Dron bereme jako běžnou součást světa kolem nás, ale drony na cizích planetách, to je zcela něco jiného. V hlavním tématu Kosmotýdeníku se podíváme na testování dronu pro Mars, který k Rudé planetě vyrazí v roce 2020. Dále se podíváme na pěkné fotografie ze startu rakety Electron, anebo na první kus kyslíkové nádrže, který je určen pro raketu Vulcan. To a více naleznete ve vašem týdenním přehledu těch nejzajímavějších událostí z kosmonautiky. Přeji vám dobré čtení a hezkou neděli.

Marsovský dron připraven k letu

Již v tomto týdnu jsme vám připravili článek o pokračujících přípravách americké mise MarsRover 2020, která by na povrch Marsu měla dopravit vozítko, které konstrukčně vychází z Curiosity, jež se na povrchu Marsu projíždí již od roku 2012. Nicméně MR 2020 bude osazen odlišnými vědeckými přístroji, například systémem na sběr vzorků, které pak bude nechávat na povrchu Marsu pro vyzvednutí budoucí návratovou misí. Novinkou, která se k roveru přidala až později, je dron – helikoptéra, která bude snímat terén před vozítkem a pomáhat navigačnímu týmu najít nejzajímavější lokality k průzkumu. Bude to vůbec poprvé, co na Mars doručíme létající stroj. A ačkoli se dron k misi přidal až později, paradoxně letový hardware dokončil většinu testů a je prakticky připraven k vyslání na Mars již nyní. Nicméně samotné testování takové speciální techniky je fascinující a proto se na něj pojďme podívat blíže.

Kompletní letové testy letového modelu byly dokončeny na konci ledna letošního roku. Dron má hmotnost 1,8 kilogramu a po dokončení tohoto klíčového testování prochází ještě závěrečným kvalifikačním procesem, který má ověřit, že je připraven být součástí mise MR 2020.

Nejrozsáhlejší testování nicméně zabralo ověření, zda je takový stroj skutečně schopen létat na Marsu. Odlišná samotná atmosféra, ale i úroveň gravitace, či zcela jiné teploty dělají z takového pokusu poměrně ambiciózní záležitost. Podobně ambiciózní je pak i proces, který měl všechny tyto odlišné podmínky napodobit zde na Zemi a ověřit, že je celý koncept skutečně funkční.

Celé testování začalo na zkušebním exempláři, který ve vakuové komoře podstoupil letové testy. „Vzali jsme neletový zkušební exemplář a uskutečnili s ním přes 75 minut letových zkoušek. Technologický zkušební exemplář se osvědčil a skutečně jsme se s ním v těchto odlišných podmínkách naučili létat,“ řekla MiMi Aung, projektová manažerka projektu Mars Helicopter v JPL v Pasadeně v Kalifornii. „Ale nynější test letového modelu byl ještě důležitější. Jedná se skutečně o ten exemplář, který se v roce 2020 vydá na Mars. Potřebovali jsme vidět, že bude fungovat tak, jak jsme si vyzkoušeli na zkušebním modelu.“

Podmínky, o kterých Aung mluvila, spočívají zejména ve zcela jiné atmosféře a její hustotě. Marsovská atmosféra dosahuje na povrchu zhruba jednoho procenta hustoty atmosféry pozemské, což znamená, že je podobně hustá, jako pozemská atmosféra ve výšce 30 kilometrů nad Zemí. V takové výšce na Zemi samozřejmě nic neotestujete, a proto přišla na řadu vakuová komora. Ta se také postarala o výměnu plynů. Dusík a kyslík byly odčerpány a nahrazeny byly oxidem uhličitým, který tvoří převážnou část atmosféry Marsu. Hustota plynů byla uzpůsobena hodnotám Marsu. V takto změněných podmínkách byla vytvořena plynná nápodoba atmosféry Marsu. Ještě něco však zbývalo.

Teplota a gravitace na Marsu je přeci také odlišná. Dron bude muset být schopný fungovat i v mínus devadesáti stupních Celsia, což klade velké nároky na baterii a veškerou elektroniku. V komoře proto byla během testů simulována i tato nízká teplota. Poslední co zbývalo, byla gravitace. Mars je zhruba poloviční než Země a gravitace dosahuje zhruba třetinových hodnot oproti té pozemské. „Zasazení helikoptéry do extrémně tenké atmosféry je jen jednou z výzev,“ řekl Teddy Tzanetos, vedoucí testovacích procesů pro tento projekt v JPL. „Abychom mohli skutečně simulovat létání na Marsu, musíme vyrušit dvě třetiny zemské gravitace, protože gravitace Marsu je mnohem slabší.“

Testovací tým tento problém vyřešil tak, že vrchol helikoptéry upevnil na automatický odlehčovací systém, který se skládal ze senzorů, lana, které drželo dron a navíjecího motoru, který v jakékoli výšce a pohybu dronu celý stroj o dvě třetiny síly nadnášel. „Systém gravitačního odlehčování dokonale fungoval a to stejně jako náš vrtulník,“ řekl Tzanetos. „Potřebovali jsme pouze krátké vzlety do výšky zhruba pět centimetrů, abychom získali všechna data potřebná k potvrzení, že náš vrtulník dokáže letět autonomně.“

Všechny eskapády a problémy byly vyřešeny právě díky testování zkušebního exempláře. Letový kus podstoupil jen několik krátkých letových zkoušek o celkové délce jedné minuty a dosáhl maximální výšky 5 centimetrů. Další let si odbude až na povrchu Marsu v roce 2021, kdy jej před sebe vyloží vozítko MR 2020.

