Proč včera Falcon neletěl?

12783411_1707756442780965_911357503_n

Ze startů a následovných pokusů o přistání raket SpaceX se postupně stávají jedny z nejsledovanějších událostí v kosmonautice. Jinak tomu nebylo ani při posledním pokusu o start. Vylepšený Falcon 9 byl připraven na startovací rampě už v noci ze středy na čtvrtek. Odpočet byl ale zastaven 34 minut před plánovaným startem, ještě před začátkem našeho přímého přenosu. Situace se opakovala o 24 hodin později, v noci ze čtvrtka na pátek. Tentokrát už jste mohli sledovat celé dění v přímém přenosu. Odpočet byl opět zastaven, tentokrát jen minutu a 41 vteřin před startem. I když bylo startovní okno dlouhé celých 97 minut, tým SpaceX se rozhodl pro úplné zrušení pokusu o start.

Firma SpaceX je proslulá velmi levnými raketami, inovativními technologiemi a pokusy o znovupoužitelnost. Bohužel je ale také známa častým rušením a odkládáním svých startů. Těmito porodními bolestmi trpí i jejich nejnovější verze rakety Falcon 9, zvaná FT (Full Thrust – plný tah). Ta zatím letěla pouze jednou, během mise OG2, kdy předvedla ukázkový start i přistání zpátky na pevnině. Před startem nastaly komplikace při přípravě na statický zážeh, který musel být několikrát odložen, což způsobilo i posunutí samotného startu. Největší problémy působil tekutý kyslík, který je v nové verzi Falconu podchlazen až na -207°, přičemž jeho bod varu je jen -183°C.

Statický zážeh Falconu 9.

Statický zážeh Falconu 9.
Zdroj: https://pbs.twimg.com/

To se může zdát jen jako malý rozdíl, ale těch několik stupňů je celkem zásadních. Pokud vezmeme v úvahu standardní raketu, která používá kyslík podchlazený na -183°C, tak je situace mnohem jednodušší. Tekutý kyslík se nikdy neohřeje nad -183°C, pouze se bude pomalu vypařovat. Stejně jako se voda v hrnci neohřeje na vyšší teplotu než 100°C (Pokud tedy pomineme tlakové hrnce, raketa přebytečné plyny upouští, aby se v ní nezvyšoval tlak). Před startem tedy stačí jenom kyslík postupně doplňovat, podle toho jak se odpařuje. Když je ale v raketě použit podchlazený kyslík, jeho teplota začne ihned po natankování růst, až na teplotu varu. Tím se také vytrácí výhoda podchlazeného paliva, vyšší hustota. Právě z tohoto důvodu začíná SpaceX tankovat raketu teprve 30 minut před samotným startem, aby se minimalizoval čas, který má palivo na ohřev.

Zastavený odpočet při posledním pokusu.

Zastavený odpočet při posledním pokusu.
Zdroj: https://pbs.twimg.com/

A jak už psal na našem fóru Agamemnon, toto znamená, že při každém trochu delším pozdržení startu je nutné celou raketu vypustit a opět natankovat nově podchlazeným palivem, což je relativně časově náročná procedura, takže pokud není startovní okno dostatečně dlouhé, jakékoliv pozdržení může vést k odsunu celého startu. První pokus v noci ze středy na čtvrtek byl zrušen 34 minut před startem, což znamená, že tankování samotné ještě ani nezačalo. Důvodem bylo špatné počasí, konkrétně pak silné větry ve vyšších částech atmosféry. Neoficiální informace pak hovoří o problému na nespecifikovaném pozemním zařízení, který by mohl, stejně jako při problémech mise OG-2, souviset s podchlazeným palivem.

