Štartovací komplex 39 v Kennedy Space Center

Štartovací komplex 39 (angl. Launch Complex 39; skratka: LC-39) je rozsiahla oblasť so súborom zariadení v Kennedyho vesmírnom stredisku na ostrove Merritt na Floride v USA. Vybudovaný bol pre program Apollo, neskôr bol upravený pre potreby programu Space Shuttle. Ďalšie úpravy od roku 2007 pripravovali LC-39 na účely programu Constellation, ktorý však bol v roku 2010 zrušený. Po predstavení novej koncepcie americkej kozmonautiky v roku 2011 došlo v nasledujúcich rokoch k úpravám komplexu 39B pre štarty rakiet Space Launch System, od roku 2017 v rámci programu Artemis. Od roku 2017 slúži rampa 39A pre štarty rakiet spoločnosti SpaceX.

Pohľad na štartovací komplex 39 v roku 2022. V popredí raketa Falcon 9 s kozmickou loďou Crew Dragon spoločnosti SpaceX na rampe LC-39A a v pozadí ťažká raketa NASA Space Launch System s loďou Orion na rampe LC-39B

História

Prvotný návrh štartovacieho komplexu 39 obsahoval päť rámp s rozostupom 8 700 stôp (2,6 km), aby sa zabránilo havárii v prípade výbuchu. Tri boli plánované na výstavbu, dve boli rezervované na používanie do budúcna. Číslovanie rámp bolo v tom čase zo severu na juh, pričom najsevernejšia bola LC-39A a najjužnejšia LC-39C. LC-39A nebola nikdy postavená a LC-39C sa stala v roku 1963 rampou LC-39A.

Letecký pohľad na štartovací komplex 39 v období programu Apollo

Rampy sa spočiatku používali na štarty rakiet Saturn V v programe Apollo. Pôvodná štruktúra rámp bola prepracovaná pre potreby raketoplánu, ktorý po prvýkrát vyštartoval z LC-39A v roku 1981 po poslednom štarte Saturnu V, ktorý v roku 1973 vyniesol vesmírnu stanicu Skylab, a v roku 1986 z LC-39B po testovacom projekte Apollo-Sojuz (1975). LC-39 boli počas obdobia Apolla iba odpaľovacie rampy – doplňovacie veže boli pripojené k štartovacej rampe – jediná úprava, ktorá bola spravená, bola takzvaná „milkstool“, ktorá umožnila rakete Saturnu IB (pre všetky misie Skylab s ľudskou posádkou, nevypustenou Skylab Rescue, a Apollo-Sojuz) použiť odpaľovaciu vežu Saturnu V. Pre raketoplán mala odpaľovacia rampa nepohyblivú vežu a otáčajúcu prevádzkovú rampu, použitú na ochranu orbiteru raketoplánu a na namontovanie vertikálneho ovládania užitočných nákladov do nákladného priestoru.

Prvé použitie LC-39 bolo v roku 1967 s prvým štartom Saturnu V, ktorý niesol Apollo 4 – kozmickú loď bez ľudskej posádky. Druhý štart bez ľudskej posádky, Apollo 6, tiež použil LC-39A. S výnimkou letu Apollo 10, ktorý štartoval z rampy LC-39B, štartovali všetky lety s ľudskou posádkou Apollo-Saturn V počnúc letom Apollo 8, z rampy LC-39A. Po štarte Skylabu v roku 1973, kde bola použitá raketa Saturn INT-21 (dvojstupňová úprava rakety Saturn V pôvodne určená pre aplikačný program Apolla), bola rampa LC-39A prepracovaná pre program Space Shuttle a bola použitá pre prvý štart raketoplánu Columbia (STS-1).

Program Space Shuttle

Raketoplán Discovery na štartovacej rampe 39B, 25. júl 2005

Aby raketoplán dosiahol obežnú dráhu, musel mať dostatočný ťah na prekonanie gravitácie Zeme. Ťah sa dosahoval kombináciou pomocných raketových motorov na pevné palivo (angl. Solid Rocket Boosters, SRB) a hlavnými motormi raketoplánu Space Shuttle (angl. Space Shuttle Main Engine, SSME). SSME používali zmes kvapalného vodíka a kvapalného kyslíka z externej nádrže (angl. External Tank, ET), pretože raketoplán nemal palivové nádrže pre SSME. Niekoľko mesiacov pred štartom sa do montážnej haly (Vehicle Assembly Building, VAB) priviezli všetky tri hlavné súčasti a umiestnili sa na mobilnú štartovaciu plošinu (Mobile Launcher Platform, MLP). Motory na pevné palivo sa privážali po častiach železnicou z výrobného zariadenia v Utahu, externé nádrže prichádzali z výrobného zariadenia v Louisiane nákladnou loďou a raketoplán čakal v spracovateľskom zariadení Orbiter Processing Facility (OPF). Najprv sa zostavili motory SRB a nainštalovala sa medzi ne externá nádrž. Potom sa s použitím žeriavu spustil raketoplán a pripojil sa k externej nádrži. Zostavený systém previezol transportér Crawler 3 až 4 míle (4,8 až 6,4 km) k rampe asi za 8 hodín.

