Nosná raketa

Z Multimediaexpo.cz

Crystal Clear help index.png   Informace uvedené v tomto článku je potřeba ověřit.
  Prosíme, pomozte vylepšit tento článek doplněním věrohodných zdrojů. 		Crystal Clear help index.png

Nosná raketa, také nazývaná kosmický nosič je dopravní prostředek, poháněný raketovými motory a určený pro vynášení užitečných nákladů (umělých družic, kosmických sond, kosmických lodí) do vesmíru. Po technické stránce představuje nosná raketa jednostupňovou nebo vícestupňovou raketu. Většinou jsou tyto dopravní prostředky určeny pro jedno použití, pouze výjimečně jsou některé části nosiče vícenásobně použitelné (viz např. kosmický raketoplán). Aby nosná rakety mohla dopravit užitečné zatížení na oběžnou dráhu, musí dosáhnout minimálně první kosmické rychlosti.

Obsah

Historie

První úspěšná použití vlastních nosných raket
 
Stát Datum Nosná raketa Kosmodrom Družice
SSSR 3. října 1957 Sputnik Bajkonur Sputnik 1
USA 31. ledna 1958 Juno I (Jupiter-C) Cape Canaveral Explorer 1
Francie 26. listopadu 1965 Diamant A Hammaguir Astérix
Japonsko 11. února 1970 Lambda 4S Kagošima Ósumi
ČLR 24. dubna 1970 Čchang Čeng CZ-1 Ťiou-čchuan DFH-1
Velká Británie 28. října 1971 Black Arrow Woomera Prospero X-3
ESA 24. prosince 1979 Ariane 1 Kourou CAT-1
Indie 18. července 1980 SLV-03 Šríharikota Rohini 1
Izrael 19. září 1988 Šavit Palmachim Offeq 1
Ukrajina 28. března 1999 Zenit 3SL Sea Launch DemoSat
Írán 2. února 2009 Safir 2 Semnán Omid
Rakety rodiny R-7

Většina prvních nosných raket, vyvinutých v druhé polovině padesátých let 20. století, byla odvozena od vojenských balistických raket, zejména mezikontinentálních. První z nich byla raketa Sputnik odvozená z R-7. Rakety rodiny R-7 se poté staly základem pro sovětský kosmický program. V USA byla zahájena přestavba vojenských raket na kosmické až po neúspěchu rakety Vanguard, která byla vyvíjena pro vynášení amerických vědeckých družic téhož jména v rámci Mezinárodního geofyzikálního roku 1957-1958. Mezi prvními přestavěnými byly rakety PGM-11 Redstone, PGM-17 Thor (později rakety Delta) a SM-65 Atlas. V této době začal kosmický závod mezi USA a Sovětským svazem a inženýři na obou stranách museli řešit složité problémy, hlavně s chodem raketových motorů a stabilitou rakety. Koncem padesátých již startovaly první špionážní družice a začínaly první vědecké programy na výzkum vesmíru (Sputnik, Explorer Pionner, Luna). Nejznámějšími raketovými konstruktéry té doby byli Wernher von Braun a Sergej Pavlovič Koroljov. Pod jejichž vedením byly později v šedesátých letech vyvíjeny obrovské rakety pro cesty k Měsíci, sovětská N-1 a americký Saturn V

Americká raketa Atlas s druhým stupněm Centaur

V šedesátých létech byly vyvíjeny řadou států nosiče, které nebyly odvozeny od vojenských raket (např. Proton v SSSR, Diamant ve Francii a Saturn a Scout v USA). Přesto však byly vyvíjeny firmami, které měly zkušenosti se stavbou vojenských balistických raket a jejich vývoj byl většinou financován z prostředků určených na obranu. Výjimkou byl americký Saturn I, který byl již odpočátku šedesátých let financován výhradně civilní agenturou NASA. V této době bylo zahájeno mnoho programů na výzkum ostatních planet, což kladlo nové požadavky na nosné rakety. Byly proto vyvíjeny silné horní stupně, jako například americký Centaur, díky nimž bylo možno dopravit do kosmu větší a těžší náklady. Nejpoužívanějšími raketami této dekády byly rakety Atlas a Delta na americké straně a rakety rodiny R-7 na sovětské straně. Zároveň probíhal vývoj a testy raket Titan, Proton (nosná raketa) a dalších, které se později staly úspěšnými nosiči. Samostatnou kapitolu tvoří rakety řady Saturn, které byly určeny pouze pro potřeby programu Apollo. Desetiletí bylo ukončeno přistáním na Měsíci a sovětským neúspěchem s N-1.

