Ruská kosmonautika na sestupné dráze

/ 16.12.2024 /

Toto téma je tak trochu smutné. Bohužel, v současné době jsme svědky doslova pádu velké kosmické velmoci v přímém přenosu. Symbolem může být havárie rakety Proton v červenci 2013, přičemž tuto událost hodně proslavilo video šířící se po internetu. Raketa Proton, se startovací hmotností 960 tun, byl velice spolehlivý dopravní prostředek Sovětského svazu, který měl od roku 1965 za sebou více než 400 startů. V 80. letech proběhlo běžně ročně 30 – 40 letů bez nehody, přičemž Proton vynášel na oběžnou dráhu až dvacetitunové náklady. Rusko to později „dopracovalo“ do stavu, kdy na přelomu tisíciletí každý čtvrtý start Protonu skončil havárií… Snad právě toto nejlépe charakterizuje stav nynější ruské kosmonautiky. Výrobní závody zřejmě nejsou schopny produkovat výrobky s dostatečnou kvalitou především proto, že pracovníci zanedbávají kontrolní mechanismy. Je to dáno do značné míry lidským šlendriánem, jak ukázalo například i vyšetřování zmíněné havárie Protonu. Sovětský svaz kdysi patřil v kosmonautice na naprostou světovou špičku a měl být na co hrdý. Jenže to už je dávno. Dalo by se to přirovnat například k nějakému sportovnímu oddílu, který v minulosti zaznamenával obrovské sportovní úspěchy, má ve vitríně vystavené mistrovské poháry, které mu samozřejmě nikdo nesebere, jenže už je to historie stará mnoho desítek let a dnes již hraje jenom druhou ligu.

Současné nejmodernější raketové motory využívají kombinaci paliv kapalný kyslík a kapalný metan. Tyto motory jsou velice složité, po mnoho desítek let se je nedařilo vůbec zkonstruovat. Nicméně mají obrovské výhody v tom, že se s metanem dobře manipuluje, je levný a především spolu s kyslíkem nedělá saze, takže jsou motory velmi snadno znovupoužitelné. Není bez zajímavosti, že první raketový motor tohoto typu se podařilo zkonstruovat v Rusku ve Voroněži asi v polovině devadesátých let. Právě zde konstruktéři jako první na světě navrhli speciální spalovací komoru a ventily, které dokázaly dokonale promíchat obě látky do homogenní směsi. To byla opravdová revoluce, které si však v té době prakticky nikdo nevšiml, dokonce ani Rusové. Když pak Elon Musk začal konstruovat svůj vlastní raketový motor Raptor na kyslík a metan, zdůvodnil to tím, že ruští konstruktéři už prokázali, že to jde! A dnes je to ta nejperspektivnější kombinace paliv pro mnoho raket nové generace. Americká raketa Vulcan, raketa New Glenn Jeffa Bezose, Terran R od společnosti Relativity Space, horní stupeň evropské rakety Vega a budoucí evropská raketa Ariane7, dále několik raket v Číně, například raketa Rumělkový pták 2, Japonsko, Indie… A také Rusko, které tuto bránu raketové techniky 21. století otevřelo, začalo v roce 2013 rozpracovávat návrh rakety Sojuz 5 s kyslíko-metanovým motorem. Se současnými Sojuzy nemá tato raketa prakticky vůbec nic společného, kromě názvu. Po rozlétání má tato raketa dostat název Irtyš a původně měla být i modulární. Základní lehká verze, střední i těžká varianta pro vynášení nákladů o hmotnosti 25 tun. V roce 2016 byl však zastaven vývoj střední i těžké varianty a zůstala pouze lehká verze, ovšem s tím, že je to jeden z mála ruských projektů, který dodnes žije a je finančně podporován. V současnosti má prostředky na první tři starty a její vývoj je téměř dokončený. Sojuz 5 se také měl stát základem pro konstrukci mnohem větších raket Ob a Jenisej s nosností vysoko přes 100 tun. Tyto obří nosiče s urychlovacími bloky Sojuz 5 měly být dokonce prostředkem pro vynesení ruských pilotovaných kosmických výprav na Měsíc... Raketa Sojuz 5 je už téměř hotová, jenže doposud nemá startovací rampu! Uvažovalo se o komplexu Bajtěrek na kosmodromu Bajkonur. V roce 2005 byl položený základní kámen, jenomže z důvodu oboustranných problémů při jednání Ruska s Kazachstánem se doposud nekoplo do země. Další možností bylo nechat startovat rakety Sojuz 5 z mořské plošiny Sea Launch, kterou postavilo Rusko společně s Ukrajinou a USA v 90. a nultých letech. Jenže tato plošina dnes již 10 let chátrá zaparkovaná u Vladivostoku. Největší problém však spočívá zřejmě ve skutečnosti, že Sojuz 5 byl zamýšlený především jako komerční raketa a po invazi na Ukrajinu postihly Rusko západní sankce, takže dnes nikdo ani kdyby chtěl, nemůže vypouštět svá technologická zařízení prostřednictvím ruských raket. Navíc ztratilo Rusko pro zahraniční objednatele kredit a to je asi ten úplně největší problém. Reputace Ruska klesla na nulu v době, kdy odmítlo vydat svému majiteli 36 satelitů OneWeb, které měly startovat z Bajkonuru na raketě Sojuz a které si, jako odvetu za sankce, nechalo Rusko uskladněné ve skladu na Bajkonuru. Není divu, že zadavatelé nejen že nemohou, ale ani sami nechtějí vypouštět svoje družice za stovky miliónů dolarů na ruských raketách.

