Úžasných třicet roků s raketoplány

Autor: Milan Halousek, vzdělávací spolek KOSMOS-NEWS

KOSMONAUTIKA

První americký raketoplán vzlétl 12. dubna 1981, poslední v červenci 2011. Za třicet roků se uskutečnilo 135 startů tohoto okřídleného stroje. Byla to velice dynamicky se rozvíjející etapa kosmonautiky, spojená neodmyslitelně s významnými vědeckými a technickými pokroky a s výstavbou Mezinárodní vesmírné stanice ISS.

První nápady na opakovatelně použitelnou kosmickou loď pocházejí již z 50. let minulého století, kdy americké letectvo plánovalo vývoj pilotovaného kluzáku k provádění vojenských operací v kosmickém prostoru. První konkrétnější nápady, jak by měl velký raketoplán vypadat přicházejí v roce 1969. A na začátku roku 1972 je projekt Space Shuttle zahájen. Znovupoužitelnost většiny částí stroje měla značně zlevnit provoz. Velký nákladový prostor měl umožnit snadnější vynášení i velkých družic a dílů vesmírných stanic. A přítomnost posádky zaručovala, že bude možné s nákladem pracovat hned po vzletu. Hlavní částí byl orbitální stupeň, uvnitř kterého seděla posádka a v jehož nákladovém prostoru byl uložen vynášený náklad. Celý stroj byl postaven převážně z hliníkových slitin a dalších na svoji dobu velice moderních materiálů a byl obložen speciálními tepelně odolnými dlaždicemi.

Asi nejvýraznějším prvkem raketoplánu při startu byla veliká nádrž, na které vlastní orbiter seděl. Uvnitř nádrže byly dvě samostatné nádrže na kapalný kyslík a kapalný vodík, které napájely tři hlavní motory v zádi raketoplánu. Tato nádrž byla jediná část startujícího kompletu, která se nevracela na Zem a nebyla určena k opětovnému použití. Raketoplán ji odhazoval až v okamžiku vstupu do kosmického prostoru ve výšce nad 100 km nad zemským povrchem a už prázdná nádrž shořela v horních vrstvách atmosféry.

Na boku hlavní nádrže byly umístěny dva pomocné startovací motory SRB na pevné palivo. Ty měly za úkol v prvních dvou minutách po startu přidat raketoplánu dostatek síly k tomu, aby překonal zemskou gravitaci a odpor vzduchu v první fázi letu. Jejich příspěvek tvořil téměř ¾ veškerého tahu, který měl raketoplán po startu k dispozici. Pomocné motory dohořely a byly odhozeny ve výšce 45 km nad Zemí, na padácích dopadly do oceánu, byly vyloveny, vyčištěny, znovu naplněny a připraveny na další start.

Kromě vlastních orbiterů, z nichž první byla Columbia, musela NASA postavit i několik funkčních modelů, a také jeden letuschopný exemplář bez motorů, který byl určen pouze k letovým zkouškám v zemské atmosféře. Ten byl na základě kampaně fanoušků seriálu Star Trek pojmenován Enterprise.

První americký raketoplán Columbia se chystá ke startu 12. 4. 1981

pilotovala pouze dvoučlenná posádka, usazená v katapultovacích křeslech. Velitelem byl americký kosmický veterán John Young, který se v roce 1972 prošel po Měsíci, pilotem nováček Robert Cripen. Celá mise trvala 2 dny, 6 hodin a 20 minut a Columbia při ní 36x oblétla Zemi.

Američané měli celkem pět strojů schopných letu do vesmíru. Nejstarším byla Columbia, která absolvovala celkem 28 startů. Z toho posledního se ale 1. února 2003 nevrátila, když se 15 minut před přistáním rozpadla ve výšce 65 km nad Texasem.

Druhým nejstarším strojem byl Challenger – ten poprvé vzlétl v roce 1983. Létal pouhé 3 roky, při svém desátém startu 28. ledna 1986 explodoval 73 sekund po startu. Na jeho palubě zahynula, stejně jako na palubě Columbie, celá sedmičlenná posádka.

Třetím strojem americké vesmírné flotily byl od roku 1984 Discovery, který absolvoval 39 misí. Atlantis poprvé vzlétla v roce 1985 a celkem uskutečnila 33 startů. Pátým byl Endeavour, raketoplán vyrobený jako náhrada za výbuchem zničený Challenger. Od roku 1992 byl ve vesmíru 25x.

Těchto pět strojů uskutečnilo za 30 roků celkem 135 misí, z toho 133 bylo úspěšných. Ve vesmíru byly celkem 1331 dnů, 21.158krát oblétli Zeměkouli. Na jejich palubách letělo celkem 355 astronautů z 16 zemí světa, 306 mužů a 49 žen, mnoho z nich vícekrát.

Raketoplány nejenom vystavěly ISS, ale zajistily i start a servis Hubbleova dalekohledu a mnoha dalších významných vědeckých družic. Nakonec ale zastaraly. Agentura NASA potřebovala nové, moderní stroje a rozhodla se jít cestou opakovatelně použitelných pilotovaných kabin.

Provoz raketoplánů byl neuvěřitelně drahý. Celá jejich třicetiletá éra se dá možná shrnout do jednoho krátkého titulku: Technický zázrak, ale ekonomická katastrofa! Na počátku jejich používání se počítalo, že jeden start bud stát, po přepočítání na současnou cenovou hladinu, zhruba 10 milionů dolarů, tak na konci programu v roce 2011 to bylo již 600 milionů dolarů. A s připočítáním fixních nákladů a projektové fáze, se cena za jeden každý start dostala na těžko uvěřitelných 1,3 miliardy dolarů.

Raketoplány nám ale přinesly mnoho nových materiálů, postupů a technologií, vyvinutých a použitých při jejich stavbě i provozu. Hlavně v éře před výstavbou ISS se z každé mise na Zem vracely s velikým množstvím výsledků experimentů z medicíny, biologie či technologických oborů.

Dnes jsou všechny americké raketoplány v muzeích, přístupné veřejnosti. Discovery je umístěn ve Washingtonském Muzeu letectví a kosmonautiky. Atlantis je vystavena v Návštěvnickém centru Kennedyho kosmického střediska na Floridě, a Endeavour v Kalifornském vědeckém centru v Los Angeles.

Enterprise, stroj určený pro zkoušky v atmosféře, je zaparkován v New Yorku na letadlové lodi Intrepid na řece Hudson. Maketa Pathfinder je vystavena v Kosmickém centru v Alabamě, a další dvě makety zhotovené ve skutečné velikosti, Independence a Inspiration, jsou dnes v Johnsonově vesmírném středisku v Houstonu, respektive před Síní slávy amerických astronautů v Titusville na Floridě.

Raketoplán Endeavour připojený k Mezinárodní vesmírné stanici ISS v květnu 2011