Nosná raketa

Nosná raketa(téžkosmický nosič) jedopravní prostředek,poháněnýraketovými motorya určený pro vynášení užitečných nákladů (umělých družic,kosmických sond,kosmických lodí) dovesmíru.

Po technické stránce představuje nosná raketa jednostupňovou nebovícestupňovouraketu. Většinou jsou tyto dopravní prostředky určeny pro jedno použití, pouze výjimečně jsou některé části nosiče vícenásobně použitelné (viz např.kosmický raketoplán). Aby nosná raketa mohla dopravit užitečné zatížení naoběžnou dráhu,musí dosáhnout minimálněprvní kosmické rychlosti.

Historie[editovat|editovat zdroj]

První úspěšná použití vlastních nosných raket
Stát	Datum	Nosná raketa	Kosmodrom	Družice
Sovětský svaz	3. října 1957	Sputnik	Bajkonur	Sputnik 1
Spojené státy americkéSpojené státy americké	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
Čína	24. dubna 1970	Dlouhý pochod CZ-1	Ťiou-čchuan	DFH-1
Spojené království	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	Ofek-1
Ukrajina	28. března 1999	Zenit 3SL	Sea Launch	DemoSat
Írán	2. února 2009	Safir 2	Semnán	Omid

Většina prvních nosných raket, vyvinutých v druhé polovině padesátých let 20. století, byla odvozena od vojenskýchbalistických raket,zejménamezikontinentálních.První z nich byla raketaSputnikodvozená zR-7.Rakety rodiny R-7se poté staly základem prosovětský kosmický program.V USA byla zahájena přestavba vojenských raket na kosmické až po neúspěchu raketyVanguard,která byla vyvíjena pro vynášení amerických vědeckých družictéhož jménav rámciMezinárodního geofyzikálního roku1957-1958. Mezi prvními přestavěnými byly raketyPGM-11 Redstone,PGM-17 Thor(pozdějirakety Delta) aSM-65 Atlas.V této době začalkosmický závodmezi USA aSovětským svazema 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 výzkumvesmíru(Sputnik,Explorer Pionner,Luna). Nejznámějšími raketovými konstruktéry té doby byliWernher von BraunaSergej Pavlovič Koroljov.Pod jejichž vedením byly později v šedesátých letech vyvíjeny obrovské rakety pro cesty kMěsíci,sovětskáN-1a americkýSaturn V

V šedesátých létech byly vyvíjeny řadou států nosiče, které nebyly odvozeny od vojenských raket (např.ProtonvSSSR,DiamantveFranciiaSaturnaScoutvUSA). 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 americkýSaturn I,který byl již od počátku 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 americkýCentaur,díky nimž bylo možno dopravit do kosmu větší a těžší náklady. Nejpoužívanějšími raketami této dekády bylyrakety AtlasaDeltana americké straně arakety rodiny R-7na sovětské straně. Zároveň probíhal vývoj a testyraket Titan,Proton (nosná raketa)a dalších, které se později staly úspěšnými nosiči. Samostatnou kapitolu tvoří rakety řady Saturn, které byly určeny pouze pro potřebyprogramu Apollo.Desetiletí bylo ukončeno přistáním na Měsíci a sovětským neúspěchem sN-1.

V roce 1975 byl ukončenvesmírný závod,když se americká a sovětská loď setkaly na oběžné dráze při misiSojuz-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 přibyly další země se schopností vypustit náklad do vesmíru pomocí vlastních raket. Byla toVelká Británie,Čínská lidová republikaaJaponsko.Roku1979odstartovala první raketaAriane,čímž se do „kosmického klubu “zapsala, jako první mezinárodní organizace, evropská agenturaESA.

Vosmdesátých létech 20. stoletízačaly pronikat na toto pole i komerční organizace, zejména v souvislosti s rostoucími požadavky na vypouštění stacionárníchtelekomunikačních družic.Na poli pilotovaných kosmických letů byly nosné rakety používané pouze Sovětským svazem, který používal prověřenou raketuSojuz (nosná raketa).Naproti tomu, přešla americká NASA na lety pomocí opakovatelně použitelného raketoplánuSpace Shuttle.Nehoda raketoplánuChallengervšak způsobila dočasné snížení americké nosné kapacity a vyústila ve vývoj několika nových raket. Byla to řadaDelta II,Titan 4aAtlasy IaII.V Evropě pokračoval vývoj raket řady Ariane. Do „kosmického klubu “přibylaIndieaIzrael.Sovětský svaz pokračoval ve zdokonalování svých úspěšných a prověřených raket Sojuz a Proton, ale také pracoval na vývoji vlastního raketoplánuBuran,jenž měl být vynášen raketouEněrgija.Eněrgija se sice nakonec neuplatnila, ale její vývoj přinesl novou raketuZenit,která byla odvozena z pomocného motoru Eněrgije.