Další zajímavou kapitolu ruské raketové techniky tvoří rakety Angara, které využívají motory sice starší koncepce spalující kyslík a letecký petrolej, které jsou však čistě ruské. Po rozpadu Sovětského svazu se spousta součástí ruských raket vyráběly v bývalých svazových republikách, tedy v zahraničí. V roce 1992 proto začaly práce na ryze ruské raketě Angara. Během prvních sedmi let byl návrh této rakety z různých důvodů celkem osmnáctkrát přepracován, přičemž základem variabilní sestavy měl být tzv. Universalnyj Raketnyj Modul. V Omsku byla pro tento účel postavena dokonce velká továrna s předpokládanou výrobní kapacitou až 120 raket ročně! Tato kapacita však nebyla nikdy dosažena. Testování modulu Angary proběhlo v roce 2009 v Jižní Koreji a pod názvem Naro-1 byla vypuštěna jako první jihokorejská raketa. První start rakety Angara v čistě ruském podání proběhl v roce 2014 a to jak v lehké verzi, tak v těžké verzi Angara 5. Další start však z důvodu výrobních problémů v nové továrně v Omsku, kam byla výroba přesunuta, proběhl až za 6 let! Do dnešních dnů startovala Angara celkem jenom osmkrát. Co dělat, když starší rakety Sojuz jsou spolehlivější a levnější… Existuje i spousta zajímavých návrhů různých variant Angary, ale praktická realizace jde proklatě pomalu, či spíše skoro vůbec.

Po roztržce s Kazachstánem bylo také přijato rozhodnutí vybudovat národní ruský kosmodrom. Co se stávajících kosmodromů na území Ruska týče, byl k dispozici pouze kosmodrom Plesetsk, který se však hodí jen pro starty na polární dráhu. V roce 1993 bylo pro nový kosmodrom vybráno místo na dálném východě s kódovým označením Svobodnyj 18, dnes známý pod názvem Vostočnyj. Je tam sice stabilně dobré počasí a střelecké sektory na východ jsou volné, ale je to velmi, velmi daleko. Z výrobního raketového závodu v evropské části Ruska sem putuje raketa po ne zcela kvalitní Transsibiřské magistrále 18 dní! V prvních letech bylo odtud vypuštěno jen několik menších družic na upravených balistických raketách a v roce 2005 bylo rozhodnuto tento kosmodrom zavřít a zakonzervovat. Nicméně po osmnácti měsících, v roce 2007, Vladimír Putin osobně rozhodl tento kosmodrom obnovit a nejen to. Plánoval zde vybudovat 7 odpalovacích ramp, výcvikové středisko kosmonautů, vědeckotechnickou univerzitu a 150 km silnic a železnic. Vostočnyj dostal od vedení Ruska nejvyšší prioritu. Měly odtud létat nové typy těžkých raket Rus-M a podobně jako na Bajkonuru byl i zde položen další základní kámen... Jenže projekt Rus-M byl ukončen. Pak se rozběhly překotné práce na vybudování nové odpalovací rampy pro sice zastaralé, ale spolehlivé rakety Sojuz. První start Sojuzu z Vostočného proběhl v dubnu 2016. V případě Vostočného se však dodneška jedná zatím jen o nepilotované kosmické lety Sojuzů, protože chybí úprava kosmické lodě, nebo nejlépe celá nová kosmická loď, která by byla schopná v případě nouze manévrovat a přistát do studeného a často rozbouřeného Ochotského moře. Zatím se tedy z Vostočného létá, ale za 8 let provozu se odtud uskutečnilo jen 18 startů. Největší kadence startů byla na Vostočném v roce 2021, kdy proběhlo pět startů Sojuzů, všechny pro společnost OneWeb. Mimochodem, to je právě ta firma, které o rok později zabavilo Rusko na Bajkonuru jejich telekomunikační satelity…

