Kosmodrom

Kosmodrom
	Soubor:Delta IV Heavy launches with NROL-44.jpg
	Start rakety Delta IV Heavy z Mysu Canaveral na Floridě. Kosmodromy jsou komplexní zařízení navržená pro bezpečné starty raket.
Typ	Zařízení pro starty kosmických raket
Související	Kosmická raketa, Kosmonautika, Vesmírný závod, Startovací rampa

Rozbalit box

Obsah boxu

Kosmodrom (v západní terminologii častěji spaceport) je rozsáhlý, specializovaný komplex pozemních zařízení určený pro přípravu, montáž a start kosmických nosných raket, které dopravují užitečný náklad, jako jsou družice, kosmické sondy nebo lodě s posádkou, do vesmíru. [1] Jedná se o brány do kosmu, technologicky nejpokročilejší a logisticky nejnáročnější stavby na světě, které musí splňovat extrémně přísná bezpečnostní, geografická a technická kritéria. [2] Kosmodromy nejsou jen o samotné startovací rampě; jsou to obrovská "města" plná montážních hal, řídicích středisek, skladů paliva a kilometrů specializovaných komunikací.

Termín kosmodrom (z řeckých slov kosmos – vesmír a dromos – cesta, dráha) se historicky vžil v Sovětském svazu a Rusku, zatímco ve Spojených státech a západním světě se používá ekvivalent spaceport (vesmírný přístav), analogicky k letištím (airport) a námořním přístavům (seaport).

📜 Historie: Od vojenských střelnic k branám na Měsíc

Historie kosmodromů je neodděitelně spjata s vývojem raketové techniky a Vesmírným závodem během studené války. První zařízení, ze kterých se později staly kosmodromy, vznikala jako tajné vojenské základny pro testování balistických raket.

Německé kořeny v Peenemünde

Prototypem moderního raketového střediska bylo armádní výzkumné centrum v Peenemünde na pobřeží Baltského moře, kde nacistické Německo během druhé světové války pod vedením Wernhera von Brauna vyvíjelo a testovalo rakety V-2. [3] Peenemünde již mělo všechny základní prvky budoucího kosmodromu: montážní haly, zkušební stavy pro motory, startovací rampu, radarové sledovací stanice a především rozsáhlou bezpečnostní zónu nad mořem, kam mohly rakety bezpečně dopadat.

Sovětský svaz a Bajkonur: První na světě

Po druhé světové válce začal Sovětský svaz, s využitím německé technologie a zajatých vědců, vyvíjet vlastní mezikontinentální balistické rakety. Pro jejich testování potřeboval obrovské, řídce osídlené území. V roce 1955 tak bylo v kazašské stepi založeno tajné testovací středisko, které se později stalo známé jako kosmodrom Bajkonur. [4]

Bajkonur, původně postavený pro testování rakety R-7, se stal prvním a na dlouhou dobu nejvytíženějším kosmodromem na světě. Právě odsud odstartovaly všechny klíčové mise, které definovaly počáteční fázi Vesmírného závodu:

První umělá družice Sputnik 1 (1957) [5]
První člověk ve vesmíru Jurij Gagarin (1961) [6]
První žena ve vesmíru Valentina Těreškovová (1963)
První planetární sondy k Měsíci, Venuši a Marsu.

Spojené státy a Mys Canaveral: Americká odpověď

Americký vesmírný program se zrodil na Mysu Canaveral na Floridě. Toto místo bylo vybráno z podobných důvodů jako Bajkonur: řídké osídlení a bezpečnostní zóna nad Atlantským oceánem pro dopad prvních stupňů raket. [7] Z Mysu Canaveral startovaly první americké družice a první američtí astronauti v rámci programu Mercury a Gemini.

S vyhlášením ambiciózního cíle prezidenta Kennedyho – přistání na Měsíci – však kapacity Mysu Canaveral přestaly stačit. Pro obří raketu Saturn V musela NASA vybudovat zcela nový, sousední komplex. Tak vzniklo Kennedyho vesmírné středisko (KSC), které se stalo symbolem programu Apollo a amerického vesmírného úsilí. Jeho dominantou je ikonická montážní budova Vehicle Assembly Building (VAB) a historický Startovací komplex 39, ze kterého startovaly všechny mise na Měsíc a později i raketoplány. [8]

⚙️ Anatomie kosmodromu: Město pro rakety

Moderní kosmodrom je rozlehlý a vysoce komplexní systém, který se skládá z několika klíčových částí.

