I takhle vypadalo přepisování názvu programu pilotovaných letů za nízkou oběžnou dráhu Země poté, kdy administrátor NASA Jim Bridenstine tyto průzkumné mise nově pojmenoval. V rámci našich čtvrtletních přehledů pravidelně sumarizujeme postup příprav na první dvě mise – nepilotovanou, nyní nazvanou Artemis 1 na oběžnou dráhu Měsíce a pilotovanou Artemis 2, během níž má čtyřčlenná posádka kosmické lodě Orion uskutečnit oblet Měsíce. Podívejme se tedy, co vše se událo od posledního čtvrtletního přehledu. Tentokrát začneme děním na startovním komplexu SLC-46 na Mysu Canaveral.

Zde v dubnu začala kompletace nosiče Abort Test Booster pro letovou zkoušku Ascent Abort-2 záchranného systému LAS. Test je nedílnou součástí kvalifikace systému pro pilotovaný let Artemis 2. V pátek 12. dubna byl z budovy RPSF přivezen motor SR-118 na tuhé pohonné látky a usazen na startovní stůl uvnitř obslužné věže. Následující úterý byl na motor usazen adaptér TRS/GCA pro připojení Orionu a LAS, a ve čtvrtek byl nasazen vnější kryt o průměru pět metrů, demonstrující kryt servisního modulu Orionu. 23. května byla na startovní komplex dopravena z budovy LASF sestava Launch Abort Vehicle – záchranný systém LAS s kabinou Orionu, ukrytou v ochranných panelech.

Celkové pojetí letového testu AA-2 bylo zvoleno jako minimalistické, demonstrující pouze výkonnost systému LAS ve fázi největšího aerodynamického namáhání. Protože výstupem z testu jsou pouze data o schopnosti LAS udržet při nouzovém odletu od letící rakety kontrolu nad kabinou, nebyla požadována samotná záchrana kabiny. Její výrobu tedy NASA nezadala firmě Lockheed Martin jako v případě kosmických exemplářů, ale vyrobila si sama maketu kabiny. Maketa má pouze stejný tvar, těžiště, separační mechanismy, pyrotechniku, navigaci a řídicí software jako reálný Orion. V LAS a v kabině byly ukryty senzory a přístroje, určené ke shromažďování dat o tlaku, teplotě, úrovni zvuku, aerodynamice, akceleraci, stabilitě, dynamice reorientace, strukturálním zatížení, výkonu motorů AM a ACM a ze separačních mechanismů. V plánu je nejen průběžné odesílání dat z testu do pozemních stanic, ale také postupné odhazování dvanácti pouzder s disky se zaznamenanými daty.

Po předstartovních zkouškách, zhodnocení připravenosti a závěrečných přípravách nastane zítra den testu. Zážeh motoru je plánován na 13:00 SELČ. V T+55 sekund má být při rychlosti Mach 1,3 ve výšce 9,5 km zažehnut abort motor záchranné věžičky. Podle plánu odletí věžička s kabinou během následujících patnácti sekund od nosiče na vzdálenost převyšující tři kilometry, ve výšce 13 km reorientuje attitude control motor sestavu k bezpečnému oddělení kabiny a o 300 metrů výše se zažehne jettison motor, který oddělí LAS od kabiny. Celkem má test trvat necelé tři minuty.

Artemis 1 – nepilotovaný let na oběžnou dráhu Měsíce a zpět

Na konci loňského léta byla na startovní rampu 39B na Mysu Canaveral přepravena mobilní vypouštěcí plošina Mobile Launcher, určená pro starty nosné rakety SLS. Po dobu jednoho týdne zde probíhaly demonstrační zkoušky, jejichž cílem bylo ověřit správnost umístění rozhraní rampy a plošiny. Provedené zkoušky zahrnovaly napojení palivových potrubí, jejich tlakování a měření konstrukční vůle. Po skončení zkoušek byla plošina zavezena dovnitř sekce High Bay 3 montážní haly VAB.  V následujících měsících probíhaly v hale testy, při kterých byla ověřena kompatibilita systémů vypouštěcí plošiny s vybavením haly, například s jejími pracovními plošinami. Dále šlo o nejrůznější testy mechanické, elektrické a pneumatické. Integračními testy bylo kontrolováno, zda systémy vyhovují stanoveným specifikacím a akceptačními testy bylo ověřeno, zda vyhovují i skutečným požadavkům.