Co se týká pilotované kosmonautiky, doposud se létá se „starými dobrými“ Sojuzy z Bajkonuru. Ovšem v případě těchto kosmických lodí se jedná o koncepci z 60. let minulého století a dnešním požadavkům již Sojuzy nevyhovují. Mají například velmi omezenou nosnost nákladů dopravovaných z oběžné dráhy na Zemi. Rusko se proto již delší dobu snaží vyrobit novou kosmickou loď, ale kvůli nedostatku financí by uvítalo, kdyby ji zaplatil někdo jiný. Nejprve přišlo v roce 2004 s návrhem okřídlené kosmické lodi Kliper a potom Eurosojuz z roku 2006, jenže všechno to naráželo na financování, které předpokládalo, že vývoj nebudou platit Rusové, nýbrž prakticky výhradně Evropani. V roce 2009 vznikly návrhy na první čistě Ruskou kosmickou loď nové generace PPTS, která byla v roce 2010 upravena a vznikl koncept PTK NP, v roce 2015 pak další upravený návrh - loď Federace a naposledy se kosmický koráb přejmenovával v roce 2019 a máme tu „Orjol“ a „Orjolok“. Mimochodem Orjol měl letět k Měsíci… Velmi zajímavý byl také návrh nové ruské orbitální stanice ROS, která byla velice chytře vymyšlena a umožňovala na rozdíl od ISS v podstatě věčnou modernizaci kolem centrální koule se šesti stykovacími uzly.

Pokud se meziplanetárních sond týče, první čistě ruskou meziplanetární sondou vybavenou evropskými vědeckými přístroji, byl Mars 96, kterou zaplatily Francie a Itálie. Sonda však havarovala ještě na oběžné dráze kolem Země. Rusko pak vyvinulo novou sondu Fobos Grund a chtělo přivézt několik gramů horniny z marsovského měsíčku Fobos. Neskutečně náročná mise. Startovalo se v roce 2011, jenže opět skončila na oběžné dráze Země. V loňském roce chtěli obnovit průzkum Měsíce a vypravili ambiciózní sondu Luna 25. Bohužel se roztříštila o povrch Měsíce. A tak posledními úspěšnými meziplanetárními sondami zůstávají tehdy ještě sovětské sondy Vega k Venuši a Halleyově kometě, které odstartovaly v roce 1984. 15. a 21. prosince si můžeme připomenout toto poněkud trpké čtyřicáté výročí startu posledních úspěšných meziplanetárních sond této upadající kosmické velmoci.

Historické úspěchy automatických kosmických sond pamatují ještě Sovětský svaz.

Vše v ruské kosmonautice naráží nejen na lidský faktor, ale také na finance. Mezi lety 1989 až 1994 poklesl rozpočet na desetinu stavu z roku 1989. I když byla kosmonautika v dobách Sovětského svazu předimenzovaná a byla to jejich chlouba a výkladní skříň, je to skutečně o hodně. Během let 1991 až 1994 bylo v Rusku propuštěno přes 200 tisíc pracovníků z letecko-kosmického průmyslu. Ale přesto měla ruská kosmonautika i v této době co nabídnout a do určité míry si na sebe dokázala i vydělat. Ruské raketové motory byly velice žádané, taktéž snímkování povrchu Země, odpalovací plošina Sea Launch, komerční kosmické lety atd. Rusové prodali stovky raket Zenit, Sojuz a Proton. Mezi lety 2006 až 2022 bylo také prodáno kosmickým agenturám 72 kosmických letenek za několik miliard dolarů. I když si Rusové samozřejmě nechávali za všechno velmi dobře zaplatit a jedna letenka mohla přijít i na 90 milionů dolarů, pořád to v pilotované kosmonautice vycházelo levněji než prodlužování letů amerických raketoplánů. Kromě toho všeho vynášeli Rusové na orbitu také kosmické turisty. Ještě v roce 2014 činil roční ruský rozpočet na kosmonautiku 5 miliard dolarů. V roce 2021, před útokem na Ukrajinu, šel však ruský rozpočet na civilní kosmonautiku asi o třetinu dolů. A v roce 2024 činil celkový rozpočet pouhých 2,4 miliardy dolarů a to ještě nezapočítáváme inflaci, která v Rusku činí za posledních 10 let asi 160%! Po napadení Ukrajiny je pak rozpočet na civilní kosmonautiku nula, protože vše, co v Rusku zbylo, se investuje do vojenských kosmických programů, nebo takových, které se sice vydávají za civilní, ale které mají i vojenské využití (snímkování Země apod.). Sondy k Venuši a kamkoliv jinam, pilotovaná loď a kosmická stanice i vývoj nových raket se v podstatě zastavil.

