Již zítra, tedy 3. srpna by NASA měla oznámit aktualizovaný harmonogram testovacích letů obou soukromých lodím, které budou na ISS vozit posádku. Lodě od firem Boeing a SpaceX by také měly dostat oficiální posádky pro první testovací mise. Minulý čtvrtek (26. července) proběhlo čtvrtletní setkání panelu ASAP (Aerospace Safety Advisory Panel), který má v NASA na starosti bezpečnost kosmických letů. Dnešní článek tedy může jednak posloužit jako zkrácení čekání na zítřejší nominaci, ale najdete v něm i informace, které ASAP sdělil ohledně připravenosti obou firem. V případě Boeingu třeba vyšlo najevo, že nedávná závada si možná vynutí předesignování celého důležitého systému lodi. U SpaceX naopak panel s povděkem kvitoval hned na několika místech potěšující pokroky.

O závadě Starlineru poprvé informoval Eric Berger z webu Ars Technica – šlo o anomálii, ke které došlo na konci června, když byla loď na testovacím stanovišti. Závada se týká mimořádně důležitého dílu lodi – trysek záchranného systému, který by v případě problémů odnesl loď pryč od nebezpečné rakety. Po samotné zkoušce se totiž objevil únik těkavého paliva z pohonného systému. Firma Boeing následně vydala prohlášení, že závadu objevila a pracuje na nápravných krocích.

Jenže to podle všeho nemusí být úplně pravda – soudě podle toho, co jsme se dozvěděli ze zasedání ASAP, ke kterému došlo jen pár dní po vydání onoho prohlášení. „Boeing nedávno provedl hot fire test (statický zážeh motorů – pozn. aut.), který souvisí s milníkem lodi CST-100 (Starliner) v podobě záchranného manévru v nízké výšce,“ oznámil jeden z členů ASAP a pokračoval: „Při této zkoušce došlo k anomálii, kterou potřebujeme detailněji prozkoumat z hlediska jejích potenciálních dopadů na design, provoz a harmonogram. A ačkoliv je zde velký zájem o informace k této události, Boeing požádal o dodatečný čas k přezkoumání a lepšímu pochopení.“

Během krátkého projednávání Boeingu nezmínil žádný člen ASAP žádné potenciální opravné kroky. Místo toho několikrát zaznělo, že Boeing je v procesu pochopení přesného průběhu selhání. Je možné, že ASAP vycházel z informací, které jsou staršího data, než prohlášení firmy. Je však také možné, že ASAP, tedy panel, který je znám svým opatrným přístupem, dosud nedostal důkaz o jakémkoliv nápravném opatření v otázce tohoto problému. Jedna věc je však z jednání jistá – Boeing má termíny pro nepilotovaný test OFT (Orbital Flight Test) i CFT (Crew Flight Test) definovány spíše volně a ne příliš srozumitelně.

„Můžeme očekávat určitou nejistotu v krátkodobých harmonogramech – hlavně u firmy Boeing – během jejich postupného vývoje,“ poznamenal ASAP a dodal: „Máme mnohem lepší smysl pro mise OFT a CFT než samotný poskytovatel.“ Tohle prohlášení přišlo sotva týden před již zmíněným 3. srpnem, kdy má v Johnsonově středisku dojít kromě jiného ke stanovení nových termínů testovacích letů pro obě soukromé lodě. Takové prohlášení můžeme chápat tak, že termíny, které budou v pátek oznámeny ze strany Boeingu, nemusí být úplně reálné, protože firma zatím ještě stále pracuje na eliminaci závady a možná i na redesignu, což by si vyžádalo další odklady.

Bližší informace se objevily až 1. srpna. Irene Klotz z webu aviationweek.com v níže přiloženém tweetu informovala, že problém souvisel s ventily palivového systému. Abychom byli přesní – po 1,5 sekundy dlouhém statickém zážehu zůstaly čtyři z osmi ventilů zaseklé v otevřené pozici. Boeing prý pracuje na opravě, ale nepilotovaná mise se tím pádem přijde až za 5 – 6 měsíců. Po ní proběhne abort test (zkouška záchranného systému a testovací pilotovaný let by mohl přijít v polovině roku 2019.

