Cesta k Artemis I (ohlédnutí za 4. čtvrtletím 2020)

Před instalací centrálního stupně budou sestaveny oba postranní boostery

Po dokončení testů s inertními neletovými díly pathfinderu vzletového stupně SRB byla mobilní vypouštěcí plošina 20. října vyvezena z montážní haly VAB na rampu LC-39B. O tomto dříve neplánovaném vývozu bylo rozhodnuto díky časové rezervě, která vznikla z důvodu skluzu posledních dvou testů série Green Run centrálního stupně SLS na Stennisově středisku. Na rampě LC-39B byly procvičeny předstartovní činnosti včetně simulovaného odpočítávání. Po deseti dnech byla plošina vrácena zpět do haly.

minulém dílu jsme napsali: „Předběžné úvahy směřují k umístění letových spodních sestav vzletových stupňů SRB na mobilní vypouštěcí plošinu přibližně dva až čtyři týdny po zážehu Green Run a k připojení spodních středových segmentů do konce roku.

Usazování spodní sestavy pravého boosteru na mobilní vypouštěcí plošinu, 24. listopadu

Usazování spodní sestavy pravého boosteru na mobilní vypouštěcí plošinu, 24. listopadu
Zdroj: https://images-assets.nasa.gov

Zážeh Green Run byl v té době předběžně plánován na 14. listopadu. V průběhu října však byly zážeh i předchozí zkušební tankování pohonných hmot do nádrží centrálního stupně SLS, plánované na 30. října, odloženy kvůli nutnosti opravy vadného ventilu v přívodu kapalného vodíku k jednomu z motorů RS-25.

Manažeři NASA po vyhodnocení situace rozhodli nečekat na odložené testy tankování a zážehu centrálního stupně a umístit spodní sestavy SRB na plošinu dokonce v urychleném termínu. Už 21. listopadu byla na levý sloupek VSP mobilní vypouštěcí plošiny usazena spodní sestava levého boosteru a o tři dny později byla na svoji pozici usazena i spodní sestava pravého boosteru. Současně bylo rozhodnuto, že proces připojování levého spodního středového segmentu na levou spodní sestavu bude koordinován se zkouškou tankování centrálního stupně. Pokud by nebyl během tankování 7. prosince zjištěn žádný problém, začal by proces připojování segmentu přepravou ze skladu RPSF do montážní haly VAB ještě téhož dne bez čekání na zážeh.

Osm segmentů SRB uložených ve skladu v jedné z budov RPSF. Sestavování segmentů má probíhat v pořadí od nejbližších k nejvzdálenějším - levý spodní centrální segment, pravý spodní centrální segment, levý centrální segment, pravý centrální segment a tak dále.

Osm segmentů SRB uložených ve skladu v jedné z budov RPSF. Sestavování segmentů má probíhat v pořadí levý spodní centrální segment, pravý spodní centrální segment, levý centrální segment, pravý centrální segment a tak dále.
Zdroj: https://images-assets.nasa.gov

Týmy pozemních systémů byly připraveny pokračovat v sestavování boosterů, ale NASA průběžně monitorovala stav centrálního stupně SLS i ostatních hardwarových prvků, které budou nutné k dokončení procesu příprav ke startu, plánovanému na listopad 2021. Pokud se během zkoušky tankování narazí na nějaký problém, bude plán zahájení sestavování boosterů pozastaven.

Koordinace připojení spodního středového segmentu na spodní sestavu s pokrokem v přípravě ostatních prvků má zásadní plánovací význam. Životnost sestavených boosterů je přibližně dvanáct měsíců počínaje spojením prvních dvou segmentů. Po této době je vyžadována demontáž boosterů, kontrola segmentů včetně inspekce pohonné hmoty a případná údržba. Primárním časovým limitem je životnost spoje mezi segmenty, konkrétně J-spoje v izolaci segmentů. Tento společný spoj byl jedním z konstrukčních vylepšení provedených u boosterů po katastrofě raketoplánu Challenger v roce 1986.

Grafika spoje segmentů SRB. Po zapadnutí příchytky do vidlice má J-spoj životnost přibližně 12 měsíců.

Grafika spoje segmentů SRB. Po zapadnutí příchytky do vidlice má J-spoj životnost přibližně 12 měsíců.
Zdroj: https://www.nasaspaceflight.com

Novou nejistotu v plánu začala představovat i samotná kosmická loď Orion. Ta je připravována k letu v budově O&C (Neil Armstrong Operations and Checkout Building) v Kennedyho vesmírném středisku. Dne 12. října byly k Orionu přemístěny tři odhazovací panely Spacecraft Adapter Jettisoned a ještě v průběhu října byl jimi servisní modul zakrytován. V listopadu byla horní část kabiny včetně padáků uzavřena krytem Forward Bay Cover.

