StatistiX: 5. díl – SpaceX v roce 2016

StatistiX

Vítáme Vás v roce 2018! Pojďme společně vstoupit do nového roku s dalším dílem seriálu StatistiX. Po hluboké ráně v podobě havárie rakety Falcon 9 v červnu 2015 se SpaceX v prosinci téhož roku vrátila do služby ve velkém stylu. Poprvé odstartovala s novou verzí rakety označovanou jako v1.2 a poprvé také úspěšně přistála s jejím prvním stupněm. Do nového roku 2016 jsme tak vkročili plni očekávání nadcházejících startů a hlavně dalších experimentálních přistání prvních stupňů. A že se bylo na co těšit! Všechny starty Falconu 9 do jednoho totiž zahrnovaly také pokusy o přistání prvních stupňů a to jak na plovoucí plošině ASDS, tak na pevnině. Bez nadsázky tedy můžeme rok 2016 označit jako rok přistávání prvních stupňů. V průběhu několika měsíců totiž firma přešla od experimentování a vychytávání much, ke zdánlivé rutině, která započala dlouhou sérii úspěchů pokračujících do dnešních dní. Pojďme si tedy onen rok přistávání prvních stupňů zopakovat a shrnout.

Na první start roku jsme nemuseli čekat nijak dlouho. 17. ledna byl Falcon 9 připraven na rampě SLC-4E Vandenbergovy letecké základny v Kalifornii. Jednalo se teprve o druhý start SpaceX z tohoto kosmodromu a to po dlouhých dvou a půl letech. Na polární dráhu byla vynášena mezinárodní družice Jason-3 vážící pouhou polovinu jedné tuny. Jednalo se přitom o poslední let Falconu 9 v1.1. Primární úkol mise, tedy vynesení satelitu Jason-3, dopadl na výbornou. Zraky všech se ale upíraly hlavně k prvnímu stupni, který se měl pokusit přistát na plovoucí plošině ASDS, tentokrát poprvé v Tichém oceánu. Napětí bylo velké, jelikož SpaceX o měsíc dříve dokázala, že na pevnině s prvním stupněm přistát umí, zbývalo už jen prolomit řadu neúspěchů na moři. Ani tentokrát se to však nepodařilo. Přitom k úspěchu chyběl jen vlásek. První stupeň hladce přistál. Jedna jeho přistávací noha se ale nevyklopila úplně, čímž nedošlo k uzamčení její polohy, a stupeň se po přistání překlopil a při nárazu na palubu explodoval. Na toto smolné přistání se můžete podívat v následujícím krátkém videu.

Další šanci první stupeň dostal 4. března, kdy vynášel telekomunikační družici SES-9. Jednalo se však o náklad vážící více než pět tun, který navíc mířil na energeticky náročnou dráhu přechodovou ke geostacionární. Sám Elon Musk tedy mírnil naděje na úspěch. Po odpojení prvního stupně nebyl proveden zpětný zážeh pro snížení dopředné rychlosti a raketový stupeň tak při vstupu do atmosféry prošel značným namáháním. I přesto vše zatím nasvědčovalo tomu, že by se přistání mohlo podařit. Po zahájení přistávacího zážehu jsme na obrazovkách během přenosu mohli nad palubou krátce zahlédnout zjasnění od spalin motoru, načež obraz vypadl. Později jsme se dozvěděli, že se první stupeň z pouhých několika metrů zřítil na palubu ASDS z důvodu nedostatku paliva v nádržích. Přesto firma SpaceX získala cenná data z úspěšného návratu prvního stupně při vyšších rychlostech než doposud.

Další velice významný start přišel 8. dubna. Šlo o první zásobovací misi Dragonu k ISS od tragické CRS-7 v červnu 2015. Mírné napětí u diváků navíc zvyšoval fakt, že Dragon při této misi, označované jako CRS-8, vynášel velice cenný a atraktivní nafukovací modul BEAM firmy Bigellow Aerospace. Uvnitř lodi se navíc nacházelo rekordní množství nákladu přesahující tři tuny. Ve vlnách Atlantského oceánu už byla tradičně připravena přistávací plošina ASDS. Falcon 9 pracoval bezchybně a vynesl Dragon na plánovanou oběžnou dráhu. První stupeň po odpojení od druhého provedl dle očekávání brzdící a později i vstupní zážeh. A konečně, po čtyřech neúspěšných přistáních, hladce přistál na plošině ASDS. Firma SpaceX dokázala, že je možné první stupeň orbitálního nosiče použít k vynesení nákladu a poté s ním přistát zpět na Zemi a to jak na pevnině, tak na pohyblivém plavidle na moři.

První nesmělé pokusy s návratem prvního stupně zahájil Grasshopper svým prvním drobným poskočením v roce 2012. O necelé čtyři roky později, dříve než by možná mnozí čekali, jsme zde měli ožehnutý, téměř padesát metrů vysoký první stupeň, který se vrátil z výšky 120 km při rychlosti přesahující 6 000 km/h. Pojďme si tedy tuto obdivuhodnou cestu k úspěšnému přistání prvního stupně zopakovat v následujícím videu, které jsme pro vás opatřili českými titulky.

Měsíc po prvním úspěšném přistání prvního stupně na ASDS přišlo další. Tentokrát se ovšem přistávalo při misi na dráhu přechodovou ke geostacionární (GTO) s družicí JCSAT-14 a Falcon 9 dokázal, že i s tímto náročným úkolem si dokáže poradit. Ostatně potvrdil to i o další tři týdny později během mise Thaicom 8, která také mířila na GTO a přistání prvního stupně na ASDS bylo rovněž zdařilé.

15. června ale byla tato krátká úspěšná série přerušena. Falcon 9 tehdy na GTO vynášel dvojici družic ABS-2A a Eutelsat 117 West B. Ačkoliv byl náklad bezchybně dopraven na cílovou oběžnou dráhu. Prvnímu stupni během přistávacího zážehu došlo palivo přibližně 12 metrů nad palubou ASDS, přistávací nohy tento nápor nevydržely, stupeň se zřítil kolmo na svou motorovou sekci a po překlopení explodoval. Tuto havárii můžeme vidět v povedeném sestřihu videí SpaceX o neúspěšných přistáních prvních stupňů v čase 1:36. Všechna přistání prvních stupňů byla tehdy stále experimentální, a i když se prvnímu stupni přistát nepodařilo, nejednalo se o žádnou tragédii. Kdo by ale tehdy věřil, že tento neúspěch byl posledním na další minimálně rok a půl a SpaceX předvede nejméně 16 úspěšných přistání v řadě?