Pro další pokus v noci ze čtvrtka na pátek už vypadalo počasí lépe, poslední předstartovní předpověď dávala zelenou na 80 %. Odpočet byl ale přerušen minutu a 41 sekund před startem a celý pokus byl následně zrušen, i když startovní okno bylo celkem dlouhé. Tentokrát bylo důvodem přerušení moc pomalé tankování tekutého kyslíku, které by nebylo dokončeno včas před startem. Možná se může zdát, že tyto problémy SpaceX zveličuje a že kdyby startovali s trochu teplejším palivem, tak by se zas tolik nestalo. Opak je ale pravdou, raketa tentokrát vynáší velmi těžký satelit na náročnou dráhu přechodovou ke geostacionární a pokud má být alespoň nějaká šance pro přistání prvního stupně, musí mít raketa k dispozici všech 100 %  svého výkonu a paliva.

Vynášená družice SES-9.

Vynášená družice SES-9.
Zdroj: http://spaceflight101.com/

Právě proto musí při startovací sekvenci všechno vyjít přesně podle plánu. I tak si ale SpaceX přichystala speciální letový profil pro přistávající první stupeň, aby bylo ušetřeno co nejvíce paliva. Při normálním pokusu o přistání jsou provedeny celkem tři zážehy. První nastává ještě když je stupeň technicky ve vesmíru, hoří při něm tři motory a jeho účelem je raketu zpomalit a nasměřovat do přistávací oblasti. Druhý zážeh pak přichází při vstupu do atmosféry, opět se zapálí tři motory a zpomalí raketu aby se snížilo její aerodynamické namáhání. Poslední zážeh pak provádí jediný motor a ten už zajistí hladké přistání. Pro misi SES-9 je ale profil značně upraven. Pro ušetření paliva byl úplně vypuštěn první zážeh, což znamená že se bude stupeň vracet po balistické trajektorii. Jeho rychlost bude při vstupu do atmosféry mnohem vyšší, takže bude stupeň mnohem více namáhán. Samotný přistávací zážeh bude také pozměněn, místo jednoho motoru jich bude hořet hned několik. Stupeň bude tedy přistávat s mnohem vyšším přetížením, čímž se sice ušetří palivo kvůli nižším gravitačním ztrátám, ale prostor pro chybu zde bude absolutně minimální.

Termín dalšího pokusu o start zatím nebyl oznámen, ale nebude to dříve než 29. února 0:46 našeho času s možným odkladem na další den. Firma SES ale uvádí, že se existuje možnost odsunu až na 3. března, což SpaceX nepotvrdila. Každopádně pro vás opět naplánujeme česky komentovaný přímý přenos.  Podle nových informací o změněném profilu přistání není divu, že SpaceX neočekává úspěšné přistání. První stupeň se proletí jako na horské dráze a není ani vyloučena možnost, že se při vstupu do atmosféry rozpadne. Také se ukazuje, že technologie podchlazeného paliva není vůbec jednoduchá na zvládnutí, ale doufejme, že se jedná pouze o porodní problémy které budou do budoucnosti vyřešeny.

Falcon 9 FT připravený na startovací rampě.

Falcon 9 FT připravený na startovací rampě.
Zdroj: https://scontent-vie1-1.xx.fbcdn.net/

Zdroje informací:
http://www.nasaspaceflight.com/
http://spaceflight101.com/
https://twitter.com/
http://forum.kosmonautix.cz/

Zdroje obrázků:
https://scontent.cdninstagram.com/…911357503_n.jpg
https://pbs.twimg.com/media/Cb2vuUcUUAAkqiE.jpg
https://pbs.twimg.com/media/CcGSbH3WEAENu1e.jpg
http://spaceflight101.com/…/SES-9_Boeing_Satellite_Systems_2.jpg
https://scontent-vie1-1.xx.fbcdn.net/…7318986750860806812_o.jpg

Pin It
Nahlásit chybu

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

GD Star Rating
loading...
Níže můžete zanechat svůj komentář.