Jediné místo v okruhu 100 světelných let, kde spolupráce západních partnerů s Ruskem funguje je Mezinárodní vesmírná stanice (ISS). Je to dáno jednoduše tím, že ISS je technicky nerozdělitelná. Avšak životnost ISS se pomalu ale jistě krátí a spolupráce už zřejmě nebude probíhat na plánované budoucí stanici Gateway. Rusko bylo sice ke spolupráci přizváno, nicméně trvalo na tom, že dodá přechodovou komoru se skafandry, což je ale klíčová součást celé stanice. Po stávajících a ne úplně dobrých zkušenostech se západním partnerům zdálo, že by pak mohli být snadno vydíráni ohledně způsobu provozu stanice a tak byla Rusku nabídnuta možnost spolupráce na jiných segmentech stanice, nicméně toto Rusko odmítlo. Spojovací segment tedy nakonec dodají Spojené arabské emiráty a Rusko se účastnit nehodlá.

Současná situace kosmické velmoci, která dala lidstvu Sputnik, Gagarina, Leonova, sondu k Měsíci, Lunochody, přistání na Venuši a mnoho dalšího je taková, že vedou jednání o těsné spolupráci se Severní Koreou, takže se zřejmě brzy můžeme těšit na prvního severokorejského kosmonauta a co je úplně horká novinka, očekává se v oblasti výroby a využívání malých družic spolupráce Ruské federace se Zimbabwe!

A tak, když to shrneme, nejen státní kosmické agentury USA, Číny a Evropy a dále Indie a Japonska, ale i dnešní soukromé společnosti z různých zemí dokáží realizovat projekty, které se dnešnímu Rusku realizovat nedaří. Ruská kosmonautika je dlouhodobě podfinancovaná a po invazi na Ukrajinu přišla v rámci sankcí i o přístup k moderním technologiím. Ani Čína zde Rusku moc nepomůže. Buduje si totiž svůj vlastní kosmický program a nikoho nechce nechat nahlížet pod pokličku. V současnosti je již čínská kosmonautika mnohem dál než ruská a pokud Čína do Ruska něco posílá, určitě to nejsou úplně špičkové čínské technologie, ale spíše jen technologie druhého řádu. Co může ruská kosmonautika nabídnout dnes? Má staré rakety, ruská elektronika je zastaralá a poměrně poruchová. Rusko se dnes jen těžko dostává ke kvalitní součástkové základně, ale nejhorší ze všeho je především to, že Rusko přišlo o svou dobrou reputaci. Na místa, která měla ruská kosmonautika dříve vybudovaná se dostaly soukromé firmy…

Seznam vesmírných prvenství dosažených Sovětským svazem, jehož je Rusko nástupcem, je obdivuhodný. Jenže z minulosti se donekonečna žít nedá. A právě ruská kosmonautika dnes zažívá nevídaný strmý pád z výsluní a kde se tento pád zastaví je zatím velkou neznámou.

Ing. Tomáš Přibyl, je úplná chodící encyklopedie kosmonautiky.

Přednáška byla neskutečně zajímavá a podaná způsobem, jak to umí jen Tomáš Přibyl. Na obrázku je promítnutá  momentka z pádu ruské rakety Proton v červenci 2013, do které ruský technik doslova natloukl tři z šesti čidel úhlové rychlosti do drážek opačně s tím, že se na to při následných dvou kontrolách nepřišlo! Příčinou nejen tohoto nezdaru byl lidský šlendriján a lajdácká kontrola ve výrobním závodě. Video z tohoto neúspěšného startu si můžete prohlédnout na adrese: https://www.youtube.com/watch?v=-WMGZpHdJIc.

Smutný vývoj ruského rozpočtu na kosmonautiku v průběhu poslední dekády asi nejlépe vystihuje název přednášky Tomáše Přibyla. Navíc zde není započítaná inflace, což by ukázalo, že pád ruské kosmonautiky je ještě strmější.

Náš vzácný host - Ing. Tomáš Přibyl.