Proč a jak zlevnit kosmonautiku

1. Proč a jak zlevnit kosmonautiku Obsah: • Proč zlevnit kosmonautiku? • Jak zlevnit kosmonautiku? • Programy SLI a ASTP

2. Proč zlevnit kosmonautiku? • cena neodpovídá možným přínosům • cena brzdí její další rozvoj • doprava na LEO stojí cca 10000 USD/kg • družice stojí cca 100000 USD/kg • pozemská doprava kolem světa stojí cca 100 USD/kg • pozemská hi-tech zařízení stojí cca 1000 USD/kg Optimální by bylo snížení cen v kosmonautice cca 100 krát. Je to možné? Jak toho dosáhnout?

3. Jak zlevnit kosmonautiku? • vyvinout zcela nové technologie(to je drahé, zdlouhavé a nejisté, ale přesto nejnadějnější) • zjednodušit, zmenšit a zlehčit(plným využitím stávajících technologií a zkušeností) • použít levnější pozemské technologie(jsou mnohonásobně ověřené a hromadně vyráběné) • použít nové přístupy a principy(jednoduchá vylepšení, alei nějaké zcela převratné objevy)

4. Konkrétní možnosti zlepšení (poznámky) • použití hromadně vyráběných přístrojů a komponent • menší a lehčí zařízení je relativně levnější (pro dopravu) • kompletně mnohonásobně použitelné nosiče • lepší záchranné systémy nosičů(aby při havárii nedošlo ke ztrátě nákladu) • konstrukčně i operačně jednodušší nosiče • technologicky dokonalejší nosiče (výkonnější) Vývoj nových technologií je třeba dělat efektivně(rychle, levně, správným směrem a s měřitelnými výsledky).

5. Programy SLI a ASTP • SLI = Space Launch Initiativecílem je vyvinout 2. generaci mnohonásobně použitelných kosmických nosičů (RLV = Reusable Launch Vehicle) s jasně stanovenými cenovými a bezpečnostními parametry. • ASTP = Advanced Space Transportation Programjde ještě mnohem dále a kladesi za cíl vyvinout 3. a 4. generaciRLV s ještě lepšími parametry.

6. 1. generace RLV (STS) • funguje od roku 1981 • nosnost je kolem 20 tun na LEO • cena je 10000 USD/libru (cca 20000 USD/kg) • spolehlivost je 250 misí na jednu ztrátu posádky(pravděpodobnost fatální havárieje 1/250 při startu a 1/500 při přistání)

7. 2. generace RLV (SLI) • 10 x levněji a 100 x bezpečněji než dnes • 1000 USD/libru (cca 2000 USD/kg) • 10000 misí na jednu ztrátu posádky • do roku 2010 • komerčním cílem je získatvětší podíl na trhu nosičů

8. 3. a 4. generace RLV (ASTP) 3. generace RLV: • 100 x levněji a 10000 x bezpečněji než dnes • 100 USD/libru a 1000000 misí na jednuztrátu posádky • do roku 2025 4. generace RLV: • 1000 x levněji a 20000 x bezpečněji než dnes • 10 USD/libru a 2000000 misí na jednuztrátu posádky • do roku 2040

9. Co bude možné se 4. generací RLV? • kosmická turistika a cestování • kosmický průmysl (orbitální průmyslové zóny) • kosmické elektrárny • kosmické nemocnice • těžba a zpracování surovin z asteroidů • celosvětová doprava do 2 hodin • zkrácení doby meziplanetárních letů

11. Jak na to? 2. generace RLV: • záchranný systém pro posádku • zefektivnění pozemní přípravy • technologické pokrokyv konstrukci, pohonu,řízení, navigacia monitorovánístavu nosiče

12. Jak na to? 3. generace RLV: • pohony se spalováním vzdušného kyslíku(hypersonické, náporové) • rekonfigurace pohonného systému za letu (proudový/náporový/raketový) • magnetická levitace(start magnetickým katapultem) • inteligentní monitorovací systémy(predikující stav systémů nosiče)

13. Jak na to? 4. generace RLV: • jaderná fůze • antihmota • externí dodávka energie(lasery, mikrovlny) • kosmický výtah

14. Jak postupuje SLI V roce 2001 byla zahájena první fáze SLI a cca 20 soukromých firem získalo kontrakty na úvodní studie.Po jednom roce první fáze skončila. Dne 30.4.2002 byly zveřejněny návrhy některých firem (Lockheed Martin, Boeing a Orbital/Northrop Grumman). Celkem bylona tiskové konferenci prezentováno asi 15 návrhů. Do konce roku 2002 budou možné přístupy zredukoványna 3 a v roce 2003 budou do závěrečného kola soutěže vybrány dva nejlepší koncepty. NASA počítá s investicemi do SLI ve výši až 1 mld. USD ročně.

15. Myšlenky SLI prezentované dne 30.4.2002 Lockheed Martin: • oddělená doprava posádky a nákladu (náklad automaticky, posádka bez nákladu) • záchranný systém pro posádku • speciální náběžné hrany křídel (ke zvýšení doletu a manévrovatelnosti při přistání) • tajemství dosažení hranice1000 USD/libru spočíváv efektivnější pozemnípřípravě a údržbě

16. Myšlenky SLI prezentované dne 30.4.2002 Boeing/Rocketdyne: • prověřili mnoho systémů a vybrali z nich 5, které splňují požadavky armády, NASA i průmyslu • nejdůležitější komponenty jsou nádrže, křídla, automatika a motory (ty dodá Rocketdyne) • vše se ověří na X-37

17. Myšlenky SLI prezentované dne 30.4.2002 Orbital/Northrop Grumman: • TSTO (Two Stages To Orbit)[dvojstupňový nosič] • oddělení letů s posádkou a s nákladem • využití letounu pro posádku jako záchran-ného prostředku v průběhu startu i u ISS (CRV) • snížení hmotnosti nákladu dopravovanéhozpět na Zemi • letoun pro posádku může startovati klasickou raketou

18. Perspektivy • ještě nelze spolehlivě odhadnout zda se skutečně podaří dosáhnout deklarovaných cílů SLI a ASTP • snad se podobného vývoje podaří dosáhnout i u cen kosmických zařízení (družic) • kolem roku 2020 mohou nastat příznivé podmínky pro rozvoj kosmonautiky, protože ceny v kosmonautice by mohly dosáhnout cenové úrovně pozemské dopravy a průmyslu • zatím můžeme alespoň sledovat vývoj této cenové revoluce, která by nakonec mohla mít větší důsledky pro lidstvo, než začátek kosmické éry v 60. letech 20. století