Cesta k Artemis I a II (výhled na 4. čtvrtletí 2021)

O integrovaném modálním testu jsme v první části tohoto dílu psali v čase budoucím. Už dvacet hodin po vydání článku NASA potvrdila, že test probíhá. Po pěti dnech, 29. září, bylo modální testování dokončeno a inženýři začali analyzovat získaná data. Přístupové pracovní plošiny byly přisunuty k nosné raketě a začala také příprava na opětovné přisunutí obslužných ramen z věže mobilní vypouštěcí plošiny. Technici odpojili od rakety simulátor Orionu i testovací adaptér OSA.

Nastal čas pro připojení letového adaptéru OSA s CubeSaty. V první části jsme vyjmenovali tři CubeSaty, které měly skluz: Lunar Flashlight, CU-E3 a Cislunar Explorers. Nakonec svoji poslední šanci dorazit do budovy O&C do 26. září a stihnout integraci do adaptéru 28. září zmeškaly všechny tři. K dosavadním devíti CubeSatům v adaptéru byl tedy v tomto posledním termínu instalován pouze BioSentinel s živými mikroorganismy, které byly až do instalace chlazeny. Adaptér OSA dorazil do montážní haly VAB v pondělí 4. října. Na náhledové fotografii k článku je adaptér pod ochranným krytem dočasně uskladněn v části High Bay 4 haly VAB. Zde čeká na integraci na horní stupeň ICPS rakety SLS, která je plánovaná na čtvrtek 7. října.

Instalace BioSentinelu, 28. září

Instalace BioSentinelu, 28. září
Zdroj: https://blogs.nasa.gov/

Ve středu 13. října by měl být do haly VAB převezen Orion. Jde však o informaci z minulého týdne, kdy harmonogram počítal s instalací OSA na SLS už 5. října, před dvoudenním skluzem. Jakmile bude dokončeno strukturální a funkční spojení mezi Orionem a SLS, bude ke krycím panelům obklopujícím Orion 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).

SLS v hale VAB během modálního testu.

Data z modálního testu byla zaznamenávána třemi sty senzory umístěnými na raketě i na mobilní vypouštěcí plošině
Zdroj: https://images-assets.nasa.gov/

Komunikační testy v rámci IVT budou zaměřeny na ověření, zda SLS a Orion komunikují správně s pozemní infrastrukturou, ale také na předávání informací ze systémů SLS do Orionu. Test časové korelace bude ověřovat, zda časování v celém systému nemá příliš dlouhou odezvu. Test také pomůže kalibrovat jakékoli z těchto případných zpoždění. Další zkouška, test rádiových frekvencí, bude zaměřena na případné blokování telemetrických systémů vnějšími vlivy.

IVT bude zahrnovat také test sekvence odpočítávání a komunikaci s naváděcím, navigačním a řídicím systémem, jakož i se systémem ukončení letu. Závěrečný komunikační end-to-end test s Orionem bude proveden ve spolupráci s Deep Space Network. Řídicí středisko během kontrol ověří, zda všechna spojení pro přenos příkazů a dat fungují správně. Široký rozsah testů je dán tím, že půjde o první start nové rakety.

Zkoušky budou zahrnovat i programově specifické inženýrské testy PSET jednotlivých částí hardwaru. Některé z těchto testů budou pouze softwarové, jiné budou zahrnovat i hardware. Příkladem testů PSET je test řízení letu navigačním systémem SLS a systémem řízení tahu pomocí trysek vzletových stupňů SRB a motorů RS-25 centrálního stupně. Během testování startovní kampaně budou v centrálním stupni zapnuty sestavy gyroskopů a redundantní inerciální navigační jednotky RINU. Během testu začne RINU zaznamenávat pohyb Země, což bude signálem, že vše v raketě je správně zapojené.

SLS v hale VAB během modálního testu.

Spodní část SLS v hale VAB
Zdroj: https://images-assets.nasa.gov/

Další testy PSET budou prováděny na hydraulickém a pneumatickém systému, kde dojde k roztočení jednotek CAPU. Test řízení letu bude spojen s integrovaným pohybem trysek motorů SRB i centrálního stupně. Testy PSET budou opět demonstrovat, že systémy rakety spolupracují s podpůrnými pozemními zařízeními v Kennedyho vesmírném středisku. Bude také provedeno několik akustických testů, zaměřených na útlum hluku.

