Odpočítávání na zkoušku: Artemis II prošla klíčovým testem před letem k Měsíci

Odpočítávání na zkoušku: Artemis II prošla klíčovým testem před letem k Měsíci

Zdroj obrázku: Delpixel / Shutterstock.com

NASA na Floridě dokončuje přípravy na misi Artemis II a provedla zásadní test, který má ověřit všechny předstartovní postupy. Tento test, známá jako Wet Dress Rehearsal (WDR), téměř v plném rozsahu reprodukuje okamžiky před startem, aby byla zajištěna bezpečnost a plná funkčnost rakety Space Launch System (SLS) i kosmické lodi Orion.


WDR je v praxi „suchá jízda“ startovního dne: kryogenní palivové nádrže jsou naplněny, řídicí systémy jsou aktivovány, pozemní týmy jsou koordinovány a kompletní odpočítávání probíhá až několik sekund před skutečným startem. Jediný rozdíl je v tom, že na závěr nejsou spuštěny hlavní motory. Tento typ testu umožňuje odhalit netěsnosti, poruchy ventilů, chyby softwaru nebo problémy s koordinací mezi týmy dříve, než je riskována pilotovaná mise.

Mise byla původně naplánována na začátek února, ale technické problémy zjištěné během prvního testu si vyžádaly tuto druhou kontrolu, aby byla zajištěna plná připravenost k misi. Příčinou této změny harmonogramu byl únik kapalného vodíku v přívodním potrubí rakety a několik technických problémů v kosmické lodi a pozemních systémech. NASA se poté rozhodla provést úpravy těsnění, revizi ventilačního systému a aktualizaci některých částí řídicího softwaru před opakováním testu.

Technické podrobnosti testu

Během tohoto nového testu plánují odborníci simulovat celé odpočítávání, s výjimkou startu kosmické lodi Orion. Cílem je reprodukovat skutečné podmínky v den startu, včetně komunikace mezi Kennedyho vesmírným střediskem, střediskem řízení mise v Houstonu a dalšími podpůrnými středisky.

Související článek

NASA chce satelity u Měsíce. Vědci varují: Většina tam dlouho nevydrží
NASA chce satelity u Měsíce. Vědci varují: Většina tam dlouho nevydrží

Lidstvo proměnilo blízký vesmír v satelitní dálnici. Od prvních vědeckých misí až po telekomunikační konstelace tisíců zařízení - umělé objekty na oběžné dráze plní tak rozmanité funkce, jako je propojování telefonů, navádění letadel, sledování počasí nebo mapování lesů.

Za tímto účelem je raketa SLS (Space Launch System), která je zodpovědná za vypuštění lodi Artemis II, naplněna přibližně 2 650 000 litry kryogenní pohonné hmoty, což je směs kapalného kyslíku (LOX) a kapalného vodíku (LH2) skladovaná při extrémně nízkých teplotách (pod -180 °C). Vodík, ačkoli je jako palivo velmi účinný, je velmi malá molekula, kterou je obtížné zadržet, což vysvětluje, proč jsou úniky jedním z nejčastějších problémů tohoto typu raket.

Souběžně s tím týmy kontrolují systémy kosmické lodi a rakety: kontrolují se nabití letových baterií, palubní počítače, navigační a naváděcí systémy, mechanismy přetlakování nádrží a neporušenost mobilní startovací věže. Testují se také nouzové postupy, například rychlá evakuace posádky pomocí únikového systému na rampě, ačkoli při tomto konkrétním testu nejsou astronauti na palubě.

Dalším klíčovým aspektem WDR je ověření automatické sekvence odpočítávání. V posledních minutách před startem počítač sleduje stovky parametrů (tlaky, teploty, hladiny paliva, stav ventilů a senzorů) a může nařídit přerušení odpočítávání, pokud zjistí nějaké anomálie. Testování této logiky v co nejrealističtějším prostředí je nezbytné, aby se předešlo zbytečným přerušením nebo, ještě hůře, startům se skrytou poruchou.

Mise Artemis II: Desetidenní cesta kolem Měsíce

Artemis II bude první pilotovanou misí programu Artemis a první cestou astronauta za nízkou oběžnou dráhu Země od mise Apollo 17 v roce 1972. Jejím hlavním cílem není přistání na Měsíci, ale letové testování všech pilotovaných systémů Orionu a demonstrace, že NASA je připravena vyslat lidi zpět na povrch Měsíce při misi Artemis III.

