Space Launch System
Obsah boxu
Space Launch System (česky Vesmírný startovní systém, oficiální zkratka SLS) je americká supertěžká nosná raketa, kterou vyvinula a provozuje NASA. V současnosti se jedná o nejvýkonnější operační raketu na světě. Byla navržena jako primární nosič pro program Artemis, jehož cílem je návrat člověka na Měsíc a budoucí pilotované mise do hlubokého vesmíru, včetně cesty na Mars. SLS je jediná raketa schopná v rámci jednoho startu vynést jak pilotovanou kosmickou loď Orion s posádkou, tak i těžký náklad potřebný pro lunární mise. Její architektura je založena na osvědčených technologiích z programu raketoplánů (Space Shuttle), což mělo podle původních plánů zkrátit vývoj a snížit náklady.
🎯 Účel a role v programu Artemis
Raketa SLS je absolutním základem a nepostradatelnou součástí počátečních fází programu Artemis. Její role je strategická a specifická:
- Doprava posádky a nákladu k Měsíci: Na rozdíl od komerčních raket, které se soustředí primárně na oběžnou dráhu Země (LEO), je SLS od počátku navržena pro mise do hlubokého vesmíru. Její obrovský výkon umožňuje vyslat těžkou loď Orion na přímou dráhu k Měsíci.
- Jediný start pro komplexní mise: Schopnost vynést loď s posádkou i další náklad najednou (tzv. "co-manifested payload" u budoucích verzí) zjednodušuje architekturu lunárních misí a snižuje počet rizikových operací na oběžné dráze, jako je například spojování více modulů.
- Platforma pro budoucí průzkum: Silnější verze rakety (Block 1B a Block 2) mají v budoucnu sloužit jako hlavní dopravní prostředek pro stavbu orbitální stanice Lunar Gateway, pro dopravu velkých přistávacích modulů a pro vynesení těžkých nákladů potřebných pro mise na Mars.
⏳ Historie a vývoj
Vývoj SLS je přímým důsledkem politických a programových změn v NASA na přelomu prvního a druhého desetiletí 21. století.
- Zrušení programu Constellation: Původní plán NASA na návrat k Měsíci, program Constellation, byl v roce 2010 administrativou prezidenta Baracka Obamy zrušen kvůli vysokým nákladům a zpožděním. Tento program počítal s raketami Ares I a Ares V.
- Mandát od Kongresu: V roce 2010 však americký Kongres schválil NASA Authorization Act, který nařídil agentuře vyvinout novou supertěžkou raketu, která by pro urychlení vývoje a snížení nákladů maximálně využívala technologie a kontrakty z programu raketoplánů a zrušeného programu Constellation.
- Zahájení programu (2011): Na základě tohoto mandátu NASA v roce 2011 oficiálně zahájila program Space Launch System. Cílem bylo vytvořit raketu, která by zajistila americkou nezávislost v pilotovaných letech do hlubokého vesmíru.
- Vývojové problémy: Vývoj rakety byl provázen řadou technických potíží, značnými odklady a masivním překročením původního rozpočtu, což se stalo hlavním terčem kritiky.
⚙️ Klíčové komponenty (dědictví raketoplánů)
Architektura SLS je záměrně založena na osvědčených a výkonných komponentech z éry raketoplánů.
Centrální stupeň
Jedná se o obrovskou oranžovou nádrž, která tvoří páteř celé rakety. S výškou přes 64 metrů je největším raketovým stupněm, jaký byl kdy postaven. Obsahuje nádrže na kapalný vodík (palivo) a kapalný kyslík (okysličovadlo) a ve spodní části je osazen čtyřmi motory RS-25.
Motory RS-25
Motory RS-25, dříve známé jako Space Shuttle Main Engines (SSME), jsou "pracovními koňmi" centrálního stupně.
- Historie: Jedná se o tytéž motory, které poháněly raketoplány při jejich startech. Pro program Artemis byly zbylé motory zrenovovány, modernizovány (např. novými řídicími počítači) a certifikovány pro vyšší výkon.
- Charakteristika: Jsou to jedny z nejúčinnějších a nejspolehlivějších raketových motorů na kapalné palivo, jaké kdy byly vyrobeny. Na rozdíl od raketoplánů, kde byly motory znovupoužitelné, jsou u rakety SLS po jednom použití zničeny spolu s centrálním stupněm při jeho pádu do atmosféry.