Předposledním uskutečněným startem Falconu 9 v roce 2016 byla další zásobovací mise CRS-9. Nejvýznamnějším nákladem Dragonu byl dokovací adaptér IDA-2, který nahradil IDA-1 zničený při misi CRS-7 z předešlého roku. Adaptér byl z externího nákladového prostoru Dragonu vyložen staniční robotickou paží Canadarm 2 a připojen k příďovému portu modulu Harmony (Node 2), kde v budoucnu umožní připojení amerických soukromých pilotovaných lodí Dragon 2 a Starliner. Tento start byl zároveň okořeněn druhým úspěšným přistáním prvního stupně na přistávací ploše LZ-1 na floridském pobřeží.

Posledním úspěchem Falconu 9 v roce 2016 pak byl start s japonskou telekomunikační družicí JCSAT-16 na dráhu přechodovou ke geostacionární. Zajímavé na něm bylo to, že první stupeň přistávající na ASDS po balistickém sestupu poprvé přistával pouze s pomocí jednoho motoru. Do té doby Falcon 9 při návratu prováděl buďto tři zážehy – brzdicí (návratový) neboli boostback, vstupní neboli reentry a přistávací neboli landing, anebo pouze druhé dva s vynecháním brzdicího zážehu. Tři zážehy raketa prováděla při misích na nízkou oběžnou dráhu, kdy měla dostatek paliva pro své zpomalení nebo i pro návrat na pevninu. Mise na GTO jsou ovšem energeticky mnohem náročnější a tehdejší verze rakety si nemohla dovolit provádět brzdící zážeh, načež provedla náročný balistický sestup. Přistávací zážeh byl poté prováděn na tři motory, čímž došlo k většímu brzdicímu efektu a úspoře paliva na úkor většího namáhání struktury stupně. Přistání na jeden motor sice vyžaduje více paliva, avšak nevystaví první stupeň takovému namáhání a navíc umožňuje více času na korekce sestupu. Ačkoli se tato úspěšná mise, během níž Falcon 9 opět dokázal i přistát, odehrála teprve v polovině srpna, byla ten rok poslední. Jak již víme, SpaceX a její Falcon 9 podruhé postihla velká rána.

Dne 1. září 2016 stála na rampě LC-40 na Mysu Canaveral raketa Falcon 9, pod jejímž aerodynamickým krytem se nacházela telekomunikační družice Amos-6 vyrobená pro izraelskou společnost Spacecom. Celá sestava procházela rutinní přípravou a chystala se na statický zážeh. Právě docházelo k tankování, když v tom, 8 minut před zážehem prvního stupně, najednou raketa explodovala. Výbuch byl iniciován v místech druhého stupně. Krátce nato se vznítily i nádrže stupně prvního a nakonec se k zemi zřítil aerodynamický kryt i s nákladem, který po nárazu rovněž explodoval. Na celou událost se můžete podívat v následujícím videu.

Krátce po incidentu bylo potvrzeno, že raketa i její náklad byly kompletně zničeny, rampa LC-40 byla silně poškozena a lehké poškození utrpěla i montážní hala nedaleko od ní. Důležité však bylo, že při nehodě nebyl nikdo zraněn. Škody se však vyšplhaly do stamilionů dolarů. Následné vyšetřování se ukázalo být pro příslušné orgány tvrdým oříškem. Elon Musk uvedl, že za 14 let existence SpaceX se jedná o nejsložitější a nejkomplexnější selhání.

Vyšetřovací skupina složená z odborníků ze SpaceX, NASA, FAA a USAF zkoumala data z 3000 kanálů telemetrie. Od prvních náznaků anomálie do úplného přerušení toku telemetrických dat uplynulo pouze 93 milisekund! Komise tedy zkoumala velmi krátký časový úsek. Prvotní analýza ukazovala na masivní únik hélia v druhém stupni rakety, což se později také potvrdilo. Chyba byla v jedné ze tří nádob COPV, které se nachází v kyslíkové nádrži druhého stupně. Z vyšetřování vyšlo najevo, že na jedné z těchto nádob došlo k nahromadění kyslíku ve volném prostoru mezi její stěnou a kompozitním ovinutím. To vedlo k zapálení a následnému zničení nádrže COPV. Celkem komise vypracovala hned několik pravděpodobných příčin selhání nádrže, ale všechny počítaly s nahromaděním podchlazeného kyslíku v prohlubních pod ovinutím. Zároveň se podařilo vypracovat i nápravná řešení, která by měla pokrýt všechny zjištěné scénáře. Konfigurace nádrží COPV na raketě se změnila a firma SpaceX se vrátila k osvědčeným pomalejším způsobům tankování helia při vyšších teplotách s výhledem do budoucna, kdy se měl celkový design heliových nádrží změnit, aby umožnil rychlé tankování. Především se ale od té doby již nikdy neprováděly předstartovní přípravy s připojeným nákladem.

Výsledkem celého incidentu se stala čtyři a půl měsíce dlouhá odstávka raket Falcon 9, což znamená, že v roce 2016 se už žádný start neuskutečnil. K tomu všemu utrpěl startovací komplex LC-40 značná poškození, kvůli kterým byl nepoužitelný více než rok. Firma raději přesunula úsilí na dokončení rekonstrukcí rampy LC-39A v Kennedyho vesmírném středisku, jelikož tento záměr sliboval dřívější návrat raket Falcon 9 do služby na východním pobřeží. Ale o tom zase až v příštím díle. Nyní se u SpaceX podívejme na rok 2016 v číslech a grafech. Pro přesnost ještě doplňme, že nehoda Falconu 9 s družicí Amos-6 během předstartovních příprav nebude vidět v následujících statistikách, jelikož se nejednalo o start. Naše statistiky, jak vidno z názvů grafů, pokrývají pouze starty.