Minulý čtvrtek 27. června vyjel pásový dopravník Crawler-transporter 2 s plošinou znovu na startovní rampu. Tentokrát jde o výjezd dlouhodobý, při kterém má plošina na rampě setrvat do září. Proběhnou rozsáhlé akceptační testy, mnohem podrobnější než loni. V červenci mají být dokončeny důkladné verifikační a validační testy napojení palivových potrubí rampy a plošiny, v srpnu testy veškerých systémů dopravy kapalného kyslíku a vodíku, a dále testy nových vzpěr Extensible Columns (XCS). V září mají být dokončeny kompletní testy plošiny a rampy, zahrnující i modální analýzu pro posouzení dynamického chování konstrukce.

Kromě těchto testů bude z řídicího střediska startu Launch Control Center prováděno s mobilní plošinou na rampě i simulované odpočítávání ke startu. První odpočítávání je plánováno na červenec. Simulace budou probíhat každý měsíc, a někdy proběhne i více simulací v měsíci. Pozemní hardware bude na rampě kompletní, zatímco letové systémy budou nahrazeny počítačovým souborem simulátorů, které budou posílat simulovaná data a různé scénáře problémů. Simulace pomohou ověřit schopnost tyto nejrůznější problémy zvládnout. Zaměstnanci řídicího střediska budou pracovat tak, jak se předpokládá v den startu. Ačkoli je řídicí středisko zděděno z programu raketoplánů, téměř vše ostatní je nové či renovované – nosná raketa, kosmická loď, pozemní vybavení, řídicí systémy. Simulace se budou lišit od odpočítávání ke startu kosmického raketoplánu, kdy při startech k Mezinárodní kosmické stanici byla startovní okna desetiminutová a při startech k samostatným misím 45-60timinutová. Tentokrát směřuje plánování do dvouhodinového startovního okna, jehož délka by měla umožnit dva pokusy o start. Při zmeškání startovního okna bude další pokus za 24 nebo 48 hodin.

Odpočítávání bude začínat v T-45 hodin 40 minut. Plánují se dvě přerušení. První, čtyřicetiminutové přerušení bude před začátkem tankování centrálního stupně a horního stupně ICPS v T-6 hodin 40 minut. Simulace se v této fázi budou zaměřovat na kombinaci odpočítávání a rizikové práce s kryogenními látkami v době, kdy budou tyto látky transportovány ze zásobníků do mobilní plošiny. Budou však prováděny i testy pro méně rizikové části odpočítávání.

Druhé, třicetiminutové přerušení bude v T-10 minut, těsně před spuštěním automatické sekvence odpočítávání. V T-10 minut se spustí pozemní sekvencer GLS (Ground Launch Sequencer). Ten si sice zachovává název z programu STS, ale jde o nový software. Po spuštění GLS mohou být už pouze několikaminutová neplánovaná přerušení startu v případě problémů. GLS bude automaticky řídit konfiguraci letových a pozemních systémů před zážehem motorů a bude sledovat, zda všechny parametry zůstávají v přijatelných mezích. V poslední půlminutě předá GLS odpočítávání do letových počítačů umístěných v raketě SLS a odpočet začne řídit startovní sekvencer ALS (Autonomous Launch Sequencer). Sekvence simulovaných odpočítávání mají zahrnovat i testy vodního systému ochrany rakety před extrémními akustickými a teplotními podmínkami, které nastanou během zážehu motorů a vzletu, a také zaklápění přístupových ramen na věži plošiny.

Koncem září se má mobilní plošina vrátit zpět do montážní haly VAB. Zde bude provedeno několik dalších testů a v říjnu má být na podpěrné sloupky VSP na plošině zkušebně posazen inertní neletový spodní segment SRB. Sestavování bude pokračovat dalším segmentem SRB na spodní segment, a později má být opakováno i na protilehlé straně, určené pro druhý SRB.