Raketa Titan IIIC

V roce 1975 byly ukončeny vesmírné závody, když se americká a sovětská loď setkaly na oběžné dráze při misi Sojuz-Apollo. Sedmdesátá léta pak byla ve znamení pokračujícího výzkumu hlubších částí vesmíru. USA i Sovětský svaz tou dobou vylepšovaly své nosné rakety. Do služby se dostaly nové verze raket Delta, Titan, Atlas, Proton, Sojuz a další. K USA, SSSR a Francii přibily další země se schopností vypustit náklad do vesmíru pomocí vlastních raket. Byla to Velká Británie, Čínská lidová republika a Japonsko. Roku 1979 odstartovala první raketa Ariane, čímž se do „kosmického klubu“ zapsala, jako první mezinárodní organizace, evropská agentura ESA. V osmdesátých létech 20. století začaly pronikat na toto pole i komerční organizace, zejména v souvislosti s rostoucími požadavky na vypouštění stacionárních telekomunikačních družic. Na poli pilotovaných kosmických letů byly nosné rakety používané pouze Sovětským svazem, který používal prověřenou raketu Sojuz (nosná raketa). Naproti tomu, přešla americká NASA na lety pomocí opakovatelně použitelného raketoplánu Space Shuttle. Nehoda raketoplánu Challenger však způsobila dočasné snížení americké nosné kapacity a vyústila ve vývoj několika nových raket. Byla to řada Delta II, Titan 4 a Atlasy I a II. V Evropě pokračoval vývoj raket řady Ariane. Do „kosmického klubu“ přibyla Indie a Izrael. Sovětský svaz pokračoval ve zdokonalování svých úspěšných a prověřených raket Sojuz a Proton, ale také pracoval na vývoji vlastního raketoplánu Buran, jenž měl být vynášen raketou Eněrgija. Eněrgija se sice nakonec neuplatnila, ale její vývoj přinesl novou raketu Zenit, která byla odvozena z pomocného motoru Eněrgije. Pád sovětského svazu na počátku devadesátých let přinesl uvolnění i na poli raketové techniky. Nově vzniklá samostatná Ukrajina vypustila svou první kosmickou nosnou raketu v roce 1999. Devadesátá léta také otevřela cestu ke komerčnímu využití mezikontinentálních balistických raket, které byly vyřazovány na obou stranách. Takto vznikly například ruské rakety Rokot a Dněpr (raketa) a v USA byly soukromými společnostmi vyvinuty rakety Pegasus, Taurus a Athena. Uvolnění napětí mělo také pozitivní vliv na obchod mezi Ruskem a USA. Výsledkem byla raketa Atlas III, která byla vybavena motory RD-180 ruské výroby. V Číně se do služby dostaly rakety řady Čchang Čeng 2 a Čchang Čeng 3. V současnosti disponuje vlastními nosnými prostředky devět států světa, jedna nadnárodní organizace a další země svoje nosné prostředky vyvíjejí.

Současné nosné rakety

Sojuz 2

V současné době jsou dominantními provozovateli nosných raket stále Spojené státy americké a Rusko. Mezi Ruské nosné rakety patří například řady Sojuz, Proton a Rokot. Řada Sojuz pochází z balistické rakety R-7 a v současné době se používá v kombinaci se stupněm Fregat. Podle verze se označuje Sojuz U, Sojuz FG, a nejnovější Sojuz 2. Nejčastější náklady tvoří kosmické lodi Sojuz a Progres směřující k ISS a dále vojenské a komerční družice. Rakety Proton a Rokot jsou vyvinuty z vojenských raket UR 100 a UR 500 a jejich hlavní náklady tvoří komerční satelity.