Významné milníky
17. 1. 2016 – Poslední start Falconu 9 v1.1.
8. 4. 2016 – První úspěšné přistání prvního stupně na plovoucí plošině ASDS.
6. 5. 2016 – První úspěšné přistání prvního stupně po misi na dráhu přechodovou ke geostacionární.
1. 9. 2016 – Exploze Falconu 9 s družicí Amos-6 během předstartovních příprav na statický zážeh.

 

 

Vysvětlivky: CCAFS - Cape Canaveral Air Force Station (Florida), VAFB (Vandenberg Air Force Base (Kalifornie), LEO - Low Earth Orbit (nízká oběžná dráha), GTO - Geostationary Transfer Orbit (dráha přechodová ke geostacionární).

Vysvětlivky: CCAFS – Cape Canaveral Air Force Station (Florida), VAFB (Vandenberg Air Force Base (Kalifornie), LEO – Low Earth Orbit (nízká oběžná dráha), GTO – Geostationary Transfer Orbit (dráha přechodová ke geostacionární).

V roce 2016 firma SpaceX dohromady uskutečnila 8 startů, z čehož poprvé v historii nadpoloviční většina z nich mířila na dráhu přechodovou ke geostacionární. Po více než dvou a půl letech Falcon 9 zamířil také na polární oběžnou dráhu z kosmodromu Vandenberg, odkud odstartoval teprve podruhé. Prvních osm měsíců roku 2016 SpaceX stíhala startovat v průměru jednou za měsíc. Toto tempo však bylo narušeno havárií Falconu 9 s družicí Amos-6 během předstartovních příprav.

 

Celkový počet startů všech raket SpaceX v jednotlivých letech a jejich úspěšnost.

Celkový počet startů všech raket SpaceX v jednotlivých letech a jejich úspěšnost.

V roce 2016 se opakovala velice podobná situace jako v roce předchozím. Téměř všechny starty Falconu 9 se odehrály v první polovině roku a poté nastala odstávka rakety z důvodu havárie. Nebýt této události, graf by měl zcela jistě mnohem prudší nárůst počtu startů. Jelikož se však nehoda neodehrála během startu, nemůže být v tomto grafu, ani jiných podobných, zahrnuta. Ve výsledku si tak Falcon 9 o jedno procento vylepšil svou úspěšnost.

 

Počet startů SpaceX podle jednotlivých raket a jejich verzí. Loga Falconu 1 a Falconu 9 znázorňují první rok, ve kterém rakety odstartovaly.

Počet startů SpaceX podle jednotlivých raket a jejich verzí. Loga Falconu 1 a Falconu 9 znázorňují první rok, ve kterém rakety odstartovaly.

Přelom let 2015 a 2016 se nesl ve znamení přechodu z Falconu 9 v1.1 na v1.2. Pokročilejší verze si odbyla svou premiéru už na konci roku 2015, kdežto starší v1.1 naposledy letěla až v lednu 2016.

 

Počet všech startů raket SpaceX v jednotlivých letech podle kosmodromů, ze kterých se start uskutečnil. Vysvětlivky: CCAFS - Cape Canaveral Air Force Station (Florida), VAFB - Vandenberg Air Force Base (Kalifornie).

Počet všech startů raket SpaceX v jednotlivých letech podle kosmodromů, ze kterých se start uskutečnil.
Vysvětlivky: CCAFS – Cape Canaveral Air Force Station (Florida), VAFB – Vandenberg Air Force Base (Kalifornie).

Hned zkraje roku 2016 SpaceX po dlouhé pauze opět startovala na polární oběžnou dráhu z kosmodromu Vandenberg v Kalifornii a ten si tak připsal teprve druhý start Falconu 9 z tamní rampy SLC-4E. Všechny ostatní mise se, již tradičně, odehrály na kosmodromu na Mysu Canaveral na Floridě, kde ke startům rakety Falcon 9 slouží komplex LC-40.

 

Poměr startů všech raket SpaceX podle cílové oběžné dráhy. Levý graf znázorňuje starty v roce 2016. Pravý graf pak zobrazuje poměry všech startů v historii SpaceX. V levém a pravém horním rohu jsou pak k dispozici počty startů na jednotlivé oběžné dráhy v uvedených letech. Vysvětlivky: LEO - Low Earth Orbit (nízká oběžná dráha), polar - polární oběžná dráha, GTO - Geostationary Transfer Orbit (dráha přechodová ke geostacionární), BEO - Beyond Earth Orbit (oběžná dráha mimo sféru gravitačního vlivu Země).

Poměr startů všech raket SpaceX podle cílové oběžné dráhy. Levý graf znázorňuje starty v roce 2016. Pravý graf pak zobrazuje poměry všech startů v historii SpaceX. V levém a pravém horním rohu jsou pak k dispozici počty startů na jednotlivé oběžné dráhy v uvedených letech.
Vysvětlivky: LEO – Low Earth Orbit (nízká oběžná dráha), polar – polární oběžná dráha, GTO – Geostationary Transfer Orbit (dráha přechodová ke geostacionární), BEO – Beyond Earth Orbit (oběžná dráha mimo sféru gravitačního vlivu Země).

V roce 2016 u SpaceX poprvé převažují starty na dráhu přechodovou ke geostacionární (GTO). Celkový počet těchto misí se téměř zdvojnásobil (z 6ti na 11), což se odrazilo i na pravém grafu s celkovým podílem všech startů. Podíl misí na GTO tedy za rok 2016 vzrostl o 10 %.  I přesto celkově stále zůstávají v převaze starty na nízkou oběžnou dráhu (LEO). Dále si pak za rok 2016 SpaceX konečně mohla připsat alespoň jeden další start na dráhu polární.

 

Celková hmotnost všech nákladů vynesených raketami SpaceX v daných letech.

Celková hmotnost všech nákladů vynesených raketami SpaceX v daných letech.

