Klávesové zkratky na tomto webu - základní­
Přeskočit hlavičku portálu


Z Jižní Ameriky dnes poprvé odstartovala nejlevnější evropská raketa Vega

aktualizováno  11:03
Marcel Grün pro Technet.cz - V pondělí 13. února poprvé odstartovala z kosmodromu Kourou malá evropská raketa Vega. Ve hvězdné flotile je nejlevnějším doplňkem k raketám Sojuz a Ariane, které už z Jižní Ameriky startují.

Raketa Vega v první vteřině letu | foto: ESA

V minulých dnech na jihoamerickém kosmodromu v Kourou, spravovaném evropskými organizacemi vyvrcholily přípravy k premiérovému startu nové evropské rakety Vega. Ke startu došlo hned na začátku startovacího okna v 11:00 středoevropského času.

Start probíhal přesně podle plánu. Po 31 sekundách raketa překonala rychlost zvuku, po dvou minutách se vypnul hlavní motor P80, který za tu dobu spotřeboval zhruba 100 tun paliva. Po 3 minutách a 45 vteřinách dohořel druhý stupeň a došlo k zážehu třetího stupně. Raketa se v té chvíli pohybovala rychlostí 3,9 kilometrů za vteřinu.

Po čtyřech minutách letu se odpojil kryt nákladového prostoru. V 6:10, ve výšce 193 kilometrů, se poprvé spustil čtvrtý stupeň s ukrajinským motorem RD-869, který hořel až do času 8:45. Do konce letu, tedy navedení nákladu na oběžnou dráhu, se zažehl ještě dvakrát.

K oddělení nákladu dojde postupně. První se oddělí satelit LARES, v čase 0:55. Satelity ALMASat 1 a CubeSat se samostatně do vesmíru podívaly ještě zhruba o 15 minut později, kdy je další zážeh motoru vynesl na plánovanou oběžnou dráhu.

První let rakety Vega proběhl bez problémů.

Vše o raketě Vega

Nový nosič významně doplní arzenál, kterým disponuje evropská kosmická agentura ESA – pro nejtěžší náklady je k dispozici raketa Ariane 5, jejíž maximální verze je schopna na dráhu mezinárodní kosmické stanice ISS vynést přes 20 tun. Středně těžké satelity (na dráhu přechodovou ke geostacionární do hmotnosti kolem 3 tun) dopraví raketa ruské výroby Sojuz a nyní se přidává raketa Vega, která je určená pro relativně levné vynášení menších družic. Let nové rakety nemá stát víc než 20 milionů euro, start Sojuzu přijde na 40 milionů a let obří Ariane stojí kolem 80 milionů.

Pohled Čecha,

který Vegu pomáhal stavět.

Předehrou příprav byla v říjnu loňského roku přeprava jednotlivých částí rakety od výrobců do Kourou, kde jsou sestavovány. Vlastní předstartovní příprava začala v listopadu 2011 umístěním prvního stupně P80 na startovní rampu. Ten byl následně doplněn o druhý a třetí stupeň, oba využívající pevné pohonné látky. A nakonec byl instalován i čtvrtý stupeň AVUM (Attitude & Vernier Upper Module) na kapalné pohonné látky.

Všechny čtyři stupně prošly závěrečnými testy, které zahrnovaly zkoušky veškerých přístrojů, řízení, telemetrie, pohonných systémů i oddělovací pyrotechniky. Testy vyvrcholily 13. ledna tzv. "syntetickou kontrolní zkouškou", při níž byly systémy nosiče Vega uvedeny do startovacího režimu – podobně jako to bude při skutečné cestě. Šlo o závěrečné "přejímací testy", během nichž byl například pohonný systém stupně AVUM naplněn a natlakován.

Horní část rakety (AVUM) obsahující satelit LARES, ALMASat-1 a sedm

Horní část rakety (AVUM) obsahující satelit LARES, ALMASat-1 a sedm mikrosatelitů CubeSat

Jednotlivé systémy rakety byly ovládány přímo z řídicího střediska, aby došlo k co nejvěrnější simulaci předstartovní přípravy. Kontrolu poté převzal palubní software a napodobil jednotlivé fáze letu. Stejně tak došlo k prověření komunikace mezi raketou a pozemním střediskem. Závěrečné zhodnocení 20. 1. potvrdilo, že všechno proběhlo tak, jak mělo, a že je nosič připraven. K raketě Vega byl v následujících dnech připojen aerodynamický kryt a série vynášených satelitů. Následuje další kontrola nyní již zkompletovaného nosiče a zkušební tzv. odpočítávání.