Více se o tomto tématu dočtete zde »
(odkaz vede na příslušné vlákno diskuzního fóra www.kosmonautix.cz)


36 komentářů ke článku “Proč včera Falcon neletěl?”

  1. Romanescu napsal:

    Vdaka za vysvetlenie odkladu startu, aj za vyborne pripravene a komentovane prenosy.

  2. David Literák napsal:

    Falcon je první stroj, kde se používá podchlazený kyslík?

    • Vojta napsal:

      Asi ne, ale jiný mě nenapadá. Určitě to nebude úplně běžná praxe.

    • Daniel Heřt napsal:

      Není první, Antares (-196) a nový Soyuz 2-1v (-192) také používají podchlazený kyslík, ale Falcon používá nejpodchlazenější 😀 (-207).

      • kopapaka napsal:

        Já se tedy nechci nějak hádat, ale není to tím, že obě tyto rakety mají stejný motor určený původně pro N1? 🙂
        Teď si nejsem jistý, jak na tom byla původní N1…

        • Daniel Heřt napsal:

          Ano, je to tak, to vlastně znamená že N1 také používala podchlazený kyslík,akorát jí asi nemůžeme považovat za úspěšný nosič :D. Jinak u tohohle motoru je podchlazený kyslík přímo vyžadován, turbočerpadlo ho potřebuje na chlazení ložisek.

      • gg napsal:

        A co Zenit?

        • David Literák napsal:

          A jak podchlazený jej užívá zenit? Googlím jak šílený a sotva najdu zmínku, že je podchlazený, natož nějaké bližší informace…

        • gg napsal:

          Tak to jsem se možná spletl – já měl za to, že když Antares je odvozený od Zenitu, tak to podchlazení převzal od něj.

        • kopapaka napsal:

          To je samozřejmě věc motoru a ne trupu…

        • gg napsal:

          No, „samozřejmě“…u Falconu to nebylo ani jedno, ale obchodní rozhodnutí.

  3. maiden napsal:

    Vyborny clanek, uz jsem rano chtel nadavat…:-)

    Otazka je, co je lepsi: raketa se 100% vykonu a 80% spolehlivosti, nebo naopak? 100% vykonu taky neco stoji, odklady startu pak narusují casove harmonogramy. Nejspis to vychytaji, ale naroste cena. Jakmile se do tohohle zavodu za rentabilitou vlozi dalsi vyrobce, tak nejakej podchlazenej kyslik jsou uz jenom naklady navic. A managori od zakazniku slysi jen na to, kolik penez zbyde pro ne, podchlazenej kyslik je nezajima.

    • David Literák napsal:

      Pokud díky tomu dokáží vynést družici na vyšší oběžnou dráhu a ještě vrátit první stupeň ke znovupoužití … myslím že to se rovná právě penězům a myslím, že to zákazníky právě zajímá 🙂

    • Vojta napsal:

      Zákazníci do toho jdou s tím, že SpaceX ráda experimentuje, tak se zdrženími nejspíš počítají. Některé možná hřeje pomyšlení, že to sice stojí nějaké peníze navíc, ale je to investice do rozvoje kosmonautiky. Pokud se do toho vloží někdo jiný, spolehlivější, tak se situace změní a SpaceX nebudou zdržení tak benevolentně tolerována.

  4. rado napsal:

    Neviem či to už nepreháňajú. Týmito odkladmi a ťažkosťami si asi odháňajú možných zákazníkov. A to ešte nikto nevie ako takto rizikový štart dopadne. A s tou zložitou znovupoužiteľnosťou prvého stupňa sa mi nechce veriť, žeby to už niekto v minulosti nedotiahol do operačnej prevádzky keby to bolo také výhodné ako to dnes tvrdia. Len či to nieje ďalší výstrel do tmy. Ale to ukáže čas. Ja som si len tak nahlas pošomral, tak to neberte príliš vážne 🙂 Štarty som sledoval oba a držím im palce.