Tento graf nám ukazuje poměrně zajímavou skutečnost. Přestože se v roce 2016 uskutečnil pouze jeden start navíc oproti roku předešlému, do vesmíru bylo vyneseno mnohem větší množství nákladu. Je sice pravda, že z roku 2015 není započten jeden náklad, který odstartoval, ale na oběžnou dráhu nakonec vynesen nebyl (Dragon CRS-7) a tak je výsledek 8 ku 6 vyneseným nákladům, ale i přesto je rozdíl stále markantní. A to zejména vezmeme-li v úvahu, že Jason-3, první družice vynesená v roce 2016, vážila pouze půl tuny. Většina startů roku 2016 navíc mířila na GTO, kde jsou obecně vynášeny lehčí náklady. Co je tedy příčinou takto znatelného nárůstu celkové hmotnosti vyneseného nákladu? Napadá mě pouze zavedení Falconu v1.2 a znatelné zvýšení jeho nosnosti oproti předchozí verzi. Zejména na GTO tak mohly být vynášeny těžší náklady než dříve, což se mohlo podepsat na grafu výše. Celková hmotnost všech nákladů vynesených raketami SpaceX pak 18. července 2016 při startu Dragonu CRS-9 překonala sto tun.

 

V této tabulce celkového počtu vynesených družic naopak rok 2016 neznamenal žádný velký přírůstek. Ačkoliv předchozí graf ukázal, že souhrnná hmotnost nákladu vyneseného za rok byla rekordní, tato tabulka dokazuje, že se muselo jednat o menší počet těžších družic. Během osmi startů bylo vyneseno 9 satelitů. O ten jeden kousek navíc se zasloužil sdružený start družic ABS-2A a Eutelsat 117 West B. Naopak žádný satelit nebyl vynesen jako sekundární náklad. Tabulka celkového počtu vynesených družic je zde uvedena proto, jelikož ne každý start rakety na oběžnou dráhu představuje start jedné družice. Je tudíž zajímavé podívat se nejen na součet startů ale také na součet vynesených těles. Ve SpaceX i v kosmonautice obecně můžeme velice často vídat starty s takzvanými sekundárními náklady, kterými bývají malé družice v řádech desítek až stovek kilogramů, nebo se může jednat o tzv. cubesaty. Dále existují sdružené starty, kdy si jeden start zakoupí dva subjekty, jejichž náklady míří na podobnou oběžnou dráhu. Nosnost rakety je tak více využita a zákazníci se podělí o náklady za start. Výjimkou nejsou ani starty série několika družic, které jsou k raketě připevněny pomocí adaptéru, jež se následně stará o jejich postupné oddělování.  V neposlední řadě pak lze do sekundárních nákladů započítat cubesaty vynesené nákladní lodí Dragon. Ty jsou sice následně vypouštěny na samostatné oběžné dráhy až z Mezinárodní vesmírné stanice namísto z rakety samotné, ale jelikož je raketa do vesmíru vynesla, rozhodli jsme se je do této tabulky zahrnout.

 

Celková hmotnost všech nákladů vynesených raketami SpaceX na jednotlivé oběžné dráhy v roce 2016 (vlevo) a celkem (vpravo). Vysvětlivky: LEO - Low Earth Orbit (nízká oběžná dráha), GTO - Geostationary Transfer Orbit (dráha přechodová ke geostacionární), polar - polární oběžná dráha, BEO - Beyond Earth Orbit (oběžná dráha mimo sféru gravitačního vlivu Země).

Celková hmotnost všech nákladů vynesených raketami SpaceX na jednotlivé oběžné dráhy v roce 2016 (vlevo) a celkem (vpravo).
Vysvětlivky: LEO – Low Earth Orbit (nízká oběžná dráha), GTO – Geostationary Transfer Orbit (dráha přechodová ke geostacionární), polar – polární oběžná dráha, BEO – Beyond Earth Orbit (oběžná dráha mimo sféru gravitačního vlivu Země).

Velký počet startů na GTO v roce 2016 se odrazil i na těchto grafech. Nalevo vidíme, že na GTO bylo vyneseno o 8 tun více než na LEO. Pravý graf zobrazující všechny náklady vynesené na oběžnou dráhu pak od minula doznal značné změny. Ačkoliv se tonáž nákladu na GTO více než zdvojnásobila, podíl vzrostl přibližně o 15 %. Menší nárůstek podílu je zapříčiněn obecně nižší hmotností nákladů oproti těm, které míří na LEO. Menší počet startů na nízkou oběžnou dráhu tak může hmotnostně vyrovnat více startů na dráhu přechodovou ke geostacionární. Velice drobný přírůstek pak v roce 2016 získala i polární oběžná dráha, jejíž podíl však jak v ročním, tak celkovém souhrnu nestojí za řeč.

 

V tabulce výše jsou uvedeny hmotnosti nejtěžších nákladů vynesených SpaceX v každém roce bez ohledu na cílovou oběžnou dráhu. Žlutě je pak zvýrazněn řádek obsahující rekordní náklad. Ačkoliv se v  roce 2015 hmotnost vynášeného nákladu v nákladních lodích Dragon oproti minulosti přestala zvyšovat, v roce 2016 opět vidíme značný nárůst, který mohl, avšak nemusel, být zapříčiněn zavedením výkonnější verze rakety Falcon 9 do služby. I v roce 2016 tak pokračuje sedmiletá vláda Dragonů jakožto nejtěžších nákladů SpaceX.

 

Vysvětlivky: LEO - Low Earth Orbit (nízká oběžná dráha), GTO - Geostationary Transfer Orbit (dráha přechodová ke geostacionární), ISS - International Space Station (Mezinárodní vesmírná stanice), BEO - Beyond Earth Orbit (oběžná dráha mimo sféru gravitačního vlivu Země).

Vysvětlivky: LEO – Low Earth Orbit (nízká oběžná dráha), GTO – Geostationary Transfer Orbit (dráha přechodová ke geostacionární), ISS – International Space Station (Mezinárodní vesmírná stanice), BEO – Beyond Earth Orbit (oběžná dráha mimo sféru gravitačního vlivu Země).

Tato tabulka porovnává nejtěžší náklady vynesené na jednotlivé oběžné dráhy bez ohledu na rok. Čím energeticky náročnější je oběžná dráha, tím lehčí budou rekordní náklady. Nejtěžší náklady tak dle očekávání vidíme na nízké oběžné dráze včetně nákladů mířících k Mezinárodní vesmírné stanici. V roce 2016 padly hned dva rekordy a to k ISS, kde byl nahrazen Dragon CRS-5 z předchozího roku 2015, a dále na GTO, kde byl po dvou letech vystrnaděn AsiaSat 8. Družici Jason-3, která byla dopravena na polární dráhu, chybělo k pokoření rekordu pouhých 28 kg.

