Raketoplán jako potomek strojů let minulých

 

Raketoplán samozřejmě nevznikal na zelené louce, NASA (resp. firmy, které se na něm podílely) při jeho vývoji uplatnila veškeré do té doby objevené technologie, principy a materiály. Na vybrané se podívejme podrobněji, současně s tím si povíme, jak se průběžně vyvíjel koncept tohoto opakovaně použitelného plavidla.

 

Začněme u muže jménem Maxime Faget. Tento inženýr stál za návrhem kapsle programu Mercury (byl jedním z 35 inženýrů na Mercury pracujících v rámci Space Task Group) a později se podílel na lodích projektů Gemini a Apollo. Jeho rozsáhlé zkušenosti tak NASA zužitkovala i v programu Space Shuttle. Kapsli pro Mercury založil na aerodynamické práci Harveyho Allena z poloviny 50. let, která vycházela ze zjištění, že tupý tvar části stroje je aerodynamicky nejvhodnější pro návrat do atmosféry.

V roce 1972 si Fadget podal žádost o patent na design označený "DC-3", což byl dvoustupňový plně znovupoužitelný stroj s kapacitou pro 6,8 tuny nákladu. North American Aviation (jeden z největších výrobců kosmických lodí, mimo jiné podílející se na X-15, velitelském/servisním modulu Apollo, druhém stupni rakety Saturn V, právě Space Shuttlu nebo také letadlech P-51, F-86 a B-1; dnes je NAA součástí Boeingu) tento koncept důkladně prostudovala, shledala jej velmi slibným a tisku byl prezentován jako výchozí bod pro vývoj "vesmírného transportního systému" (Space Transportation System - STS). NAA dále zkoumala větší verzi s možností vynášet až 23 tun nákladu.

Jakkoli byl DC-3 koncept slibný, návratový profil stroje se zvednutým nosem nebyl optimální a když do vývoje raketoplánu vstoupila armáda s požadavkem na daleko větší dosah a manévrovatelnost, DC-3 nebyl schopen svými parametry vyhovět. Proč sehrála americká armáda ve vývoji raketoplánu významnou roli, o to si za chvíli povíme více, ještě pár slov ke konceptu Maxe Fadgeta: jeho koncept počítal s piloty v obou stupních stroje, propočet nákladů se přitom dostal na 5 miliónů dolarů na let. Tehdy ale ještě mohl počítat se stanicemi na orbitě (které eliminovaly množství vynášeného nákladu, protože spousta toho mohla být trvale na orbitě, nikoli neustále vynášena raketoplánem).

Vstup armády do projektu

Bylo by zvláštní, kdyby po všech těch letech, kdy nemalou část astronautů tvořili vojáci, nevstoupila americká armáda i do projektu Space Shuttle se svými požadavky. Shodně tomu bylo i v SSSR, armáda zkrátka dostávala, dostává a v USA patrně stále bude dostávat hodně velký díl koláče federálního rozpočtu (vzpomeňme doby, kdy v Pentagovu šéfoval Robert S. McNamara). Mimo jiné je přizvání armády do vesmírného projektu dobrá cesta, jak navýšit rozpočet o další peníze. Na druhou stranu toto nese i určitá rizika plynoucí z nutnosti kompromisů, zejména pokud se to týká již běžícího projektu, ač zatím v raném stádiu.

Jednání NASA s armádou probíhala zhruba jeden rok. Armáda nakonec po analýze informací o tom, co raketoplány budou zvládat, souhlasila, že dopravu svých nákladů, materiálu a ano, špionážních družic a podobných věcí, nebude realizovat sama nějakými nosiči, ale bude využívat právě raketoplán. Dalším, kdo se doslova neskutečně na základě odhadovaných nízkých nákladů na provoz, tedy vynášení družic, na raketoplán těšil jako malé děcko na Vánoce, byla komerční sféra. S konvenčními raketami totiž nebyl problém dosáhnout takových nákladů na vynesení družice, že převýšily její vlastní cenu a to měl právě raketoplán řešit.

Z hlediska vynášení vědeckých přístrojů byl raketoplán zase vhodný díky možnosti realizace servisních misí (což se ukázalo naprosto klíčové pro úspěch Hubbleova teleskopu, který by bez servisních misí byl jen nepoužitelným vesmírným smetím za více než miliardu dolarů, ale o tom zase třeba někdy příště).

Zpět ale k armádě. Ta tedy byla ochotná podílet se jak na vývoji, tak provozu raketoplánu díky tomu, že NASA bude vynášet její náklady a létat budou její vojáci. Vyžadovala však určité úpravy specifikací. Původní návrh počítal s nákladovým prostorem o délce 40 stop (lehce přes 12 metrů), armáda požadovala 60 (přes 18 metrů) a také zvětšení průměru prostoru z 15 na 16 stop (cca. 4,6 → 4,9 m). Dále bylo třeba zvýšit nosnost z původních 20, pozdějších 40 až na finálních 65 tun. Současně raketoplán byl původně plánován jako stroj, který bude při startu přesně naveden do oblasti mise s tím, že jeho možnost korekce vychýlení pro přistání bude dána rádiusem 40 mil. Armáda však požadovala možnost korigovat vychýlení při přistání o (oběma směry samozřejmě) 1500 mil a současně zaručení startu a přistání na stejném místě (připomeňme, že vedle Kennedyho vesmírného střediska se pro přistání raketoplánu při špatných podmínkách na Floridě využívá Edwardsova letecká základna a následně je Shuttle přepravován na trupu upraveného Boeingu 747 zpět na Floridu).