Epsilon – chytrá japonská raketa  
Každá kosmická agentura má ve svém portfoliu kromě velkých nosných raket i malé nosiče, které dokáží levně vynést malé družice přibližně do 1 tuny na nízkou, případně polární oběžnou dráhu. Ať už se jedná o americký Taurus či Pegasus, ruský Rokot a Start, evropskou Vegu nebo japonský nosič M-V, vždy jsou to rakety, které nevyžadují náročnou pozemní přípravu a velké množství personálu. Jako palivo se často používají tuhé pohonné hmoty či hypergolická paliva, případně kombinace obojího pro různé stupně.

 

Zvětšit obrázek
Raketa Epsilon (Kredit: JAXA)

Poslední jmenovaná, japonská raketa M-V vykazovala poměrně slušnou spolehlivost, neboť se jí ze sedmi startů nepovedl pouze jeden (závada na 1.stupni), což odnesl první exemplář rentgenového teleskopu ASTRO-E.  Oceňován byl i výkon směsi tuhého paliva, který dosahoval jedné z největších účinností na světě. I tak ale japonská agentura došla k závěru, že v tomto odvětví je třeba postoupit do dalšího kvalitativně vyššího levelu. A tak v roce 2007 začaly vznikat první návrhy nové rakety na tuhé pohonné hmoty. Raketa dostala název Epsilon.
 

Start rakety Epsilon v představě malíře (Kredit: www.jaxa.jp)

Nová raketa na pevná paliva patří tedy do třídy lehkých raket. Její kapacita je 10 krát menší než v současné době používané H-2B. Ale start vyjde “jen” na 48 milionů dolarů, ve srovnání se 128 milióny dolarů nutnými k vypuštění H-2B a 94 milióny dolarů za start její předchůdkyně, rakety M-V.
 
Epsilon může startovat jako dvoustupňová varianta s nosností do 500 kg, což se využije při testovací misi příští rok v létě.  Nákladem by měla být vědecká družice SPRINT-A. Častější použití Epsilonu se předpokládá spíše v třístupňové verzi. V té měří 24 metrů a váží 91 tun.
 

Řez raketou Epsilon
zdroj: www.jaxa.jp
 
První stupeň tvoří pomocný startovací blok SRB-A vypůjčený z rakety H-2A. Druhý a třetí stupeň je z původní rakety M-V. Ke třetímu stupni může být připojen kompaktní systém na kapalné pohonné látky, který umožní přesnější řízení při finálním navedení na oběžnou dráhu. Základní třístupňová varianta dokáže vynést na nízkou oběžnou dráhu (LEO) až 1200 kg, ovšem pouze na eliptickou dráhu maximálně 250×500 km nad zemí. Při použití třetího stupně s přídavným systémem na kapalná paliva je možné dostat náklad o hmotnosti 700 kg na kruhovou dráhu 500 km. Pokud budeme chtít družici umístit na SSO (sun-synchron orbit) do výšky 500 km, pak se musíme vejít do 450 kg.
 
Říkáte si, co je vlastně na této nové raketě tak inovativního? Všechny stupně jsou použity z již existujících raket. Pouze místo řešení původního čtvrtého stupně rakety M-V, je finálního umístění na oběžnou dráhu docíleno pomocí třetího stupně se speciálním přídavným systémem.
 

Zvětšit obrázek
Řez raketou Epsilon (Kredit: JAXA)

To skutečné kouzlo nové koncepce je v délce přípravy rakety a v systému řízení startu i celého letu. Díky vylepšení a zjednodušení odpalovacích systémů trvá příprava na vypuštění jen 7 dní, což je momentálně nejkratší lhůta ze všech kosmických raket. Unikátní budou i systémy řízení celé rakety. Dosud bylo zvykem, že předstartovní přípravy a kontroly systémů provádělo pozemní středisko řízení startu a teprve krátce před samotným startem přešla raketa na vnitřní systémy.
 
U Epsilonu provádí kontrolu systémů a přípravy na vypuštění přímo sofistikované systémy rakety s umělou inteligencí na pokročilé úrovni. Ty mohou nejen případné závady a nedostatky odhalit, ale také je v některých případech samy odstranit, respektive eliminovat. Samotná odpalovací rampa je tím pádem odsunuta do role čistě pasivního zařízení. Pro vypuštění stačí malý tým inženýrů, který se přes běžné laptopy připojí k systémům rakety. Díky rozvoji rychlé internetové sítě může být start proveden z jakéhokoliv místa na planetě, kde bude stát vhodná rampa. Tým se klidně může nacházet na opačné straně Zeměkoule a přitom řídit průběh startu i letu.
 

 

Zvětšit obrázek
Na první pohled patrný rozdíl mezi tradičním řídícím střediskem a novým konceptem (Kredit: JAXA)

 
Dokonce je možné tento systém v budoucnosti použít jako modulární a univerzální pro jakoukoliv raketu.  Tím by se snížily jak celkové náklady na starty dalších raket, tak i  cena řídícího systému díky rozprostření nákladů na více kusů.
 