 

Počty misí kosmické lodi Dragon v jednotlivých letech.

Počty misí kosmické lodi Dragon v jednotlivých letech.

Tento graf vyobrazuje všechny mise lodi Dragon v jednotlivých letech, přičemž rok 2016 nijak nevybočuje z průměru. Do budoucna nelze očekávat žádný větší nárůst počtů misí v jednom roce, jelikož harmonogram zásobování Mezinárodní vesmírné stanice je pevně daný a stanice je dostatečně zásobena také díky jiným nákladním lodím. V průměru tedy můžeme očekávat 2 až 3 (výjimečně 4) mise Dragonu ročně. V budoucnu pak snad budeme do grafu moci přidat také Crew Dragon nebo DragonLab, a graf tak obohatit jak do počtu, tak do rozmanitosti.

 

Kalendářní schéma všech misí lodi Dragon s vyznačením data a délky jejich trvání.

Kalendářní schéma všech misí lodi Dragon s vyznačením data a délky jejich trvání.

Na tomto schématu si můžete prohlédnout, kdy přesně byl který Dragon ve vesmíru a jak dlouho jeho mise trvala. V roce 2016 přesáhly obě mise Dragonu délku jednoho měsíce, avšak nedá se říci, že by se stejně jako v minulosti průměrná délka misí výrazněji prodlužovala, přestože k mírnému nárůstu došlo, jak můžeme vidět na následujícím grafu.

 

Souhrnný počet dní strávených loděmi Dragon ve vesmíru v jednotlivých letech.

Souhrnný počet dní strávených loděmi Dragon ve vesmíru v jednotlivých letech.

Další graf věnující se lodi Dragon zobrazuje souhrnnou dobu strávenou ve vesmíru všemi loděmi v daném roce. V letech 2014 až 2016 se uskutečnily vždy dvě mise Dragonu ročně, nepočítáme-li misi CRS-7, kdy během startu selhala nosná raketa. Z uvedeného nám tedy jasně vyplývá, že i v roce 2016 se průměrná mise Dragonu mírně prodloužila a pomalu se blíží k 40 dnům.

 

Tabulka výše zobrazuje nejdelší dobu strávenou v kosmu Dragonem v každém kalendářním roce. Žlutě je pak zvýrazněn rok rekordní. Tato tabulka přehledně zobrazuje, jak se mise Dragonu v průběhu let natahovaly. Výrazný nárůst délky jednotlivých zásobovacích misí Dragonu v příštích letech už ale nejspíš očekávat nelze. Naopak bude v budoucnu jistě zajímavé porovnat rozdílné délky misí různých variant Dragonu.

 

Celková hmotnost nákladu dopravovaného loděmi Dragon na Mezinárodní vesmírnou stanici a z ní.

Celková hmotnost nákladu dopravovaného loděmi Dragon na Mezinárodní vesmírnou stanici a z ní.

Přestože v roce 2016 Dragon zásoboval Mezinárodní vesmírnou stanici dvakrát stejně jako v minulých dvou letech, dopravil zde přibližně o tunu nákladu více. Opět se můžeme domnívat, zdali byl tento nárůst zapříčiněn vyšší nosností rakety Falcon 9 v1.2. Pokud ano, mohla by průměrná hmotnost nákladu Dragonů v budoucnu zůstat stejná nebo vyšší jako v roce 2016 a v příštím díle seriálu tento fakt jednoduše ověříme. Kromě nákladu, který Dragon dopravuje na ISS je to dále jediná zásobovací loď v současnosti, která se stará také o dopravu nákladu ze stanice na Zemi. V roce 2016 Dragony z ISS odvezly v porovnání s předchozími roky spíše průměrné množství nákladu.

 

Počet všech úspěšných zásobovacích misí k Mezinárodní vesmírné stanici.

Počet všech úspěšných zásobovacích misí k Mezinárodní vesmírné stanici.

Po dalším roce zásobování ISS si Dragon lehce zvýšil náskok v počtu letů ke stanici oproti ostatním zásobovacím lodím s výjimkou Progressu. Za rok 2016 si dvě zásobovací mise připsal nejen americký Dragon, ale také Cygnus a ruský Progress. Jednu misi pak absolvovala japonská zásobovací loď HTV. V celkovém pořadí tedy Cygnus dohnal HTV a zanechal za sebou evropskou ATV, která už si bohužel žádný další start na konto nepřipíše. Graf bohužel nemůže porovnat hmotnost nákladů dopravených na ISS jednotlivými loděmi, jelikož všechna tato data jsou prostě nedohledatelná. Bezesporu by se ale jednalo o mnohem zajímavější porovnání než v případě počtu misí.

 

Podíl všech primárních zákazníků SpaceX, jejichž náklad byl vynesen na oběžnou dráhu.

Podíl všech primárních zákazníků SpaceX, jejichž náklad byl vynesen na oběžnou dráhu.

Dva koláčové grafy výše zobrazují podíly různých zákazníků, pro které SpaceX úspěšně vynesla jejich užitečná zatížení. Levý graf představuje zákazníky, jejichž náklad byl vynesen v roce 2016 a pravý graf je pak souhrnem všech zákazníků v historii startů SpaceX. Na rozdíl od let minulých se NASA nestala v roce 2016 většinovým zákazníkem a její podíl byl snížen na úkor evropských zákazníků. Další významné kontrakty získala firma SpaceX již tradičně od asijských zákazníků. Upozorňujeme, že se nejedná o porovnávání počtu vynesených družic či snad jejich hmotností. Graf zobrazuje pouze jednotlivé kontrakty na start jedné rakety nehledě na hmotnost nákladu či počet družic. Zároveň také musíme podotknout, že jsou zde porovnáváni pouze zákazníci primárních nákladů raket. Zahrnutí majitelů sekundárních nákladů by graf značně zkreslilo a vyšší podíl by měly soukromé firmy na úkor stěžejních zákazníků SpaceX, jako je například NASA nebo telekomunikační společnosti.