Cílem prvního letu je kvalifikovat celý systém Vega: tedy nejen vlastní raketu, ale také pozemní infrastrukturu a operace. A to od předstartovní přípravy přes oddělení vynášeného nákladu až po likvidaci horního stupně. Raketa Vega je navržena tak, byla všestranně variabilní a technici mohli operativně reagovat na různé požadavky, které se objeví.

Nosnost se bude odvíjet od toho, kolik stupňů se zainstaluje a na jakou dráhu budou družice vyslány, zda na nízkou nebo na polární dráhu. Nosná raketa Vega je schopna vynášet užitečné zatížení od 300 do 2 500 kg na kruhovou oběžnou dráhu kolem Země ve výšce 300 až 1 500 km (při sklonu od 5,2° do 100°). Maximální přípustná odchylka od stanovené výšky je ±10 km, u sklonu dráhy je maximální odchylka ±0,05 stupně. Při použití družicového adaptéru bude možné vypustit dvě družice, z nichž každá může mít hmotnost od 300 do 1 000 kg. V případě potřeby je možno vyslat i několik mikrodružic za předpokladu, že hmotnost hlavního užitečného zatížení nepřesáhne 2 000 kg a hmotnost mikrodružic musí být menší než 100 kg.

Vega – první kroky

Vega je nejen pátou nejjasnější hvězdou naší oblohy, které se obdivujeme v letním souhvězdí Lyry, ale nyní i nejnovější evropskou raketou. Reálné studie nosné rakety Vega (Vettore Europeo di Generazione Avanzata) byly zahájeny v polovině roku 1990 pod vedením Italské kosmické agentury ASI, i když první úvahy o podobném nosiči pocházejí už z 80. let.

Ačkoliv se podle tvaru a nosnosti mohlo zdát, že koncepce vychází z původních francouzských raket typu Diamant nebo spíše z Ariane 1, není to pravda. Základ je totiž ryze italský. Původní plány počítaly s provozem na italském plovoucím kosmodromu San Marco v Indickém oceánu, ten však byl v roce 1988 definitivně zrušen (více viz text Raketa s italským rukopisem). Vývoj nakonec byl zahájen v 90. letech, stál více než tři čtvrtě miliardy eur.

V konečné podobě jde o třístupňovou raketu schopnou donést na nízkou oběžnou dráhu několik set kilogramů nákladu (liší se podle typu dráhy). První stupeň o délce 10,5 metrů a průměru 3 metry tvoří motor P80 FW. Plánovaný maximální tah motoru ve vakuu je 3040 kN, doba hoření by neměla překročit 107 sekund. Motor vyvíjí italská společnost FiatAvio ve spolupráci s Europropulsion (testování motoru a vývoj motorového systému), Snecma Moteurs (vývoj trysky) a TNO-Stork (vývoj zážehového systému). V podstatě je zmenšeninou motoru MPS P-230 resp. P-240, který je používán v pomocných urychlovacích blocích rakety Ariane 5.

U P80 FW bylo nutno přepracovat zrno tuhé pohonné látky, tepelnou ochranu a vyvinout novou trysku a zážehový systém. Tryska je vyrobena z moderních kompozitních materiálů na základě uhlíku a skelných vláken. Bude ji možno vychýlit o 8° ve všech směrech pomocí hydrauliky, jejíž správnou činnost zajistí samostatný unifikovaný systém.

Druhý stupeň o délce 7,5 m a maximálním průměru 1,9 m pohání motor Zefiro 23 znovu na tuhé pohonné látky. Ten je odvozen z konstrukce motoru Zefiro 16 a dosahuje tahu až 1 200 kN ve vakuu po dobu přes 71 s. Ve spalovací komoře je 23,9 t směsi chloristanu amonného, hliníku a polybutadienu. 