Mise bude trvat přibližně 10 dní. Po startu se kosmická loď Orion oddělí od SLS a provede řadu manévrů, aby opustila oběžnou dráhu Země a zamířila k Měsíci. Plánovaná trajektorie je dráha s volným návratem: kosmická loď proletí za Měsíc a využije jeho gravitace k „otočení“ a návratu na Zemi bez nutnosti dalších velkých zážehů motorů. Tento typ trajektorie, který byl použit již při misích Apollo, nabízí další úroveň bezpečnosti, protože samotná orbitální mechanika zaručuje návrat i v případě určitých poruch pohonu.

Během cesty bude posádka hodnotit funkčnost systémů podpory života (kyslík, odvod oxidu uhličitého, regulace teploty a vlhkosti), ergonomii kabiny, komunikaci se Zemí a ochranu před kosmickým zářením, které je mimo magnetický štít Země intenzivnější. Bude také testovat manuální navigační postupy a shromažďovat lékařské údaje, aby lépe pochopila, jak na astronauty působí několikadenní cesta za nízkou oběžnou dráhu Země.

Na konci mise se Orion vrátí do zemské atmosféry rychlostí přibližně 40 000 km/h, což je podobná rychlost, jakou budou mít budoucí přistávací mise na Měsíci. Tepelný štít kosmické lodi, největší, jaký kdy byl pro pilotovanou kosmickou loď postaven, bude muset odolávat teplotám až 2 800 °C. Přistání je plánováno v Tichém oceánu, kde týmy NASA a amerického námořnictva vyzvednou modul a posádku.

Posádka: Čtyři astronauti na historickou cestu

Posádku vybranou pro tuto historickou cestu na Měsíc tvoří čtyři astronauti: Reid Wiseman, Christina Kochová a Victor Glover ze Spojených států a Jeremy Hansen z Kanady. Byli vybráni jednak kvůli svým předchozím zkušenostem, jednak proto, aby odráželi přání NASA a Kanadské kosmické agentury (CSA) ohledně větší rozmanitost v průzkumných misích.

  • Reid Wiseman (velitel mise) je astronaut NASA a bývalý zkušební pilot amerického námořnictva. V roce 2014 letěl na Mezinárodní vesmírnou stanici (ISS) a v rámci sboru astronautů zastával vedoucí funkce. Jako velitel bude zodpovědný za celkovou bezpečnost mise a koordinaci posádky.
  • Victor Glover (pilot) byl prvním afroamerickým astronautem, který dlouhodobě sloužil na ISS během mise Crew-1 společnosti SpaceX. Je pilotem letectva a bude mít na starosti manévry kosmické lodi a dohled nad letovými systémy.
  • Christina Kochová (specialista mise) je držitelkou ženského rekordu v nejdelším nepřetržitém pobytu ve vesmíru, v letech 2019 až 2020 strávila na palubě ISS 328 dní. Zúčastnila se také prvního čistě ženského výstupu do vesmíru. Na misi Artemis II bude dohlížet na experimenty, systémy podpory života a komunikaci.
  • Jeremy Hansen (specialista mise) je astronautem Kanadské kosmické agentury a bude prvním neamerickým astronautem, který se vydá na cestu za nízkou oběžnou dráhu Země. Jeho přítomnost je součástí dohody o partnerství mezi NASA a Kanadou, která zahrnuje také kanadský příspěvek na budoucí lunární orbitální stanici Gateway.

V týdnech předcházejících startu zůstanou tito odborníci před expedicí v preventivní karanténě, aby se minimalizovalo případné riziko onemocnění. Tento protokol, zděděný z programu Apollo a používaný také při misích raketoplánů Space Shuttle a letech na ISS, snižuje pravděpodobnost, že nachlazení, chřipka nebo jiná virová infekce ohrozí misi nebo ovlivní výkonnost posádky v prostředí, kde je lékařská péče omezená.

Úloha rakety SLS a kosmické lodi Orion

Space Launch System je nejvýkonnější raketou vyvinutou NASA od dob Saturnu V programu Apollo. Ve své konfiguraci pro raketu Artemis II, známé jako Block 1, kombinuje dva boční boostery na pevné palivo (odvozené od těch, které se používají na raketoplánech Space Shuttle) s centrálním stupněm poháněným čtyřmi opakovaně používanými motory RS-25 a kryogenním horním stupněm (ICPS), který zajišťuje konečný tah k Měsíci.

