Gateway (září 2020)

Ilustrace zárodku stanice Gateway – modulů PPE a HALO

Malá obyvatelná základna obíhající kolem Měsíce, určená k podpoře každoroční delší lidské přítomnosti než během programu Apollo. Příležitost naučit se žít v podmínkách velké vzdálenosti od Země. Základna obsahující systémy s vysokou schopností autonomní činnosti. Platforma, která má poskytovat technickou podporu pro pilotovaná přistání na povrchu Měsíce. Místo, kde má kotvit opakovaně použitelný lunární lander. S poukazem na tyto zásadní rozdíly od velké, nepřetržitě obydlené Mezinárodní kosmické stanice se NASA snaží držet odstup od zařazení Gateway do kategorie „kosmická stanice“.

V srpnovém dílu jsme popsali novinky o logistickém a obytném modulu HALO, který se má stát řídicím centrem Gateway. V červencovém dílu jsme obdobně popsali aktuality týkající se energetického a pohonného modulu PPE, jehož dvě křídla solárních panelů mají generovat téměř 50 % energie, kterou disponuje ISS. A v červnovém dílu jsme se věnovali mezinárodnímu obytnému modulu I-HAB, který se má později připojit na přední uzel modulu HALO. Dnes se zaměříme na pilotovanou misi Artemis III.

Výroba panelu Orionu s okny pro Artemis III v AMRO Fabricating

Výroba panelu Orionu s okny pro Artemis III v AMRO Fabricating
Zdroj: https://pbs.twimg.com

V době, kdy jsme začali tento seriál vydávat, měla být Artemis III (s tehdejším označením EM-3) první návštěvnickou misí na Gateway. Postupem času byl misi přiřazen historický význam v podobě první pilotované expedice na povrch Měsíce v 21. století a v zájmu snížení rizik se počátkem letošního roku začalo uvažovat o spojení landeru přímo s pilotovaným Orionem. Gateway však má být i v takové variantě na své dráze a připravená poskytnout své služby, například jako retranslační stanice pro komunikaci pozemního střediska s posádkou nacházející se u jižního pólu Měsíce.

Šéfka pilotovaných kosmických letů NASA Kathy Lueders řekla 25. srpna, že NASA si stále není jistá, zda se má při misi Artemis III agregovat lunární lander a Orion na Gateway, jejíž první dva moduly mají být vyneseny v roce 2023. Současně vyzdvihla výhody Gateway včetně flexibility a mezinárodních partnerství.

Kónický panel Orionu s okny pro Artemis III v budově MAF, 21. srpna 2020

Kónický panel Orionu s okny pro Artemis III v budově MAF, 21. srpna 2020
Zdroj: https://live.staticflickr.com

21. srpna byl do montážní budovy NASA Michoud Assembly Facility v New Orleans dopraven první díl pro výrobu kabiny Orionu pro Artemis III. Kónický panel s otvory pro okna byl vyroben společností AMRO Fabricating Corp. v South El Monte v Kalifornii. V příštích měsících bude doručeno dalších šest dílů, které budou vzájemně svařeny, aby vytvořily primární strukturu Orionu.

Na opačném konci planety, v italském Turíně, dokončuje společnost Thales Alenia Space primární strukturu evropského servisního modulu Orionu pro Artemis III. Základem modulu je rámová konstrukce, která bude zajišťovat tuhost během startu a letu. Na konci září má být konstrukce letecky přepravena do montážní haly společnosti Airbus v německých Brémách. Zde budou integrovány nádrže, motory a všechny ostatní prvky modulu.

Servisní modul Orionu pro Artemis III, 8. září 2020

Servisní modul Orionu pro Artemis III, 8. září 2020
Zdroj: https://blogs.esa.int/

Mise Artemis III má být první lidskou misí na povrch Měsíce v tomto století. Místo přistání ještě nebylo vybráno, uvažuje se o oblasti vzdálené maximálně 6 stupňů od jižního pólu. Dvoučlenná posádka landeru má provádět vícenásobné pěší vycházky umožňující činnosti jako odběr vzorků a rozmisťování kamer, senzorů a vědeckých přístrojů. Současné plány počítají s šestidenním výsadkem na Měsíci. Jim Bridenstine však 14. září na mítinku LEAG (Lunar Exploration Analysis Group) řekl, že pro Artemis III by jižní pól mohl být nedosažitelný [například z hlediska definované hraniční hodnoty tolerovaného rizika – pozn. aut.] a že by mohli jít do rovníkové oblasti, ale že rozhodnutí ještě nebylo učiněno.