Třetí stupeň o výšce 3,8 m a maximálním průměru 1,9 m pohání motor Zefiro 9. Ten obsahuje stejnou směs pohonných látek jako nižší stupně s tím rozdílem, že je změněn poměr chloristanu amonného k ostatním složkám pohonných látek, což má za následek změnu rychlosti hoření. Maximální tah motoru ve vakuu je 313 kN a palivo pro něj má hmotnost

Poslední, čtvrtý stupeň nese označení AVUM a skládá se ze dvou částí. První je motorová sekce a druhou tvoří blok elektroniky. Motorová sekce primárně slouží k pohonu čtvrtého stupně a stabilizaci třetího i čtvrtého stupně. Dále koriguje odchylky způsobené nesprávnou funkcí motorů prvního až třetího stupně. A konečně "usadí" vynášené družice na požadovanou oběžnou dráhu.

Hlavním motorem čtvrtého stupně je RD-869. Motor je uchycen na kardanovém závěsu a orientován pomocí dvou elektrických akčních členů. Jeho průměrný tah je 2 450 N a specifický impuls 3 094 Ns/kg. Kapalné pohonné látky tvoří oxid dusičitý jako okysličovadlo a asymetrický dimetylhydrazin (UDMH) jako palivo. Oxid dusičitý je skladován ve dvou nádržích, z nichž každá má obsah 98 litrů. UDMH je uskladněn v jedné nádrži o obsahu 177 litrů. Maximální hmotnost pohonných hmot může být až 370 kg (123 kg UDMH a 247 kg oxidu dusičitého). Doprava paliva a okysličovadla do spalovací komory a tlakování nádrží je zajištěno 53 litry helia, které je skladováno při tlaku 30 MPa. Dosažení správné polohy stupně je docíleno pomocí dvou trojic plynových trysek, z nichž každá má tah 50 N.

AVUM zůstává připojen k užitečnému nákladu, dokud ho nenavede na správnou dráhu. Pro samotné vypouštění byla adaptována plošina 937B, která původně sloužila pro rakety Ariane 1, podobně jako celý kryt hlavice. Skládá se ze dvou identických polovin; má délku přes 7,2 m, maximální průměr 2,6 m a hmotnost 470 kg, přičemž vytváří krytý objem asi 20 m3 .

Raketa Vega je již připravena na odpalovací rampě. Za ní  mobilní montážní hala.

Raketa Vega je již připravena na odpalovací rampě. Za ní mobilní montážní hala.

VV01: První kosmický skok

První start, označovaný VV01 má vynést na oběžnou dráhu devět družic: italská kosmická agentura dodala satelity LARES a ALMASat-1 a jako přívažek s nimi poletí sedm družic z kategorie CubeSat, dodaných evropskými univerzitami. Projekt LARES (LAser Relativity Satellite) má své kořeny v Itálii, a jak název říká, úkolem družice bude ověření části Einsteinovy teorie relativity.

Jde o zatím nepotvrzené předpovědi o chování vesmíru, které Albert Einstein přednesl před více než 90 lety. Z podstatných předpovědí obecné teorie relativity nebyly dodnes přímo pozorovány jen dvě - gravitační vlny a strhávání časoprostoru rotujícím hmotným tělesem, neboli tzv. Lenseův-Thirringův efekt. Přestože o jejich existenci dnes již vědci nepochybují, stále se je nepodařilo detekovat.

Předstartovní příprava satelitu Lares, s jehož pomocí by mělo být možné

Předstartovní příprava satelitu Lares, s jehož pomocí by mělo být možné pozorovat některé zatím jen předpokládané projevy teorie relativity.

Družice obdobného zaměření - LAGEOS 1 a 2 - byly vypuštěny v rámci americko-italské spolupráce v letech 1976 a 1992. V prvním případě pomocí nosné rakety Delta, v druhém případě na palubě raketoplánu Columbia a jejich úkolem bylo především sledování pohybu zemských kontinentálních desek. Novou družici LARES připravil tým vědců ze Sapienza University v Římě a nenajdeme na ní jediný vědecký přístroj, který by komunikoval se Zemí.

Co nese Vega?

