Když 25. května startoval Falcon 9 na misi Transporter-5, byla pozornost českých fanoušků kosmonautiky zaměřena na CubeSat Planetum-1. Není se co divit, šlo teprve o 11. českou družici  a 5. český CubeSat. Byla by ale chyba nevěnovat pozornost některým dalším nákladům. K těm nejzajímavějším kouskům se proto vrátíme alespoň zpětně. Firma Nanoracks si třeba nechala vypustit experiment vybavený malou robotickou paží, která měla demonstrovat schopnost stříhání a řezání kovu na oběžné dráze. Test trvající jen několik minut by měl být prvním krokem na cestě k vývoji pokročilých kosmických výrobních postupů, které pomohou předělat vysloužilé horní stupně raket na obytné moduly.

Logo experimentu Outpost Mars Demo-1
Zdroj: https://news.satnews.com/

Experiment Outpost Mars Demo-1 byl před startem připojen k souboru desítek malých družic na vrcholu Falconu 9. Místo toho, aby se po dosažené oběžné dráhy odpojil od nosiče a zahájil svou vlastní misi trvající měsíce či roky, zůstal podle plánu připojen k hornímu stupni Falconu. V jeho případě totiž mělo jít jen o rychlou demonstraci, která neměla trvat déle než 10 minut. Do okamžiku vydání článku se však neobjevila žádná informace o tom, jak (případně zda) experiment proběhl. „Pokud chcete zamířit do hlubšího vesmíru, na Mars, případně jinam, budeme muset spíše stavět lodě ve vesmíru než abychom je vynášeli už sestavené ze Země,“ vysvětluje Marshall Smith, senior vice prezident kosmických systémů firmy Nanoracks a dodává: „Tohle je první krok na cestě ke zmíněnému cíli. Máme plány na několik dalších letů, při kterých bychom se dále věnovali řezání, svařování a demonstrování toho, jak se nám daří vyrábět věci v kosmu. Myslím tím skutečnou poctivou výrobu a stavbu ve vesmíru, nikoliv vypouštění připravených věcí.“

Devět minut po startu, hned, jakmile horní stupeň Falconu 9 dosáhl oběžné dráhy, měl experiment Outpost Mars Demo-1 začít. Celé zařízení je uloženo v ochranné krabici, ve které bychom našli malou robotickou paži vyvinutou firmou Maxar Technologies, která je vybavena frikčním frézovacím zakončením. Technologický demonstrátor je částečně financován agenturou NASA, řízený firmou Nanoracks a realizován s pomocí partnerů včetně Maxar a United Launch Alliance. Celý experiment je součástí širšího programu Outpost spravovaný firmou Nanoracks, kterou vlastní společnost Voyager Space. Společnost Nanoracks vyvinula úspěšný obchodní model, jelikož pomáhá soukromým firmám, univerzitám a výzkumným institucím dostat jejich náklady na oběžnou dráhu. Velká část činností firmy se točí kolem poskytování komerčního přístupu na stanici ISS.

Návrh stanice Starlab od firmy Nanoracks.
Zdroj: https://nanoracks.com/

Dalším krokem je pro firmu vytvoření samostatných orbitálních platforem. Firmy Nanoracks, Voyager Space a Lockheed Martin spojily své síly a navrhly komerční kosmickou stanici na nízké oběžné dráze. Mělo jít o jednomodulovou stanici, kterou by v jednom kuse vynesla těžká raketa. Agentura NASA s nimi díky tomu vloni v prosinci uzavřela kontrakt za 160 milionů dolarů. Současně agentura ocenila i podobné návrhy firem Blue Origin a Northrop Grumman. Cílem NASA je podpořit první fázi vývoje budoucího nástupce stanice ISS. NASA kromě toho jedná i s firmou Axiom Space, která by nejdříve koncem roku 2024 měla k ISS připojit komerční modul. Firma přitom plánuje svou vlastní kosmickou stanici na nízké oběžné dráze.