 

Podíl komerčních startů raket na globálním trhu.

Podíl komerčních startů raket na globálním trhu.

Tento graf porovnává komerční starty všech nosičů světa a zobrazuje, jak si SpaceX vede v porovnání se světovou konkurencí. Roky 2010 – 2012 se na globálním trhu obešly bez účasti SpaceX, jelikož Falcon 9 létal pouze s Dragonem a v roce 2011 dokonce neletěl vůbec. V roce 2013 již však tato raketa sebevědomě vstoupila na trh a vynesla první dva komerční náklady, čímž si ukousla 9% podíl na světovém trhu. V roce 2014 pak firma SpaceX tento podíl navýšila na celých 22 % a dala všem najevo, že ani u tohoto již úctyhodného podílu nehodlá zůstat. Díky nehodě v roce 2015 a následnému odstavení Falconu 9 ze služby se podíl SpaceX na trhu mírně snížil. Avšak v roce 2016, i přes další nekolikaměsíční pauzu mezi starty vynucenou havárií, počet komerčních misí SpaceX narostl a dosáhl výborných 37 %. Firma poprvé překonala dlouhodobě favorizované a levné ruské nosiče, jejichž podíl naopak výrazně klesl.

 

Frekvence startů Falconu 9 a jeho největších konkurentů s relativním porovnáním v průběhu času.

Frekvence startů Falconu 9 a jeho největších konkurentů s relativním porovnáním v průběhu času.

Tento graf porovnává průběh služby a počty startů největších konkurentů Falconu 9 v prvních šesti letech jejich provozu. Po vzdálení se od Atlasu V po prvních čtyřech letech služby, zaznamenal Falcon 9 v pátém a šestém roce poměrně prudký nárůst frekvence startů a svým konkurentům tak ještě více unikl. Nastavená frekvence startů však ani v jednom roce nebyla udržena a Falcon 9 zažil dvě několikaměsíční odstávky. Ani ty však neohrožují náskok, který si SpaceX vysloužila úctyhodnou frekvencí svých startů. Vzhledem k rozdílným rokům, kdy byly rakety nasazeny do provozu, je vodorovná osa relativní a pro každou raketu je její počátek vztažen k jinému datu. První start Falconu 9 se uskutečnil 4. 6. 2010, u Atlasu V to bylo 21. 8. 2002 a u Ariane V 4. 6. 1996. Tyto dvě rakety byly vybrány pro srovnání jako současní největší konkurenti Falconu 9 a to jak vzhledem k zakázkám, o které se ucházejí, tak k jejich nosnosti i době, ve které vznikly.

 

Rekord mezi nejkratšími časovými rozestupy mezi dvěma starty rakety Falcon 9 v roce 2016 pokořen nebyl. Na druhou stranu, jak bylo několikrát řečeno výše, firma si dlouhodobě udržovala velice hezkou a rovnoměrnou průměrnou frekvenci jednoho startu za měsíc.

 

Počet přistání prvních stupňů a jejich úspěšnost.

Počet přistání prvních stupňů a jejich úspěšnost.

V roce 2015 SpaceX přistoupila k prvním ostrým pokusům o přistání prvních stupňů. Do té doby se pouze experimentovalo s přistáváním na hladinu oceánu. Dva neúspěšné pokusy o přistání na plovoucí plošině ASDS následoval triumf v podobě úspěšného přistání na Landing Zone 1 na floridském pobřeží. V roce 2016 pak SpaceX pokračovala v experimentálních přistáních a soustředila se především na pokusy o přistání na ASDS přestože se při některých startech mohl první stupeň vrátit na pevninu. Jak je z grafu vidět, úspěšnost motorických přistání v roce 2016 se zvýšila. Falcon 9 startoval celkem osmkrát a vždy se pokoušel o přistání prvního stupně. Pětkrát byl úspěšný, třikrát nikoliv. Celková úspěšnost motorického přistání se pak zvýšila z 33 na 54 %. Dvě neúspěšná přistání v roce 2010 jsou zde uvedeny pro úplnost, jelikož původním záměrem bylo se stupněm přistávat pomocí padáků a první dva starty Falconu 9 se o to dokonce pokusily.

 

Poměr úspěšných a neúspěšných přistání prvních stupňů na pevnině a na ASDS.

Poměr úspěšných a neúspěšných přistání prvních stupňů na pevnině a na ASDS.

Tato dvojice grafů poprvé představená v minulém díle našeho seriálu zobrazuje podíl počtu přistání na pevnině a na plovoucí plošině ASDS v roce 2016 (vlevo) a celkově (vpravo). Zatímco celková úspěšnost všech přistání prvního stupně Falconu 9 jen lehce přesahuje 50 %, úspěšnost v roce 2016 už je pozitivnější a dosáhla 62 %. Osobní odhad Elona Muska na rok 2016 byl přitom 70 %. Se svou předpovědí se tedy trefil poměrně přesně. Nejdůležitější však je, že úspěšnost přistání má stoupající frekvenci.

 

Od nové verze rakety Falcon 9 v1.2, která poprvé startovala na konci roku 2015, známe i čísla prvních stupňů, díky kterým lze dobře sledovat jejich historii. V této tabulce tedy vidíme seznam všech použitých prvních stupňů spolu s počtem jejich použití, názvy misí a jejich aktuální stavem (v tomto případě je potřeba stav vztáhnout ke konci roku 2016). V budoucnu zde přehledně uvidíme, který stupeň letěl na jakou misi, kolikrát byl použit, anebo které stupně jsou k dispozici pro budoucí mise.

Nyní bude jako vždy následovat malá sekce analyzující starty SpaceX z pohledu nás diváků. Veškeré starty SpaceX jsou totiž vysílány živě a jsou poměrně dobře sledované. Každý přímý přenos však ovlivňují okolnosti, které jej činí více či méně atraktivním. Kromě druhu vynášeného nákladu se jedná především o čas startu. Ten má na nás, jakožto diváky, dvojí vliv. Jednak určuje, ve kterou denní dobu můžeme přenos sledovat, a dále také jedná-li se o start denní nebo noční. Oba tyto faktory se pak mohou různě kombinovat vzhledem k tomu, že se startuje z různých časových pásem a v průběhu všech ročních období.