Po dokončení testů budou případně vzniklé problémy vyřešeny a pozornost se přesune k přípravám na první přepravu sestavy na startovní rampu 39B. Ve stupni ICPS budou vyměněny boxy s avionikou – řídicí počítač s inerciální navigační sestavou INCA (Inertial Navigation Control Assembly) použitou pro integrované testy nahradí letová sada. Po této výměně budou SLS a Orion připraveny k transportu. Dokončení prací v hale VAB je nyní odhadováno na začátek prosince. Tato prognóza je však zatížena rizikem dalších dopadů nemoci COVID-19. Již v létě byl značný počet pracovníků v karanténě kvůli blízkému kontaktu nebo pozitivnímu testu.

Umělecký koncept sestavy pro misi Artemis I

Umělecký koncept sestavy pro misi Artemis I
Zdroj: https://www.nasa.gov

K přepravě na rampu 39B by mohlo dojít přibližně pět týdnů před plánovaným startem. Během jízdy na rampu je plánován další dynamický test. Pásový transportér se rozjede a poté prudce zabrzdí, přičemž bude sledována dynamická odezva rakety. 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 hmot (WDR) do centrálního stupně i do horního stupně rakety, spojené se zkušebním odpočítáváním bez zážehu motorů. Odpočítávání bude ukončeno až v čase několika sekund do zážehu motorů. Bude to dosud nejvěrnější test předletových aktivit. Součástí testu nebude spuštění vody pro potlačení zvuku.

V den zkoušky WDR bude raketa plně natankována podle stejného časového harmonogramu jako v den startu, natlakována a v posledních minutách a sekundách před plánovaným časem T-0 izolována od pozemních služeb. V plánu jsou dva běhy. Startovní tým tedy dvakrát projde prakticky úplným odpočítáváním, přičemž si procvičí i schopnost zastavit odpočítávání v poslední minutě.

Umělecký koncept sestavy pro misi Artemis I

Umělecký koncept sestavy pro misi Artemis I
Zdroj: https://www.nasa.gov

Pozemní startovní sekvencér GLS spustí v T-10 minut automatické odpočítávání, během něhož bude konfigurovat činnost systémů a ověřovat, že tyto systémy provádějí příkazy správně a že všechny systémové parametry zůstávají v souladu s plánovanými hodnotami. V prvním běhu bude odpočítávání zastaveno v T-33 sekund, těsně před okamžikem předání řízení letovým počítačům a zahájením automatické startovní sekvence ALS. Po zastavení odpočítávání bude zahájena sekvence automatického zabezpečení rakety a odvzdušnění nádrží.

Umělecký koncept startu mise Artemis I

Umělecký koncept startu mise Artemis I
Zdroj: https://www.spacescout.info/

Po přípravě rakety a pozemních systémů na další odpočítávání budou nádrže opět natlakovány a stav odpočítávání bude vrácen na T-10 minut. Druhý běh bude zahájen stále v rámci stejného dvouhodinového startovního okna. Pozemní startovní sekvencér GLS předá v T-33 sekund řízení letovým počítačům SLS, které spustí automatickou startovní sekvenci ALS, provedou všechny letové příkazy a ověří stav všech parametrů. Letové počítače SLS spustí hydrauliku SRB, ujistí se, že motory RS-25 jsou připraveny k zážehu a připraví se na vydání příkazů ke startu. GLS bude průběžně udržovat dohled nad všemi pozemními systémy, monitorovat klíčové letové parametry a v T-9,34 sekund odpočítávání bezpečně zastaví. Zážeh motorů RS-25 totiž nastává v T-9 sekund.

Po této zkoušce tankování budou nádrže vyprázdněny. Celkem má sestava strávit na rampě dva až tři týdny. Na cestě zpět do haly VAB je plánován ještě jeden dynamický test.

Dostupná období startu mise Artemis I. Ve světle zelených obdobích je možný 26 – 28denní profil mise, v tmavě zelených obdobích je možný 38 – 42denní profil mise.