Startovací komplex (Launch Complex / Pad): Je to "srdce" kosmodromu, místo, odkud raketa startuje. Zahrnuje:

   *   Startovací rampu: Betonová a ocelová konstrukce, která nese raketu před startem.
   *   Obslužnou věž (Umbilical Tower): Věž s rameny, která zásobují raketu palivem, okysličovadlem, elektrickou energií a daty až do posledních okamžiků před startem. Pro mise s posádkou zahrnuje i přístupový můstek pro astronauty.
   *   Systém pro odvod spalin: Masivní betonové kanály pod rampou, které odvádějí žhavé plyny a akustickou energii pryč od rakety a rampy. Často se do nich vstřikují obrovská množství vody, aby tlumily vibrace. [9]

Montážní budovy (Assembly Buildings): Obrovské haly, kde se jednotlivé stupně rakety a užitečný náklad sestavují dohromady. Nejznámější je Vehicle Assembly Building (VAB) v Kennedyho vesmírném středisku, která je jednou z největších budov na světě co do objemu a byla navržena tak, aby v ní bylo možné vertikálně sestavit raketu Saturn V. [10]

Dopravní prostředky: Specializované transportéry pro přesun rakety z montážní haly na startovací rampu. Může se jednat o kolejové nebo masivní pásové transportéry, jako je americký Crawler-transporter, který je největším pozemním vozidlem na světě. [11]

Řídicí středisko (Launch Control Center): "Mozek" operací. Zabezpečená budova, často několik kilometrů od rampy, odkud týmy inženýrů a techniků monitorují a řídí celý proces předstartovní přípravy a samotný start.

Zázemí: Kosmodrom dále zahrnuje rozsáhlou infrastrukturu, jako jsou sklady paliva a okysličovadla, radarové a telemetrické stanice pro sledování letu, přistávací dráhy pro letadla a v moderní éře i přistávací plochy pro první stupně znovupoužitelných raket.

🌍 Geografie: Proč jsou kosmodromy tam, kde jsou?

Výběr lokality pro kosmodrom není náhodný, ale řídí se přísnými fyzikálními, geografickými a bezpečnostními pravidly. Ideální poloha musí splňovat několik klíčových kritérií, která zásadně ovlivňují efektivitu a bezpečnost startů. [12]

1. Blízkost k rovníku

Nejdůležitějším faktorem pro starty na nejběžnější, tzv. prográdní oběžnou dráhu (ve směru otáčení Země), je blízkost k rovníku. Planeta Země se otáčí od západu na východ, a tato rotace uděluje jakémukoliv objektu na jejím povrchu určitou rychlost. Tato rychlost je nejvyšší na rovníku (přibližně 1670 km/h) a klesá směrem k pólům, kde je nulová. [13]

Raketa startující z blízkosti rovníku tak získává od Země maximální "impulz" zdarma. Rotační rychlost planety se přičte k rychlosti, kterou musí raketa vyvinout sama, což znamená, že k dosažení oběžné dráhy potřebuje méně paliva. To umožňuje buď vynést na stejnou dráhu těžší náklad, nebo dosáhnout vyšší oběžné dráhy se stejným nákladem. [14] Proto se většina hlavních světových kosmodromů, jako je evropský Kourou ve Francouzské Guyaně (jen 5° severně od rovníku) nebo americký Mys Canaveral (28.5° s.š.), nachází v nízkých zeměpisných šířkách. [15]

2. Bezpečnostní zóna na východě

Drtivá většina startů probíhá směrem na východ, aby se plně využil zmíněný efekt zemské rotace. To vyžaduje, aby se na východ od kosmodromu nacházela rozsáhlá, neobydlená oblast – ideálně otevřený oceán. [16] Tato oblast slouží jako bezpečná dopadová zóna pro odhozené první stupně rakety a pro případ havárie a zničení rakety během startu. Proto jsou hlavní americké kosmodromy na Floridě (na východě Atlantik) a v Kalifornii (na východě Tichý oceán), zatímco čínské kosmodromy jsou na pobřeží Žlutého a Jihočínského moře.

Pro specifické typy misí, jako jsou špionážní družice nebo družice pro dálkový průzkum Země, které vyžadují polární oběžnou dráhu (vedoucí přes póly), se naopak startuje směrem na jih nebo sever. Pro tyto účely se používají kosmodromy, které mají na jihu volný oceán, jako je Vandenbergova základna v Kalifornii. [17]

Další faktory

Řídké osídlení: Celá oblast kosmodromu a jeho okolí musí být řídce osídlena, aby se minimalizovalo riziko pro obyvatelstvo.
Stabilní počasí: Preferovány jsou lokality se stabilním a předvídatelným počasím bez častých bouřek, hurikánů nebo extrémních mrazů.
Logistická dostupnost: Kosmodrom musí být dostupný pro námořní, pozemní i leteckou dopravu, aby bylo možné na místo dopravovat obrovské a citlivé komponenty raket a satelitů.