Pomocné motory na tuhé palivo (SRB)
Po stranách centrálního stupně jsou připevněny dva pomocné motory na tuhé palivo (Solid Rocket Boosters, SRB).
- Původ: Jsou odvozeny od boosterů pro raketoplány, ale jsou větší a výkonnější. Skládají se z pěti segmentů namísto čtyř, které se používaly u raketoplánů[1].
- Funkce: Během prvních dvou minut letu poskytují více než 75 % celkového tahu rakety potřebného k překonání zemské gravitace. Poté, co vyhoří, se oddělí a dopadnou do oceánu.
Pro laiky
Představte si, že NASA potřebovala postavit ten největší a nejsilnější stěhovací náklaďák na světě, aby mohla přestěhovat lidi a těžké vybavení na Měsíc. Místo toho, aby ho celý navrhovala od nuly, rozhodla se použít ty nejlepší a nejspolehlivější díly ze svých starých, legendárních náklaďáků – raketoplánů.
- Motory (RS-25): Vzali super výkonné a osvědčené motory z raketoplánů a namontovali je na spodek nové rakety.
- Pomocné rakety (Boostery): Vzali ty dvě velké bílé "tužky" po stranách raketoplánu, trochu je prodloužili a zesílili, a připevnili je na boky nové rakety, aby jí daly obrovskou sílu při startu.
- Nádrž: Mezi ně postavili úplně novou, obrovskou oranžovou nádrž na palivo, která je srdcem celé rakety.
Výsledkem je SLS – raketa, která kombinuje spolehlivost starých, prověřených dílů s moderní konstrukcí, a která je tak silná, že dokáže jako jediná na světě poslat lidi rovnou na cestu k Měsíci.
🚀 Konfigurace rakety
Program SLS byl od počátku navržen jako evoluční systém, který se bude postupně vyvíjet do silnějších konfigurací, aby mohl plnit stále náročnější úkoly.
Block 1
Jedná se o současnou, základní verzi rakety, která byla použita pro misi Artemis I a je plánována i pro mise Artemis II a Artemis III.
- Druhý stupeň: Používá modifikovaný horní stupeň rakety Delta IV nazvaný Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS). Ten je poháněn jedním motorem RL10 a jeho úkolem je provést finální zážeh, který pošle loď Orion na dráhu k Měsíci.
- Nosnost: Dokáže vynést více než 27 tun na translunární dráhu (TLI).
- Výška: 98 metrů.
Block 1B
Plánovaná vylepšená verze, která by měla být poprvé nasazena při misi Artemis IV (plánována kolem roku 2028).
- Druhý stupeň: Hlavním vylepšením je zcela nový, mnohem větší a výkonnější horní stupeň nazvaný Exploration Upper Stage (EUS). Bude poháněn čtyřmi motory RL10.
- Nosnost: Díky EUS se nosnost na dráhu k Měsíci zvýší na přibližně 40 tun.
- Nové schopnosti: Tato verze umožní vynést loď Orion společně s dalším velkým nákladem, jako jsou například moduly pro orbitální stanici Lunar Gateway.
Block 2
Finální a nejvýkonnější plánovaná verze, určená pro nejtěžší náklady a budoucí mise k Marsu.
- Pomocné motory: Bude využívat nové, pokročilé pomocné motory (boostery), které nahradí ty současné odvozené od raketoplánů. Tyto nové boostery poskytnou ještě větší tah.
- Nosnost: Cílová nosnost na translunární dráhu přesahuje 46 tun.
- Využití: Umožní dopravovat k Měsíci velké části povrchových habitatů, velké logistické moduly nebo komponenty pro mise na Mars.
🌕 Inaugurační let: Artemis I
První a klíčový test celé rakety proběhl 16. listopadu 2022, kdy SLS úspěšně odstartovala na svou první misi, Artemis I.
- Cíl: Šlo o nepilotovaný testovací let, jehož hlavním úkolem bylo prověřit všechny systémy rakety v reálných podmínkách a poslat loď Orion na cestu k Měsíci.
- Průběh: Start z Kennedyho vesmírného střediska proběhl bezchybně. Všechny stupně rakety fungovaly podle plánu, horní stupeň ICPS provedl úspěšný zážeh a navedl Orion na přesnou dráhu.