Dostupná období startu mise Artemis I. Ve světle zelených obdobích je možný 26 – 28denní profil mise, v tmavě zelených obdobích je možný 38 – 42denní profil mise.
Zdroj: https://discourse-data-fra.fra1.cdn.digitaloceanspaces.com

Během pobytu v hale VAB, trvajícího asi týden a půl až dva týdny, proběhne instalace pyrotechnických separačních systémů a autodestrukčních náloží pro případ vychýlení od plánované letové trajektorie. Budou také instalovány některé letové baterie, například v ICPS, s následným uzavřením posledních výřezů v tepelné izolaci a provedením závěrečných inspekcí.

Poté se sestava vrátí na rampu. Po přibližně šestidenní startovní kampani má přijít den startu. Současný stav příprav odpovídá startu na začátku příštího roku. Nejdřívější teoreticky dostupné období startu se otevírá 16. ledna a zavírá 30. ledna.

Hlavní dodavatel pomocných vzletových stupňů SRB Northrop Grumman již dokončil analýzu doby, po kterou lze mít oba boostery sestavené. Během jejich sestavování na začátku letošního roku byla provedena měření spojů mezi jednotlivými segmenty. Analýza dat ukázala, že dosavadní dvanáctiměsíční limit končící v lednu 2022 lze u těchto konkrétních exemplářů prodloužit o šest měsíců.

Artemis II – pilotovaný oblet Měsíce

Mise Artemis II je plánována jako oblet Měsíce kosmickou lodí Orion s čtyřčlennou posádkou. Datum připravenosti ke startu je předpokládáno nejdříve na září 2023, částečně kvůli závislosti na počítačovém vybavení Orionu, které má být znovupoužito z mise Artemis I. Pro vynesení je připravována druhá ze tří raket SLS Block 1.

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

Vodíková nádrž s dokončenou tepelnou izolací vjíždí do budovy 103, 5. srpna 2021

Vodíková nádrž s dokončenou tepelnou izolací vjíždí do budovy 103, 5. srpna
Zdroj: https://images-assets.nasa.gov

Výroba centrálního stupně rakety SLS probíhá v montážním zařízení NASA Michoud Assembly Facility v New Orleans. Všechny tři díly horní sestavy stupně byly v uplynulém čtvrtletí propojovány ve vertikální integrační buňce D v budově 110 silovými a datovými kabely a dalšími prvky nutnými pro oživení a otestování systémů sestavy. Příruby mezi jednotlivými díly byly pokryty tepelně izolační pěnou. Po dokončení integračních prací byla přední sestava vyjmuta z buňky D, otočena do vodorovné polohy a přesunuta do prostoru konečné montáže 47/48 v budově 103. V této pracovní pozici pokračují přípravy na spojení s nádrží na kapalný vodík.

Na vnější povrch nádrže na kapalný vodík byla v buňce N budovy 131 dokončena aplikace tepelně izolační pěny. Nádrž byla 5. srpna vrácena do prostoru konečné montáže 47/48 budovy 103. Nyní je nádrž vybavována přístrojovým vybavením, senzory, držáky a úchyty pro dvě vnější přívodní potrubí kapalného kyslíku. Tato potrubí povedou po celé délce vodíkové nádrže z intertanku až do motorové sekce. Ve čtvrtém čtvrtletí by mělo být zahájeno horizontální spojování s horní sestavou centrálního stupně. Propojování všech systémů by mělo skončit v prvním čtvrtletí roku 2022.

Motorová sekce byla ve vertikální integrační buňce A sešroubována se svojí spodní částí a 8. července byla z buňky vyjmuta. Vpravo je v buňce D horní sestava centrálního stupně.

Motorová sekce byla ve vertikální integrační buňce A sešroubována se svojí spodní částí a 8. července byla z buňky vyjmuta. Vpravo je v buňce D horní sestava centrálního stupně.
Zdroj: https://images-assets.nasa.gov

Motorová sekce byla na začátku července sešroubována v integrační buňce A ve výškové budově 110 se svým spodním dílem, který tvoří její dno. Dne 8. července byl celek z buňky A vyjmut a přesunut do budovy 103. Po zbytek třetího čtvrtletí pokračovala uvnitř motorové sekce instalace vnitřního vybavení. V první řadě šlo o montáž přívodního potrubí kapalného kyslíku, jehož dodávka byla zpožděna kvůli pandemii COVID-19. Na jaře byl totiž dodavatel vnitřních dílů důležitých pro dokončení motorové sekce na několik měsíců uzavřen. Kvůli COVID-19 byly také zpožděny dodávky několika částí hydraulického systému. Ve spodní části motorové sekce je instalována avionika a senzory. Po dokončení bude provedeno funkční testování. Práce na motorové sekci by měly být dokončeny v polovině roku 2022.