    A ešte mi napadlo, keď tak neskoro tankujú kvapalný kyslík pred štartom tak koľko ho bude ešte k dispozícii na pristáti? Veď sa ho musí asi počas letu dosť odpariť..

    • Daniel Heřt napsal:

      To je otázka, jestli už tohle není moc, ale zase pokud se jim podaří tuhle technologii ovládnout a stane se z toho rutina, tak to bude jedině plus pro SpaceX.

      Jinak při letu se samozřejmě trochu kyslíku odpaří, ale během těch deseti minut to moc velký problém nedělá.

    • Dušan Majer napsal:

      Mirek Pospíšil včera na kosmo.cz napsal, že cílem SpaceX je zautomatizovat předstartovní přípravy tak, aby raketa mohla odstartovat do hodiny od vyvezení z haly. Tankování trvá jen půl hodiny. Díky tomu by se z nádrží odpařilo jen minimum paliva. Ale to je samozřejmě ještě daleko.

  5. vedator napsal:

    Toto je uz na zaplakanie. Nedotiahnuta technologia podchladenia a zistia to pri ostrom starte? Na konci minuleho roka som cital, ze SpX ma plan vypustit 22 rakiet v roku 2016. ROFL ROFL ROFl. Uz aby ich niekto (napr Blue Origin) pritlacil k muru.

    • Pavel napsal:

      To už tak při vývoji nových věcí bývá, že i přes všechny možné simulace a předběžné zkoušky se objeví nějaký další problém. ROFL bude mít Space X, až to vychytají. Kdyby chtěli, tak rutinně posílají první verze Falconů, ale zřejmě nechtějí. 🙂

      • kopapaka napsal:

        Kdyby SpaceX měla sloužit jen ke generování okamžitého zisku, tak už dávno lítá FH a nejspíš i Crew Dragon. Výzkumné kapacity věnované znovupoužití, Raptoru a MCT/BFR by s tím rozhodně pohnuly…

        • PepaSFI napsal:

          ono to asi bude složitější než si leckdo myslí. Kosmonautika je pořád hodně riziková činnost a určitě si to uvědomují i zákazníci. Ten satelit má sice finanční hodnotu mnoho milionů, na což je jistě pojištěný ale pak tady je hodnota jiná, která pojistit nejde. Satelit není auto aby se zavolalo dodavateli a on ze skladu poslal další. Staví se to mnoho měsíců, často i let a není jednoduché ztrátu nahradit. Proto si myslím že zákazníci počítají s tím že někdy je nutný odklad aby všechno fungovalo na jistotu. Lepší deset odkladů než jedna havárie. Na kompromisy není místo. Zdá se že firma SES má se SpaceX dlouhodobější plány a nejspíš se jim vyplatí dát prostor pro netradiční přístup. Pokud je naděje že by se do budoucna mohl provoz výrazně zlevnit a zefektivnit, může být fajn zajistit si post exkluzivního zákazníka. Těch pár dní odkladu celkem nic neznamená.

      • vedator napsal:

        Podchladenie nie je nova vec, ta tu je uz velmi dlho. Ocividne si to v SpX nespocitali dobre, ked musia ist na hranu s SES9. Zaujimalo by ma, ci pri static fire robia presne tie iste sekvencie s takym istym casovanim ako pred ostrym startom. Ak ano, tak statistika hraje proti nim (jeden uspesny pokus z troch).

  6. Petra V. napsal:

    Děkuji za výborný článek! Je příjemné mít informace i s vysvětlením jak na stříbrném podnose 🙂

  7. maiden napsal:

    Mestska hromadna doprava taky nefunguje s Mercedesama v nejvyssi vybave (i kdyz obcas take na hranici svych moznosti:-) Musk je clovek, ktery se nejspis dostane i na ten Mars, ale ve chvili, kdy tam bude muset zajistit levnou a spolehlivou kyvadlovou dopravu, tak na to hodi bobek a radsi vyrazi smer Jupiter.