- Výsledek: Let byl obrovským technickým úspěchem a potvrdil, že raketa je schopna plnit své úkoly. Mise poskytla NASA neocenitelná data a otevřela cestu pro budoucí pilotované lety. Start byl zároveň masivní mediální událostí, která po letech vrátila pozornost veřejnosti k pilotovanému průzkumu Měsíce.
⚔️ Kritika a kontroverze
Navzdory technickému úspěchu je SLS jedním z nejkontroverznějších projektů v historii NASA. Kritika míří především na tři oblasti.
💰 Extrémní náklady
Toto je nejčastější a nejzávažnější bod kritiky.
- Vývojové náklady: Vývoj rakety stál americké daňové poplatníky přes 23 miliard USD[2].
- Cena za jeden start: Podle Generálního inspektora NASA stojí každý jednotlivý start rakety SLS více než 4,1 miliardy USD[3]. Tato částka je považována za neudržitelně vysokou.
- Žádná znovupoužitelnost: Hlavním důvodem vysoké ceny je fakt, že SLS je raketa na jedno použití. Všechny její klíčové a nejdražší komponenty, včetně motorů RS-25 a centrálního stupně, jsou po startu zničeny. To je v příkrém rozporu s moderními trendy v kosmonautice, které směřují k plné znovupoužitelnosti.
🐢 Zpoždění a "politická raketa"
- Časové skluzy: Původní plán počítal s prvním startem v roce 2017. Projekt však nabral více než pětileté zpoždění.
- "Senate Launch System": Kritici často označují SLS za "Senate Launch System" (Startovní systém Senátu) nebo za "jobs program" (program na udržení pracovních míst). Důvodem je, že kontrakty na její vývoj a výrobu jsou záměrně rozděleny mezi klíčové firmy v mnoha amerických státech, což raketě zajišťuje silnou politickou podporu v Kongresu a činí ji téměř "nezrušitelnou", bez ohledu na náklady a zpoždění.
🚀 Konkurence od soukromého sektoru
Největší výzvu pro budoucnost SLS představuje rychle se rozvíjející soukromý sektor, zejména společnost SpaceX.
- Starship: Raketa Starship od SpaceX je vyvíjena jako plně znovupoužitelný systém s ještě vyšší nosností než SLS. Očekává se, že náklady na jeden její start budou řádově nižší (v desítkách milionů USD oproti miliardám za SLS).
- Paradox programu Artemis: Vznikl paradoxní stav, kdy NASA platí miliardy za jednorázovou raketu SLS, aby vynesla loď Orion, která se na oběžné dráze Měsíce setká s přistávacím modulem Starship (vyvinutým a vyneseným společností SpaceX), který jako jediný dopraví astronauty na povrch. Mnozí se proto ptají, proč celou misi nezajišťuje levnější a modernější Starship.
- Dlouhodobá udržitelnost: Vzhledem k ceně SLS a pokroku komerčních alternativ je dlouhodobá budoucnost rakety po prvních misích programu Artemis nejistá a je předmětem neustálých debat.
Pro laiky
Když porovnáme raketu SLS s konkurencí, můžeme použít přirovnání k autům.
- SLS je jako luxusní, ručně vyrobený supersport, který po jedné jediné jízdě musíte sešrotovat. Je neuvěřitelně výkonný, postavený z těch nejlepších a nejdražších dílů (raketoplánové motory) a vždy vás spolehlivě doveze do cíle. Ale cena za každou jednotlivou jízdu je astronomická (přes 4 miliardy dolarů).
- Konkurence (např. Starship od SpaceX) je jako elektrický, autonomní a plně znovupoužitelný náklaďák. Jeho vývoj je složitý a trvá dlouho, ale jakmile začne jezdit, každá cesta bude stát jen zlomek ceny, protože ho můžete použít stokrát znovu.
NASA tedy v současnosti používá svůj drahý, ale spolehlivý "supersport" (SLS) na nejdůležitější cesty s lidmi. Zároveň si ale na část cesty (přistání na Měsíci) najímá levnější a modernější "náklaďák" (Starship). Otázkou do budoucna je, zda bude dávat smysl dál stavět extrémně drahá auta na jedno použití, když se blíží doba levných a znovupoužitelných dopravních prostředků.