Orion v budově O&C, 28. října

Orion v budově O&C, 28. října
Zdroj: https://www.nasa.gov

Po instalaci horního krytu bylo při zapínání systémů Orionu zjištěno selhání redundantního kanálu v jedné z jednotek PDU (Power & Data Units) v adaptéru CMA (Crew Module Adapter), který spojuje modul pro posádku se servisním modulem. Pojem „redundantní“ kanál znamená duplicitní ve smyslu, kdy nelze říci, který z kanálů je hlavní a který je záložní. Jak vyplývá z názvu PDU, je jednotka součástí energetického a datového systému Orionu.

Distribuce energie ze servisního modulu do modulu pro posádku je řízena jednotkami PCDU (Power Control and Distribution Units) umístěnými v servisním modulu. Energie je dále předávána přes dvě jednotky PDU v adaptéru CMA k šesti PDU v modulu pro posádku. Tato šestice jednotek pak řídí stav nabití palubních baterií a distribuuje energii do zařízení modulu, například do monitorovacích a povelových systémů, do ovladačů systému řízení životních podmínek, regulátorů teploty, komunikačních a video systémů, zařízení pro určování a řízení polohy, síťových přepínačů a podobně.

Orion s nainstalovaných krytem chránícím padáky, 23. listopadu

Orion s nainstalovaných krytem chránícím padáky, 23. listopadu
Zdroj: https://live.staticflickr.com

Současně jsou přes obě PDU v adaptéru CMA propojeny i datové systémy modulu pro posádku a servisního modulu. Obě jednotky PDU v adaptéru byly před instalací testovány a testem tehdy prošly bez závad. V době zjištění problému nebylo jasné, co bylo příčinou selhání komponenty v jedné z nich. Bylo však evidentní, že PDU je i bez redundantního kanálu stále funkční.

I po objevení problému týmy pokračovaly v uzavíracích činnostech včetně instalace dočasných krytů, kterými budou systémy Orionu chráněny během předstartovní přípravy.

Současně začali pracovníci NASA a dodavatele Lockheed Martin zkoumat možnosti opravy komponenty. V zásadě byly identifikovány tři možnosti. Jednou z posuzovaných možností je vyhodnotit stav jednotky PDU „tak, jak je“ za uspokojivý pro misi. To by vedlo k oficiálnímu předání dokončeného Orionu k předstartovní přípravě, původně plánovanému na 5. prosince, s pouze několikatýdenním zpožděním. Druhá možnost spočívala v myšlence jít do útrob adaptéru z boku po odstranění vnějších panelů adaptéru. Tento scénář opravy by zabral přibližně čtyři měsíce. Třetí, nejzdlouhavější možností, je odpojení modulu pro posádku od adaptéru a oprava shora. Se zpětným připojením a sérií následných testů vychází scénář na dvanáct měsíců, takže není preferovaný a byl by jen poslední možností.

Adaptér CMA

Adaptér CMA
Zdroj: https://pbs.twimg.com

Tento problém zpozdil předání kosmické lodi od výrobce pozemním týmům k předstartovní přípravě. Orion má však stále několikaměsíční časovou rezervu v plánu a momentálně se nenachází na kritické cestě. NASA oznámila, že v návaznosti na vyřešení problému bude datum předání Orionu pozemním týmům aktualizováno.

Vedle stanoviště B-2 kotví šest zásobovacích člunů s kapalným kyslíkem a kapalným vodíkem. Palivo proudí potrubím z člunů přímo do centrálního stupně bez využití jakýchkoli pozemních zásobníků.

Vedle stanoviště B-2 kotví šest zásobovacích člunů s kapalným kyslíkem a kapalným vodíkem. Palivo proudí potrubím z člunů přímo do centrálního stupně bez využití jakýchkoli pozemních zásobníků.
Zdroj: https://www.nasaspaceflight.com/

5. prosince byly na stanovišti B-2 ve Stennisově středisku zapnuty systémy v centrálním stupni a 7. prosince začalo zkušební tankování kapalného kyslíku. Přijímaná data však ukazovala vyšší teplotu dodávaného kyslíku v porovnání s analytickými modely. V místě vstupu do stupně byla teplota kyslíku mimo stanovené limity, konkrétně byla o 2,2 °C vyšší než požadovala teplotní kritéria. Požadavek byl -179,2 °C, skutečnost byla -177 °C. V obavě ze vzniku plynových bublin v potrubí technici čerpání kyslíku zastavili. To umožnilo získat čas, aby se analytici podrobněji podívali na data. Prověřením dat bylo zjištěno, že problém vznikl v počáteční fázi ochlazování přívodního potrubí mezi zásobovacími čluny a stupněm.

