SLS agentury NASA je opět na dobré cestě, alespoň to tak vypadá. Kosmická agentura vyřešila problém, kvůli kterému musela podruhé odložit start mise Artemis II, prvního pilotovaného letu programu, jehož cílem je návrat lidstva na Měsíc.
Raketa vysoká 98 metrů, tedy vyšší než Socha Svobody s podstavcem, měla odstartovat v pátek 6. března a NASA byla optimistická po úspěšné mokré generální zkoušce (WDR, 48hodinová generální zkouška, která kopíruje téměř celý proces vedoucí ke startu, s výjimkou závěrečného zážehu motorů) 21. února, což se jí nepodařilo na začátku měsíce, kdy stála před prvním ze tří plánovaných startovacích oken.
Problémem, kvůli kterému v únoru nevyužila možnosti startu, byl únik vodíku, který je ve vesmírných programech starým známým jevem. Kapalný vodík je sice velmi účinné palivo, ale je také velmi obtížné s ním manipulovat: snadno uniká přes těsnění, rychle se vypařuje a je také vysoce hořlavý. Jakýkoli únik, i ten nejmenší, si z bezpečnostních důvodů vynutí zastavení odpočítávání.
Při posledním WDR k tomuto úniku nedošlo, ale o den později pozemní posádka zjistila, že není schopna zajistit cirkulaci helia do horního stupně rakety. Helium v tomto kontextu není palivo, ale inertní plyn, který se používá k natlakování palivových nádrží a potrubí, k proplachování potrubí a k zajištění toho, aby pohonné systémy pracovaly při správném tlaku během různých fází startu.
Protože se problém nepodařilo vyřešit na rampě, musel být SLS znovu přesunut ze startovací rampy 39B do obrovské budovy VAB (Vehicle Assembly Building) v Kennedyho vesmírném středisku na Floridě, ikonické stavby vysoké více než 160 metrů, která byla využívána v éře programu Apollo a raketoplánů. Oprava byla možná pouze v tomto zařízení. Na rozdíl od přípojek k centrálnímu stupni, které lze upevnit na rampě pomocí mobilních plošin, musí být pupeční vedení k hornímu stupni upevněno uvnitř VAB, kde je k dispozici plný přístup k raketě a jejím rozhraním s mobilní servisní věží.
Do 25. února se SLS vrátila do VAB. Od tohoto okamžiku strávili technici NASA přibližně týden odstraňováním problému. Inspekce zjistily, že zdrojem anomálie je těsnění na rychlospojce, zařízení, kterým proudí helium z pozemních systémů do rakety. Toto těsnění se posunulo ze své polohy a blokovalo potrubí, čímž bránilo normálnímu průtoku plynu.
„Tým odstranil rychlospojku, znovu sestavil systém a začal ověřovat opravy horního stupně tím, že mechanismem pouštěl snížený průtok helia, aby se ujistil, že problém byl vyřešen. Inženýři vyhodnocují, co způsobilo uvolnění těsnění, aby se problém neopakoval,“ uvedla NASA v nedávné aktualizaci.
Zdroj: Youtube.com
Takové rychlospojky jsou kritickým prvkem každé moderní rakety. Musí zajistit dokonalé utěsnění, když je vozidlo na rampě, umožnit průtok kryogenních paliv a stlačených plynů a zároveň se čistě a bezpečně oddělit při startu. Malá chyba v těsnění může mít za následek netěsnosti, zablokování nebo chybné údaje o tlaku, což může vést k zastavení startu.
Podle současného plánu by SLS a kosmická loď Orion měly zůstat ve VAB do konce tohoto měsíce, přičemž třetí startovací okno začne 1. dubna. Uvnitř VAB technici dokončí několik dalších úkolů, aby raketu „osvěžili“ na dalších šest plánovaných startů. Kromě 1. dubna budou další startovací okna 3. až 6. dubna a 30. dubna, pokud to počasí a technické podmínky dovolí.
Práce budou zahrnovat aktivaci nové sady baterií systému ukončení letu (Flight Termination System, FTS), bezpečnostního systému rakety, který by sloužil k odpálení SLS, pokud by se během startu odchýlila od své trajektorie a představovala riziko pro obydlené oblasti. Tento systém je povinný pro starty z pobřeží USA a podléhá přísným požadavkům na certifikaci a životnost baterií.
Týmy také vymění letové baterie ve středním stupni, horním stupni a urychlovacích modulech na tuhé palivo a dobijí systém přerušení startu kosmické lodi Orion, uvedla NASA. Ve spodní části rakety bude vyměněno těsnění v přívodním potrubí kapalného kyslíku středního stupně, což je další preventivní opatření, které má minimalizovat riziko úniku během doplňování paliva.
Kromě těchto viditelných úkolů bude čas ve VAB využit ke kontrole senzorů, aktualizaci letového a pozemního softwaru a k opětovnému ověření komunikačních a telemetrických systémů, které umožňují sledování rakety a modulu v reálném čase. Každé zpoždění přináší další práci: existují součásti s certifikovaným datem použitelnosti (například některé baterie nebo pyrotechnické náplně), které musí být vyměněny, pokud je překročena rezerva schválená orgány pro bezpečnost letu.