Kosmická loď Orion se skládá z modulu pro posádku (kapsle s astronauty) a evropského servisního modulu (ESM), který postavila Evropská kosmická agentura (ESA). ESM zajišťuje elektrickou energii ze solárních panelů, tepelnou kontrolu, vodu, kyslík a pohon pro manévry v hlubokém vesmíru. Tato mezinárodní spolupráce je klíčovou součástí programu Artemis a zajišťuje evropskou účast na budoucích lunárních misích.

Před misí Artemis II již NASA testovala sestavu SLS-Orion při misi Artemis I, bezpilotním letu, který odstartoval v listopadu 2022. Orion dokončil vzdálený oblet Měsíce a úspěšně se vrátil na Zemi, čímž prokázal schopnost systému pracovat v měsíčním prostředí. Přítomnost posádky však přináší nové požadavky na bezpečnost a redundanci, které je nyní třeba ověřit pomocí testů, jako je WDR.

Klíčový krok v programu Artemis

Výsledek této zkoušky bude rozhodující pro potvrzení proveditelnosti startu, což představuje klíčový krok v programu Artemis a v plánech průzkumu Měsíce na příští desetiletí. Artemis II je mezistupněm mezi zkušebním letem bez posádky (Artemis I) a první přistávací misí na Měsíci (Artemis III), která je naplánována na konec tohoto desetiletí, pokud bude dodržen harmonogram.

Program Artemis sleduje několik strategických cílů:

  • Vrátit se na Měsíc trvale, nikoliv jen jednorázově jako v případě programu Apollo. To zahrnuje vybudování orbitální stanice Gateway a infrastruktury na povrchu Měsíce.
  • Vývoj technologií pro život a práci na jiném nebeském tělese: těžba místních zdrojů (např. zmrzlé vody na pólech), výroba paliva a tlaková obydlí.
  • Připravit cestu na Mars a využít Měsíc jako zkušební platformu pro systémy podpory života, radiační ochranu a dlouhodobý provoz.
  • Podporovat mezinárodní spolupráci a zapojení soukromého sektoru, přičemž společnosti budou poskytovat přistávací moduly, nákladní služby a doplňkové technologie.

V tomto kontextu úspěšná WDR ověřuje nejen hardware, ale také provozní schopnosti NASA a jejích partnerů řídit komplexní mise s mnoha zúčastněnými stranami. Jakékoli nyní zjištěné problémy, jakkoli se mohou zdát drobné, mohou vést k úpravám konstrukce nebo k úpravám postupů, které zvýší bezpečnost budoucích misí.

Časový plán, startovací okna a další kroky

NASA uspořádá v pátek po skončení testu tiskovou konferenci, na které poskytne konkrétní informace o dalších krocích, které budou podniknuty, a o získaných výsledcích. Na tomto vystoupení by měli manažeři programu vysvětlit, zda WDR splnil všechny své cíle, nebo zda je třeba některou část testu opakovat.

Pokud budou výsledky pozitivní, bude agentura moci stanovit konkrétní datum startu. Možné termíny startu počítají s několika březnovými daty, přičemž první možností je 6. březen. Tato okna nejsou libovolná: závisí na relativní poloze Země a Měsíce, na osvětlení trajektorie Sluncem a na podmínkách nezbytných k zajištění bezpečného dopadu do oceánu.

Pokud by se březnový start neuskutečnil, existovaly by alternativy v dubnu, které by projekt udržely na správné cestě. Každé zpoždění má však dopad na celkové plánování programu Artemis, protože ovlivňuje přípravu programu Artemis III, dostupnost startovací infrastruktury a smlouvy s mezinárodními partnery a soukromými společnostmi. V období mezi WDR a skutečným startem budou muset týmy:

  • Podrobně analyzovat všechny údaje z testů (tlaky, teploty, doby zatížení, chování ventilů a senzorů).
  • Provést fyzickou kontrolu rakety, kosmické lodi a startovací věže, zda nedošlo k poškození nebo opotřebení.
  • V případě potřeby aktualizovat letový software a postupy odpočítávání.
  • Dokončit závěrečný výcvik posádky, včetně simulací nouzových situací a přezkoumání palubních systémů.

Teprve až budou všechny tyto kroky úspěšně dokončeny, dá NASA zelenou startu rakety Artemis II, což je milník, který bude znamenat návrat lidí do měsíčního prostředí a otevře novou éru výzkumu hlubokého vesmíru.

Zdroje článku

space.com, Autorský text
#