V uplynulých týdnech pokračovala v montážní hale VAB integrace nosné rakety SLS, která má vynést nepilotovanou kosmickou loď Orion k 26dennímu letu na oběžnou dráhu Měsíce a zpět. Horní stupeň ICPS byl 19. června převezen z budovy MPPF do centrální chodby v hale VAB. V noci z 21. na 22. června byl v kvadrantu High Bay 4 haly VAB vyzdvižen adaptér LVSA a 22. června byl usazen na centrální stupeň. Jejich sešroubování se však podařilo až 27. června. Povrch jejich spojovacích desek totiž nebyl zcela plochý a vyřešení těchto neshod si vyžádalo určitý čas. Jakmile byly šrouby dotaženy, soustředila se pozornost na stupeň ICPS. Dne 5. července došlo i na jeho usazení na adaptér LVSA. Další na řadě bude testovací adaptér OSA, pravděpodobně v příštím týdnu. Souběžně s připojováním horních prvků nosné rakety a renovací centrálního stupně jsou také postupně zapínány systémy rakety pro zahájení kontrol a testů. Testy, které mají probíhat v průběhu července s přesahem do srpna, jsme podrobně popsali v první části tohoto článku. Popis testů končil provedením integrovaného modálního testu.

Vedoucí programu SLS John Honeycutt a vedoucí programu Orion Cathy Koerner u sešroubovaných spojovacích desek centrálního stupně a adaptéru LVSA
Zdroj: https://pbs.twimg.com

Po integrované modální zkoušce budou simulátor Orionu a testovací adaptér OSA odpojeny. Na nosnou raketu budou usazeny letové exempláře – adaptér OSA se třinácti CubeSaty a kosmická loď Orion.

Adaptér OSA se nyní nachází v budově SSPF (Space Station Processing Facility). Těsně před jeho přesunem do haly VAB budou nabity baterie CubeSatů, malých sekundárních družic a sond. Během letu k Měsíci mají být CubeSaty z adaptéru postupně uvolňovány pro samostatné vědecké mise a demonstrace technologií.

Orion se momentálně nachází v budově MPPF (Multi-Payload Processing Facility). Po přesunu do budovy LASF (Launch Abort System Facility) bude na Orion připojena záchranná věžička LAS a vnější aerodynamické ochranné panely, které budou během startu chránit loď. Připojení Orionu na nosnou raketu je plánováno na září.

High Bay 4 dne 21. června, zprava doleva: stupeň ICPS (v pozadí v centrální chodbě), kuželový adaptér LVSA, zabalený testovací adaptér OSA, hmotnostní simulátor Orionu MSO (bílý válec)
Zdroj: https://www.nasaspaceflight.com

Jakmile bude dokončeno strukturální a funkční spojení mezi Orionem a SLS, budou k nosné raketě opětovně přisunuta obslužná ramena věže mobilní vypouštěcí plošiny. Ke krycím panelům obklopujícím Orion bude přisunuto rameno pro přístup posádky a k servisnímu modulu rameno OSMU. Pracovníci znovu připojí kabely a provedou kompletní druhé kolo ověřovacích testů rozhraní IVT (Interface Verification Test) pro ověření spojení se všemi částmi nosné rakety a kosmické lodi.

Pravděpodobně v této fázi příprav bude do Orionu umístěno několik užitečných zatížení pro sběr dat, využitelných pro budoucí mise s astronauty. Do kabiny bude instalováno velitelské sedadlo s figurínou Campos oblečenou do skafandru OCSS a vybavenou dozimetry záření. Sedadlo vybavené senzory zrychlení a vibrací bude po skončení mise Artemis I instalováno do Orionu pro Artemis II. Na palubě se budou také nacházet dva dozimetrické antropomorfní fantomy, z nichž Zohar bude mít protiradiační vestu AstroRad a Helga bude bez ní.