Na štartovacej rampe sa mobilná štartovacia plošina spustila na viaceré podstavce a transportér Crawler zišiel z rampy do vyčkávacieho priestoru v bezpečnej vzdialenosti. Každá rampa obsahovala prístupový vežový systém zložený z dvoch častí:

1. nepohyblivá obslužná konštrukcia (angl. Fixed Service Structure, FSS)
2. otočná obslužná konštrukcia (angl. Rotating Service Structure, RSS)

FSS umožňovala prístup do raketoplánu pomocou vysúvacieho ramena a jej súčasťou bol „čiapkovitý uzáver“ na zachytávanie kyslíka odvetraného z plnej externej nádrže. Otočná obslužná konštrukcia obsahovala čistú miestnosť, umožňovala prístup do nákladného priestoru orbitera, ochranu pred počasím a mohla chrániť raketoplán pred vetrom až do rýchlosti 60 uzlov (111 km/h).

Pohľad na štartovacie rampy 39A (v popredí) a 39B v čase programu Space Shuttle, 1. marca 2006

Štart raketoplánu Discovery zo štartovacej rampy 39B (misia STS-116), 10. december 2006 – posledný štart raketoplánu z tejto rampy

Na každej rampe boli tiež veľké nízkoteplotné nádrže na skladovanie paliva – kvapalného vodíka a kvapalného kyslíka pre SSME. Vysoko výbušná povaha týchto chemických látok si vyžadovala početné bezpečnostné opatrenia v celom štartovacom komplexe. NASA vypočítala, že minimálna bezpečnostná vzdialenosť v prípade naplnených nádrží raketoplánu sú 3 míle (4,8 km) pre personál a 8 700 stôp (2,6 km) medzi rampami. Aby sa predišlo obrovskému poškodeniu raketoplánu a raketových motorov počas štartu, napumpovalo sa pred štartom na odpaľovaciu rampu 300 000 galónov (1,1 milióna litrov) vody, ktorá stlmila zvuk počas štartu. V dôsledku ohrevu tejto vody sa počas štartu vyvinulo veľké množstvo vodnej pary. Od okamihu začatia plnenia paliva až do štartu raketoplánu museli okrem nevyhnutných pracovníkov všetky osoby opustiť rizikovú oblasť.

Pre prípad havárie bol odpaľovací komplex vybavený núdzovým výťahovým systémom na rýchlu evakuáciu osôb do bezpečia. Pri opúšťaní raketoplánu sa posádka mala presunúť do núdzového výťahu, ktorý by klesol na povrch rýchlosťou až do 60 míľ za hodinu (96 km/h). Bol to kôš na lane, ktorý klesal pod strmým uhlom preč od miesta štartu. Na povrchu by posádka nastúpila do upraveného obrneného vozidla M113 a presunula sa k trojuholníkovej pristávacej ploche pre helikoptéry umiestnenej niekoľko stoviek stôp od rampy, odkiaľ by odletela do bezpečia. Keďže bezpečnostné pravidlá NASA vyžadovali, aby bol všetok personál mimo rampy, bola by posádka počas takejto evakuácie odkázaná na seba.

Program Constellation

S ukončením používania raketoplánov v roku 2011 plánovala NASA prispôsobiť dve štartovacie rampy pre pilotovanú raketu Ares I (predtým CLV – Crew Launch Vehicle) a nepilotovanú raketu Ares V (predtým CaLV – Cargo Launch Vehicle), ktoré mali lietať v rámci programu Constellation. Program Constellation bol ale v roku 2010 zrušený, s ním aj rakety Ares I a Ares V a niektoré úpravy rámp 39A a 39B. Na nasledujúcich riadkoch je popísaný pôvodný plán programu Constellation.

LC-39B

Štart skúšobného letu Ares I-X z rampy LC-39B, 28. október 2009

Aby sa dodržal časový plán štartov raketoplánov a aby sa mohli začať testy novej rakety Ares I, ukončila NASA dňa 1. januára 2007 prevádzku štartovacej rampy LC-39B, na ktorej sa uskutočnil posledný nočný štart misie STS-116 dňa 10. decembra 2006. Po prebudovaní rampy využívanej na štart raketoplánov na rampu prispôsobenú programu Constellation, sa rampa udržiavala v zálohe pre nadchádzajúcu misiu STS-125 k Hubblovmu vesmírnemu ďalekohľadu. Dôvod bol z časti ten, že rampa neumožňovala súčasný štart záchrannej misie (STS-3xx) z rampy LC-39A, a tiež ten, že určený orbiter Atlantis by nemal ten istý uhol sklonu dráhy ako Medzinárodná vesmírna stanica. Medzi misiami STS-116 a STS-125 sa na rampe LC-39B začala prestavba pre raketu Ares I postavením od troch alebo štyroch nových výškových osvetľovacích stožiarov, ktoré používajú štartovacie rampy pre rakety Atlas V a Delta IV na Cape Canaveral.

