První orbitální let ze západní Evropy selhal

Americká firma Virgin Orbit se v noci na 10. ledna pokusila dopravit na oběžnou dráhu první družice vypuštěné z území Velké Británie. Letoun Cosmic Girl (upravený Boeing 747) odstartoval se ze základny Spaceport Cornwall a přibližně v 0:11 SEČ u pobřeží Irska odhodil raketu LauncherOne. Její let vypadal normálně až do aktivace druhého stupně a odhození aerodynamického krytu, ovšem aktualizace firmy Virgin orbit byly během letu přerušované. Pokus o dosažení oběžné dráhy nakonec nevyšel a ve statistikách tudíž stále není očekávaný první orbitální start z území Velké Británie. Pro firmu Virgin Orbit přitom šlo o možnost prokázat schopnost z letadla vypouštěné rakety LauncherOne startovat prakticky z kteréhokoliv místa na světě.

Startovalo se sice z území Velké Británie, ale raketa sama byla navržena a postavena v USA. Start samotný proběhl na základě dohody firmy Virgin Orbit a Národního úřadu vojenského kosmického zpravodajství NRO. Náklad tvořilo podle oficiálního oznámení devět malých družic, ale z důvodu účasti úřadu NRO a některých dalších vojenských organizací se nedá vyloučit přítomnost dalších utajených nákladů. Primárním nákladem mise byl pár družic Prometheus-2, který měl provádět zkoušky nových technologií pro ministerstvo obrany a vládní agentury spojeneckých států. Mezi dalšími náklady bychom našli mise pro britskou vládu i soukromé organizace – většinou šlo o projekty mezinárodní spolupráce, ale na palubě byl také polský CubeSat nebo první družice z Ománu.

https://twitter.com/Kosmo_Michal/status/1612708635485868032

Tato mise pokračovala v tradici firmy Virgin orbit, která své mise pojmenovává po slavných písničkách (první firmou zakladatele Richarda Bransona byla Virgin Records) a aktuální mise dostala jméno Start Me Up na připomínku stejnojmenné skladby od Rolling Stones z roku 1981. Jednalo se o šesté použití rakety LauncherOne, přičemž všechny její předešlé mise proběhly z kosmodromu Mojave Air and Space Port v Kalifornii. Ještě drobná historická odbočka – aktuální start byl sice prvním pokusem o dopravu nákladu na oběžnou dráhu z území Velké Británie, ale tento stát už měl dříve svůj vlastní kosmický program. Ten vyvrcholil v říjnu 1971, kdy raketa Black Arrow úspěšně vypustila družici Prospero. K tomuto startu však nedošlo na území Velké Británie – letělo se z australské základny Woomera.

Jak už je z popisu v úvodním odstavci jasné, raketa LauncherOne nebyla vypuštěna přímo z území Velké Británie, protože jde o raketu vypouštěnou z podvěsu pod letadlem. Její nosný letoun Cosmic Girl však na misi vyrazil ze základny Spaceport Cornwall, takže by se toto letiště papírově považovalo za místo startu. Letoun po odlepení od ranveje začal pomalu nabírat výšku a po naplánované dráze zamířil do shozové oblasti z jihozápadního pobřeží Irské republiky. Jakmile byly všechny parametry optimální, došlo k odpojení rakety LauncherOne od držáku pod křídlem letadla.

Zmíněný letoun Cosmic Girl je Boeing 747-41R, který poprvé letěl v září 2001 – ve stejném roce byl dodán firmě Virgin Atlantic a dostal registrační označení G-VWOW. Následně strávil 14 let přepravou pasažérů, než byl v roce 2015 předán firmě Virgin Galactic, aby v roce 2017 zamířil do Virgin Orbit. Tehdy totiž firma oddělila dopravu nákladů na oběžnou dráhu od suborbitálních letů. Nosič pod křídlem sloužící k připojení rakety využívá připojovací bod, který původně na těchto letounech sloužil k přepravě náhradního motoru. V současné době firma Virgin Orbit používá letoun Cosmic Girl jako nosič všech misí raket LauncherOne. V květnu 2022 však firma oznámila plány na získání druhého letounu, který by umožnil zvýšit frekvenci startů raket LauncherOne.

Základna Spaceport Cornwall je známa také jako Newquay Airport a nachází se u města Newquay na pobřeží nejjihozápadnějšího hrabství Anglie, Cornwallu. Letiště vzniklo ve 30. letech 20. století a během druhé světové války jej využívalo letectvo RAF jakožto RAF Trebelzue a později bylo přejmenováno na RAF St Mawgan. Mezi 50. a 90. roky byly na základně umístěny protiponorkové bojové a námořní průzkumné jednotky. Do roku 2008 tu měly své sídlo také pátrací a záchranné vrtulníky RAF – tato služba si dodnes na letišti udržuje menší, ale už neletovou přítomnost. Letiště také slouží všeobecnému leteckému provozu a komerčním letům – jsou z něj vypravovány jak domácí lety, tak i lety mířící do evropských turistických lokalit – většinou však jde pouze o sezónní záležitosti. Komerční provoz na letišti začal v 50. letech a v roce 1962 se tu otevřel první civilní terminál. Letiště disponuje jedinou ranvejí 12/30 s délkou 2,7 kilometru. V listopadu 2019 britská vláda oznámila rozhodnutí o financování, které umožní firmě Virgin Orbit provádět starty družic z letiště u Newquay, které bylo vybráno z užšího seznamu, na kterém byla i další letiště ve Spojeném království – včetně Prestwicku a Campbeltownu ve Skotsku a Llanbedru ve Walesu.

