Doslova maraton výstupů z Mezinárodní kosmické stanice se svého harmonogramu držel během prvních dvou výstupů. Třetí kosmická procházka plánovaná na středu 16. října, byla dočasně zrušena a místo ní by měl ještě v tomto týdnu proběhnout jiný výstup do volného prostoru. Má se jednat o první čistě ženskou kosmickou vycházku – ta měla podle nedávných plánů proběhnout až 21. října, ale situace v posledních dnech tak trochu překopala plány. Nejbližší výstup totiž bude reagovat na nečekanou komplikaci – úkolem obou žen bude obnovit fungování systému, který se nepodařilo oživit po instalaci nových akumulátorů při prvních dvou výstupech.

Pro Christinu Koch to bude již čtvrtý výstup do volného prostoru, Jessica Meir zažije v tomto směru premiéru. Ještě v úterý 15. října NASA uváděla, že výstup proběhne buďto ve čtvrtek 17. října, nebo o den později. Ve středu 16. října se však již se čtvrtkem nepočítalo a NASA uváděla, že k výstupu dojde nejdříve v pátek. Úkolem výstupu bude odstranění poškozené 19 let staré jednotky BCDU (battery charge-discharge unit) na levém konci příhradové konstrukce a její nahrazení 105 kg těžkým záložním exemplářem.

Jednotka BCDU
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Problémy se starou jednotkou, která řídí, jak jsou nově nainstalované akumulátory nabíjené z fotovoltaických panelů a vybíjené spotřebou stanice, vedly NASA k rozhodnutí odložit trojici zbývajících plánovaných výstupů, které se měly zaměřit právě na výměnu starých akumulátorů za nové, což se týká i toho, který byl původně plánován na středu. Onoho výstupu se měla zúčastnit Jessica Meir s Andrew Morganem. Zmíněná trojice výstupů neproběhne do chvíle, kdy budou mít inženýři jistotu, co se pokazilo.

Času ale není nazbyt – naléhavost situace a tlak na její včasné vyřešení zvyšuje skutečnost, že jiná jednotka BCDU selhala v letošním roce poté, co byly do jiného elektrického okruhu zapojeny identické lithium-iontové akumulátory. Staniční elektrický systém obsahuje celkem 24 jednotek, které řídí nabíjení. Na oběžné dráze jsou však k dispozici pouze tři náhradní kusy. Před inženýry tak stojí nelehký úkol – ujistit se, že nejde o systémovou závadu. Na tomhle rozhodnutí závisí další postup prací – jinými slovy – další akumulátory se nebudou instalovat, dokud nebude jisté, že se podobné selhání nemůže opakovat.

Kresba jednotky BCDU
Zdroj: https://upload.wikimedia.org

„V nejbližší době budeme klást velký důraz na to, abychom se pokusili porozumět tomu, co bychom mohli udělat, abychom zmírnili jakékoli obavy a nejistoty spojené s instalací těchto nových akumulátorů a jejich integrací do BCDU,“ říká Kenny Todd, manažer činností a integrací na ISS a dodává: „V tuhle chvíli je to opravdu problém, protože nevíme, co se stalo. Budeme si drbat hlavy při analýze dostupných dat. Musíme věřit, že se nám tuhle situaci podaří vyřešit rychle.“

Práce na výměně staničních akumulátorů začaly v roce 2017. ISS disponuje osmi obřími svazky solárních panelů uspořádaných po dvojicích, přičemž na každé straně příhradové konstrukce najdeme čtyři. Každá dvojice je vybavena jednotkou IEA (integrated electronics assembly), která byla původně zaplněna 12 nikl-vodíkovými akumulátory, které dodávaly orbitální laboratoři elektřinu v době, kdy se pohybovala v zemském stínu.

Paleta s novými akumulátory dovezená lodí HTV-7.
Zdroj: http://www.spaceflightinsider.com

Aby mohla ISS fungovat ve dvacátých letech s maximální efektivitou, pustila se NASA do výměny všech 48 původních akumulátorů za 24 modernějších a výkonnějších lithium-iontových modelů. Společně s nimi dochází i k instalaci adaptérových desek, které se dávají na místa, odkud byly staré akumulátory vyjmuty, ale nedošlo k jejich nahrazení novými.