Boeing Starliner launch abort motor leak traced to faulty valves. Four of 8 stuck open following 1.5-sec hot-fire of service module test article June 2. While repair underway, Boeing moving ahead w/ unmanned flight test in 5-6 mos, then launch abort & crew flight tests mid-2019

— Irene Klotz (@Free_Space) August 1, 2018

Zatímco fáze věnovaná Boeingu nebyla příliš radostná, tak jednání věnované SpaceX už bylo výrazně odlišné. ASAP na adresu firmy Elona Muska sdělil velkou chválu ve vztahu k několika oblastem spojeným s výrobou lodí Crew Dragon a raket Falcon 9. Panel oceňoval především kroky SpaceX, které jsou jak inovativní, tak i přizpůsobující se. Padla zmínka i o vývoji procesů a počítačových sledovacích systémů, které značně zlepšily správné sledování všech změn v lodi pro SE&I (Systems Engineering & Integration). Tohle sledování změn je důležité k pochopení toho, jak tyto změny souvisí s celkovým designem lodi a nosné rakety.

Možná nejlepší pochvala tohoto systému přišla od členky panelu, která prohlásila: „Bylo by skvělé, kdybychom něco takového měli během programu raketoplánů.“ Tato slova patří bývalé astronautce a generálporučici amerického letectva ve výslužbě, Susan Helms, kterou možná bude většina lidí znát díky její účasti na dosud nejdelším výstupu do volného prostoru v dějinách – 8 hodin a 56 minut strávila s Jamesem Vossem 11. března 2001 mimo ISS. Ale zpět k aktuálnímu tématu. ASAP dále ocenil celkový pozitivní trend v přípravě strategií a přístupů ke koordinaci s doporučeními od SE&I.

„Nikdy nemáte dostatek přezkoumání ve vztahu k tomu, co vlastně principy SE&I znamenají,“ poznamenala Helms a dodala: „To znamená pochopení hranic návrhů integrovaných systémů, ověření těchto rozpětí během testů a analýz. Dále je to kontrola konfigurace a fungování systému, aby bylo zajištěno, že tyto rezervy existují během letu a že tyto zásady jsou naprosto nezbytné pro nácvik k dosažení nejlepších možných výsledků pro bezpečnost letu ve vesmíru.“ Helms navíc chválila SpaceX za „extrémní transparentnost“ vůči kanceláři pro soukromé pilotované lety na straně NASA z hlediska všech jejich dat včetně těch, jak jednotlivé nástroje mohou pomoci snížit management rizik. „Za předpokladu, že program má i nadále důvěru, že se zásady SpaceX vyvíjí způsobem, který je dostává do souladu s našimi doporučeními, tak to vypadá, že je vše na dobré cestě k tomu, co jsme původně našimi doporučeními zamýšleli,“ dodala bývalá astronautka.

Ale aby to nevypadalo, že ASAP pěl na SpaceX jen nekritické ódy, je potřeba zmínit i několik kritičtějších pasáží. Spíše než o nějaké závady však jde jen o „položky ke sledování“, na které ASAP doporučil zvýšenou pozornost. Jedním takovým bodem je změna dodavatele řezáků šňůr, které se používají na padácích kosmické lodi. Originální dodavatel vybraný SpaceX byl jediným dodavatelem, který měl certifikaci od NASA na tento díl, který se měl používat na Crew Dragonech, Starlinerech a Orionech.

Problém je, že jde o poměrně malou firmu, která se tak dostala do problémů, aby mohla zajistit dostatečný počet a hlavně kvalitu dodávaného produktu kvůli rostoucí poptávce na vývoj hned tří pilotovaných lodí. V důsledku toho se SpaceX rozhodla změnit dodavatele řezáků šňůr, aby byla zajištěna kvalita i jistota trvalých dodávek řezáků. Nový dodavatel momentálně prochází kvalifikačním procesem, který se již blíží ke konci. SpaceX se nyní rozhoduje, na které misi přejde na hardware od nového výrobce – zda už při nepilotované DM-1 nebo až při pilotované DM-2.

Padáky pro DM-1 jsou již sbalené a nainstalované do kabiny lodi. Výměna jejich řezáků šňůr by způsobila odklad mise DM-1. SpaceX se aktivně zapojuje do řízení rizik a diskusí o postojích k rizikům ve vztahu k potenciální výměně řezáků za nové kusy před pilotovanou DM-2. ASAP poznamenal, že netrpělivě čeká na výsledky těchto diskusí.