Co přesně je Artemis II a proč na něm tolik záleží?
Artemis II je první pilotovanou misí programu Artemis, s jehož pomocí chce NASA dopravit lidi zpět na Měsíc a později i na Mars. Jestliže Artemis I byla jakýmsi „testovacím letem bez pasažérů“ pro SLS a kapsli Orion, Artemis II bude prvním testem s astronauty na palubě. Jejím hlavním cílem není přistát na Měsíci, ale prokázat, že všechny systémy podpory života, navigace a komunikace fungují správně se skutečnou posádkou na cestě kolem Měsíce.
Mise bude podle plánu trvat přibližně 10 dní. Po startu z Floridy vynese SLS Orion a jeho evropský servisní modul na počáteční oběžnou dráhu Země. Translunární vstřikovací manévr pak vyšle kosmickou loď směrem k Měsíci, kde poletí několik tisíc kilometrů nad povrchem, než se vrátí na Zemi a přistane v Tichém oceánu. Jedná se o podobný profil letu jako u historické mise Apollo 8, ale s technologií 21. století.
Posádku budou tvořit čtyři astronauti: Reid Wiseman (velitel, NASA), Victor Glover (pilot, NASA), Christina Kochová (specialista mise, NASA) a Jeremy Hansen (specialista mise, Kanadská kosmická agentura). Bude to poprvé, kdy se mise na Měsíc zúčastní žena a černoch, a také první lunární let kanadského astronauta, což je odrazem mezinárodního charakteru programu Artemis.
Během letu bude posádka testovat systémy podpory života Orionu – zodpovědné za udržování tlaku, teploty, zásobování kyslíkem a odstraňování oxidu uhličitého – a také komunikační postupy s řídicími orgány mise a orientační manévry kosmické lodi. V reálných podmínkách, které nelze plně reprodukovat na pozemních simulátorech, se bude rovněž posuzovat pohodlí a ergonomie interiéru kapsle.
Raketa SLS a kosmická loď Orion, dědic a nástupce raketoplánu
Space Launch System (SLS) je nejvýkonnější raketou, kterou NASA postavila od dob Saturnu V z éry Apolla. Ve své současné konfiguraci, známé jako Block 1, kombinuje centrální stupeň se čtyřmi motory RS-25 – odvozenými od motorů používaných na raketoplánu Space Shuttle – a dva boční boostery na tuhé palivo, rovněž založené na motorech používaných na raketoplánu. Toto opětovné použití osvědčených technologií mělo snížit technická rizika, i když se nevyhnulo překročení nákladů a zpoždění.
V číslech může SLS Block 1 vynést na trajektorii k Měsíci přibližně 27 tun, což je dostatečné množství pro vynesení modulu Orion a jeho servisního modulu. Budoucí verze, jako SLS Block 1B a Block 2, budou obsahovat výkonnější horní stupeň a vylepšení urychlovacích motorů s cílem zvýšit kapacitu užitečného zatížení a umožnit ambicióznější mise, jako je vyslání habitatových modulů nebo těžkého nákladu na oběžnou dráhu Měsíce.
Kosmická loď Orion je koncepčním nástupcem modulů Apollo, ale s moderními systémy. Skládá se z modulu pro posádku postaveného společností Lockheed Martin a servisního modulu postaveného Evropskou kosmickou agenturou (ESA). V druhém z nich jsou umístěny solární panely, palivové nádrže a hlavní a manévrovací motory. Orion je navržen tak, aby mohl dopravit až čtyři astronauty na několikatýdenní mise za nízkou oběžnou dráhu Země, což dnes žádná jiná operační pilotovaná kosmická loď nedokáže.
Jedním z nejdůležitějších prvků Orionu je systém přerušení startu (LAS), věž s motory na tuhé palivo umístěná v horní části modulu. V případě nouzové situace během několika prvních minut po startu lze tento systém zažehnout a rychle přemístit kapsli od rakety do bezpečí. Baterie tohoto systému, které budou rovněž kontrolovány a dobíjeny ve VAB, musí být v perfektním stavu, aby mise dostala zelenou.
Zpoždění, restrukturalizace a nová cestovní mapa
Postupná zpoždění programu Artemis – jak ve vývoji SLS a Orionu, tak i systémů pro přistání na Měsíci a související infrastruktury – vedla NASA k oznámení restrukturalizace harmonogramu a cíle dosáhnout roční kadence letů. Agentura uznala, že původní harmonogramy byly příliš optimistické, zejména pokud jde o přípravu komerčních lunárních modulů a výstavbu lunární stanice Gateway.
