Video: Satelity budú namiesto rakiet vynášať do vesmíru stíhačky

V USA vyvíjajú inovatívny a výrazne lacnejší spôsob vypúšťania satelitov na obežnú dráhu s využitím pôvodne vojenských technológií.

Dnešná medzinárodná situácia veru nenavodzuje dojem, že v blízkej budúcnosti sa dočkáme odzbrojenia. Ak je vôbec možné. História pripomína stále sa opakujúce prejavy temnejších zákutí myslí jednotlivých ľudí i spoločenských skupín. Až po úroveň štátov a ich aliancií. O to potešitelnejšie je, ak organizácia pri ministerstve obrany krajiny so zďaleka najvyšším vojenským rozpočtom prichádza s čímsi v duchu „prekujeme zbrane na pluhy“.

Obranný výskum netreba démonizovať. Vzišlo z neho veľa vecí, ktoré našli výsostne civilné uplatnenie. Bez niektorých si už ani nevieme predstaviť život. Zoberme si trebárs internet, u ktorého koreňov v USA na začiatku 70. rokov minulého storočia stála DARPA čiže Defense Advanced Research Projects Agency, Agentúra pre pokročilé výskumné projekty vo sfére obrany. Hoci ho viac vnímame cez neskoršiu World Wide Web Timothya Bernersa-Leea, ktorý v čase jej vytvorenia pracoval pre CERN, Európske stredisko jadrového výskumu.

Práve DARPA teraz prichádza s koncepciou ALASA, čo je skratka z Airborne Launch Assist Space Access čiže Prístup do vesmíru s leteckou podporou vypúšťania. Ponúka pružný spôsob umiestňovania satelitov na orbitu pomocou stíhacích lietadiel. Satelit a jeho pohonné systémy síhačka vynesie do určitej výšky (kvôli tiaži sú energeticky najnáročnejšie prvé kilometre po štarte), odkiaľ kozmické zariadenie pokračuje takpovediac po vlastnej ose na obežnú dráhu.

Umelecká predstava zapálenia raketových motorov zariadenia ALASA, ktoré je vlastne druhým stupňom

Nevýhody rakiet a kozmodrómov

Ak pominieme, dnes už možno povedať, epizódu s raketoplánmi, ľudstvo od úsvitu kozmickej éry v roku 1957 dopravuje satelity na orbitu pomocou nosných rakiet. Tie sú takmer výlučne na jednorázové použitie. Vypúšťanie je viazané na vhodné miesta a vhodné časové intervaly. Oboje obmedzujú viaceré faktory. Aj také prozaické, ako zlé počasie. Štart vyžaduje roky plánovania, mesiace predbežných a asi 1 mesiac intenzívnych príprav. Náklady sa rátajú v mnohých miliónoch dolárov. Nešlo by to inak? Aspoň pri menších satelitoch?

Tu je kľúčová otázka, ktorá iniciovala projekt ALASA. Vďaka nemu sa môže prakticky hocaké letisko premeniť na kozmodróm, čo výrazne zlacní vypúšťanie satelitov. Zaujímavé aj pre Slovensko, krajinu, ktorá teraz konečne sčasti napravila jeden zo svojich historických deficitov pridružením k ESA čiže European Space Agency (Európska kozmická agentúra).

Koncepčné video projektu ALASA

Okrídlený prvý stupeň

ALASA ponúka nenákladné jednorázové vypúšťacie zariadenie, ktoré možno upevniť pod trup lietadla. Keď lietadlo, nahrádzajúce prvý stupeň nosnej rakety, dosiahne dostatočnú výšku, uvoľní zariadenie ALASA, ktoré po zapálení raketových motorov bude pokračovať na nízku obežnú dráhu. A podľa účelu a konfigurácie satelitu následne na vyššiu.

Cieľom ALASA bolo znížiť vypúšťacie náklady na tretinu. Ale najmä mať poruke systém schopný dopraviť na orbitu až 45-kilogramový náklad do 24 hodín po vzniku naliehavej situácie. Pri podobne malých satelitoch je dnes vypúšťacia cena približne 66.000 dolárov za 1 kilogram. Zvyčajne sa tiež umiestňujú viaceré na jednu raketu. Cieľom ALASA je, aby celkové náklady neprekročili 1 milión dolárov na štart. A navyše zabezpečiť väčšiu presnosť navádzania satelitov na obežnú dráhu, zodpovedajúcu vytýčenému účelu.

Prvý a druhý krok

tO postupe projektu ALASA hovoril začiatkom februára na 18. výročnej konferencii o komerčnej kozmickej doprave vo Washingtone (USA) Bradford Tousley, riaditeľ úradu DARPA pre taktické technológie. Pri ALASA sa podľa jeho slov podarilo úspešne zavŕšiť prvú fázu. K dispozícii sú tri sľubné koncepcie príslušných systémov. Druhá fáza sa začala v marci 2014 zadaním hlavného kontraktu firme Boeing. DARPA v nej zabuduje do zvolenej konštrukcie komerčnú avioniku a pokročilé kompozitné materiály. Nasledovať budú vypúšťacie testy, zamerané na ladenie schopnosti presne umiestňovať satelity. „Významne sme pokročili k splneniu deklarovaných cieľov ALASA,“ povedal Bradford Tousley.

„Pokračujeme s dôkladnými testami nových technológií, pri ktorých dúfame, že umožnia vytvoriť revolučné systémy vypúšťania satelitov, poskytujúce cenovo dostupnejší, rutinný a spoľahlivý prístup do kozmického priestoru,“ doplnil. Napríklad vysokoenergetický monopropelant, kombináciu paliva a okysličovadla v jednej kvapaline. Aj keď zatiaľ ide o experimentálny projekt, očakáva sa, že výrazne zjednoduší nároky na konštrukciu, výrobu a fungovanie raketových motorov zariadenia ALASA, čo ďalej zníži vypúšťacie náklady.

Štvorročný vývoj

„Usilujeme sa premeniť na skutočnosť víziu alternatívy terajšieho skupinového vypúšťania malých satelitov jednou nosnou raketou, čo neraz znamená kontraproduktívne kompromisy. Vlastníkom satelitov umožní vypúšťať užitočné náklady z prakticky hocakého miesta na obežnú dráhu vybranú podľa ich potrieb a v zvolenom časovom horizonte. Lacným nosným zariadením, ktoré je špecificky navrhnuté práve pre malé náklady,“ povedal Mitchell Burnside Clapp z DARPA, hlavný manažér projektu ALASA.

Umelecká predstava, tentoraz zariadenia ALASA zaujímajúceho plánované miesto na obežnej dráhe

Projekt sa rozbehol v roku 2011 komerčnými analýzami. Ešte v novembri toho roku odštartoval vývoj systémov a konštruovanie motora a propelantových technológií. Spomenutá druhá fáza potrvá do konca roku 2015, na kedy DARPA plánuje letové testy monopropelantu i celého zariadenia. Ak všetko pôjde podľa plánu, už v prvom polroku 2016 sa ráta s 12 testovacími vypusteniami satelitov na obežnú dráhu integrovaným systémom ALASA. Podľa výsledkov to v letných mesiacoch 2016 doplní až 11 ďalších predvádzacích vypustení.

Nákladovo efektívne vypúšťanie ďalej podporí rozvoj vládneho i komerčného trhu s malými satelitmi. Ten je aktuálne narýchlejšie rastúcim segmentom celého kozmického odvetvia.