Velitelská figurína Campos pro misi Artemis I
Zdroj: https://www.nasa.gov

Na září jsou v hale VAB naplánovány další testy. Bude proveden test sekvence odpočítávání a závěrečný komunikační end-to-end test ve spolupráci s Deep Space Network. Řídicí středisko během kontrol ověří, zda všechna spojení pro přenos příkazů a dat fungují správně. Bude ověřováno, zda SLS a Orion komunikují správně nejen s pozemní infrastrukturou, ale i mezi sebou.

5. července byl horní stupeň ICPS (neosvětlený, v popředí) usazen na adaptér LVSA
Zdroj: https://images-assets.nasa.gov/

Zkoušky budou zahrnovat i programově specifické inženýrské testování (PSET) jednotlivých částí hardwaru. Příkladem testů PSET je test řízení navigačního systému SLS a systémů řízení tahu pomocí trysek vzletových stupňů SRB a motorů RS-25 centrálního stupně. Pro tento test budou v centrálním stupni zapnuty sestavy gyroskopů a redundantní inerciální navigační jednotky RINU. Během testu začnou RINU zaznamenávat pohyb Země, což bude signálem, že vše v raketě je správně zapojené. Další testy PSET budou prováděny na hydraulickém a pneumatickém systému. Testy PSET budou demonstrovat, že systémy rakety spolupracují s podpůrnými pozemními zařízeními v Kennedyho vesmírném středisku.

Po dokončení integrovaného testování budou ve stupni ICPS vyměněny boxy s avionikou – řídicí počítač s inerciální navigační sestavou INCA (Inertial Navigation Control Assembly) použitou pro integrované testy nahradí letová sada.

Tím budou SLS a Orion připraveny k prvnímu vyvezení na startovní rampu 39B. Přeprava je plánována na počátek října. Na rampě bude nejprve provedena druhá sada testů, které nemohou být kvůli bezpečnostním opatřením vykonány v hale VAB. Konkrétně půjde o další sérii testů PSET a test elektromagnetického rušení, spojený s tréninkem na odpočítávání. Nakonec bude provedeno zkušební tankování pohonných látek do centrálního stupně i do horního stupně rakety spojené se zkušebním odpočítáváním bez zážehu motorů. Po této poslední zkoušce budou nádrže vyprázdněny. Celkem má sestava strávit na rampě dva až tři týdny.

Podle plánu bude sestava na počátku listopadu vrácena do haly VAB. Během pobytu ve VAB trvajícího asi týden a půl až dva týdny budou instalovány některé letové baterie, například v ICPS s následným uzavřením posledních výřezů v tepelné izolaci a provedením závěrečných inspekcí.

Nakonec se sestava vrátí na rampu. Přibližně šestidenní startovní kampaň má být zakončena vzletem rakety. Tím bude kosmická mise zahájena. První teoreticky dostupné startovní okno se otevírá 23. listopadu.

Artemis II – pilotovaný oblet Měsíce

V budově O&C v Kennedyho vesmírném středisku pokračuje instalace základní sady avioniky do modulu pro posádku kosmické lodi Orion. Tuto základní avioniku tvoří jedenáct primárních boxů, například jednotky pro distribuci energie a letové počítače, které budou za několik měsíců nutné k provedení funkčních testů po počátečním elektrickém oživení systémů kabiny.

Kabina Orionu pro Artemis II v budově O&C, duben 2021
Zdroj: https://images-assets.nasa.gov

Souběžně s avionikou probíhá i instalace systému podpory životních podmínek ECLSS. Montáž je doprovázena zkouškami těsnosti nádrží a potrubí, zkouškami odolnosti vůči tlaku a zkouškami kabelových svazků. Artemis II bude zkušebním pilotovaným letem, takže kromě avioniky a systému ECLSS bude Orion mít také další systémy pro posádku, například displeje, ruční řízení a audio komunikační zařízení.