Maketa lunárního landeru Národního týmu

Maketa lunárního landeru Národního týmu
Zdroj: https://d3jj1xescvzl2o.cloudfront.net

NASA v přípravě na tuto historickou misi zadala třem vybraným týmům kontrakty na rozpracování studií pilotovaného lunárního landeru. Způsob pořízení landeru byl převzat podle úspěšného modelu programu Commercial Crew a NASA si od něj slibuje úspory v řádu desítek miliard dolarů. Pro první fázi vývoje obdržely společnosti desetiměsíční studijní kontrakty. Na jejich základě jsou nyní definovány požadavky a technické detaily jednotlivých konceptů. Tato fáze skončí v únoru 2021 přezkumem návrhů z hlediska realizovatelnosti, který NASA označuje jako přezkum kontinuity. Cílem přezkumu je zjistit, který tým má nejlepší šance na realizaci první mise. Další pokračování vývoje bude záviset na řadě faktorů, například na objemu finančních prostředků, které poskytne Kongres.

Kongresman Brian Babin v interiéru makety kabiny landeru Národního týmu

Kongresman Brian Babin v interiéru makety kabiny landeru Národního týmu
Zdroj: https://pbs.twimg.com

Národní tým pod vedením společnosti Blue Origin dodal v srpnu do budovy Space Vehicle Mockup Facility v Johnsonově vesmírném středisku inženýrskou maketu dvou prvků svého návrhu pilotovaného lunárního landeru v měřítku 1:1. Dvanáctimetrová maketa zahrnuje sestupový prvek vyvinutý společností Blue Origin a vzletový prvek, za který je odpovědný Lockheed Martin. Protože je lander v rané fázi vývoje, má maketa nízkou věrnost případnému letovému exempláři. Jejím účelem je ověření správnosti dosavadního náhledu týmu například na práci posádky a na vybavení landeru.

Na maketě bude provedena řada testů a simulací. Tým bude spolupracovat s Johnsonovým střediskem mimo jiné za účelem získání hodnocení ze strany techniků a astronautů NASA, jak navržený lander vyhovuje jejich potřebám. V této fázi je totiž ještě snadné provádět na základě zpětné vazby různé změny. Řešené otázky proto zahrnují například umístění oken a dalších komponent, které ovlivňují celkovou strukturu landeru. Pozorovací úhel výhledu z kabiny a její ergonomie, jako jsou ovládací prvky a displeje, jsou ale jen částí řešených problémů. Astronauti budou ve skafandrech také testovat výstup z landeru, vnější přístup k užitečnému zatížení a zpětný vstup do landeru. Účelem testů a hodnocení je také identifikace důležitých detailů, které designéry nenapadly. Tyto otázky musí být zodpovězeny dříve, než bude ve vývoji pokročeno dále. Národní tým bude v příštích měsících zabudovávat výsledky zpětné vazby do konstrukce makety. Maketa zůstane ve středisku do začátku roku 2021.

Účastníci diskusního fóra nasaspaceflight si však povšimli, že v tomto nejnovějším videu je přistávací prvek landeru užší a delší oproti původním vyobrazením. Podle nich se zdá, že prvek je nyní zeštíhlen a navržen tak, aby vyhovoval aerodynamickému krytu nosiče Vulcan Centaur s průměrem pět metrů, zatímco původně byl koncipován, aby se vešel pod sedmimetrový kryt nosiče New Glenn.

Porovnání nové a starší verze lunárního landeru Národního týmu

Porovnání nové a starší verze lunárního landeru Národního týmu
Zdroj: https://forum.nasaspaceflight.com

Na základě těchto úvah usuzují, že si Národní tým není jistý, že New Glenn bude připraven včas a že provádí redesign pro Vulcan. Považují za možné, že maketa postavená v Johnsonově středisku vychází ze starší verze landeru, jejíž sestupový prvek byl již v době montáže zastaralý.

Tým vedený společností Dynetics rozpracovává svůj lander ALPACA (Autonomous Logistics Platform for All-Moon Cargo Access). V dubnovém hodnocení landerů dala NASA tomuto návrhu jako jedinému nejvyšší hodnocení „velmi dobré“ jak z technického hlediska, tak i z hlediska navrženého manažerského řízení návrhu.