🚀 Nejdůležitější kosmodromy světa

Kosmodrom	Stát	Umístění	Rok zprovoznění	Význam
Bajkonur	Kazachstán (pronajato Rusku)	Kazašská step	1955	První a největší kosmodrom světa. Místo startu Sputniku, Gagarina a všech pilotovaných letů Sojuz k ISS. [4]
Kennedyho vesm. stř.	USA	Florida	1962	Ikonické centrum programu Apollo a raketoplánů. Dnes slouží pro nejtěžší rakety a pilotované lety (SpaceX). [8]
Mys Canaveral	USA	Florida	1950	Soused KSC, "pracovní kůň" americké kosmonautiky. Startuje odsud většina komerčních a vojenských satelitů. [7]
Kourou	Francouzská Guyana (provozuje ESA)	Jižní Amerika	1968	Hlavní evropský kosmodrom. Jeho poloha blízko rovníku je obrovskou výhodou pro rakety Ariane. [15]
Pleseck	Rusko	Severní Rusko	1957	Hlavní vojenský kosmodrom Ruska, specializovaný na starty na polární oběžné dráhy.
Vostočnyj	Rusko	Dálný východ	2016	Nový ruský civilní kosmodrom, jehož cílem je snížit závislost na Bajkonuru.
Ťiou-čchüan	Čína	Poušť Gobi	1958	Původní a nejznámější čínský kosmodrom, odkud startují čínští tchajkonauti.

🔮 Budoucnost: Soukromé, plovoucí a orbitální kosmodromy

Éra státních monopolů na přístup do vesmíru končí. S nástupem soukromých společností, jako je SpaceX, a s rostoucí poptávkou po vynášení satelitů se trh s kosmodromy dynamicky mění.

Soukromé kosmodromy: Společnosti si budují vlastní, specializované startovací základny. Příkladem je Starbase společnosti SpaceX v Texasu, která slouží jako vývojové a testovací centrum pro superraketu Starship. [18]
Plovoucí kosmodromy: Pro dosažení maximální flexibility a efektivity se vrací myšlenka mobilních, námořních startovacích platforem, jako byl projekt Sea Launch. Tyto plovoucí kosmodromy se mohou přesunout přímo na rovník a startovat z optimální pozice. [19] Společnosti jako SpaceX upravují ropné plošiny na přistávací a potenciálně i startovací platformy.
Horizontální starty: Pro okřídlené kosmické lodě a raketoplány se rozvíjejí kosmodromy podobné klasickým letištím, které využívají dlouhé vzletové a přistávací dráhy, jako je Spaceport America v Novém Mexiku, domov společnosti Virgin Galactic. [20]
Orbitální kosmodromy: Ve vzdálenější budoucnosti se počítá s konceptem orbitálních stanic, které by sloužily jako přestupní a montážní uzly pro mise do hlubšího vesmíru, například na Mars.

🔬 Pro laiky

Kosmodrom je v podstatě "letiště pro rakety". Je to obrovský a super-složitý areál, odkud rakety startují do vesmíru.

Proč jsou na divných místech? Umístění kosmodromu je klíčové. Většina z nich se nachází blízko rovníku a na pobřeží, kde je na východě oceán.

   *   Blízko rovníku: Země se otáčí, a na rovníku je tato rotace nejrychlejší. Když raketa startuje z rovníku, dostane od Země "šťouchanec" zdarma, který jí pomůže dosáhnout oběžné dráhy s menším množstvím paliva. Je to jako naskakovat na rozjetý kolotoč – je to snazší, když naskakujete na jeho okraji.
   *   Oceán na východě: Většina raket startuje směrem na východ, aby využila rotaci Země. Velké, prázdné moře pak slouží jako bezpečná zóna, kam mohou spadnout odhozené části rakety, aniž by někoho zranily.

Co všechno v kosmodromu je? Není to jen odpalovací rampa.

   *   Nejdříve se raketa musí sestavit v obrovské montážní hale (ta americká pro rakety na Měsíc je jedna z největších budov na světě).
   *   Poté ji obrovský pásový transportér (největší vozidlo na světě) pomalu převeze na startovací rampu.
   *   Celý start pak řídí tým stovek inženýrů z bezpečného řídicího střediska, které je několik kilometrů daleko.

Nejslavnější kosmodromy: Tři nejslavnější jsou Bajkonur v Kazachstánu (odkud letěl Gagarin a startují ruské rakety Sojuz), Mys Canaveral a sousední Kennedyho vesmírné středisko na Floridě (odkud se letělo na Měsíc a startují rakety SpaceX).

Budoucnost kosmodromů je ve specializaci a mobilitě. Soukromé firmy jako SpaceX si staví vlastní základny a experimentuje se s plovoucími plošinami na moři, které se mohou přesunout přímo na rovník pro co nejefektivnější start.