Studie financovaná ESA zdůraznila výzvy a přínosy dopravních kosmických služeb založených na vícenásobně použitelných hypersonických prostředcích, které by mohly doplnit evropské kapacity po roce 2030. Navrhovaný systém počítá s raketovým motorem schopným využívat jako okysličovadlo i atmosférický vzduch a pojmenovaným SABRE.
Motor SABRE (Synergetic Air-Breathing Rocket Engine) je vyvíjený společností Reaction Engines z Velké Británie a ESA jej podporovala již dříve. Motor může být využitý k pohonu horizontálně vypouštěného stroje v rámci jedno- nebo dvoustupňového konceptu dopravy na oběžnou dráhu. V obou případech je první stupeň s motorem SABRE plně znovupoužitelný.
Během letu pomůže SABRE dosáhnout hypersonické rychlosti při průletu atmosférou před tím, než přejde do raketového režimu během cesty na oběžnou dráhu.
V módu využívajícím atmosférický vzduch spaluje motor palivo z nádrží a dosáhne rychlosti až Mach 5.
Zhruba ve výšce 25 km pak SABRE přepne do raketového módu, kdy kromě paliva začne využívat též palubní zásoby okysličovadla – a pokračuje ve zrychlování a stoupání.
Ve dvoustupňové verzi může být druhý stupeň nesoucí užitečné zařízení uvolněný ve výšce přibližně 150 km. Odtud pokračuje v samostatné cestě na oběžnou dráhu, zatímco první se vrací k přistání na Zemi, aby mohl být opakovaně použitý.
Společnost Reaction Engines realizovala tuto studii za podpory ArianeGroup a firmy Bryce Space & Technology. ArianeGroup poskytla informace o kryogenních technologiích a navrhovaných konceptech horního stupně pro fáze letu vně atmosféry. Bryce Space & Technology pak poskytla analýzu trhu po roce 2030 a poskytla podklady pro obchodní analýzu dopravních služeb.
Studie se zaměřila na dvoustupňové nosné rakety cílící na specifické třídy nákladu vynášeného na nízkou oběžnou dráhu Země z evropského kosmodromu ve Francouzské Guayaně.
„Výstupy studie zdůrazňují technické a ekonomické výzvy vícenásobně použitelných nosičů založených na existující technologii SABRE. Řeší kosmický i pozemní segment až do premiérového letu,“ vysvětluje manažerka pro kosmickou dopravu za nízkou oběžnou dráhu v ESA Jamila Mansouri.
Oliver Nailard, který v Reaction Engines zastává funkci obchodního vývoje a strategického směrování, to komentuje: „Jsme svědky neskutečného tempa vývoje a proměny v rámci kosmického průmyslu. Je proto důležité pochopit, kterak může být vyvinutý pohonný systém SABRE, aby byl optimální z hlediska operačního, výkonu a ekonomického přínosu. Byla to úžasná příležitost pracovat s ESA a mezinárodními experty na této výzvě.“
Studie proběhla v rámci programu FLPP (Future Launchers Preparatory Programme) realizovaného ředitelstvím kosmické dopravy při ESA, který se aktuálně zaměřuje na aktivity v časovém horizontu 2022 až 25.
Další informace jsou k dispozici na portálu Evropské kosmické agentury (ESA).