Pád sovětského svazu na počátkudevadesátých letpřinesl uvolnění i na poli raketové techniky. Nově vzniklá samostatnáUkrajinavypustila 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 raketyRokotaDněpr (raketa)a v USA byly soukromými společnostmi vyvinuty raketyPegasus,TaurusaAthena.Uvolnění napětí mělo také pozitivní vliv na obchod mezi Ruskem a USA. Výsledkem byly nosné raketyAtlas IIIaAtlas V,které byly vybaveny motoryRD-180ruské výroby. V Číně se do služby dostaly rakety řadyČchang Čeng 2aČchang Čeng 3.

V současnosti disponuje vlastními nosnými prostředky devět států světa, jedna nadnárodní organizace a další země svoje nosné prostředky vyvíjejí.

Současné nosné rakety[editovat|editovat zdroj]

V současné době jsou dominantními provozovateli nosných raket stáleSpojené státy americkéaRusko.Pilotované lety, zejm. pro obsluhu Mezinárodní kosmické stanice v současnosti provádí jenRuskosraketami Sojuza společnost SpaceX. USA respektiveNASAsi prostor na těchto raketách pro své potřeby pronajímá.ISStaké zásobují raketyFalcon americké společnosti SpaceXaAntares americké společnosti Northrop Grumman.Mezi Ruské nosné rakety patří například řadySojuz,ProtonaRokot.Řada Sojuz pochází z balistické raketyR-7a v současné době se používá v kombinaci se stupněmFregat.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.

Americké rakety patří, stejně jako Ruské, do dlouhé vývojové linie, která začíná již v polovině padesátých let dvacátého století. Patří mezi ně rodiny raketDeltaaAtlas,jejichž soušasnými zástupci jsouDelta II,Delta IVaAtlas V.Tyto rakety jsou provozovány soukromou společnostíUnited 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 raketaPegasusa konvenčně startujícíTaurusaMinotaur.Tyto rakety jsou používány pro malé komerční a vědecké satelity. V roce 2008 vstoupila svým prvním úspěšným startem na trh nová raketaFalcon 1,společnostiSpaceX,ale vykonala jen dva úspěšné lety, poté byl její provoz ukončen. V současné době provozuje SpaceX střední v raketuFalcon 9.NASAprovozovala do roku 2011 raketoplánySpace Shuttle,jejich užívání skončilo s poslední misí raketoplánu Atlantis 21. července 2011^[1].Původně, v rámci programuConstellation,začal už v době provozu raketoplánů vývoj raketAres IaAres V,prezidentský návrh rozpočtu z února 2010 už ale tento program nezahrnoval a návrh raket Ares I a Ares V byl v roce 2011 transformován do raketySLS,která je v současné době vyvíjená a měla by umožnit lety s lidskou posádkou dále od Země.

Dalšími provozovateli nosných raket jsouESA,Ukrajina,Čína,Japonskoa mezinárodní konsorciumSea Launch.ESA používá raketuAriane 5,jejíž kapacita je využívána k vynášení komerčních i vědeckých družic a dříve také zásobovací lodiATVk ISS. Dále pak disponuje lehkou raketou na tuhá palivaVega (raketa)střednímSojuz 2.Ukrajina provozuje raketyDněpraZenit.Ukrajinské rakety vycházejí, podobně jako Ruské, ze sovětských balistických raket a raketa Zenit je odvozena z pomocného startovacího stupně raketyEněrgia.Zenit je používán také konsorciemSea 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 verzeČchang Čeng 2,Čchang Čeng 3aČchang Čeng 4.Čchang Čeng 2slouží pro vynášení kosmické lodiŠen-čou.Volná kapacita slouží ke komerčním účelům. Japonsko začalo v roce 2001 provozovat nové rakety rodinyH-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 nanízkou oběžnou dráhujsouIzrael,IndieaÍrán.V roce 2012Severní Koreaúspěšně vyslala vlastní družici.^[2]V roce 2013 takéJižní Koreaúspěšně vyslala vlastní družici.^[3]Brazílievyvíjí vlastní nosnou raketu na základě rodiny sondážních raketVLS,měla by mít nosnost kolem 380 kilogramů na nízkou oběžnou dráhu.

Srovnání[editovat|editovat zdroj]

Porovnání vybraných typů moderních nosných raket:

Raketa	LEO[kg]	GTO[kg]	Úspěšnost^{[p 1]}
Atlas V	20 050	8 200	98 %
Delta II	6 100	2 170	99%
Delta IV	25 800	10 850	97%
Falcon 9	22 800	8 300	99%
Falcon Heavy	64 000	22 200	100%
Sojuz U/FG	7 800		99%
Proton-M	23 000	6 000	90%
Angara 5	24 500	7 500
Ariane 5	21 000	10 500	95%
Zenit	13 740	5 250	86%
Dlouhý pochod 2C	2 400		98%
Dlouhý pochod 3B	12 000	5 100	96%
H-IIA	15 000	6 000	97%
Polar Satellite Launch Vehicle	3 250	1 060	94%
Geosynchronous Satellite Launch Vehicle	5 100	2 500	66%^{[p 2]}
LVM 3	8 000	4 000	100%^[4]
↑Uváděné hodnoty úspěšnosti jsou pouze přibližné ↑Testovací lety byly úspěšné, ale komerční mise skončily neúspěchem.