Poměry denních a nočních startů SpaceX.

Poměry denních a nočních startů SpaceX.

Levý graf zobrazuje situaci v roce 2016, zatímco pravý graf zahrnuje všechny mise SpaceX, tedy i starty Falconu 1. Denní start je pro diváky zpravidla atraktivnější, jelikož za bezoblačného počasí je možné raketu sledovat velkou část jejího letu. Noční starty jsou naopak vizuálně atraktivní před startem a během něj, avšak jakmile raketa opustí osvětlenou rampu, už toho bohužel není moc k vidění. Počet denních startů v roce 2016 pro nás diváky stejně jako v roce předchozím nebyl úplně nejlepší, jelikož přesně polovina raket odstartovala za tmy.

 

Časové schéma všech startů SpaceX v letech 2010 - 2016 s rozlišením denních a nočních startů.

Časové schéma všech startů SpaceX v letech 2010 – 2016 s rozlišením denních a nočních startů.

Kromě rozlišení mezi denními a nočními starty je také důležité podívat se na konkrétní časy startů, jelikož ty často rozhodují o tom, zdali se vůbec na start budeme moci dívat. Z tohoto hlediska jsou obecně nejvhodnější starty v pozdějších odpoledních hodinách středoevropského času, kdy je většina z nás už po práci a zpravidla nám ve sledování nic nebrání. Z přehledu jasně vidíme, že rok 2016 byl velmi podobný roku předchozímu a byl pro nás tudíž poměrně nepříznivý. Pouze tři starty z osmi se uskutečnily odpoledne nebo večer našeho času. Na druhou stranu se ale alespoň jednalo o starty denní. Kolem sedmé hodiny ranní se nám pak vytvořila skupinka třech nočních startů.

 

Počet článků o SpaceX publikovaných na webu Kosmonautix.cz a počet našich přímých přenosů startů SpaceX s českým komentářem v jednotlivých letech.

Počet článků o SpaceX publikovaných na webu Kosmonautix.cz a počet našich přímých přenosů startů SpaceX s českým komentářem v jednotlivých letech.

Závěrem nám jako vždy dovolte velice krátce sumarizovat výskyt SpaceX na našem webu. Za rok 2016 jsme pro Vás nachystali 75 článků, které pojednávaly pouze o SpaceX. V grafu tedy nejsou zahrnuty Kosmotýdeníky, ve kterých je firma mnohokrát zmiňována, ani články, ve kterých SpaceX, Falcon 9 nebo Dragon vystupují jako jeden z více subjektů. Oproti minulému roku se u nás počet článků o SpaceX téměř zdvojnásobil a oproti roku 2014 téměř zčtyřnásobil. To jasně vypovídá o dvou věcech: 1) SpaceX se ve všech oblastech velice činí a my tak máme o čem psát; 2) Vy, naši čtenáři, máte SpaceX rádi a proto jsou články o této firmě tak atraktivní a tudíž tak často publikované. Přejme si tedy, aby do dalších let počet těchto článků nemusel z žádného z těchto důvodů klesat. Kromě článků zde také porovnáváme naše živě vysílané přenosy startů, které pro Vás česky komentujeme.  V roce 2015 jsme tuto novinku zavedli 31. října, kdy jsme poprvé vysílali start Atlasu V s družicemi GPS. Jediný živě a česky komentovaný přenos o SpaceX v roce 2015 byl historický start s prvním úspěšným přistáním prvního stupně. V roce 2016 už jsme Vám ale připravili rovnou 11 přímých přenosů. Pokud Vám přijde divné, proč se jich uskutečnilo více než samotných startů, pro vysvětlení nemusíme chodit daleko. Některé starty potká jeden i více odkladů a tak se může lehce stát, že našich přenosů Živě a česky spojených se starty SpaceX je více než startů samotných.

A tímto souhrnem stejně jako vždy ukončíme pátý díl seriálu StatistiX, který shrnoval rok 2016, který byl bezesporu rokem přistání prvních stupňů. Zároveň se jedná o poslední díl, který se dívá více do minulosti. Další článek, který vydáme na konci ledna, už konečně bude sumarizovat rok právě uplynulý. A že se máme na co těšit!

Zdroje informací:
http://www.spacex.com/
http://space.skyrocket.de/directories/chronology.htm
http://www.planet4589.org/space/log/launchlog.txt
http://www.spacelaunchreport.com/
https://en.wikipedia.org/wiki/
http://forum.kosmonautix.cz/

StatistiX: 5. díl - SpaceX v roce 2016, 5.0 out of 5 based on 21 ratings
Pin It
(Visited 2 910 times, 1 visits today)
Kontaktujte autora článku - hlášení chyb a nepřesností, rady, či připomínky

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 5.0/5 (21 votes cast)
(Visited 2 910 times, 1 visits today)
Níže můžete zanechat svůj komentář.

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


12 komentářů ke článku “StatistiX: 5. díl – SpaceX v roce 2016”

  1. Alois napsal:

    Článek je lahůdka pro milovníky statistik, pouze mi tam chybí u statistiky o celkovém počtu misí obdobná statistika kolik jednotlivé lodě vynesly k ISS nákladu / v nákladních prostorech/ a kolik nákladu dopravily zpět na povrch Země.

    • Máte na mysli náklad vynesený Dragonem nebo všemi zásobovacími loděmi?

      • Alois napsal:

        Kolik který typ lodi celkem při všech svých letech dopravil na ISS a zpět nákladu.

        • Ano, tato statistika tam chybí a v článku je také vysvětleno proč.

