V souvislosti s rostoucími lunárními aktivitami Číny byl úvodní odstavec minulého čtvrtletního souhrnu věnován úvaze, či spíše varování před chybějícím pocitem naléhavosti návratu amerických astronautů k Měsíci a na jeho povrch. Právě o naléhavosti hovořil 26. března viceprezident Spojených států Mike Pence na zasedání Národní rady pro kosmonautiku. Pence ve svém projevu pověřil NASA přistát v roce 2024 v oblasti jižního pólu Měsíce. Tedy v oblasti, která má velkou vědeckou, ekonomickou a strategickou hodnotu, a kde již NASA potvrdila existenci vodního ledu v trvale odstíněných kráterech.

Na druhou stranu tento pocit naléhavosti, který se nyní Bílý dům snaží vštípit kosmické agentuře, není doprovázen odpovídajícím financováním v tři týdny starém prezidentském požadavku rozpočtu NASA na fiskální rok 2020. Administrátor NASA Jim Bridenstine trvá na dodržení nepilotované generální zkoušky kosmické lodi Orion před návratem amerických astronautů k Měsíci ve druhém pololetí 2020. Tedy v době prezidentské volební kampaně, která skončí volbami 3. listopadu 2020. Ultimátní rok 2024 pro přistání na Měsíci odpovídá konci případného druhého funkčního období prezidenta Donalda Trumpa. Lhůta se tedy zdá být spíše politickou lhůtou. Důležité však je, že Bridenstine jménem NASA výzvu přijal a kladně reagovali i představitelé kosmického průmyslu. Kromě pocitu naléhavosti tedy existuje i potřebná úroveň odhodlání. Bridenstine nyní mluví o nutnosti urychleného vývoje horního stupně EUS již pro misi Exploration Mission-3 a o šestiměsíční frekvenci startů SLS místo dosavadních dvanácti měsíců. Nechme se tedy překvapit, zda v následujících měsících Kongres navrhne doplnit rozpočet NASA o nezbytné finanční zdroje, nebo zda se jedná o pouhou bublinu, která brzy splaskne.

Již 13. března informoval Jim Bridenstine, že v zájmu zachování slíbeného termínu realizace nepilotované mise Exploration Mission-1 v červnu 2020 zadal vypracování studie proveditelnosti vynesení Orionu a urychlovacího stupně pomocí komerčně dostupných nosičů. Scénář by spočíval ve variantě startů dvou raket, spojení Orionu s urychlovacím stupněm na oběžné dráze Země, odletu na vysokou oběžnou dráhu Měsíce a v následném návratu na Zemi. V roce 2021 by pak raketa SLS při bezpilotním kvalifikačním letu vynesla k Měsíci maketu habitatu nebo jiný cíl pro budoucí zkoušky přibližovacích operací. V prohlášení z 26. března Bridenstine napsal, že podle výsledků studie jsou sice některé z alternativních možností proveditelné, žádná z nich ale nedokáže dostat Orion na oběžnou dráhu Měsíce v rámci požadovaného časového harmonogramu a přiděleného rozpočtu. Komerční aktivity byly tedy zamítnuty a výsledky dvoutýdenní studie opětovně potvrdily důvěru v SLS. V této souvislosti Bridenstine připustil, že formálně platný termín startu v červnu 2020 není proveditelný, na roce 2020 však trvá.

Letový test záchranného systému Orionu

Letová zkouška Ascent Abort-2 (AA-2) záchranného systému LAS byla v souvislosti s pětitýdenním rozpočtovým provizoriem odložena z května na 12. červen. Po dobu kolapsu financování byly téměř všechny přípravné práce pro test AA-2 zastaveny. Americké letectvo přepravilo počátkem ledna z Arizony na Floridu první stupeň SR-118 ze střely Peacekeeper na tuhé pohonné látky. Protože však nebylo jasné, jestli je možné tento hardware převést do vlastnictví Kennedyho střediska, a současně USAF nebyl přímo zasažen provizoriem, byl stupeň dočasně uskladněn v Cape Canaveral Air Force. Teprve po obnovení financování NASA byl SR-118 dne 29. ledna přepraven na KSC, konkrétně do budovy Rotation, Processing and Surge Facility (RPSF).

V polovině ledna se podařilo v centrále NASA vyjednat výjimku z provizoria pro záchranný systém LAS a do budovy Launch Abort System Facility (LASF) v Kennedyho středisku dostat zpět tým společnosti Lockheed Martin. Sestava LAS byla plně integrována v polovině února. V budově Multi-Payload Processing Facility (MPPF) byla dokončena příprava kabiny Orionu.

