Elegantní stroje tiše svištící krajinou neuvěřitelnou rychlostí, jako ozvěny přívětivé budoucnosti, ve kterou jsme mnozí kdysi věřili. To je maglev. Transportní systém, jehož vozy létají magnetickou levitací v těsné vzdálenosti několika milimetrů nad vodícím povrchem. Maglevy jsou spíš letadla bez křídel, než vlaky bez kol, poháněná elektromagnetickou energií. Dosavadní rychlostní rekord v této technologii pochází z Japonska, kde v roce 2003 souprava maglevu dosáhla rychlosti 581 km/h. Maglevy mají ve srovnání s vlaky i s letadly některé nezanedbatelné výhody a magnetické levitační transportní systémy se pomalu rozšiřují po zeměkouli. Co kdybychom ale tuhle technologii použili k dopravě na nízkou oběžnou dráhu?

 

Zní to dost divoce, ale jeden ze spoluautorů konceptu supravodivého maglevu James Powell a inženýr vesmírných technologií George Maise právě na tomhle pracují. S použitím filozofie maglevu vyvíjejí technologii StarTram, která by měla fungovat jako elektromagnetický katapult (mass driver), vystřelující do vesmíru náklad i pasažéry. Takové elektromagnetické katapulty se úplně běžně objevují ve vizích science fiction, ale v reálném světě zatím neběží ani jediný.

 

Powell a Maise navrhli hned dva různé modely. Technologie Generation 1 zahrnující pouze nákladní dopravu, by stála kolem 20 miliard dolarů a v provozu by mohla být za 10 až 20 let. Verze s přepravou pasažérů Generation 2 by přišla asi na 60 miliard dolarů, tedy i tak výrazně méně než stavba ISS nebo program raketoplánů a hotová by byla asi za 20 až 30 let. Tunel nákladní varianty by mohl vyúsťovat podél svahu nějaké vhodné hory, zatímco verze pro osobní dopravu by vyžadovala ještě další podpůrné konstrukce. V systému Generation 2 by dráha pro speciálně upravené maglevy v délce přibližně 1000 až 1500 km na svém konci stoupala do výšky kolem 20 kilometrů, přičemž by i ji samotnou držela ve vzduchu magnetická levitace. Celá dráha by vedla v podtlakovém tunelu se soustavou ventilů pro odvod stlačeného vzduchu a magnetohydrodynamických vývěv, které by udržovaly prostředí odpovídající pozemské atmosféře ve výšce 75 km. Takový tunel by měl zabránit šíření rázových vln, vytvářených nadzvukovými rychlostmi odpalovaných maglevů (až kolem 9 km/s). Po vypuštění z takové dráhy by maglevy měly pohodlně dosáhnout nízkou oběžnou dráhu kolem Země. Jestli se to povede, tak to bude fascinující podívaná.

 

Každému mu je asi na první pohled jasné, že vystřelovat maglevy do vesmíru nebude jen tak. Podle Powella a Maizeho to ale rozhodně stojí přinejmenším za úvahu. Kosmický program lidstva se trestuhodně vleče, na nic nejsou peníze a za současné geopolitické situace se to určitě výrazně nezlepší. Nicméně, technologie vesmírných maglevů StarTram počítá s již známými technologiemi a páni vývojáři se dušují, že projekt je komerčně proveditelný. Pokud by se potvrdily jejich předpovědi, tak budou schopni vynášet na nízkou oběžnou dráhu kilogram nákladu za fantastických 50 dolarů. To je asi dvěstěkrát levněji, než za kolik to teď dovedou nosné rakety. Ještě fantastičtější jsou částky, za které ve StarTramu plánují posílat na oběžnou dráhu lidské pasažéry. Lístek na ISS teď stojí kolem 20 milionů dolarů, Powell a Maise to chtějí zvládnout za zhruba 5 tisíc dolarů.

 

Co optimističtí vývojáři vlastně považují za největší výzvu, které budou čelit? Prý hlavně předělání existující a fungující zařízení pro konstrukce o daleko větším měřítku. Technologie maglevu je sama o sobě pro zamýšlený účel prý více než dostačující. Stačí jenom rozjet maglevy zhruba 50krát rychleji, než jak jezdí dnes, což by neměl být kritický problém. Potvrzují to i lidé ze Sandia National Laboratories, kteří si proklepli projekt StarTramu a nenašli žádný osudný zádrhel.

 

Zdá se, že by elektromagnetický katapult mohl fungovat, rozhodně by ale nebyl zadarmo a jeho vybudování by hodně bolelo. Proč bychom to tedy měli podstoupit? Vývojáři StarTramu se ohánějí řadou argumentů, kvůli nimž by bylo fajn mít vesmírný maglev v provozu. S touto technologií by prý bylo možné dostat na oběžnou dráhu milion tun nákladu za desetiletí, což by nám umožnilo rozjet vesmírný průmysl, významně rozmnožit počet nejrůznějších satelitů, vybudovat fungující obranu proti asteroidům, zahájit těžbu na blízkých kosmických tělesech a také se konečně pustit do kolonizace blízkého vesmírného prostoru.

 

Maglev systém StarTram počítá s dvěma verzemi. Gen – 1 je ta jednodušší, určena jenom pro transport nákladu na oběžnou dráhu okolo Země bez lidské posádky pomocí přepravných kosmických lodí na jedno použití. Navrhované parametry Gen-1

	Navrhovaná hodnota	Možný rozsah pro daný design
Průměr nákladní kosmické lodě	2 m	od 1,5 do 2,5 m
Průměr tunelu	3 m
Délka nákladní kosmické lodě	13 m	10 - 15 m
Hmotnost celková	40 tun	30 - 50 tun
Hmotnost nákladu	35 tun	25 - 45 tun
Zrychlení (nás. tíh. zrych. g)	30 g	20 - 50 g
Start. rychlost u ústí tunelu	8,78 km/s	8 – 10 km/s
Úhel dráhy při startu	10 °	10 – 15 °
Nadm. výška staru (ústí tunelu)	6 km	4 – 8 km
Délka tunelu	cca 130 km	100 – 150 km
Rychlost lodě ve výšce 30 km n.m.	8 km/s	7 – 10 km/s
Spotřeba el. enegie na 1 start	1 540 GJ	1000 – 3000 GJ
Čas potřebný pro zrychlení	30 sekund	od 20 s
Frekvence startů	1 start/10 dnů	1 start za 5 – 20 dnů
Hmotnost nákladu transportovaného na oběžnou dráhu za rok	128 tisíc tun	50 – 300 tisíc tun

Předpokládané náklady na projekt nákladní verze Gen-1 systému StarTram
Celkové náklady na vybudování: cca 20 miliard USD
Celkové náklady na 1 start: 980 tisíc USD
Cena transportu 1 kg nákladu na oběžnou dráhu při uvedené frekvenci startů: 50 USD

Tunel pro Gen-1 by měl využívat přirozenou topografii terénu, tedy dostatečně vysoké štíty s vhodným sklonem. Navrhovatelé z John Hopkins Applied Physics Laboratory uvažují o aljašské hoře Mt. St. Elias, sopce Ključevskaja na Kamčatce, čínském štítu Gongga nebo o převýšení grónského ledovce.

VIDEO: Princip Maglevu

Prameny:  Gizmag 9.3. 2012, StarTram.com, Wikipedia (Maglev, StarTram).