Maketa landeru společnosti Dynetics

Maketa lunárního landeru společnosti Dynetics
Zdroj: https://forum.nasaspaceflight.com/

ALPACA má být sestavena na oběžné dráze Měsíce spojením centrální části landeru se dvěma přídavnými nádržemi, které Dynetics nazývá „palivové lodě“. Společnost hodlá vynést díly landeru při třech startech raket Vulcan Centaur. Při prvním startu má být vynesena ALPACA, při druhém a třetím startu palivové lodě. Dynetics plánuje starty ve dvou- až třítýdenních intervalech. Cesta k Měsíci by vedla po pomalé tříměsíční trajektorii, která minimalizuje spotřebu pohonných hmot. Od data prvního startu po pilotované přistání na Měsíci by mohlo uplynout 10 až 12 měsíců v závislosti na případných skluzech startu Orionu s posádkou.

Maketa landeru společnosti Dynetics

Maketa lunárního landeru společnosti Dynetics
Zdroj: https://forum.nasaspaceflight.com/

Lander má osm motorů pro sestup a vzlet, po čtyřech na každé straně. Podle týmu to umožňuje zjednodušit konstrukci motoru a zrušit přistání v jakékoli fázi sestupu. Společnost plánuje vyrábět motory vlastními silami.

18. srpna Dynetics oznámil, že v rámci vývoje landeru dokončil „přezkum systémových požadavků“ a „přezkum koncepčního návrhu“. NASA tyto přezkumy nepožadovala, šlo o dobrovolné milníky, kterými Dynetics zhodnotil svůj návrh z komplexního hlediska. Nyní tým provádí „potvrzení základního přezkumu“, které má sloužit jako základ pro další projektové činnosti. Konkurenční Národní tým hlásil dokončení dobrovolného milníku „přezkum systémových požadavků“ a přechod k milníku NASA „potvrzení základního přezkumu“ 14. září.

Maketa landeru společnosti Dynetics

Interiér makety kabiny landeru společnosti Dynetics
Zdroj: https://forum.nasaspaceflight.com/

Cílem je, aby ALPACA byla vícenásobně použitelná. Po první pilotované misi proto Dynetics plánuje udržet lander na oběžné dráze Měsíce, poslat k němu další pohonné hmoty a prokázat znovupoužitelnost opětovným přistáním na Měsíci bez posádky. Opakované používání má podle představ týmu umožnit levně doručovat na povrch Měsíce různá užitečná zatížení, například habitaty a hermetizované rovery. Konfigurace landeru je podřízena snadnému přístupu z kabiny na povrch Měsíce a snadné vykládce nákladu.

Dynetics představil plnorozměrovou maketu landeru 15. září v Huntsville. Maketu s nízkou věrností nyní budou testovat posádky, což umožní doladit design návrhu v oblastech, jako je například obytný objem, antropometrické přizpůsobení, celková obyvatelnost, umístění, orientace a velikost vnitřních komponent a aktivity uvnitř a vně landeru.

Starship SN5 ve výšce 150 metrů, 3. září 2020

Starship SN5 ve výšce 150 metrů, 3. září 2020
Zdroj: https://pbs.twimg.com

SpaceX bylo v soutěži o pilotovaný lunární lander vybráno k rozpracování myšlenky úpravy kosmické lodi Starship pro potřeby NASA. Společnost uskutečnila v Boca Chica dva úspěšné krátké lety Starshipu – prototyp SN5 absolvoval let do výšky 150 metrů 5. srpna, prototyp SN6 3. září. Oba prototypy měly jen po jednom motoru Raptor a neměly aerodynamickou špičku ani křídla. V současné době je dokončován prototyp SN8, který již bude špičku i křídla mít. Cílem prototypu SN8 se třemi motory Raptor je dosažení výšky téměř 20 kilometrů. Společnost také začala sestavovat prototyp SN1 rakety Super Heavy, který je připravován na krátký let se dvěma motory Raptor ve čtvrtém čtvrtletí.

Vize roveru Lunar Cruiser…

Vize roveru Lunar Cruiser
Zdroj: https://forum.nasaspaceflight.com

V průběhu druhé poloviny dvacátých let se očekává prodlužování pobytu na Gateway až na 90 dnů a na Měsíci až na 42 dnů. NASA však z finančních důvodů uvažuje, že by vedením vývoje plánovaného hermetizovaného roveru pověřila svého partnera v programu Artemis, japonskou aerokosmickou agenturu JAXA. Ta již společně s automobilkou Toyota Motor Corporation možnosti vývoje šestikolového lunárního roveru zkoumá. Rover by využíval technologie elektricky poháněných vozidel s palivovými články. Dne 28. srpna byl rover oficiálně pojmenován Lunar Cruiser. Název odkazuje na legendární terénní vozidlo Land Cruiser, kterých Toyota za téměř 70 let vyrobila přes deset milionů kusů. V případě realizace je cílovým datem pro dopravu roveru Lunar Cruiser na Měsíc rok 2029.