Zatímco jedenáct základních boxů avioniky v Orionu pro Artemis II je nových, zbývajících patnáct nezákladních boxů má být znovupoužito z mise Artemis I. Nezákladní avionika totiž může být v integrační a testovací sekvenci Orionu nainstalována později. Příkladem nezákladní avioniky je třeba anténa s fázovaným polem Orion IMU (Inertial Measurement Unit).

Jakmile se Orion z mise Artemis I vrátí na Zemi, bude provedena jeho poletová analýza. Po ní má Orion zamířit do budovy MPPF k odstranění zbytků pohonných látek a následně bude v budově O&C odstrojen. Avionické boxy, které nejsou součástí základní sady, budou vyjmuty a odeslány k renovaci. Na jaře 2022 mají být opětovně dodány do budovy O&C pro instalaci do kabiny Orionu pro Artemis II.

Test naklánění hlavního motoru AJ10-190 evropského servisního modulu ESM FM-2, červen 2021
Zdroj: https://airbus-h.assetsadobe2.com

Už na počátku roku 2022 má být na Kennedyho vesmírné středisko dodáno také patnáct nových nezákladních avionických boxů. Tato druhá sada nezákladní avioniky byla objednána dodatečně z důvodu obav z dominového efektu v případě, že Artemis I bude mít zpoždění. V takovém případě technici do Orionu pro Artemis II nainstalují tuto záložní sadu nových boxů. Primárním scénářem je však stále znovupoužití sady z mise Artemis I. Dodání záložní sady avionických boxů pouze umožní vymanění závislosti harmonogramu příprav mise Artemis II na realizaci mise Artemis I v případě jejího skluzu.

Po instalaci boxů avioniky bude připojen tepelný štít a po funkčních testech bude modul připraven na integraci se servisním modulem.

Servisní modul Orionu vznikne spojením evropského servisního modulu ESM a adaptéru modulu pro posádku CMA. Evropský servisní modul ESM Flight Model 2 je v montážní hale Assembly, Integration and Testing Facility společnosti Airbus Defence and Space v Brémách v Německu již ve fázi funkčních testů systémů. Jakmile budou testy dokončeny, bude ESM pro Artemis II letecky odeslán do Kennedyho vesmírného střediska. Přeprava by se měla uskutečnit v srpnu 2021.

Adaptér CMA je dokončován v budově O&C nedaleko kabiny Orionu. Byly dokončeny svary trubek, v září 2021 mají být dokončeny instalace kabelových svazků a subsystémů, čímž bude adaptér plně vybaven a připraven na funkční testy. Až budou testy dokončeny, bude CMA připraven na připojení k evropskému servisnímu modulu. Spojením bude vytvořen servisní modul SM-2. Po spojení podstoupí SM-2 v čisté místnosti svařování potrubí systému ECLSS, po němž budou následovat zkoušky těsnosti a odolnosti proti tlaku v rámci přípravy na integraci s CM-2.

Po spojení ponese Orion interní označení CSM-2. V budově O&C projde CSM-2 finální montáží a testováním. Například v září 2022 má být nainstalována dokovací kamera a ruční řízení, které bude posádka během kosmického letu používat při demonstraci setkání a přiblížení ke stupni ICPS. V září 2022 má být také dokončen záchranný systém LAS.

Vpravo přední sestava centrálního stupně, vlevo spodní díl motorové sekce, 9. června
Zdroj: https://images-assets.nasa.gov

V první části tohoto článku jsme si popsali pokrok, který byl dosažen ve výrobě centrálního stupně rakety SLS. Pokrok jsme dokumentovali pěti fotografiemi pořízenými v průběhu druhého čtvrtletí. V rámci hardwarových prvků SLS je centrální stupeň nejkomplikovanější, ale v současné době není na kritické cestě a nebrzdí celkový plán. Centrální stupeň je sestavován v továrně MAF (Michoud Assembly Facility) v New Orleans.

Přední sestava stupně bude po dokončení integračních prací vyjmuta z buňky D, otočena do vodorovné polohy a přesunuta do oblasti konečné montáže 47/48 v budově 103. Zde se bude pokračovat v přípravách na spojení s nádrží na kapalný vodík.