Další náklady jsou sníženy i objevem nového postupu výroby uhlíkových kompozitů z uhlíkových vlákem a pryskyřice. Nový způsob penetrování lepidlem již nepotřebuje vysoký tlak, což značně zlevňuje výrobu. Netřeba dodávat, že je to další přínos kosmických technologií pro spotřební sektor.
 
Jak bylo již výše napsáno, první start s malým ultrafialovým teleskopem pro studium atmosfér blízkých planet SPRINT-A  se očekává v létě roku 2013. Druhý pak v roce 2015. Nákladem má být satelit ERG (Energization and Radiation in Geospace). Třetí exemplář Epsilonu poletí v roce 2016. O jeho užitečném nákladu ještě nebylo rozhodnuto.
 
Ve městě Kagoshima v prefektuře Kimotsuki je již postavena nová rampa pro tyto rakety.
 Na vývoj Epsilonu, který probíhá od roku 2007, vesmírná agentura JAXA plánuje utratit 256 milionů dolarů.


 
Zdroje informací:
 http://www.jaxa.jp
 http://www.novosti-kosmonavtiki.ru
 http://www.spaceflightnow.com
 http://www.kosmo.cz
 http://en.wikipedia.org
 
Zdroje obrázků:
 http://www.jaxa.jp/projects/rockets/epsilon/img/epsilon_zoom.jpg
 http://www.jaxa.jp/article/interview/vol58/img/img01.jpg
 http://www.jaxa.jp/article/interview/vol58/img/img02.jpg
 http://www.jaxa.jp/article/interview/vol58/img/img03.jpg
 http://www.jaxa.jp/projects/rockets/epsilon/img/photo.jpg 
Psáno pro Kosmonautix a Osel.cz 

 

Datum: 19.11.2012 00:28
Tisk článku

Otroci raket - Magnus Kurt
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 175 Kč
cena: 175 Kč
Otroci raket
Magnus Kurt

Diskuze:

Ekonomika

Mojmir Kosco,2012-11-20 09:30:22

Je ta cena za raketu konečná nebo se ještě příčítají náklady na pořízení ralety v případě že cena je konečná vychází mi větší náklad na 1kg dopraveného nákladu na oběžnou dráhu

Odpovědět


Varianta 700 kg na LEO nebo 450 kg na sun-synchro

Tomáš Kohout,2012-11-21 15:26:09

Ta cena skutečně vychází vyšší u Epsilonu než u M-V. Výhodnější je pouze pro první variantu, kdy dokáže dostat na LEO 1200 kg.
To jsou však ceny pro první etapu. V druhé etapě se chtějí Japonci s cenou rakety dostat na 30 mil. dolarů. Pak už jsou všechny ceny výhodnější než u M-V.

I tak je ale raketa Epsilon dražší než její menší konkurent raketa Pegasus, který dokáže vynést 450 kg za 10 miliónů dolarů. Raketa Taurus, která je vhodnější k srovnání leží cenově blíže k Epsilonu (54 miliónů dolarů)

U větších raket je cena za kilogram ještě daleko výhodnější. Prim hrají ruské rakety, kde se cena u Protonu blíží 5000,- dolarů za kg. To se ovšem nedá dobře srovnávat, protože v tomto případě by byl výhodnější i americký raketoplán.

Jinak Epsilon by měl být schopen vynášet i sondy do 300 kg do vzdálenějšího vesmíru. Mohlo by se jednat o malé sofistikované sondy s podobnou koncepcí jako Hayabusa, která po spoustě peripetií úspěšně dovezla vzorky z asteroidu Itokawa.

Odpovědět

Máte pravdu je to naopak

Tomáš Kohout,2012-11-19 21:47:51

http://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Kimotsuki,_Kagoshima

Odpovědět

upresneni

Josef Zdarsky,2012-11-19 12:29:20

V zaveru je drobna nepresnost, spravne je samozrejme prefektura Kagoshima a mesto Kimotsuki.

Odpovědět

Zaujímalo by ma

Milan Závodný,2012-11-19 08:07:21

ako rýchlo by prebiehali opatrenia v prípade ohrozenia Zeme asteroidom. Je toho už o takejto situácii popísané veľa, ale čo je pripravené ako funkčná verzia? Japonci sú koumáci, možno oni majú najlepšie návrhy, ako rýchlo zareagovať na ohrozenie. Mimochodom, tuším na TA3 bola správička, že sa k Zemi blíži obrovská kométa, budúce leto má byť viditeľná i na dennej oblohe. Ale akosi je ticho v tomto smere. Nezmenila kurz k Zemi?

Odpovědět


Mě by to zajímalo taky

Tomáš Kohout,2012-11-19 09:16:22

Asi by záleželo na stupni ohrožení. Jak velký asteroid a za jak dlouho by zasáhl Zemi. Co jsem zkoušel zjistit, tak všechny návrhy jsou doposud jen na papíře nebo ve stádiu finančně nenáročných pokusů či počítačových simulací.

Ohledně komet se příští rok můžeme těšit na dvě: od března do dubna C/2011 L4 PanSTARRS a od listopadu do prosince C/2012 S1 ISON. U druhé jmenované podmínky pozorování ovlivní to, zda zůstane celistvá při průletu okolo Slunce.
zdroj: Astro.cz

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni
















Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace