přistání. Není třeba žádného podvozku ani navádění na přistávací dráhu. Kabina prostě jen přistane na padáku do moře.

Oproti tomu se vztlakovým tělesem můžete přistát na předem naplánovaném místě a nikdo vás nemusí tahat z vody nebo hledat uprostřed pouště. Podvozek s rozměrnou konstrukcí sice zvyšuje hmotnost v přepočtu na počet astronautů, ale má to i svou výhodu. Tou je možnost brzdění v atmosféře větší plochou a s nižším přetížením.

Kosmická loď Dragon v nákladní a pilotované verzi (vpravo). Nákladní již jeden program vyhrála a v blízké budoucnosti začne vozit zásoby na Mezinárodní kosmickou stanici. Foto: NASA, Wikipedia
Kosmická loď Dragon v nákladní a pilotované verzi (vpravo). Nákladní již jeden program vyhrála a v blízké budoucnosti začne vozit zásoby na Mezinárodní kosmickou stanici. Foto: NASA, Wikipedia

Dosud nejasný nosič

Nosičem pro vztlakové těleso Dream Chaser (a nejen pro něj) by mohla být raketa Atlas V. Ta je již vyvinuta a od roku 2002 létá v mnoha variantách, které se liší počtem urychlovacích raketových motorů a typem horního stupně. V současné době probíhají úpravy, aby bylo možné tuto raketu používat pro vynášení lidských posádek, tedy aby byla tzv. „human-rated“.

A konečně nesmíme zapomenout ani na raketu Falcon 9, která může vynášet jak návratovou kabinu CTS-100 od Boeingu, tak vlastního Dragona v jeho pilotované verzi – nikoliv však vztlakové těleso Dream Chaser.

Zda bude nakonec na Mezinárodní kosmickou stanici létat kosmická loď konvenční koncepce nebo vztlakové těleso, se však dozvíme nejdříve až v polovině tohoto roku.

Nejčtenější