Po několika hodinách přerušení odpočítávání a analýzy dat bylo rozhodnuto, že se nebude pokračovat v celém plánovaném odpočítávání. Problém s teplotou kapalného kyslíku však nezabránil provedení začátku sekvence tankování kapalného vodíku. Tým přešel k této fázi odpočítávání a úspěšně natankoval malé množství kapalného vodíku ochlazeného na -253 °C. To se podařilo bez jakýchkoli doprovodných problémů. Pohonný systém byl naplněn až k nízkoúrovňovým senzorům pro vypnutí motorů při letu.

Systémy vedení a skladování kapalného vodíku pracují při mnohem nižších teplotách než systémy pro kapalný kyslík a jak ukázala praxe z provozu raketoplánů, jsou náchylnější k problémům, například ke sporadickým netěsnostem. Nyní však nádrž i hlavní pohonný systém stupně reagovaly na ochlazení správně a během zkráceného testu nebyl zaznamenán žádný únik. Nevznikly ani žádné praskliny v tepelné izolaci stupně, správnou činnost vykazovala i avionika. Jedno z předem plánovaných rizik tak bylo sníženo a důvěra týmů ve správnost činnosti systémů stupně při příštím, plném natankování nádrže vzrostla.

Kapalný kyslík a vodík jsou tankovány z celkem šesti zásobovacích člunů kotvících u testovacího stanoviště.

Kapalný kyslík a vodík jsou tankovány z celkem šesti zásobovacích člunů kotvících u testovacího stanoviště.
Zdroj: https://www.nasaspaceflight.com

Mezitím byl ve stejný den, 7. prosince dopoledne, v Kennedyho vesmírném středisku přemístěn levý spodní středový segment SRB z budovy RPSF do sekce High Bay 4 montážní haly VAB. Technici byli v pohotovosti a připraveni, aby neprodleně po dokončení testu tankování centrálního stupně zahájili finální přípravu segmentu k připojení na spodní sestavu. Vzhledem k nedokončenému testu tankování centrálního stupně však sestavování boosteru nedostalo zelenou a segment byl přesunut zpět do RPSF.

Po posouzení dat členové týmu ve Stennisově středisku rozhodli o úpravě procesu tankování tak, aby byl kapalný kyslík během dodávky udržován ve správné teplotě. Tato úprava nezahrnuje žádné fyzické úpravy pozemní podpůrné infrastruktury z důvodu jejich časové náročnosti. Bude pouze prodloužena fáze ochlazování přívodního potrubí pomalým průtokem kapalného kyslíku před samotným zahájením procesu tankování. Potrubí tedy bude proplachováno delší dobu než 7. prosince, což bude vyžadovat o něco větší množství kapalného kyslíku.

Přesun horního stupně ICPS do haly VAB, 16. prosince

Přesun horního stupně ICPS do haly VAB, 16. prosince
Zdroj: https://pbs.twimg.com

Horní stupeň ICPS pro Artemis I byl po provedené údržbě a inspekci v budově Delta Operations Center na Mysu Canaveral přepraven 16. prosince do montážní haly VAB v Kennedyho vesmírném středisku. V hale se již nachází adaptér LVSA, který bude spojovacím článkem mezi centrálním stupněm a ICPS.

Ve stejný den, 16. prosince, přistoupili pracovníci ve Stennisově středisku po doplnění zásob paliva ve člunech a po přípravě centrálního stupně k druhému pokusu o tankování nádrží zapnutím systémů a zahájením 48hodinového odpočítávání. Tentokrát byl test zastaven 18. prosince pro problémy s aktivací ohřívačů. Nominálně mají být ohřívače aktivovány pozemním softwarovým balíčkem Stage Controller společně se zapnutím hydraulických čerpadel přibližně v T-9 hodin, asi hodinu před zahájením plnění kyslíkové nádrže. Stage Controller byl vytvořen speciálně pro příkazy a kontrolu dat ve Stennisově středisku a údajně byl problém v tomto pozemním vybavení. Podle diskusních fór na kosmonautických webech se jedná o menší problém než při prvním pokusu. Bližší podrobnosti však nejsou v době vydání článku veřejně známy.