Delta IV

Americké rakety patří, stejně jako Ruské, do dlouhé vývojové linie, která začíná již v polovině padesátých let dvacátého století. Patří mezi ně rodiny raket Delta a Atlas, jejichž soušasnými zástupci jsou Delta II, Delta IV a Atlas V. Tyto rakety jsou provozovány soukromou společností United Launch Alliance, která zajišťuje výrobu i provoz. Náklady tvoří vojenské, vědecké a komerční družice a meziplanetární sondy. Řada slabších nosných raket je provozována společností Orbita Science. Patří sem ze vzduchu odpalovaná raketa Pegasus a kovenčně startující Taurus a Minotaur. Tyto rakety jsou používány pro malé komerční a vědecké satelity. V roce 2008 vstoupila svým prvním úspěšným startem na trh nová raketa Falcon 1, společnosti SpaceX. NASA v současné době provozuje pouze raketoplány Space Shuttle, ale současně vyvíjí rakety Ares I a Ares V, pro budoucí mise s posádkou.

Ariane 5

Dalšími provozovateli nosných raket jsou ESA, Ukrajina, Čína, Japonsko a mezinárodní konsorcium Sea Launch. ESA používá raketu Ariane 5, jejíž kapacita je využívána k vynášení komerčních i vědeckých družic a zásobovací lodi ATV k ISS. Ukrajina provozuje rakety Dněpr a Zenit. Ukrajinské rakety vycházejí, podobně jako Ruské, ze sovětských balistických raket a raketa Zenit je odvozena z pomocného startovacího stupně rakety Eněrgia. Zenit je používán také konsorciem Sea Launch, které je odpaluje z plovoucí základny. Čína je po USA a Rusku jedinou zemí, která je schopna vyslat loď s posádkou. Rodinu raket Čchang Čeng používá Čína již od sedmdesátých let a v současné době jsou v aktivní službě verze Čchang Čeng 2, Čchang Čeng 3 a Čchang Čeng 4. Čchang Čeng 2 slouží pro vynášení kosmické lodi Šen-čou. Volná kapacita slouží ke komerčním účelům. Japonsko začalo v roce 2001 provozovat nové rakety rodiny H-IIA, navržené pro vynášení nákladů na geostacionární oběžnou dráhu. Rakety jsou využívané pro vynášení vojenských, komerčních i vědeckých družic. Dalšími zeměmi schopnými dopravit náklad alespoň na nízkou oběžnou dráhu jsou Izrael, Indie a Írán. Brazílie vyvíjí vlastní nosnou raketu na základě rodiny sondážních raketVLS, měla by mít nosnost kolem 380 kilogramu na nízkou oběžnou dráhu. Severní a Jižní Korea se v roce 2009 pokusily o vyslání vlastních družic, avšak neúspěšně.

Srovnání

Porovnání vybraných typů moderních nosných raket:

Raketa LEO [kg] GTO [kg] Úspěšnost[p 1]
Atlas V 20 050 8 200 95 %
Delta II 6100 2170 95%
Delta IV 25 800 10 850 94%
Falcon 1 670 40% [p 2]
Sojuz U/FG 7800 99%
Proton M 22 000 6000 90%
20px Ariane 5 21 000 10 500 91%
Zenit 13 740 5250 85%
Čchang Čeng 2 9200 3700 90%
Čchang Čeng 4C 4200 1500 100%
H-IIA 15 000 6000 93%
Polar Satellite Launch Vehicle 3250 1060 88%
Geosynchronous Satellite Launch Vehicle 5100 2500 60% [p 3]
  1. ↑ Uváděné hodnoty úspěšnosti jsou pouze přibližné
  2. ↑ Včetně prototypů.
  3. ↑ Testovací lety byly úspěšné, ale komerční mise skončily neúspěchem.

Externí odkazy


Citováno z „http://www.multimediaexpo.cz/mmecz/index.php/Nosn%C3%A1_raketa“