Kromě satelitu LARES nese Vega ještě řadu dalších věděckých projektů. ALMASat-1 (ALma MAter SATellite) je mikrosat o hmotnosti 12,5 kg, zkonstruovaný univerzitou v Bologni. Kvádr o straně 30 cm bude sloužit pro technickou přípravu přesně pointované družice pro sledování přírodních zdrojů Země a při předpokládané životnosti nejméně 25 let se bude zpočátku pohybovat po eliptické dráze s perigeem ve výšce 350 km.

Sedm nanodružic Cubesat (hmotnost do 1 kg, rozměry 0,1 x 0,1 x 0,1 m) bylo v posledních čtyřech rocích připraveno více než 250 studenty univerzit ze šesti zemí. Každá sleduje svůj technický nebo vědecký výzkumný program: Xatcobeo (spolupráce univerzit ve Vigo a INTA, Španělsko) souvisí s technickými otázkami rozevírání slunečních panelů, Robusta (univerzita v Montpellier 2, Francie) se zaměří na viliv radiačních pásů na elektroniku, e-st@r (Politecnico di Torino, Itálie) bude demonstrovat měření prostorové stabilizace družic, Goliat (univerzita v Bukurešti, Rumunsko) bude studovat využití digitální kamery pro zobrazování zemského povrchu, PW-Sat (Vysoká škola technická ve Varšavě, Polsko) bude určena pro testování praktického využití atmosférického brzdění, MaSat-1 (Budapešťská univerzita techniky a ekonomie, Maďarsko) se zaměří na přístrojovou techniku družic a přenos dat a UniCubeSat GG (University of Rome La Sapienza, Itálie) bude testovat stabilizaci gravitačním gradientem.

První let nové rakety bude součástí celkem pěti startů, prokazujících využitelnost nového systému. V první polovině roku 2013 se má uskutečnit první ze čtyř letů ESA programu VERTA – jde postupně o družice Proba-V, Aeolus, LISA Pathfinder a IXV (Intermediate Experimental Vehicle). A loni před Vánocemi (14. 12.) byly popsány kontrakty pro první komerční starty družic Sentinel-2 a Sentinel-3 v období let 2014-2016.

Koule z wolframu o průměru 36 cm o hmotnosti 390 kg s 92 odraznými plochami bude obíhat Zemi odhadem asi 25 000 roků a po startu bude navedena na téměř kruhovou dráhu ve výšce 1 450 kilometrů se sklonem 69,5° k rovníku. Pozemní stanice budou tuto zcela pasivní družici "ostřelovat" pomocí laseru a přesně měřit dobu, kterou bude signál potřebovat na cestu k družici a po odrazu zpět do řídícího centra. Data získaná družicí LARES budou využita rovněž v rámci kosmické geodynamiky a kosmické geodézie.

Cesta do vesmíru začíná v pralese

Všechny starty nové rakety se uskuteční z Kourou ve Francouzské Guyaně, kde se nyní na ploše 850 km² rozkládá Centre Spatial Guyanais. Jeho historie začíná roku 1964, kdy bylo vybráno jako francouzský kosmodrom náhradou za Hammaguir v Alžíru. První rakety odtud startovaly roku 1968 a první družice o dva roky později. Poté byl moudře nabídnut evropské kosmické agentuře, která jej od poloviny 70. let začala využívat a hradí nyní 2/3 ročního rozpočtu.

Výhodou tohoto kosmodromu je především jeho poloha: Kourou leží jen 500 km severně od rovníku (5°10'). Při klasickém startu východním směrem tady zemská rotace přidává 463 m/s – v porovnání s Floridou, kde je to 406 m/s. Ještě mnohem výhodnější je to např. v porovnání s Bajkonurem – táž raketa, která ze Sibiře vynese 1,7 t, zvládne z Kourou 2,8 t!

Družice jako z pásu. Tři družice typu Cubesat, které se svezou na palubě první

Družice jako z pásu. Tři družice typu Cubesat, které se svezou na palubě první Vegy. Cubesat je jakýsi družicový "polotovar" s pevně danými rozměry, do kterého si každý tým může vestavět vlastní vědeckých experiment.