Po dokončení byla kabina převezena do budovy Launch Abort System Facility (LASF), kde proběhly testy před spojením se záchrannou věžičkou do sestavy Launch Abort Vehicle. Po spojení obou dílů bude kabina zakryta ochrannými panely.

V dubnu má být SR-118 o průměru 2,34 metru převezen na startovní komplex SLC-46 na Mysu Canaveral. Zde bude na horní část stupně připevněna struktura TRS/GCA. Poté bude navlečen vnější kryt o průměru 5 metrů, čímž vznikne nosič Abort Test Booster (ATB). Kryt byl vyroben z důvodu aerodynamiky a během letu bude imitovat průměr krytu servisního modulu Orionu. V květnu má být na nosič ATB posazena sestava Launch Abort Vehicle.

Záchranný systém LAS se skládá ze tří motorů na pevná paliva. Abort Motor (AM) je určen pro nouzové oddělení kabiny od rakety, Attitude Control Motor (ACM) k následné změně pozice kabiny v prostoru a Jettison Motor (JM) k oddělení LAS od kabiny. Zatímco loni uskutečnil motor JM pozemní kvalifikační zážehový test QM-1 a motor AM svůj druhý kvalifikační test QM-2, motor ACM měl za sebou pouze vývojové zážehové testy. Proto v přípravě na test AA-2 uskutečnil Northrop Grumman 20. března ve svém závodě v Elktonu v Marylandu 30sekundový kvalifikační zážehový test motoru ACM pod označením QM-1. Zážeh byl prvním ze série tří kvalifikačních testů, zaměřených na kvalifikaci motoru pro pilotovaný let Exploration Mission-2. Třemi kvalifikačními testy má projít každý z motorů systému LAS, přičemž do tohoto počtu je zahrnut i test AA-2.

Nepilotovaný let Orionu na oběžnou dráhu Měsíce a zpět

Protože všechny hlavní díly nosné rakety SLS pro misi EM-1 s výjimkou centrálního stupně jsou již připraveny, zrekapitulujme pouze, jak pokročily práce na letovém centrálním stupni a jeho neletové kvalifikační předchůdkyni.

Neletová kvalifikační nádrž na kapalný vodík centrálního stupně rakety SLS strávila Nový rok uvnitř člunu Pegasus v přístavišti poblíž Marshallova střediska v Huntsville. Pětikilometrovou vzdálenost do střediska následně urazila pomocí kolových dopravníků MPTS, a 14. ledna byla usazena do zkušebního stanoviště 4693. V současnosti je nádrž připravována ke strukturálním testům, které by měly být zahájeny v červnu. Pod nádrž bylo umístěno 24 válcových hydraulických pístů, které budou při testech tlačit proti horní výztuži a simulovat tlak motorů při jejich zážehu. Pro testy bude nádrž naplněna kapalným dusíkem a zchlazena na kryogenní teploty. Cílem několikaměsíčních testů je ověření matematických modelů chování stupně.

V továrně Michoud Assembly Facility v New Orleans mezitím pokračují práce na přípravě neletové kvalifikační nádrže na kapalný kyslík, určené ke strukturálním testům na stanovišti 4697 v Marshallově středisku. Tento poslední kvalifikační díl centrálního stupně rakety SLS měl nižší prioritu než letové nádrže pro EM-1, a proto byl teprve 21. ledna převezen do buňky P budovy 131 k nátěru základovou barvou. Poté byla nádrž přemístěna do buňky N k aplikaci tepelné izolace. Po nanesení pěny byla nádrž koncem února přemístěna do buňky A ve výškové budově 110 k instalaci jímky. Následně byla nádrž ve vodorovné poloze přesunuta do budovy 103 k instalaci senzorů, čímž uvolnila buňku A pro prioritní spojení letové motorové sekce s jejím spodním dílem. Teprve poté bude kvalifikační kyslíková nádrž vrácena do budovy 110 a ve svislé poloze spojena se simulátory svých sousedních dílů. Lodní přeprava nádrže do Marshallova střediska je plánována na přelom jara a léta, tedy přibližně na dobu, kdy bude na sousedním stanovišti 4693 dokončena příprava vodíkové nádrže k testům.