        • Jiří Hošek napsal:

          Je to opravdu časově náročné dohledat. Tady jsou aspoň údaje za rok 2016 podle jednotlivých nákladních lodí.
          Dragon CRS-8: 3136 kg nákladu na ISS (z toho 1413 kg modul BEAM v trunku)
          Dragon CRS-9: 2257 kg nákladu na ISS (z toho 467 kg adaptér IDA-2 v trunku)
          Cygnus OA-6: 3513 kg nákladu na ISS (nosič Atlas V)
          Cygnus OA-5: 2342 kg nákladu na ISS (nosič Antares)
          Progress MS-02: 2425 kg nákladu na ISS (z toho 540 kg palivo pro motory modulu Zvezda) + další palivo použil Progress pro zvýšení dráhy ISS pomocí vlastních motorů
          Progress MS-03: 2405 kg nákladu na ISS (z toho 705 kg palivo pro motory modulu Zvezda) + další palivo použil Progress pro zvýšení dráhy ISS pomocí vlastních motorů
          HTV-6: cca 5900 kg nákladu na ISS (z toho cca 1900 kg baterie pro ISS atd. v nepřetlakové sekci)

        • Děkuji Jirkovi za doplnění. Ještě jednou k té chybějící statistice – sehnat hmotnosti všech nákladů dovezených na ISS považuji za nemožné zejména kvůli úctyhodné řadě Progressů, které stanici zásobují už 18 let. Dále je zde problém s porovnáním hmotností nákladů: zahrnout nebo nezahrnout kapaliny a plyny? Napadlo mě ale, že bych mohl pro příště vytvořit statistiku alespoň v aktuálních letech, když už ne v celé hostorii stanice. To už by mělo nějakou vypovídající hodnotu.

        • Jiří Hošek napsal:

          Vytvořit v dalších aktuálních letech statistiku nákladů dovezených na ISS v kg a případně i v procentech podle jednotlivých typů nákladních lodí je výborný nápad. Vidím tam však ještě problém se zahrnutím či nezahrnutím paliva samotného Progressu použitého pro zvýšení dráhy ISS. Například u lodi Progress MS-02 bylo 540 kg paliva přečerpáno do nádrží stanice, a dalších 340 kg spotřeboval na stejný účel samotný Progress. Další nepřesnosti ve srovnání mohou vzniknout třeba tím, že například u nákladu HTV-6 se zřejmě jedná o hmotnost včetně pomocných struktur.
          Osobně by se mi třídění podle hmotnosti vyneseného nákladu (třeba jen v %) líbilo za rok 2017 i u komerčních startů na globálním trhu. Tam očekávám souboj SpaceX a Arianespace o pozici lídra, a toto třídění by podle mého názoru mělo větší vypovídací hodnotu než srovnání podle počtu startů. Jde mi o potvrzení či vyvrácení hypotézy, že je Arianespace srovnáním podle počtu startů znevýhodněna. Pokud by to bylo časově náročné, nabízím se zpracovat podklady, protože mě výsledek fakt zajímá. Samozřejmě je vhodné nadále zachovat i dosavadní tabulku podílu komerčních startů v procentech.
          Mimochodem, u grafu komerčních startů na globálním trhu za rok 2016 je uvedeno, že podíl SpaceX byl 37% z celkem 19 startů, což je 7 startů. SpaceX měla celkem 8 startů, po odečtení dvou startů s loděmi Dragon ale zbývá jen 6 komerčních startů. Arianespace měla podle tabulky 8 komerčních startů, to souhlasí.

        • Díky za návrhy i připomínky a hlavně za nabídku pomoci. Určitě by bylo zajímavé to probrat. Napíšeme si ohledně toho SZ na fóru.

  2. Alois napsal:

    Omlouvám se, to jsem v postsilvestrovské únavě přehlédl.

  3. Jirka Hadač napsal:

    Hezký přehled, opravdu hezký, moc dobrá práce, pane Voplatka, děkuji za tento přehled.
    Mimochodem, poznámka č.1, jsem sám zvědav, kdy množství dovezených zásob překročí samu hmotnost ISS. 🙂
    Každopádně, poznámka č.2, myslím si, že to tenkrát bylo dobré rozhodnutí, jak ze strany čtenářů a diváků – větší zájem o starty této společnosti, tak rozhodnutí redakce vyhovět této žádosti a přenášet jejich starty. Když už pro nic jiného, že není tolik možností sledovat postupný vývoj nějakého odvětví. Pokud jsou tu tací, kteří sledují kosmonautiku už od Sputniku (což jim moc závidím), tak ti sledují vývoj od začátku. Ale tady je „nová“ společnost, která se velmi vyvíjí a máme příležitost vidět zrod něčeho nového krok po kroku. Málokdy je taková šance.

  4. Alois napsal:

    Udělat přesnou statistiku toho co se na ISS dovezlo a odvezlo by byla zcela jistě mravenčí práce, příkladně i lodi Sojuz vezly vždy nějaký náklad pro ISS a též i něco zpět ve stovkách kg což při počtech letů zcela jistě dá slušnou sumu.
    Když jsem psal svoji připomínku měl jsem na mysli statistiku v rámci statistické chyby, to znamená včetně odhadů, což by stačilo pro představu a případně i nějaký statistický průměr na jeden zásobovací let té které lodi.

  5. Radovan Kubrt napsal:

    Dostal jsem se k článku až později, přesto bych si prosím dovolil komentář k některým nepřesnostem týkající se popisovaných misí…

    Mise Jason-3 na téměř polární dráhu – k neuzamčení přistávací nohy stupně nedošlo z důvodu jejího nedostatečného vyklopení, ale z důvodu námrazy vytvořené v místě zámku.

    Mise SES-9 – stupeň se nezřítil z pouhých několika metrů z důvodu nedostatku paliva, ale v podstatě neubrzdil sestup 3 motorového přistání pro nízký tah jednoho z motorů z důvodu nedostatku okysličovadla.

    Mise CRS-8 – náklad přes tři tuny, technicky ne pouze uvnitř lodi, ale včetně nehermetizovaného prostoru trunku.

    Mise Eutelsat-117WB&ABS-2A – nešlo o vyčerpání paliva, ale opět okysličovadla (riziko vyplývající z vysokého tepelného namáhání při vstupu do atmosféry) – doporučuji používat obecný termín „pohonné látky“

    Mise Amos-6 – zásadní byla tvorba pevné fáze nahromaděného tekutého kyslíku SOX pod uhlíkovým vinutím ještě před finálním tlakováním COPV. Tlakování pak způsobilo extrémní tlak vinutí na krystalky SOX, který nemohl přes vlákna vinutí proniknout tak jako tekutý LOX. Tlak+uhlík+SOX vedlo k zapálení.

Zanechte komentář