Do VAB bude dopravena i neletová rozměrová a hmotnostní maketa centrálního stupně SLS, nazvaná Pathfinder. I s touto maketou budou testovány jeřábové práce a usazení na mobilní vypouštěcí plošinu. Tyto činnosti jsou součástí procesu snižování rizik pro pozdější sestavování první letové rakety SLS.

Pathfinder byl 2. května dopraven člunem Pegasus k testovacímu stanovišti B-2 ve Stennisově středisku, a následující den byl pomocí kolových dopravníků SPMT vyvezen z člunu. Na přední konec Pathfinderu bylo připevněno jeřábové uchycení, tzv. výtažný pavouk. V červnu proběhly tréninky pracovních skupin v přípravě na překlopení Pathfinderu pomocí jeřábů z horizontální do vertikální polohy. Jeřáb, který je součástí stanoviště B-2, bude zdvihat horní část stupně. Druhý, asistenční jeřáb, bude při překlápění jistit spodní část stupně. Zvedací procedury budou zakončeny usazením Pathfinderu do testovacího stanoviště.

Přibližně v době, kdy se bude mobilní vypouštěcí plošina vracet z testů do haly VAB, tedy v září, má být z Promontory v Utahu vypravena železniční souprava s deseti palivovými segmenty SRB. Po příjezdu do Kennedyho vesmírného střediska segmenty zamíří do budovy Rotation Processing & Surge Facility (RPSF). Po inspekci povrchu budou otočeny do vertikální polohy a začne sestavování spodních částí obou vzletových stupňů SRB. Ty zahrnují kromě aft segmentu a trysky ještě spodní lem aft skirt.

Na zkušebním stanovišti 4693 v Marshallově středisku v Huntsville začalo 11. června strukturální testování neletové kvalifikační nádrže na kapalný vodík. Mezitím byly v továrně Michoud Assembly Facility v New Orleans dokončeny montážní práce neletové kvalifikační nádrže na kapalný kyslík. Jedná se o poslední kvalifikační díl centrálního stupně rakety SLS, určený ke strukturálním testům. Kvalifikační kyslíková nádrž byla v buňce D budovy 110 spojena ve svislé poloze se simulátory svých sousedních dílů. 26. června byla nádrž naložena do člunu Pegasus, který o tři dny později vyplul na cestu. V Marshallově středisku bude nádrž usazena do zkušebního stanoviště 4697. Zpáteční cesty člunu Pegasus nakonec nebude využito k odvozu dokončeného letového adaptéru LVSA z Marshallova střediska na Kennedyho vesmírné středisko. Bylo rozhodnuto, že adaptér bude odeslán až počátkem příštího roku.

Pokračovaly i práce na letovém centrálním stupni. Motorová sekce byla koncem března spojena v integrační buňce A výškové budovy 110 se svojí spodní částí. 1. dubna byla sekce převezena na stanoviště 47 v budově 103. Zde byly svařeny trubky a propojeny kabely mezi oběma díly motorové sekce. Práce byly dokončeny 15. června. Poté byl hydraulický systém sekce naplněn kapalinou, a nyní jsou prováděny funkční hydraulické testy. Tím začalo období několika týdnů, kritických pro udržitelnost startovního okna v listopadu 2020.

Toto okno platí pouze v ideálním případě, že již nedojde k žádným skluzům. Dokončení motorové sekce bylo současně signálem k vypravení čtyř motorů RS-25 ze Stennisova střediska. Kontejner s prvním motorem byl do MAF dodán silniční dopravou 19. června. Druhý motor byl dodán 25. června, třetí 26. června a čtvrtý 27. června.

15. dubna byla z integrační buňky D budovy 110 vyjmuta přední sestava centrálního stupně a převezena do blízkosti nádrže na kapalný vodík a motorové sekce v oblasti 47/48 budovy 103. Zde byla přední sestava 29. května spojena s vodíkovou nádrží. Pevné spojení bylo provedeno pomocí 360ti přírubových šroubů. Motorová sekce a čtyři motory RS-25 mají být připojeny v srpnu.