V lednu byla v buňce D budovy 110 provedena montáž přední sestavy centrálního stupně CS-1 pro nepilotovaný let Exploration Mission-1. Na intertank byla 3. ledna připojena kyslíková nádrž, a o 11 dnů později byl připojen i forward skirt. Spojení dílů bylo provedeno pomocí přírubových šroubů. Po sešroubování byly v buňce D zakryty příruby ručně rozprašovanou izolační pěnou. Nyní jsou pěnou uzavírány i zbývající výřezy v izolaci, například v blízkosti senzorů. Jsou propojovány kabely a pod kyslíkovou nádrží instalována dvě potrubí pro kapalný kyslík, procházející vodorovně intertankem na vnější povrch stupně. V polovině dubna má být sestava vyjmuta z buňky a v horizontální poloze převezena do prostoru konečné montáže v budově 103.

Motorová sekce byla dokončena v únoru. Pod touto strohou větou se skrývají měsíce prací na nejsložitější části centrálního stupně, obsahující potrubí pro dodávku paliva a okysličovadla do čtyř motorů RS-25, téměř 30 kilometrů kabelů, řídicí systémy, více než 500 senzorů a mnoho dalších systémů. Po dokončení bylo naplněno a odzkoušeno pět heliových kompozitních tlakových nádrží COPV uvnitř sekce. Nádrže budou udržovány pod tlakem po celý zbývající čas v továrně, protože helium z těchto nádrží bude používáno při různých funkčních zkouškách. Přímo v oblasti montáže v budově 103 byly zkontrolovány všechny systémy a byly provedeny pneumatické testy hydraulického systému.

19. března byla do buňky A přesunuta spodní část motorové sekce, zajišťující ochranu před teplem, vznikajícím při činnosti motorů. Samotná sekce opustila oblast montáže 20. března, a následující den byla umístěna do buňky A. Dalším krokem je sešroubování obou částí. Poté měly být přímo v buňce A svařeny trubky, propojena elektroinstalace a kabelové svazky, nainstalovány společné senzory, hydraulický systém motorové sekce měl být naplněn kapalinou a měly být provedeny funkční hydraulické testy. Nedávno však byly dodány nové nástroje, které umožní snížit rozsah prací na motorové sekci v buňce A. Díky nim budou obě části po mechanickém spojení přesunuty z buňky A zpět do budovy 103, kde bude dokončena veškerá zbývající integrace a testování. To umožní paralelně s touto činností vrátit do buňky A kvalifikační kyslíkovou nádrž pro připojení simulátorů. Jejich finální integrace vyžaduje mít k dispozici současně obě integrační buňky.

Po dokončení funkčních testů bude motorová sekce spojena se zbytkem centrálního stupně, který mezitím vznikne spojením přední sestavy s nádrží na kapalný vodík. Vodíková nádrž nyní prochází v budově 103 samostatnými integračními pracemi. Po instalaci zbývajících senzorů je nyní již přístup dovnitř nádrže uzavřen.

Finální integrace obou sestav bude provedena v horizontální poloze v budově 103. Nakonec budou na centrální stupeň připojeny poslední prvky, například čtyři motory RS-25 a systémový tunel, který bude ukrytý ve vyříznuté a opětovně nanesené pěně po téměř celé délce centrálního stupně, a který bude obsahovat silové a datové kabely pro připojení senzorů, elektroniky, boxů avioniky a počítačů. V plánu je dokončit centrální stupeň do konce letošního roku.

Nejbližším úkolem člunu Pegasus má být přeprava rozměrové a hmotnostní makety centrálního stupně SLS, nazvané Pathfinder, k testovacímu stanovišti B-2 ve Stennisově středisku. Přeprava je plánována na duben, a s pomocí Pathfinderu mají být nacvičovány manipulace potřebné pro pozdější práci s letovým centrálním stupněm. Tyto manipulace jsou součástí procesu snižování rizik. Pathfinder má být nejprve překlopen z horizontální do vertikální polohy. Jeřáb, který je součástí stanoviště B-2, má zdvihat horní část stupně. Druhý, asistenční jeřáb, má při překlápění jistit spodní část stupně. Pro přesné usazení na stanoviště jsou na Pathfinderu vyznačeny samolepkami pozice určené pro dodávky vodíku, kyslíku a energie. Zkoušky zvedacích procedur a usazování na testovací stanoviště B-2 mají být prováděny minimálně dvakrát až třikrát, přičemž práce jsou naplánovány na duben a květen. Po ukončení prací má být Pathfinder odeslán ke zkouškám pozemních zařízení v Kennedyho středisku. Zde má být z přístaviště přepraven kolovými dopravníky do budovy VAB k testování jeřábových operací a usazení na mobilní vypouštěcí plošinu.