Marsovský dron má po vyložení na povrch Marsu, což by mělo proběhnout krátce po přistání v únoru 2021, létat již zcela sám. K vozítku se již vracet nebude kvůli bezpečnosti. Měl by fungovat jako průzkumný předvoj, který bude snímkovat povrch před vozítkem. Fotografie budou následně analyzovány a bude na nich vybíráno nejlepší místo k průzkumu. Dron bude dělat krátké lety o maximální délce 90 sekund. Následně se vždy dobije pomocí solárního panelu, odešle fotografie a udá polohu i samotnému vozíku.

Kosmický přehled týdne:

V tomto týdnu proběhl test motoru určeného pro první stupeň rakety Alpha 2.0, kterou vyvíjí americká soukromá společnost Firefly Aerospace. Společnost by ráda vyvinula rakety Alpha 2.0, která má být schopna vynést až 1 000 kg na nízkou oběžnou dráhu. Raketa má využívat 3D tisk, kompozitní materiály a další pokročilé technologie, čímž mají být sníženy náklady na její provoz a výrobu. Motor spaluje letecký petrolej a kapalný kyslík. Můžete si prohlédnout video z testu.

Do Evropy docestovala velmi cenná zásilka, kterou tvořila přistávací platforma pro chystané evropské vozítko Rosalind (součást mise ExoMars 2020). Přistávací platforma byla vyrobena v Rusku v NPO Lavočkina a dorazila do Itálie, kde proběhnou další testy. Posléze bude připravena pro integraci s vozítkem. Fotografie z příletu a vybalení si můžete prohlédnout níže.

Podívejte se na dva velmi povedené snímky z posledního startu rakety Electron, která vůbec poprvé startovala s jediným nákladem, který tvořila experimentální družice od DARPA jménem R3D2. Start i vynesení na oběžnou dráhu dopadly dle očekávání.

Přehled z Kosmonautixu:

Máme za sebou další událostmi napěchovaný týden. Na našem webu jsme vám opět každý den přinesli minimálně dva články o kosmonautice, které toto dění sledovaly. Pojďme si je shrnout. Začali jsme neslavně, totiž neuskutečněným pokusem o Živě a česky komentovaný start rakety Electron. Start byl odložen kvůli problémům s přenosem videosignálu. Další zpráva byla poněkud netradiční a tak trochu kanibalizační, protože připravovaná sonda Hera má podědit oči. Ani tento měsíc jsme vás neochudili o pozvánku na další Kosmoschůzku. V úterý již tradičně vyšel další díl seriálu o sovětské, potažmo ruské stanici Mir, tentokrát jsme se pohybovali na počátku 90. let. Velmi příjemná zpráva pro Českou republiku. Známý americký astronaut Andrew Feustel do ČR totiž přijede. Posvítili jsme si také na znovupoužitelnost kosmických raket, jejíž historie je dlouhá, plná neúspěchů, převratů a nakonec i vítězství. Neúspěch si tento týden připsal pokus soukromé čínské společnosti OneSpace s jejich malým nosičem. V bazénu se zkoušel rozměrový model přechodové komory pro připravovanou stanici u Měsíce. Na druhý pokus tento týden již úspěšně odstartovala soukromá raketa Electron společnosti RocketLab, přenos ze startu jsme pro vás Živě a česky komentovali. Podívali jsme se také na přípravu softwaru pro připravovanou misi MarsRover 2020. Živě jsme mohli sledovat výstup dvou amerických astronautů, kteří instalovali akumulátory na Mezinárodní kosmické stanici. Jelikož tento pátek byl posledním pátkem v měsíci, čekal nás pravidelný Pokec s Kosmonautixem. Rozloučili jsme se sovětským veteránem prvních kosmických letů, Valerijem Bykovským. Na závěr týdne jsme se podívali na to, jaký má umělá gravitace na zdraví astronautů.

Snímek týdne:

Na snímku týdne tentokrát vidíte počátek výroby plátů kyslíkové nádrže. Není to ledajaká nádrž, je to první kyslíková nádrž určená pro novou raketu Vulcan, společnosti ULA. Vznikající nádrž by měla být součástí prvního exempláře rakety Vulcan, která by se do vesmíru měla vydat v roce 2021.

Video týdne:

Ve vidu týdne se podívejte na start rakety Electron s družicí R3D2. Záběry této rakety ještě nejsou okoukané a kosmodrom na Novém Zélandu je stále poměrně exotický.

Zdroje informací:
https://www.facebook.com/
https://spaceflightnow.com/
https://www.jpl.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://i.imgur.com/bYLPNjl.jpg
https://pbs.twimg.com/media/D21Tdp1XcAEbnMR.jpg
https://www.rocketlabusa.com/assets/Uploads/ElectronF5Launch-SimonMoffatt-SamToms-4.jpg
https://www.rocketlabusa.com/assets/Uploads/Rocket-Lab-R3D2-Liftoff.jpg
https://pbs.twimg.com/media/D2yy9ySU0AE4X0X.jpg:large
https://www.jpl.nasa.gov/spaceimages/images/largesize/PIA23155_hires.jpg
https://www.jpl.nasa.gov/spaceimages/images/largesize/PIA23156_hires.jpg
https://www.jpl.nasa.gov/spaceimages/images/largesize/PIA23158_hires.jpg
https://www.jpl.nasa.gov/spaceimages/images/largesize/PIA23151_hires.jpg