Následně budou na centrálním stupni dokončeny poslední prvky, například dvě vnější přívodní potrubí pro kapalný kyslík a systémový tunel, který bude obsahovat silové a datové kabely pro připojení senzorů, elektroniky, boxů avioniky a počítačů. Ve vodorovné poloze však nemohou být čtyři potrubí uvnitř motorové sekce, vedoucí k motorům, prodlouženy a připojeny ke spodní části vodíkové nádrže. Tyto práce budou provedeny až ve svislé poloze ve Stennisově středisku, kde také proběhne zbývajících 20 % finálních funkčních testů. Očekává se, že v prosinci by mohl být stupeň odeslán do Stennisova střediska pro zážehový test Green Run.

45denní studie vedená W. Gerstenmaierem, zaměřená na urychlení harmonogramu přípravy a testování centrálního stupně SLS vynecháním testovací kampaně Green Run ve Stennisově středisku, byla dokončena v dubnu. Výsledkem studie je doporučení, aby Green Run zůstal součástí procesu přípravy stupně. Gerstenmaier ve zprávě z 22. dubna napsal, že jeho doporučením je řídit se plánem, který mají již několik let. Test považuje za cestu ke snížení rizik, a tedy za nejlepší přístup k podpoře úspěšného letu. Také poradní bezpečnostní panel ASAP (Aerospace Safety Advisory Panel) důrazně vyzval 25. dubna NASA, aby test Green Run ponechala v programu. Závěr panelu zní, že žádný jiný testovací přístup nemůže shromáždit kritická provozní data integrovaného pohonného systému, nezbytná pro zajištění bezpečného letu, a vynechání testu by znamenalo ohrožení programu neopodstatněným rizikem.

Administrátor NASA konečné rozhodnutí o klíčovém testu Green Run dosud neučinil, jeho zachování je však nyní všeobecně očekáváno. Přeprava stupně na zkušební stanoviště B-2, jeho instalace, otestování, zážeh a zpětný přesun do člunu Pegasus si vyžádá přibližně šest měsíců času.

Letový software, který bude použit při startu mise Artemis 1, prochází testováním v Marshallově středisku. Zařízení nazvané Avionics and Software System Integration Lab (SIL) spojuje avioniku boosterů a centrálního stupně pro integrované testování. Běh programu začíná třicet sekund před startem, kdy autonomní startovní sekvencer ALS (Autonomous Launch Sequencer) letových počítačů SLS přebírá odpočítávání od pozemního sekvenceru GLS. Laboratoř SIL má dva polokruhové prstence o průměru centrálního stupně a dva kruhové prstence imitující boostery. Zařízení imitující centrální stupeň, nazvané SITF (System Integration Testing Facility) je používáno pro testování jeho avioniky a softwaru. Obsahuje počítače, software a mechanické systémy, jako je například řízení vektoru tahu. Analýza dat a formální dokumentace finální verze letového řídicího softwaru Flight Control Application Software (FSW 14 FCAS) má být dokončena v červenci. V listopadu má být dokončena verifikace avioniky.

Tým řízení letu Artemis 1 simuluje v řídicím středisku MCC v Johnsonově středisku v Houstonu různé scénáře mise s letovým softwarem 28E.4. Finální verze 28E.5 má být nahrána na přelomu června a července. Součástí simulací jsou korekce a manévry potřebné k letu Orionu po určené dráze. Simulace slouží ke zdokonalování postupů, které budou používány při reálné misi. Verifikační kampaň testování má být dokončena v srpnu.

Oba moduly kosmické lodě Orion, jak modul pro posádku, tak i servisní modul, jsou sestavovány a testovány v budově Neil Armstrong Operations and Checkout (O&C) v Kennedyho vesmírném středisku. Na modul pro posádku byly v dubnu instalovány panely tepelné ochrany. Poté byl modul obklopen velkými reproduktory, které jsou mobilní verzí akustické komory. V průběhu akustického testu D-FAT (Direct-field acoustic testing) byl modul vystaven zvuku v úrovni simulující start a let nosné rakety. Po dokončení akustického testu je modul připravován ke spojení se servisním modulem.