Zatímco Orion je na dobré cestě ke startovní připravenosti v červnu 2020, u nosné rakety SLS vychází připravenost až na závěr roku 2020 s rizikem skluzu na rok 2021. Jak ale urychlit časový rozvrh? Kosmická agentura nyní zvažuje, že úplně vynechá šestiměsíční testovací kampaň centrálního stupně SLS ve Stennisově středisku, nazvanou Green Run, a nahradí ji krátkým pětisekundovým zážehem motorů centrálního stupně přímo na startovní rampě LC-39B. To by ušetřilo šest měsíců, ale za cenu zvýšeného rizika problémů během startu. NASA proto zpracovává 45denní studii zaměřenou na urychlení harmonogramu přípravy a testování centrálního stupně. Studie by měla být dokončena 15. dubna. Ihned po jejím dokončení má následovat nezávislý přezkum rizik.

Oba moduly kosmické lodi Orion, jak modul pro posádku, tak i servisní modul, jsou sestavovány a testovány jen pár metrů od sebe v budově Neil Armstrong Operations and Checkout (O&C) v Kennedyho vesmírném středisku na Floridě. Do modulu pro posádku byly v únoru instalovány boxy s avionikou a v březnu dveře bočního vstupního průlezu. Po zkoušce těsnosti budou instalovány panely tepelné ochrany. Pak přijde na řadu akustický test D-FAT, při kterém bude modul vystaven extrémnímu hluku, simulujícímu start nosné rakety. D-FAT je mobilní verze akustické komory. V podstatě bude modul obklopen velkými reproduktory. Po dokončení akustického testu bude modul připraven ke spojení se servisním modulem.

Servisní modul byl ve druhém lednovém týdnu, po úspěšných testech těsnosti svarů potrubí, přesunut ze zkušební tlakové komory na multifunkční stanoviště v budově O&C. Zde bylo provedeno 68 elektrických spojů silových a datových svazků kabelů. 14. února byl modul oživen pro testování správnosti elektrických propojení. Po jejich otestování byly instalovány další komponenty, například sledovače hvězd, kamera optické navigace a antény. Při funkčních testech pohonného systému, samozřejmě bez zážehu motorů, byla otestována avionika a software. V posledním březnovém týdnu byl zahájen tepelný cyklický test. Po něm bude následovat instalace trysky hlavního motoru a testování jejího pohybu. Poté bude instalován Spacecraft Adapter, chránící trysku a přibližně ve stejnou dobu budou instalovány čtyři panely solárních baterií, které byly ze zařízení společnosti Airbus v nizozemském Leidenu letecky dopraveny ve druhé polovině března. Jakmile budou panely nainstalovány, má servisní modul podstoupit akustický test D-FAT.

V květnu by měly být oba moduly Orionu spojeny čtyřmi pyrotechnicky oddělitelnými šrouby. V červnu mají být provedeny komplexní funkční testy celé integrované lodi. Po potvrzení kladného výsledku bude loď připravena k odeslání do zkušební stanice Plum Brook v Sandusky ve státě Ohio. Tato příprava spočívá v zabalení, překlopení a umístění do horizontálního transportéru CHT, který je určen pro bezpečnou přepravu Orionu v nákladovém prostoru transportního letounu Super Guppy. Letecká přeprava je plánována na červenec. Testy, které budou prováděny v Plum Brook, byly popsány v minulém dílu. Po dokončení testů má být Orion na konci třetího čtvrtletí vrácen zpět do Kennedyho vesmírného střediska.

Pilotovaný oblet Měsíce v kosmické lodi Orion

Jak v minulém týdnu potvrdil Jim Bridenstine, první pilotovaná mise Orionu, Exploration Mission-2, je stále plánována na rok 2022. Bridenstine současně naznačil, že NASA může již brzy oznámit jména astronautů, kteří se vydají na cestu kolem Měsíce.