Ve fiskálním roce 2020 JAXA a Toyota společně pracují na vývoji a výrobě testovacích dílů pro technologické prvky a pro pozemní funkční prototyp vozidla. Tyto práce zahrnují provádění simulací pro potvrzení výkonu roveru a odvodu tepla během jízdy, výrobu a posouzení prototypových pneumatik, používání virtuální reality a stavbu modelů v měřítku 1:1 určených mimo jiné pro rozhodování o rozmístění vybavení v kabině.

… a stavba jeho plnorozměrové makety.

Stavba plnorozměrové makety roveru Lunar Cruiser
Zdroj: https://pbs.twimg.com

Zdroje informací:
https://www.nasa.gov/
https://twitter.com/
https://spacenews.com/
https://www.blueorigin.com/
https://www.cnbc.com/
https://global.jaxa.jp/

Zdroje obrázků:
https://pbs.twimg.com/media/EdDsoD0WsAA4z5v?format=png&name=large
https://pbs.twimg.com/media/Ef0laVXU0AAjUY0?format=jpg
https://live.staticflickr.com/65535/50267580677_4cca3e28ab_b.jpg
https://d3jj1xescvzl2o.cloudfront.net/…name_blueoriginmoonlander16x9mockup.jpg
https://pbs.twimg.com/media/EgySjl4XgAE9WBW?format=jpg
https://forum.nasaspaceflight.com/…dlattach;topic=42455.0;attach=1965641;image
https://forum.nasaspaceflight.com/…50843.0;attach=1972288;image
https://forum.nasaspaceflight.com/…50843.0;attach=1972292;image
https://forum.nasaspaceflight.com/…50843.0;attach=1972294;image
https://pbs.twimg.com/media/EexYPnPU0AEqLUI?format=jpg
https://forum.nasaspaceflight.com/assets/47632.0/1625576.jpg
https://pbs.twimg.com/media/Eg3Iw1oUYAEmo1S?format=jpg

Kontaktujte autora článku - hlášení chyb a nepřesností, rady, či připomínky

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

Prosím čekejte...
Níže můžete zanechat svůj komentář.

29 komentářů ke článku “Gateway (září 2020)”

  1. petrH napsal:

    Pokud to přepracovali je jasné, že NG je nejistá volba, kterou NASA při dalším hodnocení může vnímat jako riziko. Nikdo neví kolik projektů pošlou dál a každý bodík se hodí,takže to muže být jen předběžná opatrnost. Na druhou stranu by něco takového BO jako partner nepřipustil, pokud by to nebylo vážné. Je evidentní, že to snižuje jejich kredit.
    Škoda, že tu není žádná informace k řešení SX. Oni žádný milník neprošli? Maketu zaměřenou na vnitřní prostor a prověření vykládky nákladu a astronautů nestaví?

  2. Vaclav napsal:

    Zajímalo by mne jaké hodnocení v dubnu bylo dáno ostatním dvěma účastníkům výběru.
    Vypadá to na degradaci GAT z trvalé stanice s úkoly směr Mars a jakousi pokročilou variantu ISS, na podpůrný prvek návratu Američanů na Měsíc. Jakmile Trump vyhlásil Artemis bylo jasné, že to GAT, jako obdoba ISS má spočítané.

  3. pave69 napsal:

    Díky za super informace, konečně mám pocit, že se opravdu něco děje. Ty makety jsou hmatatelnější, než hromada papírů a kontrolních bodů.

  4. Pavel Kralicek napsal:

    Jako konstrukcne nejelegantnejsi reseni mi prijde koncept Dynetics. Sestava od National team je az prilis vysoka a bez inovace. Jaka by byla dopadova rychlost astronauta, ktery by spadl z nejvyssi pricky v sestinove gravitaci? Stacilo by to na prorazeni skafandru? Predpokladam, ze astronauti budou mit jisteni ve stylu via Ferrata, ale pri predstave, ze lezou opakovane nahoru s plnymi pytli vzorku v ruce mi uplne dobre po tele neni. Zajimalo by me taky jak SpaceX bude resit navrat vysadku v pripade poruchy vytahu…polezou 30metru nahoru po skobach zapustenych do plaste Starship? Hezky vecer vsem a panu Hoškovi diky za tyhle clanky!

    • Vaclav napsal:

      Na vzorky mělo již pradávné Apollo lanovku. S-X má tuším na reklamním snímku dokonce jeřáb s nosností min. tuny – přesunuje tuším rover a zřejmě bude dopravovat nahoru a dolů i astronauty.