Na servisní modul byla 15. dubna instalována tryska hlavního motoru a téhož dne byl pod modul připojen Spacecraft Adapter. Do 10. května byly připojeny čtyři panely solárních baterií. Každý sedmimetrový panel je vybaven jednou kamerou pro záznam letu. Ve dnech 13. a 14. května byla natlakována nádrž na pitnou vodu a zkontrolována na případné netěsnosti. Poté servisní modul prošel akustickým testem D-FAT. Šlo o sérii pěti testů v úrovních od 128 do 140 decibelů, během nichž byly na modul připojeny mikrofony, tenzometry a akcelerometry. Test byl dokončen 25. května. V červnu byly provedeny funkční testy pohonného systému. Testy spočívaly v zasílání příkazů a zjištění funkcí systému, a vedou k dalšímu milníku – spojení servisního modulu s modulem pro posádku do kompletní 7,3 metru vysoké kosmické lodě.

Oba moduly Orionu mají být v červenci spojeny čtyřmi pyrotechnicky oddělitelnými šrouby, a poté proběhne vzájemná integrace subsystémů, dojde k počátečnímu oživení integrované lodě a budou provedeny komplexní funkční testy. Po potvrzení kladného výsledku bude loď připravena k odeslání do zkušební stanice Plum Brook v Sandusky ve státě Ohio. Tato příprava spočívá v zabalení a překlopení do horizontální polohy pro přepravu v transportním letounu Super Guppy. Protože jako jednodušší byla vyhodnocena samostatná přeprava panelů do Plum Brook odděleně od Orionu, byly panely odpojeny již po testu D-FAT. Letecká přeprava je plánována na přelom srpna a září.

Po naložení do letounu na ploše Shuttle Landing Facility poletí Super Guppy na letiště Lahm v Mansfieldu v Ohiu. Z letiště, které je od stanice Plum Brook vzdáleno čtyřicet kilometrů, vyrazí konvoj vozidel. V koridoru trasy bylo kvůli transportu Orionu přesunuto asi 900 elektrických a telefonních vedení, telekomunikačních zařízení a podobně. Pozemní cesta je plánována uprostřed dne a může trvat pět až šest hodin. Orion bude mít podpůrnou jednotku pro udržení akceptovatelného prostředí a dva záložní generátory. Maximální přepravní rychlost bude přibližně 30 km/h, ale po cestě bude mnoho míst, jako železniční přejezdy či zatáčky, ve kterých bude rychlost výrazně nižší.

V Plum Brook bude Orion překlopen zpět do vertikální polohy a v září projde přípravou na tepelně vakuové testy. Ve vakuové komoře Space Simulation Vacuum Chamber projde během nepřetržitého, přibližně 65denního pobytu ve vakuu řadou tepelně vakuových zkoušek. Orion bude v konfiguraci jako při kosmickém letu, tedy bez kapotáže a adaptérů. Bude mít trysku hlavního motoru, ale budou mu chybět solární panely. Přítomnost panelů bude simulována, ale mechanismy jejich pohonu se budou reálně otáčet. Během zkoušek bude testována odolnost systémů Orionu v podmínkách vakua při teplotách v rozmezí přibližně od -150 do +150 °C. Bude sledována činnost ventilů, avioniky, ohřívačů a podobně. Součástí zkoušek bude i tepelně bilanční test. V návaznosti na tyto testy mají být po několikatýdenní částečné rekonfiguraci komory i Orionu (zřejmě v této fázi budou instalovány solární panely) provedeny v listopadu testy elektromagnetické interference a kompatibility. Celkově bude Orion v Plum Brook přibližně čtyři měsíce.

Dva týdny poté, co byl z budovy LASF v Kennedyho vesmírném středisku vypraven záchranný systém LAS s kabinou Orionu pro letovou zkoušku Ascent Abort-2, dostali zaměstnanci nový úkol. 6. června sem byl od výrobce, firmy Northrop Grumman, dopraven kamionem abort motor záchranné věžičky pro misi Artemis 1. V srpnu má dojít k integraci tří dílů systému LAS a v září má být LAS kompletní.