Dalším bodem, kterým se ASAP u SpaceX zabýval jsou heliové nádrže COPV (Composite Overwrap Pressure Vessels), které se budou používat na raketách Falcon 9. Nové nádoby si mají odbýt premiéru na nepilotované misi DM-1, na kterou se použije první stupeň s výrobním číslem B1051. „Tento týden jsme se hodně naučili o velmi detailním přístupu k certifikaci nádob COPV, které používá SpaceX. Proběhlo hodně zkoušek a mnoho následných průzkumů, které měly zkusit pochopit fyzikální podstatu věcí, které mohou potenciálně představovat zdroj požáru či jiného selhání. Panel opravdu chce doporučit hloubkové zanoření daného týmu do této problematiky, protože vidíme, že je tu pořád dost práce, která se musí udělat. Těšíme se na to, co by mohly výsledky této práce znamenat, pokud jde o konečnou charakterizaci rizika a také zvážení, zda bude toto riziko přijatelné. A pokud ne, jaké další opatření ke zmírnění rizika by mohla být nezbytná ohledně těchto COPV,“ uvádí ASAP.

Pozornost si podle ASAPu zaslouží i motory Merlin 1D a jejich vylepšení pro pilotovanou konfiguraci. V tomto případě však ASAP vyjádřil naději, že tento bod je na cestě k uspokojivému uzavření. „První dva motory zahájily kvalifikační proces a po jejich rozebrání byly pozorovány určité anomálie na hardwaru, které byly vyhodnoceny jako potenciálně nebezpečné a rozhodně nežádoucí,“ uvedl ASAP a pokračoval: „Proběhl program zaměřený na změnu designu a korekci těchto anomálií. SpaceX i NASA souhlasí s rekvalifikačním plánem, který nyní obsahuje šest motorů – dva v konfiguraci pro pozemní zkoušky a čtyři v plné letové konfiguraci.“

Jak práce v tomto směru pokračovaly, SpaceX vyvinula dvě krátkodobé korekční činnosti, které jsou považovány za užitečné a bezpečné, aby mohly letět na nepilotované misi DM-1. Ve stejné době začala SpaceX navrhovat a implementovat dvě dlouhodobější řešení anomálie, která byla pozorována na testovacím stanovišti. ASAP vyhodnotil, že dvě krátkodobá řešení by mohla být potenciálně využita i na pilotované misi DM-2, pokud projdou přes poletové a „potestové“ rozebrání a inspekci. Rozhodnutí, zda se tato krátkodobá vylepšení použijí na pilotované misi, nebude přijato do chvíle, kdy budou k dispozici přesnější údaje o pochopení fungování těchto vylepšení. Jak již bylo uvedeno na začátku minulého odstavce, ASAP je u tohoto bodu poměrně optimistický.

Pokud nyní odhlédneme od jednotlivých lodí a podíváme se na samotný program CCP (Commercial Crew Program), tak můžeme říct, že ASAP byl poměrně potěšen jeho celkovým stavem a aktuálním závěrečným tahem vstříc certifikaci obou produktů od dvou dodavatelských firem. Panel také poznamenal, že během minulých setkání pro dohled nezaznamenal žádný tlak na harmonogram zkoušek, přičemž obě firmy si dávají mimořádně záležet na bezpečnosti a rizikových faktorech. Tyto faktory jsou podle ASAP vnímány jako absolutní priorita, která má přednost před jakoukoliv vnímanou a očekávanou touhou po spuštění programů.

„Jak se blížíme k certifikačním milníkům, stále si musíme být jisti, že nejen návrh jednotlivých komponentů bude připraven k certifikaci, ale že celkové riziko pilotovaných kosmických letů může být efektivně řízeno – ať už v návrhu hardwaru, tak i v provozních postupech používání hardwaru,“ uvádí ASAP. V samotném závěru pak jeden z členů ASAP začal podrobně rozebírat, co vlastně certifikace těchto lodí vlastně znamená. Dr. Don McErlean se snažil ukázat, co tento „papírový proces“ obnáší.