Jakmile bude vše hotové, bude motorová sekce připravena k vodorovnému připojení ke zbytku centrálního stupně. Po propojení všech systémů budou následovat výrobní funkční testy. Dodání centrálního stupně na Kennedyho vesmírné středisko nyní vychází na konec třetího čtvrtletí 2022. To je přibližně půl roku před datem potřeby v březnu 2023, kdy jej NASA bude podle integrovaného harmonogramu potřebovat pro šestiměsíční předstartovní přípravu.

Horní stupeň ICPS v budově Delta Operations Center

Horní stupeň ICPS v budově Delta Operations Center
Zdroj: https://www.nasa.gov

Horní stupeň ICPS dorazil 28. července z výrobního zařízení ULA v Decaturu v Alabamě na Mys Canaveral na Floridě. Zde byl umístěn do budovy Delta Operations Center, která se nachází poblíž startovního komplexu 37. Stupeň projde v budově finální přípravou a kontrolami. Později bude přepraven na sever do Kennedyho vesmírného střediska.

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 s horním stupněm ICPS, a adaptér Orion Stage Adapter (OSA), který bude spojovat horní stupeň ICPS s Orionem.

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

Kabina Orionu pro Artemis II v budově O&C, 15. července 2021

Kabina Orionu pro Artemis II v budově O&C, 15. července
Zdroj: https://live.staticflickr.com/

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. Na rozdíl od Orionu pro Artemis I bude modul tentokrát mít také další systémy pro posádku, například displeje, ruční řízení a audio komunikační zařízení.

Administrátor NASA Bill Nelson u panelů tepelné ochrany Orionu pro Artemis II, 28. července 2021

Administrátor NASA Bill Nelson u panelů tepelné ochrany Orionu pro Artemis II, 28. července
Zdroj: https://pbs.twimg.com

Servisní modul Orionu vznikne spojením evropského servisního modulu ESM-2 a adaptéru modulu pro posádku CMA. Evropský servisní modul byl v montážní hale Assembly, Integration and Testing Facility společnosti Airbus Defence and Space v Brémách v Německu vybaven vnitřními systémy. Po dokončení byly provedeny funkční testy.

Letecká přeprava na Kennedyho vesmírné středisko se měla uskutečnit v srpnu. Michal Václavík z České kosmické kanceláře na dotaz autora článku vysvětlil, že z důvodu nutnosti se vypořádat s pěticí problémů se doprava ESM-2 na KSC zpozdila na začátek října 2021.

Plně vybavená maketa Orionu pro trénink posádek

Maketa Orionu určená pro trénink posádek
Zdroj: https://pbs.twimg.com

Adaptér CMA se nachází v budově O&C nedaleko kabiny Orionu. Po dokončení instalace kabelových svazků a subsystémů byly provedeny funkční testy. Připojením k evropskému servisnímu modulu bude vytvořen servisní modul SM-2. Tento celek následně podstoupí 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. V září 2022 má být dokončen záchranný systém LAS.

Trénink uvnitř makety Orionu ve skafandrech OCSS. Tréninkovou posádku tvořili Jessica Meir, Jonny Kim, Zena Cardman a Michael Barratt.

Trénink uvnitř makety Orionu ve skafandrech OCSS. Tréninkovou posádku tvořili Jessica Meir, Jonny Kim, Zena Cardman a Michael Barratt.
Zdroj: https://pbs.twimg.com

Zdroje informací:
https://blogs.nasa.gov/
https://www.spacescout.info/
https://www.nasaspaceflight.com/
https://www.nasaspaceflight.com/
https://www.nasa.gov/
https://www.nasaspaceflight.com/
https://spacenews.com/