V rámci aktuální mise sice šlo o první start Virgin Orbit provedený ze základny mimo USA, ale rozhodně to nebyl první start nějaké kosmické rakety vypouštěné zpod letadla, které odstartovalo z nějakého jiného státu. Řeč je samozřejmě o raketě Pegasus-XL od firmy Orbital Sciences Corporation, která je dnes součástí Northrop Grumman. Tak v dubnu 1997 vynesla španělskou družici Minisat-01, přičemž její nosný letoun odstartoval ze základny Gando na ostrově Gran Canaria. Nosiče Pegasus byly vypouštěny i z letadla, které startovalo ze základny na atolu Kwajalein na Marshallových ostrovech, pokud bylo potřeba dopravit náklad na dráhu blízko rovníku.

V rámci příprav na misi Start me Up se letoun Cosmic Girl 9. října vydal z domácí základny Mojave Air and Space Port do floridského Fort Lauderdale, aby 11. října přeletěl Atlantik a v 17:26 UTC přistál na letišti Newquay. Raketa LauncherOne sem dorazila jen o pár dní později na palubě transportního letounu RAF C-17 Globemaster. V té době se počítalo, že start proběhne v listopadu, ovšem testy a administrativní záležitosti se postaraly o jeho odklad. 22. prosince vydal úřad CAA pro civilní letectví (Civil Aviation Authority) firmě Virgin Orbit startovní licenci nutnou k realizaci mise. Bylo to mimochodem poprvé, kdy CAA licencoval start s družicemi.

Letoun Cosmic Girl odstartoval a vydal se směrem na severozápad vstříc odhozové lokalitě. Po jejím dosažení vstoupil na oválnou vyčkávací trajektorii, kterou si vyzkoušel už při prosincovém nácviku – tehdy vystoupal do výšky 9,14 km. Poté, co kontroly systémů neodhalily žádný problém, se čekalo, až letoun na své dráze přejde do letu požadovaným jiho-jiho-východním směrem – letoun pak zvednul příď a mohlo dojít k oddělení rakety. Ta pár sekund klesala volným pádem, než se zažehnul motor NewtonThree, který pohání její první stupeň. V tu chvíli začala raketa prudce zrychlovat a nabírat výšku, zatímco letoun Cosmic Girl se mohl vrátit na Spaceport Cornwall.

https://twitter.com/VirginOrbit/status/1612596582926659586

Pokud nebudeme započítávat nosný letoun, pak je raketa LauncherOne dvoustupňová, přičemž oba její stupně spalují směs vysoce rafinovaného leteckého petroleje a kapalného kyslíku. První stupeň pracuje přibližně tři minuty, než přijde vypnutí jeho motoru. O tři sekundy později se vyhořelý první stupeň odpojí od druhého a za další čtyři sekundy nastane první ze dvou zážehů motoru NewtonFour na druhém stupni. Aerodynamický kryt se odpojuje přibližně 20 – 30 sekund po zážehu druhého stupně. Tento první zážeh trvá zhruba pět a půl minuty a je zakončen vypnutím motoru. Stupeň pak přechází do pasivní přeletové fáze na oběžné dráze, přičemž se pomalu otáčí za účelem optimalizace teplotních parametrů – sama firma tento manévr označuje jako barbecue roll, tedy grilovací otáčení.

Zhruba 47 minut po startu měl druhý stupeň provést svou stabilizaci v prostoru, aby mohl proběhnout druhý zážeh, ke kterému by došlo o šest a čtvrt minuty později. Tento druhý zážeh trvající jen pár sekund by zakulatil oběžnou dráhu. K oddělování nákladů mělo dojít přibližně minutu po ukončení tohoto zážehu. Primární náklad, družice Prometheus-2A a 2B, jsou 6U CubeSaty od Defence Science and Technology Laboratory (DSTL). Jejich stavbu zajistila firma In-Space Missions Ltd v rámci partnerství s Airbus Defence and Space. Jde o součást společného projektu spojeneckých vládních agentur, kam patří jak USA, tak Velká Británie, v jehož rámci se mají testovat technologie pro budoucí vojenské kosmické mise, kam se řadí i britský program Minerva. Prometheus-2A nesl hyperspektrální snímkovací systém, zatímco Prometheus-2B byl vybaven dvojicí kamer – jednou širokoúhlou pro snímkování Země a druhou pro zkoušky sledování situace v okolí sledováním Promethea-2A. Družice Prometheus 2B také nesl laserový dálkoměr, zatímco na 2A byl detektor – obě družice byly vybaveny i GPS přijímači.