Každé křídlo fotovoltaických panelů a IEA obsluhuje dva z osmi staničních elektrických okruhů. Každý z těchto kanálů obsahuje tři jednotky BCDU, které mají na starost řídit nabíjení akumulátorů v době, kdy je stanice na osvětlené straně Země. Jednotky BCDU se nachází v blízkosti IEA obsahujících akumulátory, které řídí. BCDU navíc rozhodují o rozvádění uložené energie staničním systémům z akumulátorů v době, kdy je ISS nad noční stranou Země. Ve výsledku každá BCDU řídí nabíjení a vybíjení dvou starých nikl-vodíkových akumulátorů nebo jednoho nového lithium-iontového.

Schéma rozložení prvků elektrických systémů na fotovoltaických panelech.
Zdroj: http://spaceflight101.com/

První sada šesti lithium-iontových akumulátorů a adaptérové desky byly instalovány v roce 2017 a druhá sada přišla na řadu letos v březnu. Tyto dvě výměny se postaraly o oba „vnitřní“ svazky fotovoltaických panelů. Třetí (aktuální) sada se týká vzdáleného levého svazku na příhradovém nosníku označovaném P6. Poslední sada bude instalována příští rok na vzdálený pravý svazek na nosníku S6.

Pozemní týmy instalují plošinu s novými akumulátory do nehermetizované sekce lodi HTV-6
Zdroj: http://spaceflightnow.com/

„Jedná se o průběžnou údržbu, kterou jsme zahájili  před několika lety zajištěním lithium-iontových akumulátorů a posílením technologie,“ uvedl Todd před zahájením série výstupů a dodal: „Stejně jako vaše domácí dobíjecí akumulátory časem ztrácí své vlastnosti a nebudou držet tolik náboje. Po celou dobu životnosti stanice jsme věděli, že se to stane. Věděli jsme, že se akumulátory budou muset vyměnit.“

Při prvních dvou výstupech, které proběhly 6. a 11. října Andrew Morgan a Christina Koch odstranili šest starých akumulátorů z elektrického kanálu 2B z IEA na nosníku P6 a nahradili je trojicí lithium-iontových akumulátorů a trojicí akumulátorových desek. Podobná činnost, jen spojená s okruhem 4B měla být náplní výstupů plánovaných na 16., 21. a 25. října.

Schéma rozložení fotovoltaických panelů na příhradových nosnících ISS a označení elektrických okruhů.
Zdroj: http://spaceflight101.com

Po ukončení druhého výstupu minulý pátek si pozemní specialisté všimli, že jedna ze tří BCDU v elektronické jednotce okruhu 2B nereaguje správně. Událost neměla žádný okamžitý dopad na provoz stanice a žádné systémy nebylo potřeba vypínat. Ale okruh nyní produkuje o 4 – 5 kW méně, než se od nových akumulátorů očekává a pokud by došlo k dalším selháním, vynutilo by si to vypnutí minimálně některých palubních systémů.

Jak již bylo uvedeno výše, podobná chyba nastala v březnu, kdy se nové akumulátory instalovaly do IEA na nosníku P4. Tehdy pozemní operátoři použili staniční robotickou paži k instalaci náhradního dílu. Selhání bylo tehdy vyhodnoceno jako náhodná událost, ale nyní, když druhá BCDU selhala za podobných událostí, se manažeři NASA chtějí ujistit, že problému plně porozumí, než povolí instalaci nových akumulátorů.

Přeloženo z:
https://spaceflightnow.com/

Zdroje obrázků:
https://pbs.twimg.com/media/EGDap_qWsAU3b5H.jpg:large
https://www.nasa.gov/images/content/215814main_W15_EVA3-transfers.jpg
https://upload.wikimedia.org/…/thumb/1/11/BCDU_drawing.png/640px-BCDU_drawing.png
http://www.spaceflightinsider.com/wp-content/uploads/2018/09/htv7_iss_battery_l-1.jpg
http://spaceflight101.com/…/76/2016/04/ISS-Integrated-Equipment-Assembly-Boeing.jpg
https://spaceflightnow.com/…/2016/12/be4a63b801e5dd2a77958444f590ea6e.jpg
http://spaceflight101.com/…/wp-content/uploads/sites/39/2015/11/isspower.jpg