Modul pro posádku Orionu úspěšně prošel v polovině února v budově O&C v Kennedyho vesmírném středisku tlakovou zkouškou. Po prokázání pevnosti svarů a jejich následné rentgenové kontrole začal být modul vybavován téměř pěti sty sekundárními konstrukčními prvky. Přibližně v červenci by měl být modul přesunut do čisté místnosti k připojení a svaření potrubí pro kapaliny. Po zkoušce těsnosti potrubí začnou technici integrovat základní sadu avioniky a elektrických systémů. Původně měla být v modulu plně znovupoužita avionika z mise EM-1, avšak vzhledem k jejím odkladům byla pro EM-2 objednána výroba nových klíčových prvků avioniky. Důvodem pro objednání druhé sady byla snaha vymanit počáteční elektrické oživení systémů Orionu pro EM-2 ze závislosti na EM-1.

Zatímco tepelný štít by měl být na Floridu dopraven z Denveru na jaře nebo v létě, vnitřní stěna adaptéru modulu pro posádku CMA byla do budovy O&C dodána již koncem ledna. Adaptér je v současné době ve fázi mechanického připojování dalších struktur.

Evropský servisní modul ESM-2 pro Orion je připravován na integračním stanovišti v čisté místnosti Airbusu v německých Brémách. V prvním čtvrtletí byly instalovány první části systému řízení teploty a systému skladování kyslíku a dusíku, především podsestavy a chladicí desky pro radiátory. Souběžně jsou instalovány rámy pro řídicí systém a pro pomocné motory. Čtyři z osmi těchto motorů byly dodány v lednu, další dva v únoru. V témže měsíci byly do čisté místnosti dodány i první dvě palivové nádrže. Dalším krokem je nalepení stovek malých topných těles na vnější povrch nádrží.

V únoru byla ve svařovacím zařízení VAC v továrně Michoud svařena nádrž na kapalný kyslík pro centrální stupeň CS-2, určený pro EM-2.

Na stanovišti A-1 ve Stennisově středisku je připravován motor RS-25 č. 2062 na dubnový akceptační zážehový test. Tento motor je jedním ze čtyř motorů, určených pro misi EM-2 a současně sloužících jako záloha pro EM-1. Byl vyroben v roce 2010 a je posledním, který dosud nebyl použit ani certifikován. Jedním z požadavků na certifikaci je demonstrace chodu motoru časově odpovídající době činnosti při skutečném letu, tedy v plné délce 500 sekund.

Zdroje informací:
https://www.nasa.gov/
https://www.nasaspaceflight.com/
https://www.nasa.gov/
https://www.nasa.gov/
https://www.nasaspaceflight.com/
https://www.nasaspaceflight.com/
https://www.nasaspaceflight.com/
https://www.nasaspaceflight.com/
https://spacenews.com/
https://www.nasaspaceflight.com/
http://blogs.esa.int/orion/
https://www.nasaspaceflight.com/
https://www.nasaspaceflight.com/
http://blogs.esa.int/orion/
https://www.nasaspaceflight.com/

Zdroje obrázků:
https://farm8.staticflickr.com/7853/32502119077_e51e88710c_b_d.jpg
https://farm8.staticflickr.com/7910/47115908812_56f6863ee1_b_d.jpg
https://farm8.staticflickr.com/7888/33603150078_b559b32544_b_d.jpg
https://pbs.twimg.com/media/D2M8jtAW0Ak9Oew.jpg
https://scontent.fprg2-1.fna.fbcdn.net/…584344216b564232f2cd816cc8cac0da&oe=5D4735B1
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2019/03/P1120725.35pct.jpg
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2019/02/CS-1-Fwd-Join-Composite-Fix.jpg
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2019/03/ES-CS1-20190318.jpg
https://scontent.fprg2-1.fna.fbcdn.net/…77db89dfc6de7f1e94aaa5156f8326d0&oe=5D0E86E1
https://scontent.fprg2-1.fna.fbcdn.net/…aff31a3e3260c0f84b986c18db18a8ea&oe=5D1A570D
https://scontent.fprg2-1.fna.fbcdn.net/…c1505822f750563561acce8035de2376&oe=5C1B1D22
https://farm8.staticflickr.com/7923/46565532455_1761aa895d_b_d.jpg
https://farm8.staticflickr.com/7814/46565562025_9274620156_b_d.jpg
https://farm8.staticflickr.com/7886/33567833888_8bb4ce7489_b_d.jpg
https://i.imgur.com/9SJxNEU.jpg
https://pbs.twimg.com/media/Dwe15F6XgAMg0IA.jpg
https://airbus-h.assetsadobe2.com/…/tanks-orion-flight-model-2.JPG?wid=991&fit=fit,1&qlt=85,0
https://scontent.fprg2-1.fna.fbcdn.net/…cae7717c727d5b1187d9807f14e2e33b&oe=5CE65692