„Musím říct, že se mimořádně těšíme na to, až se ujistíme, že si to všechny zainteresované strany uvědomí, že ačkoliv byl závěrečný proces certifikace někdy označen jako papírový proces, je to opravdu jen zkracující zkreslení a ve skutečnosti to nemohlo být dále od pravdy,“ vysvětlil McErlean a pokračoval: „V certifikovaném designu provádí designový agent – dodavatel (nebo partner v tomto případě) návrh a certifikační plán. Agent designu a certifikační agentura (zde NASA) se pak shodují na předložení dokladů o certifikaci. Mohou to být výsledky měření, testovací data, analýzy, ale téměř vždy to zahrnuje předkládání podrobných technických údajů, nikoli pouze papírové popisy nebo formuláře. Někdy je součástí tohoto procesu i různé rozhovory se „svědky“ a někdy přijde také na fyzickou kontrolu. Ale téměř vždy se točí kolem důležitých technických podkladů.“

Celý certifikační proces je tedy mnohem hlubší, než se na první pohled může zdát. „Technická část certifikační agentury ( v tomto případě NASA) pak přezkoumá a analyzuje tyto údaje, aby ověřila, že projekt reálně splňuje všechny stanovené požadavky i s očekávanými rezervami. Tato validační činnost se rozšiřuje o mnoho aspektů návrhu a také o fungování kompletně integrovaného mechanismu. Poté, co certifikační agentura souhlasí s tím, že tyto validace jsou správné a přijatelné, potvrzuje návrh a potom můžeme konstatovat, že jsme došli k ukončení certifikačního procesu,“ popsal McErlean a doplnil: „Jedná se o technický přezkum certifikačních údajů jednotlivých produktů, který ve skutečnosti představuje činnost potřebnou k uzavření certifikačního procesu. Pokud je úspěšný, vede k tomu, že agentura certifikuje design. Stručně řečeno, chceme, aby si všichni uvědomili, že to není proces, ve kterém se jen podepíše papír. Jde o proces, který zahrnuje značně podrobnou technickou činnost jak certifikační agentury (NASA), tak projekční agentury nebo dodavatele či partnera.“

Lodě Crew Dragon a Starliner tak budou muset po druhém testovacím letu čekat i několik měsíců na dokončení tohoto procesu. „Dále je třeba uvést, že návrh je certifikován pro daný rozsah činností. To se předpokládá jako součást procesu. A všichni si uvědomujeme, že pokud by byl rozsah jeho operací výrazně překročen, měly by být údaje přehodnoceny a přezkoumány, aby se zjistilo, zda je návrh vhodný pro nový režim,“ pouští se do hloubkového rozboru McErlean a pokračuje: „Nyní se to v naší vizi v tomto okamžiku nemusí zdát. Jen zmiňuju, aby každý věděl, že tady ta možnost je. A tak před agenturou i dodavatelem je značné množství podrobného procesu technického přezkoumání, kdy jsou data (podporující samotný návrh) přezkoumána a posuzována podle kritérií certifikace. Jakmile je tento proces dokončen, pak návrh je způsobilý pro certifikaci a bude certifikační agenturou podepsán.“

Zdroje informací:
https://www.nasaspaceflight.com/

Zdroje obrázků:
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2018/07/2018-07-30-184247.jpg
https://pbs.twimg.com/media/DaTwNGrXkAAD4yJ.jpg
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2018/01/NSF_20180104_191300.jpg
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2018/07/2018-07-30-184032.jpg
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2018/07/2018-07-13-134628.jpg
https://www.flickr.com/photos/nasakennedy/42840169205/sizes/k/
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2018/07/16166753344_79516c7f5c_k.jpg
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2015/07/2015-07-03-223752-350×236.jpg
https://c1.staticflickr.com/5/4731/39175181842_760cf0653b_o.jpg
https://forum.nasaspaceflight.com/…dlattach;topic=41016.0;attach=1500055;image
https://scontent.fprg2-1.fna.fbcdn.net/…a27a6001d709215a6449da3b56b72f81&oe=5BC591C1
http://i.dailymail.co.uk/…Boeing_wanted_to_give_a_n-m-112_1441407140546.jpg
https://pbs.twimg.com/media/DjiuuZ-X0AM4S2u?format=jpg&name=large