    • Daniel Bozner napsal:

      Tak to byl hódně optimistický příspěvek.
      Jinak jsem rád že se pan Musk snaží ale nedělám si naděje že se něco výrazně změní. Musíme firmě SpaceX fandit ať jim to vyjde jak tento start tak další starty v opačném případě by to byla pro budoucnost SpaceX asi velká rána.

  8. maiden napsal:

    Ja fandim hlavne tem konstrukterum. Musk tam hlavne pobiha a praska kolem sebe bicem. Coz je neco, co si v NASA zadnej reditel nedovoli (taky to podle toho ovsem vypada).
    Musk dokaze z lidi vyzdimat maximum mozneho. I z techniky. Jenze technika funguje trochu jinak, nez automatickej platebni system na internetu. Cim vic je na hrane, tim rychlejc se opotrebuje.
    Hlavni uspech je, ze mu dovolili pristavat zpatky na Zemi a ne jenom na mori. A ted jsou dve cesty: dal to hnat po hrane s rizikem, ze mu kazda treti raketa spadne a nebo se spokojit s mensima vykonama, ale na jistotu.
    Ten podchlazenej kyslik musi davat tem soucastkam na rakete dost zabrat. A hlavne pozemní obsluze.
    Ale treba uz pocita s robotama.
    Jakmile bude mit plne robotickou linku, ktera mu postavi raketu, vyveze ji na rampu a odstartuje…
    Hlavni zasluha Muska je, ze do toho nevaha narvat veskery svoje prachy. Bohuzel to ma i nevyhodu, ze kdyz to nezene po hrane, tak ho to nezajima.

    • kopapaka napsal:

      maiden: prachy sice jsou základ, jenže ani bez toho ostatního by to nefungovalo…
      Pokud jde o podchlazenej kyslík(a taky petrolej) – zadarmo to rozhodně není a je potřeba vychytat mouchy, ale k teplotě tekurého vodíku to má pořád ještě daleko…

  9. Filip napsal:

    Jaky je rozdil v hustote kapalneho kysliku teploty -183 °C a teploty -207 °C?
    O jakou hmotnostni usporu se jedna?

    • Dušan Majer napsal:

      Oproti Falconu 9 v1.1 má Falcon v1.2 na prvním stupni stejné nádrže – díky podchlazení se do nich vejde o 27 tun paliva více. Horní stupeň má o 10% větší nádrže a díky tomu + díky podchlazení se do nich vejde o 16 tun paliva více.

      • Daniel Heřt napsal:

        Jenom ještě doplním, kvůli tomu že se LOX chladí lépe než RP-1 musel být trochu pozměněn poměr nádrží v prvním stupni, aby byl zachován stejný poměr paliva a okysličovadla. To je také další z důvodů proč by nový Falcon neměl letět s teplým palivem.

      • Filip napsal:

        Dekuji za odpoved.
        O technologii paliva a okyslicovadla toho moc nevim.
        Poprosim jeste ale o upresneni – ptal jsem se na hustotu okyslicovadla (kapalneho kysliku).

        • Dušan Majer napsal:

          Přesný údaj se moc dobře nehledá, tak snad postačí alespoň údaj o hustotě při podobné teplotě. Anglická wiki uvádí 1,141 g/cm3 bez uvedení přesné teploty pro tuto hustotu.

      • vedator napsal:

        Velmi zaujimave cisla, pre 1.st to vychadza tak, ze priblizne rozdiel 1st urobi 1t. Zaujimalo by ma, aku toleranciu teploty povazuje SpX este v ramci hranice. Su to stotiny, desatiny ci nebodaj cele stupne.

  10. Použití podchlazeného kyslíku je možné stimulovat inertními kryoplyny v malých dozacích. Vlastnosti těchto směsí jsou však nedostatečně v tech.lit. popsány.

Zanechte komentář