Hlavné obdobie obnovy však malo začať až po misii STS-125. Počas tejto fázy mala byť konštrukcia RSS odstránená a plošina MLP mala byť použitá na štart v spojení s letom Ares I. Ares I bola trojstupňová raketa, ktorej prvý stupeň mal byť tvorený päťsegmentovým motorom Solid Rocket Booster na pevné palivo. V období premeny sa NASA mala zbaviť obslužnej konštrukcie FSS na rampe LC-39B, a tým mala pretvoriť návrh rampy po prvýkrát od roku 1977. V tom istom čase sa mali postaviť dve nové plošiny MLP, ktoré mali byť určené pre raketu Ares I s jej spojovacou vežou, ale NASA mala povoliť používanie transportéru Crawler. Nová veža, vzhľadom rovnaká ako veža Saturnu V, mala mať iba dve pohyblivé ruky; jednu pre posádku a jednu pre servisný modul Orion. Dvojica zberných uzáverov, ktoré mali rovnakú funkciu ako uzávery na orbiteri raketoplánu, mali byť použité na doplnenie paliva, odsávanie a odvetrávanie tekutého vodíka (LH2) a tekutého kyslíka (LOX) pre druhý stupeň rakety Ares I. Nový únikový systém mal nahradiť existujúci systém spojovacieho lana. Tento systém mal spojiť štartovaciu vežu s novým opevneným bunkrom umiestneným 1 000 metrov od rampy (nevyhnutnosť v prípade pohotovosti). Jediné budovy, ktoré mali zostať z éry raketoplánov, mali byť nádrž na kvapalný vodík, nádrž na kvapalný kyslík a vodná nádrž. Rampa neskôr mala podstúpiť doplňujúce zmeny, hlavne doplnenie úložných kapacít.

LC-39A

Tak ako prvých 24 letov raketoplánu, tak aj posledné misie raketoplánu štartovali výlučne z rampy LC-39A. Po ukončení programu Space Shuttle mala byť rampa deaktivovaná. Aj z tejto rampy mala byť odstránená nepohyblivá obslužná konštrukcia (FSS) a otočná obslužná konštrukcia (RSS). Dôvodom bola potreba uvoľnenia priestoru pre „čistú“ rampu, ktorá mala byť potrebná pre ESAS. LC-39A mala byť primárne použitá ako štartovacia rampa pre raketu Ares V. Z tohto dôvodu mala podstúpiť určité zmeny ako prispôsobenie skladovacích priestorov pre extra tekutý vodík (LH2) a tekutý kyslík (LOX). Kvôli „in-line“ návrhu rakety Ares V mali podstúpiť tri existujúce plošiny MLP (z čias Apolla, neskôr zmenených pre raketoplán) dôležitú generálnu opravu, aby sa prispôsobili rakete Ares V a jej spojovacej štartovacej veži. Hoci mala byť rampa primárne použitá pre lety rakety Ares V, LC-39A mala umožniť aj štarty Ares I v prípade poškodenia LC-39B.

Iné zmeny

Montážna hala (VAB) podstupovala zmeny, aby sa prispôsobila súbežným montážam a kontrole operácií ako pre raketoplán, tak pre raketu Ares I. Potom mala VAB podstúpiť ďalšie zmeny umožňujúce montovať Ares I a Ares V. Bolo aj možnosťou, že NASA postaví rampu LC-39C, ktorá síce bola naplánovaná, ale nikdy nebola postavená. Neboli o nej zmienky ani v hláseniach ESAS. Táto rampa mohla byť použitá hlavne pre misie na Mars, pri potrebe viac ako jednej rakety Ares V pre štart plavidla určeného na Mars.

Súčasné využitie

Pohľad na štartovací komplex 39A po prevzatí spoločnosťou SpaceX, 20. júl 2016

LC-39A

Po ukončení programu Space Shuttle prevzala rampu spoločnosť SpaceX, ktorá začala s jej prestavbou pre štarty rakiet Falcon 9 a Falcon Heavy. Súčasťou prestavby bola aj postupná demontáž otočnej obslužnej konštrukcie RSS pre raketoplány. Po nehode Falconu 9 na neďalekej rampe SLC-40 bola prestavba urýchlená a prvý štart Falconu 9 z LC-39A sa uskutočnil 19. februára 2017 o 14:39:00 UTC. Falcon pri svojom prvom lete z LC-39A vyniesol zásobovaciu loď Dragon k ISS. Po dokončení opráv SLC-40 bola LC-39A upravená pre štarty Falconu Heavy a Falconu 9 s pilotovanou loďou Crew Dragon.

Pozri aj

• Kennedyho vesmírne stredisko
• Zoznam štartovacích rámp na Cape Canaveral a ostrove Merritt

Iné projekty

Commons

• Commons ponúka multimediálne súbory na tému Štartovací komplex 39 v Kennedy Space Center

Externé odkazy

• Launch Complex 39 Archivované 2008-05-09 na Wayback Machine (po anglicky)
• Stránka KSC o Štartovacom komplexe 39 Archivované 2018-06-19 na Wayback Machine (po anglicky)
• Cape Canaveral LC39A na Encyclopedia Astronautica (po anglicky)

Kozmonautický portál