Mezitím NASA uzavřela období nejistoty ohledně připravenosti Orionu k misi. Dne 17. prosince rozhodla, že nebude měnit jednotku PDU v adaptéru CMA, která má na jedné z komunikačních karet vadný redundantní kanál. Každá PDU má dvě karty a na každé kartě jsou dva redundantní kanály, které zajišťují komunikaci mezi letovými počítači Orionu a jeho systémy. Vzhledem k omezené dostupnosti této konkrétní PDU a malému vlivu na systémy Orionu je riziko sekundárních problémů spojené s výměnou boxu vyšší než riziko spojené se ztrátou jedné části redundance ve vysoce redundantním systému. PDU je díky redundanci stále funkční a inženýři proto zvolili možnost nechat jej „tak, jak je“. NASA má důvěru v celkovou spolehlivost energetického a datového systému, který prošel tisíci hodinami testování. Technici nyní dokončí uzavírací činnosti lodi a v polovině ledna převezou Orion do budovy MPPF pro naplnění nádrží systému RCS a ochlazovací smyčky pro výměník tepla. Nová časová osa přípravy Orionu nemá vliv na celkový harmonogram předstartovních příprav.

353. den roku 2020. Spodní část centrálního stupně SLS, 18. prosince

353. den roku 2020. Spodní část centrálního stupně SLS, 18. prosince
Zdroj: https://pbs.twimg.com

O sestavení vzletových stupňů SRB v montážní hale VAB se bude rozhodovat teprve po úspěšném naplnění nádrží centrálního stupně ve Stennisově středisku. Současně začnou přípravy na poslední test, osmiminutový zážeh Green Run. Analýza dat a doplnění zásob kryogenního paliva v člunech si podle předběžných propočtů vyžádá dva týdny. To by vedlo k zahájení dvoudenního odpočítávání k zážehu na počátku příštího roku. Sekvenci událostí zážehu podrobně popsali ve dvou článcích – odpočítávání od T-10 minut do T-30 sekund tady a sekvenci událostí od T-30 sekund do T+8 minut tady. Před druhým neúspěšným pokusem o naplnění nádrží bylo dodání centrálního stupně na Kennedyho vesmírné středisko předběžně plánováno na únor 2021 a manažeři NASA vyjadřovali důvěru ve start mise Artemis I v listopadu 2021. Harmonogram příprav však obsahoval jen minimální časové rezervy a ponechával velmi malý prostor pro dílčí skluzy.

(Druhá část článku, výhled na 1. čtvrtletí 2021, vyjde na začátku ledna)

Zdroje informací:
https://www.nasaspaceflight.com/
https://www.nasaspaceflight.com/
https://www.theverge.com/
https://blogs.nasa.gov/
https://spaceflight101.com/
https://www.nasaspaceflight.com/
https://www.nasaspaceflight.com/
https://blogs.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://images-assets.nasa.gov/…/KSC-20201124-PH-GEB01_0186~medium.jpg
https://images-assets.nasa.gov/…/KSC-20201124-PH-GEB01_0176~medium.jpg
https://images-assets.nasa.gov/…/KSC-20201117-PH-KLS01_0078~medium.jpg
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2020/11/RSRM-J-Joint.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/saj_fairing_install_main.jpg
https://pbs.twimg.com/media/CxzaBF8UAAAvT55?format=jpg
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2020/12/SSC-8766.jpg
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2020/12/SSC-8833.jpg
https://pbs.twimg.com/media/EpYKGcyXMAYEL0U?format=jpg
https://pbs.twimg.com/media/EpjYU_lXIAM9dt_?format=jpg

Kontaktujte autora článku - hlášení chyb a nepřesností, rady, či připomínky
Prosím čekejte...
Níže můžete zanechat svůj komentář.

4 komentářů ke článku “Cesta k Artemis I (ohlédnutí za 4. čtvrtletím 2020)”

  1. Ladislav napsal:

    Pokračování velkolepého divadla se zase o něco přiblížilo.Čekám na to už skoro 50 let a vypadá to že se konečně dočkám.Viděl jsem jako kluk,všechny přenosy co byly u nás k dispozici.Bylo to úchvatné,teď se těším na pokračování.Jinak díky za všechny informace.Jsem rád,že to pro nás děláte.

  2. Jiří Hošek napsal:

    PŘED HODINOU VYŠLA TATO AKTUÁLNÍ ZPRÁVA:

    Včera, v neděli 20. prosince byly plně natankovány obě nádrže centrálního stupně. Podle prvních údajů fungoval centrální stupeň během procesu plnění a doplňování paliva dobře. Test simulovaného odpočítávání však skončil několik minut před plánovaným časem T-33 sekund. Nezdá se, že by problém byl v letovém hardwaru. Tým vyhodnocuje data, aby určil přesnou příčinu předčasného zastavení odpočítávání. Poté bude rozhodnuto, zda, zda jsou schopni příště přikročit rovnou k závěrečnému testu, kterým je zážeh všech čtyř motorů centrálního stupně.

    Zdroj:
    https://blogs.nasa.gov/artemis/2020/12/21/sls-team-completes-propellant-loading-of-core-stage-during-green-run-test/

Zanechte komentář

Chcete-li přidat komentář, musíte se přihlásit.