Artemis 2 – pilotovaný oblet Měsíce

Pilotovaná mise Artemis 2 je v současnosti plánována na říjen až listopad 2022. V budově O&C v Kennedyho vesmírném středisku by měla být v červenci dokončena instalace téměř pěti set sekundárních konstrukčních prvků v kabině Orionu. Jde o systémy zabezpečení životních podmínek a přípravné komponenty pro vedení paliva. Poté se počítá s přesunem modulu do čisté místnosti k připojení a svaření palivového potrubí a potrubí pro vedení kapalin systému zabezpečení životních podmínek. Ve stejné budově probíhají i práce na adaptéru modulu pro posádku CMA. V červnu bylo dokončeno sestavování primární struktury adaptéru. Instalace sekundárních struktur a práce v čisté místnosti jsou plánovány na srpen. V září mají následovat zkoušky těsnosti potrubí.

V Promontory již bylo odlito palivo do devíti z deseti segmentů vzletových motorů SRB, v továrně MAF byla svařena kyslíková nádrž centrálního stupně a probíhají přípravy ke svaření vodíkové nádrže. Na stanovišti A-1 ve Stennisově středisku byl 4. dubna proveden 500sekundový akceptační zážehový test nového letového motoru RS-25 č. 2062. Tento motor je jedním ze čtyř motorů, určených pro misi Artemis 2. Byl vyroben v roce 2010 a je posledním, který až do dubna nebyl použit ani certifikován.

V přípravě na start nepilotované mise Artemis 1 se bude palivo a okysličovadlo plnit do rakety z pozemních kulových zásobníků kapalného vodíku a kyslíku, které na startovním komplexu 39B zůstaly z éry raketoplánů. SLS bude mít stejně jako raketoplán v případě odkladů startu možnost několika cyklů plnění. Protože však SLS pojme více pohonných látek, bude vodíkový zásobník vzhledem k výparům doplňován v případě několikanásobných odkladů startu nákladními auty z vodíkového zásobníku v komplexu 37, používaného pro raketu Delta IV. Pro pilotovanou misi Artemis 2 však již bude na rampě 39B k dispozici nový zásobník vodíku, pro který byly v dubnu vybetonovány základy.

Zdroje informací:
https://www.nasa.gov/
https://www.nasaspaceflight.com/
https://www.nasa.gov/
https://spacepolicyonline.com/
https://www.nasaspaceflight.com/
http://blogs.esa.int/
http://blogs.esa.int/
http://blogs.esa.int/
https://www.nasaspaceflight.com/
https://www.nasa.gov/
https://twitter.com/

Zdroje obrázků:
https://pbs.twimg.com/media/D7qrngiXsAAzFWC.jpg
https://pbs.twimg.com/media/D8ftOchUEAEHTpw.jpg
https://live.staticflickr.com/65535/48147021086_c1a592b20d_b_d.jpg
https://live.staticflickr.com/65535/47563207612_d037d67fd4_b_d.jpg
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2019/05/45592432474_2d93c29923_k.jpg
https://live.staticflickr.com/65535/48099305823_6f51d2e151_b_d.jpg
https://scontent.fprg2-1.fna.fbcdn.net/…c64d4cccdea1069f148ee0655550338f&oe=5D866058
https://images-assets.nasa.gov/…20into%20Cell%20D-111~orig.jpg
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2019/06/ES-BT-Lift.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/maf_20190529cs1-area47.jpg
https://www.nasaspaceflight.com/…may_28_2019_final.Core-Stage-1-Status.Slide-19.png
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2019/04/Integration-Lab-Graphic.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/jsc2019e033347.jpeg
https://scontent.fprg2-1.fna.fbcdn.net/…a042683a4096110bb973c8d85d37bc73&oe=5D74D912
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/m15-159b.jpeg
https://live.staticflickr.com/65535/48061771467_d8be9f3bfd_b_d.jpg
http://www.boeing.com/…/images/gallery_join_break_over3_960x600.jpg
https://pbs.twimg.com/media/D5f8mmRX4AMfr9B.jpg