Družice IOD-3 (též IOD-AMBER) byl další 6U CubeSat, který byl na palubě LauncherOne. Stála za ním organizace Satellite Applications Catapult, která se snaží propagovat kosmický výzkum a rozvoj souvisejících technologií. Jeho stavbu obstarala firma Clyde Space, přičemž družice měla testovat platformu Flying Fish od Horizon Technologies pro přijímání signálů z plavidel. Systém měl přijímat rádiové signály z lodí včetně automatických identifikačních vzkazů, ale i radarové emise a komunikaci v pásmu I, kterou používají družicové telefony – to vše za účelem lokalizace plavidel. Pokud by se technologie osvědčila, mohla by na ní být postavena budoucí družicová síť.

Experiment CIRCE (Coordinated Ionospheric Reconstruction CubeSat Experiment) měl využít dvojici 6U CubeSatů pro studium ionosféry Země. Jedná se o společný projekt DSTL a americké Námořní výzkumné laboratoře NRL. Družice měly monitorovat chemické složení, záření, ultrafialové emise a šíření signálů za účelem lepšího pochopení účinků ionosféry (a kosmického počasí obecně) na vojenské postupy jako je komunikace či sledování situace v okolí.

Dover Pathfinder od RHEA Group byl 3U CubeSat částečně sponzorován programem NAVISP agentury ESA pro podporu inovací navigačních systémů. Na palubě měl přijímač navigačního signálu a měl jej využít ke sledování, jak navigační systémy nové generace mohou být odolnější. Družice dostala jméno po Doverské úžině, nejužším místě Lamanšského průlivu, kde se v historii prováděly experimenty související s navigací a měřením času.

Družice ForgeStar-0 od firmy Space Forge z Cardiffu, byla předchůdcem modulární družicové platformy, kterou její majitelé chtějí v budoucnu využívat pro výrobu v kosmickém prostoru. Na palubě družice bychom našli koutový odražeč určený ke sledování její oběžné dráhy a postupného sestupu. Také v tomto případě se jednalo o 3U CubeSat.

Mezi 3U CubeSaty se řadily také družice STORK 6 a AMAN pro pozorování Země. Obě družice postavila polská firma SatRevolution (SatRev), přičemž STORK 6 byl nejnovějším zástupcem série družic této firmy pro pozorování Země. Družici AMAN firma postavila pro ománskou společnost ETCO a mělo jít o první družici provozovanou Ománským sultanátem. Obě družice nesly kamerový systém Vision-300 od firmy SatRev, který je schopen pořizovat snímky Země s rozlišením až 5 metrů. Jak je vidět, všechny družice na palubě rakety byly postaveny podle standardu družic CubeSat, které jsou tvořeny ze základních kostek o rozměrech 10 × 10 × 10 centimetrů. 3U CubeSat tak měří na délku 30 cm a zbylé dva rozměry činí 10 cm. Typický 6U CubeSat pak měří 30 × 20 × 10 cm a právě tyto rozměry měly i družice na palubě LauncherOne.

Mise Start Me Up sice nakonec nevyšla, ale její start zahájil dost možná historický rok pro britský kosmický průmysl. V roce 2023 by totiž mohly ze Skotska odstartovat dvě nové rakety – tentokrát už nejde o vypouštění zpod letadla, ale o klasické vertikálně vypouštěné nosiče. Firma ABL Space Systems chce svou raketu RS1 vypustit z kosmodromu SaxaVord na Shetlandských ostrovech, nejprve však musí dokončit dvojici demonstračních letů z ostrova Kodiak na Aljašce. Shodou okolností měla první raketa RS1 startovat také v noci na 10. ledna, konkrétně to mělo být méně než hodinu před LauncherOne, ale kvůli silnému větru byl start odložen o 24 hodin.

V procesu výroby vlastních raket jsou i dvě britské firmy – Orbex a Skyrora. Raketa Prime od firmy Orbex má létat ze základny Space Hub Sutherland, která se momentálně buduje na poloostrově A’ Mhòine na severu Skotska. Nosič Skyrora-XL má využívat již zmíněnou základnu SaxaVord. Obě firmy stále počítají s premiérovými starty svých raket v tomto roce a očekává se, že se jedna z nich stane první ve Velké Británii vyrobenou raketou, která vynese družici od rakety Black Arrow v roce 1971.

Přeloženo z:
https://www.nasaspaceflight.com/

Zdroje obrázků:
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2023/01/CG-Taxi-for-Take-Off.jpg
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2023/01/cc-test-flight.jpg
https://img-cdn.tnwcdn.com/…97.jpg&signature=da847a8ad321f963619b37efa90548ae
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2018/02/KSC-20161215-PH_LAL02_0001_orig.jpg
https://pbs.twimg.com/media/Fklq_a6VQAAAYpl?format=jpg&name=4096×4096
https://pbs.twimg.com/media/FmFpG0hWQAAX2R3?format=png&name=large
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2023/01/prometheus.png
https://sites.breakingmedia.com/uploads/sites/3/2022/06/CIRCE-Cubesats.jpeg
https://space.skyrocket.de/img_sat/forgestar-0__1.jpg
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2023/01/launcherone-cornwall.jpg
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2023/01/orbex.jpg