Vodíková nádrž bude po dokončení aplikace tepelně izolační pěny také vrácena do prostoru konečné montáže budovy 103. Tady bude vybavena například držáky a úchyty pro dvě vnější přívodní potrubí kapalného kyslíku, které povedou po celé délce vodíkové nádrže z intertanku až do motorové sekce. Po dokončení všech prací bude nádrž v prostoru konečné montáže 47/48 spojena ve vodorovné poloze s přední sestavou stupně.

Spodní díl motorové sekce byl 9. června vložen do integrační buňky A ve výškové budově 110. Po vložení motorové sekce do buňky budou obě části sešroubovány. Poté bude motorová sekce vrácena do budovy 103 k instalaci dalšího vnitřního vybavení. Jakmile bude vše hotové, bude motorová sekce připravena k horizontálnímu připojení ke zbytku centrálního stupně. Kompletní dokončení centrálního stupně včetně výrobních funkčních testů je očekáváno na polovinu roku 2022.

Všech deset palivových segmentů vzletových motorů SRB je uskladněno ve výrobním závodě v Promontory do doby, kdy budou zapotřebí na kosmodromu. V Kennedyho vesmírném středisku je pro tyto motory připravována sada dvou předních a zadních sestav.

Adaptér LVSA pro Artemis II
Zdroj: https://www.nasa.gov

V Marshallově vesmírném středisku v Huntsville probíhá montáž a vybavení adaptérů s cílem dokončení v příštím roce. Jde o adaptér Launch Vehicle Stage Adapter (LVSA), který bude spojovat centrální stupeň SLS a horní stupeň ICPS, a adaptér Orion Stage Adapter (OSA), který bude spojovat horní stupeň ICPS s Orionem. Očekává se také, že již brzy bude v Decaturu dokončen horní stupeň Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS).

Mezi nepilotovanou misí Artemis I a pilotovanou Artemis II jsou v Kennedyho vesmírném středisku plánovány úpravy pozemní podpůrné infrastruktury na podporu nouzového opuštění věže mobilní vypouštěcí plošiny ML-1 na rampě 39B. Nový nouzový únikový systém EES (Emergency Egress System) bude určený pro nástup posádky nebo pozemního týmu do koše. Koš bude zavěšený na laně a bude vybaven brzdným systémem, díky kterému se zastaví poblíž bunkru západně od rampy. Na úpravy ML-1 mezi oběma starty je plánováno přibližně 150 dnů. Kromě nových plošin instalovaných v souvislosti s košem bude na rampě 39B také upraveno stávající podpůrné vybavení zahrnující protipožární a chladicí systémy.

NASA v současné době předpokládá, že mise Artemis II bude připravena ke startu nejdříve v září 2023. Vzhledem k nejistotám se toto datum stále přezkoumává. Posádku Orionu mají tvořit tři američtí astronauti a jeden Kanaďan.

Zdroje informací
https://www.nasaspaceflight.com/
https://www.nasaspaceflight.com/
https://www.nasaspaceflight.com/
https://www.airbus.com/

Zdroje obrázků:
https://pbs.twimg.com/media/E5ntfQ8XEAYnM7H?format=jpg
https://pbs.twimg.com/media/E5E0S_KWUAA2iqO?format=jpg
https://www.nasaspaceflight.com/…LVSA_Stacking_Coverage-01.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/manikin_image.png
https://images-assets.nasa.gov/…/KSC-20210705-PH-KLS01_0092~medium.jpg
https://images-assets.nasa.gov/…/KSC-20210419-PH-KLS01_0111~medium.jpg
https://airbus-h.assetsadobe2.com/…1920&fit=fit,1&qlt=85,0&fmt=png-alpha
https://images-assets.nasa.gov/…/MAF_20210609_CS2_BoatTail2CellA08~medium.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/lvsa-artemis-ii-lift-off-rwt-9-2.jpg