Zdroje obrázků:
https://pbs.twimg.com/media/FA8I4KqWQAEAyaH?format=jpg
https://blogs.nasa.gov/…/303/2021/10/Biosentinel-Installation-in-OSA.jpg
https://images-assets.nasa.gov/…/KSC-20210924-PH-JBS01_0039~large.jpg
https://images-assets.nasa.gov/…/KSC-20210816-PH-ILW01_0089~large.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/artemisi_mobile_launcher.jpg
https://www.nasa.gov/…/image/block1_night_mf_bkdrop_wormeas_r4.jpg
https://www.spacescout.info/wp-content/uploads/2021/01/image.png
https://discourse-data-fra.fra1.cdn.digitaloceanspaces.com/…230f8872ef19d2e16b22.jpeg
https://images-assets.nasa.gov/…/MAF_20210805_CS2_LH2toBldg103Move19~medium.jpg
https://images-assets.nasa.gov/…/MAF_2021%200708_CS2_ESBTlift017~medium.jpg
https://www.nasa.gov/…/artemis_ii_icps_img_5989_081121_copy.jpg
https://live.staticflickr.com/65535/51368185845_3ffefbf611_b.jpg
https://pbs.twimg.com/media/E78r9AFXMAAbstc?format=jpg
https://pbs.twimg.com/media/E9SS7DKWEAIiS2Y?format=jpg
https://pbs.twimg.com/media/E9RZ9Y3WUAwZnjt?format=jpg

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

11 komentářů ke článku “Cesta k Artemis I a II (výhled na 4. čtvrtletí 2021)”

  1. jregent napsal:

    „Datum připravenosti ke startu je předpokládáno nejdříve na září 2023, částečně kvůli závislosti na počítačovém vybavení Orionu, které má být znovupoužito z mise Artemis I.“

    Co je na tom tak unuikatniho?

    Dekuji za svely prehled.

    • Vojta napsal:

      To je dobrá otázka. Taky by mě zajímalo, kolik by stálo tam nainstalovat nové a kolik bude stát přesun starého do nové kabiny.
      Myslel jsem, že kabiny se budou repasovat. Logicky ta první nepoletí hned na druhou misi, ale bude sloužit spíš jako zkušební prototyp a nejspíš znovu nepoletí. Vykuchání součástek by tedy smysl dávalo, ale hned pro druhou misi?

      • Jiří Hošek napsal:

        Původně měly být všechny avionické boxy Orionu z Artemis I znovupoužity při Artemis II. Když ale skluzy Artemis I začaly negativně ovlivňovat harmonogram Artemis II, bylo pro Artemis II objednáno 11 nových základních boxů, nutných k provedení počátečních funkčních testů. Z Artemis I má být tedy znovupoužito pouze zbývajících 15 nezákladních boxů. Ty mohou být v integrační a testovací sekvenci Orionu nainstalovány později – například anténa s fázovaným polem Orion IMU (Inertial Measurement Unit). Těchto 15 boxů však musí po vyjmutí z Orionu z mise Artemis I ještě projít renovací.

        Z důvodu obav o další dominový efekt NASA později objednala i druhou sadu nezákladní avioniky. To by umožnilo vymanit harmonogram příprav mise Artemis II ze závislosti na realizaci Artemis I v případě jejího dalšího skluzu. Těchto 15 nových nezákladních avionických boxů má být na KSC dodáno už v první polovině roku 2022. Primárním scénářem je stále znovupoužití sady z mise Artemis I a použití nových boxů až pro Artemis III. Pokud však nové boxy pro Artemis III budou k dispozici dřív než ty renovované z Artemis I, technici je použijí už pro Artemis II.

        První opakovaně použitelnou návratovou kabinou Orionu má být až kabina pro Artemis III.

    • Jiří Hošek napsal:

      Rádo se stalo. Jsem rád, že se článek líbil.

  2. Jiří Hošek napsal:

    Dnešní tisková zpráva Thales Alenia Space potvrzuje, že ESM-2 bude odeslán do KSC v příštích několika dnech.
    https://www.thalesgroup.com/en/worldwide/space/press_release/thales-alenia-space-supports-final-integration-european-service

  3. Kamil napsal:

    Už je nějaké datum jmenování posádky?

  4. Libor Lukačovič napsal:

    Opäť vynikajúci článok! 🙂

  5. Homer napsal:

    Tu sa samozrejme natíska otázka, čo by sa stalo, ak by sa z nejakého záhadného dôvodu nepodarilo zastaviť test štartovacej sekvencie?

Zanechte komentář

Chcete-li přidat komentář, musíte se přihlásit.