    • petrH napsal:

      Výtah je zařízení jako každé jiné a jeho konstrukční složitost je minimální. Obávat se zrovna o jeho poruchu, když je tam spoustu jiného zařízení co se muže porouchat je poněkud pošetilé. Zvlášť když se všechno tak jako tak zálohuje. Spíš by bylo zajímavé jakou základní variantu řešení vnitřního prostoru nabídnou. Oproti ostatním týmům mají tolik místa, že tam můžou postavit prakticky dlouhodobou základnu s laboratořemi. Variant je mnoho. Mám za to, že pokud ten koncept bude životaschopný NASA předělá i zadání na podstatně ambicioznější.

      • Tomas Kratochvil napsal:

        Pošetilé by naopak bylo, domnívat se, že se něco takového jako výtah nemůže porouchat. On by vám to pan Murphy vysvětlil hned při první misi. S výtahy na Měsíci zas takové zkušenosti nejsou. Rozdíly teplot, regolit je brusný prach, spoustu neznámých. S tím zálohováním systémů to bude stejné, jako u letadel – pouze kritické systémy jako elektrika a hydraulika. Toť vše. Při poruše výtahu je vaší zálohou maximálně žebřík, což plnohodnotné jistě není. Nejlepší výtah tedy jasně je výtah žádný. Samozřejmě, lander na Měsíc se netočí jen kolem výtahu a jsou tedy mnohá kritéria mnohem důležitější. P.S. Komu že to v seriálu Kosmo nešly nakonec otevřít dveře výtahu pro výstup na Měsíc?

  5. Hawk napsal:

    Diky za pokracovani serialu, akorat nevim jestli jsem to dobre pochopil, pokud nebude do mise Artemis-3 k dispozici lander, tak se poleti na misi ke Gateway nebo se bude cekat na dokonceni landeru?

    A trosku odbocka, ale v souvislosti s volbami neda se tomu vyhnout, i kdyz svet zije covidem a v USA i BLM, zduraznil Trump nebo Biden v souvislosti s blizicimi se volbami navrat na Mesic, k Mesici, nebo je tema Artemis totalne zapadle?

    • Jiří Hošek napsal:

      Jsem rád, že se článek líbil. Vaše otázka je velmi zajímavá, rozumím jí, ale odpovím jinak. Fixování lunárního přistání k misi Artemis III s pevným datem 2024 v tuto chvíli vytváří správný tlak na představitele Kongresu z obou politických stran, na dodavatele i na pracovníky NASA. Význam trvání na přistání na Měsíci při Artemis III podtrhuje i právě dokončovaná nová organizační struktura NASA, v jejímž rámci byla vytvořena samostatná divize pro přistání na Měsíci v rámci Artemis III v roce 2024.
      Téma Artemis není v nosným tématem v předvolební prezidentské kampani. Teď se dokonce očekává, že Kongres schválí pro NASA pro prvních několik týdnů nebo spíš měsíců fiskálního roku 2021 (začne 1.10.2020) zálohové financování, což bude znamenat financování vývoje landerů na stejné úrovni jako dosud (tj. 600 milionů USD ročně oproti požadovaným 3,370 miliardám USD). Pro snahu NASA udržet pokrok ve vývoji landerů za situace, kdy si neklade stejné otázky jako Vy, to znamená obrovskou výzvu.

  6. Vaclav napsal:

    Volby to achilova pata Artemis, pokud vyhraje demokrat je s Měsícem ámen a bude se létat na GAT obdobně jako na ISS, včetně Ruska.

    • Jiří Hošek napsal:

      Rusko z programu Gateway vycouvalo.

      • pmendl napsal:

        S Měsícem amen být nemusí, ale NASA může skončit ostudou, která by mohla být u budoucích historiků „mezníkem začátku ústupu ze slávy“. Tím mám na mysli variantu, kdy jediný přístup na povrch Měsíce bude plně komerčně zajišťovat Elon se Starship. Ufinancuje to ze Starlinku (+Neurolink, Boring atd.) krát finanční páka investičních peněz. Určitě se najdou komerčně zajímavé výrobky z regolitu v měsíční/nulové gravitaci a případná výroba paliva na Měsíci znamená mnohem levnější tankování směrem k Marsu a dál (aktuálně možná i k Venuši). Jak už jsem tu jednou psal, grvitační studnou indukované náklady Země-orbita a Měsíc-orbita jsou nesrovnatelné. Měsíc bude také potenciálně největší loděnicí ve Sluneční soustavě…

Zanechte komentář

Chcete-li přidat komentář, musíte se přihlásit.