První "mezinárodní" část byla určena pro starty rakety organizace ELDO pod názvem Europa-II, avšak po jediném letu byl tehdy ambiciózní program zrušen. Rampa byla demolována a poté pod názvem ELA 1 částečně přestavěná pro rakety Ariane 1 až 3, které odtud startovaly od prosince 1979 do roku 1989. Nyní, od roku 2008 byla rampa znovu výhodně přestavěna pro Vegy jako ELV a právě tady se připravuje únorová premiéra, a pokud vše půjde hladce, průměrně nejméně dva starty této rakety ročně.

V sousedství byla vybudována rampa ELA 2, z níž do r. 2003 vzlétaly rakety Ariane 4 – původně se s ní počítalo pro Vegy, ale výhodnější (levnější) bylo využít předchozí rampu i s obslužným zařízením. Poznamenejme, že nynější rakety Ariane-5 jsou vypouštěny z největšího zařízení ELA 3 o ploše 21 km² a nově vybudována byla rampa ELS pro Sojuzy, ležící 27 km od Kourou asi 10 km severně od startoviště Ariane 5.

Raketa s italským rukopisem

V roce 1995 byl zveřejněn první návrh se zřetelným italským rukopisem, který sestával z třístupňové rakety na tuhé pohonné látky. První a druhý stupeň byly odvozeny z motorů Zefiro, třetí měl být stupeň IRIS (Italian Research Interim Stage). Takto koncipovaná raketa měla vynést na nízkou oběžnou dráhu kolem Země družice o hmotnosti do 700 kg.

O dva roky později byly italskou společností Fiat Avio ve spolupráci s ukrajinskou NPO Južnoje představeny dva nové návrhy nosné rakety. Vega-K0 byla koncipovaná jako čtyřstupňový nosič. První dva stupně byly opět odvozeny z motoru Zefiro P16. Třetí stupeň byl poháněn motorem RD-861, spalujícím směs asymetrického dymetylhydrazinu a oxidu dusičitého, čtvrtý potom motorem RD-869. Tah motoru RD-861 je 78 kN a motoru RD-869 je tah 2,45 kN. Oba byly vyrobeny již zmiňovaným podnikem NPO Južnoje.

Nosnost Vegy K0 se měla pohybovat okolo 300 kg na polární dráhu o výšce 700 km. U druhého návrhu – Vegy-K bylo jedinou změnou použití motoru P80 v prvním stupni rakety. Nosná kapacita Vegy K dosahovala 1 600 kg na polární dráhu.

V průběhu zasedání rady ESA, které proběhlo 23. až 24. června 1998 bylo rozhodnuto o realizaci projektu lehkého nosiče Vega. Dne 25. února 2003 podepsala Evropská kosmická agentura ESA kontrakt se společností ELV na kompletní vývoj nosné rakety Vega. Téhož dne podepsala Francouzská kosmická agentura CNES jménem ESA kontrakt se společností Fiat Avio na vývoj zdokonaleného motoru P80, který se označuje P80 FW.

Projektu Vega bylo přiděleno 221 milionů euro a projektu P80 FW 40 milionů euro. Financování je následující: Itálie 65 %, Francie 12,43 %, Belgie 5,63 %, Španělsko 5 %, Nizozemí 3,5 %, Švýcarsko 1,34 %, Švédsko 0,8 % a ostatní 6,6 %. Itálie, Francie, Belgie a Nizozemí se zároveň finančně podílejí i na projektu P80 FW. Celkové výdaje v kosmonautice obvykle bývají o něco vyšší než rozpočet a tak tomu je i v tomto případě: poslední součet je 786 milionů euro.

Autoři:




Hlavní zprávy

Najdete na iDNES.cz



mobilní verze
© 1999–2017 MAFRA, a. s., a dodavatelé Profimedia, Reuters, ČTK, AP. Jakékoliv užití obsahu včetně převzetí, šíření či dalšího zpřístupňování článků a fotografií je bez souhlasu MAFRA, a. s., zakázáno. Provozovatelem serveru iDNES.cz je MAFRA, a. s., se sídlem
Karla Engliše 519/11, 150 00 Praha 5, IČ: 45313351, zapsaná v obchodním rejstříku vedeném Městským soudem v Praze, oddíl B, vložka 1328. Vydavatelství MAFRA, a. s., je členem koncernu AGROFERT.