V tomto novém scénáři byl Artemis III přesunut na rok 2027 a zaměří se na testování schopnosti Orionu připojit se na nízké oběžné dráze Země k lunárnímu modulu vyrobenému společností SpaceX nebo Blue Origin, což jsou dva dodavatelé vybraní pro vývoj systémů přistání s lidskou posádkou (HLS). Návrat člověka na povrch Měsíce, původně plánovaný na tuto misi v roce 2028, se uskuteční ve stejném roce, ale s lodí Artemis IV, která se bude opírat i o první funkční prvky stanice Gateway.
Společnost SpaceX pracuje na upravené verzi své rakety a kosmické lodi Starship, která by měla sloužit jako lunární modul, zatímco Blue Origin vede průmyslové konsorcium, které vyvíjí vlastní systém pro sestup a výstup na měsíční povrch. Oba projekty jsou technicky velmi složité a musí mimo jiné prokázat, že mohou doplňovat palivo na oběžné dráze, fungovat autonomně a bezpečně se připojit k Orionu.
NASA se zase snaží vyvážit politický a mediální tlak na „co nejrychlejší návrat na Měsíc“ s potřebou zachovat velké bezpečnostní rezervy. Každé zpoždění zvyšuje náklady a podněcuje kritiku programu, ale také umožňuje identifikovat a napravit poruchy, které by se jinak mohly projevit za letu. Zkušenosti s Artemisem I a jeho vlastními neúspěšnými pokusy o start – podařilo se mu odstartovataž při čtvrtém –posílily myšlenku, že trpělivost je součástí ceny pilotovaného kosmického výzkumu.
Z Měsíce na Mars: dlouhý horizont Artemis
Kromě konkrétních termínů je program Artemis ústředním bodem strategie NASA pro výzkum Sluneční soustavy lidmi v příštích desetiletích. Jeho smyslem není zopakovat mise Apollo jako symbolické gesto, ale vytvořit trvalou přítomnost na oběžné dráze Měsíce a na jeho povrchu, která bude sloužit jako zkušební základna pro technologie a postupy, jež budou jednou využity při cestách na Mars.
Tyto technologie zahrnují dlouhodobé systémy podpory života, využití zdrojů na místě (např. získávání vody z měsíčního ledu pro kyslík a palivo), ochranu před kosmickým a slunečním zářením a konstrukci stanovišť schopných vydržet dlouhou dobu bez zásobování ze Země. Každá mise Artemis poskytne údaje a odborné znalosti v jedné z těchto oblastí.
Současně NASA spolupracuje s mezinárodními partnery – například s ESA, Kanadskou kosmickou agenturou (CSA) a Japonskou agenturou pro výzkum vesmíru (JAXA) – a soukromými společnostmi na sdílení nákladů a schopností. Účast Kanady na projektu Artemis II je například spojena s jejím příspěvkem na robotické rameno Canadarm3 pro stanici Gateway, zatímco Evropa přispívá servisním modulem Orion a moduly pro budoucí lunární stanici.
Díky tomu všemu je úspěch programu Artemis II více než pouhým „zkušebním letem“: jde o ověření základní architektury, na níž bude postaven zbytek programu. Pokud SLS, Orion a pozemní systémy prokáží, že mohou spolehlivě fungovat s posádkou na palubě, bude se NASA moci soustředit na další velkou výzvu: opětovné přistání lidských bot na měsíčním regolitu a v dlouhodobějším horizontu přípravu na skok na Mars.
Program pod drobnohledem
Cesta k tomuto bodu nebyla snadná. SLS a Orion byly kritizovány za vysoké náklady a tradiční model zadávání zakázek – založený na velkých smlouvách s pevnou cenou s několika dodavateli -, který kontrastuje s agilnějším a konkurenčním přístupem, který NASA přijala pro jiné programy, jako je komerční posádka a nákladní doprava na Mezinárodní vesmírnou stanici. Zprávy nezávislých agentur, jako je americký Úřad pro vládní odpovědnost (GAO), poukazují na překročení nákladů v řádu miliard dolarů a kumulativní zpoždění v řádu několika let.
NASA tvrdí, že navzdory těmto problémům poskytují SLS a Orion jedinečné možnosti pro pilotované lety za nízkou oběžnou dráhu Země a že zkušenosti získané při jejich vývoji budou cenné pro budoucí projekty. Agentura zároveň zavádí změny v řízení programu Artemis, aby zvýšila transparentnost, lépe kontrolovala rizika a více využila konkurence mezi soukromými společnostmi v prvcích, jako jsou lunární moduly nebo lunární logistika.
V této souvislosti je každý technický průlom – jako je vyřešení problému úniku vodíku nebo toku helia – malým krokem v projektu obrovské složitosti, kde do sebe musí dokonale zapadat tisíce dílků. Pokud vše půjde podle plánu a SLS nakonec odstartuje v dubnovém termínu, bude Artemis II znamenat začátek nové éry pilotovaných letů za oběžnou dráhu Země, více než půl století po poslední misi Apollo.
FAJNTIP.cz|
SvětFormule.cz|
Aktuálně.cz - Sport|
MMAMAG.cz|
Dotekomanie.cz|
Techzpravy.cz|
Žena.cz|
Umíme poradit|
Trendy svět|
V Telce|