Kromě zmíněných plánů na kosmickou stanici rozvíjí firma Nanoracks v rámci programu Outpost i myšlenku transformace vysloužilých horních stupňů nosných raket na řízené platformy na oběžné dráze kolem Země. „Představte si budoucnost, ve které hardware firmy Nanoracks umožní prázdné palivové nádrži libovolné rakety po splnění jejího úkolu znovu ožít – tentokrát jako zázemí pro robotickou výrobu, servisování družic, skleník, nebo cokoliv jiného,“ uvádí firma na svém webu. Marshall Smith tuto myšlenku dále rozvádí: „Zatím nikdo se nevěnoval opravdu významné práci s kovy ve vesmíru. Tohle tedy bude náš experiment, ve kterém se o to pokusíme – budeme řezat kousky kovu. Je to stejný materiál, který se používá pro vnější plášť horního stupně Centaur firmy ULA. Proces řezání tohoto kusu proběhne tak, aby při něm nevznikaly žádné úlomky kosmické tříště.“

Robotická paže pro experiment Outpost Mars Demo-1
Zdroj: https://news.satnews.com/

Řezný nástroj od firmy Maxar funguje na principu vysokých otáček – při kontaktu s obráběným povrchem vzniká teplo, které materiál roztaví, čímž dochází k jeho dělení. Celý proces měl být monitorován pomocí tepelných senzorů i kamer. V rámci experimentu Outpost Mars Demo-1 se měly řezat tři plátky oceli odolné vůči korozi. „Jsou to malé plátky, bavíme se o rozměrech v řádu centimetrů. Cílem je demonstrovat schopnost řezání a ověřit, že to dokážeme bez vzniku úlomků,“ vysvětlil Smith.

Falcon 9 startuje na misi Transporter-5.
Zdroj: https://live.staticflickr.com/

Experiment měl začít devět minu po startu rakety Falcon 9, hned po vypnutí motoru horního stupně. Hotovo pak mělo být o deset minut později. Zatímco horní stupeň postupně uvolňoval více než 50 družic, experiment firmy Nanoracks k němu zůstal přišroubovaný a odesílal naměřená data a pořízené záběry do pozemního střediska. Několik hodin po startu pak horní stupeň Falconu provedl brzdící zážeh a společně s experimentem shořel v atmosféře nad Pacifikem.

Firma Nanoracks také připravuje systém Mission Extension Kit, který by bylo možné připojit k libovolnému hornímu stupni. Toto zařízení by zajistilo, že se z tohoto stupně po splnění mise nestane odpad, ale zůstane užitečný. „Horním stupňům to umožní i po splnění primární mise zůstat v provozu téměř neomezeně dlouho. Horní stupně se budou moci využívat k nejrůznějším typům misí – komunikace, sledování kosmické tříště, její sběr a mnoho dalších věcí,“ doplnil Smith.

Systém Mission Extension Kit by poskytoval elektrickou energii, orientaci v prostoru, komunikaci i zpracování dat. Umožnil by tak, aby se horní stupně transformovaly třeba i do obyvatelných modulů. „Byli bychom rádi, kdyby se horní stupně daly využívat ke stavbě kosmických stanic,“ uvedl Smith. Na jeho slova navazuje Chris Johnson, senior vice president pro vesmírné projekty firmy Maxar: „Naše inovativní robotická technologie na Mars Demo-1 představuje důležitý krok na cestě k využívání nových technologií pro omezení budoucí kosmické tříště. Jsme nadšeni, že můžeme s firmou Nanoracks spolupracovat na této demonstraci, která otestuje nové metody, jak udržet oběžnou dráhu bezpečnou k dalšímu provozu a průzkumu i pro další generace. Jsme odhodláni při vývoji orbitálních servisních a výrobních postupů eliminovat zbytečné úlomky. Tyto technologie mohou přinést revoluci do kosmického průmyslu.“

Vize firmy Nanoracks – horní stupeň rakety přepracovaný na obytný modul.
Zdroj: https://spaceflightnow.com/

Firma Nanoracks chtěla původně vypustit experiment Outpost Mars Demo-1 už koncem roku 2020, ovšem poté došlo k jeho přeplánování na jinou sdílenou misi od SpaceX. Odklad způsobily zpoždění na straně dodavatelů a poté i pandemie Covid-19. Hardware by stihl let na misi Transporter-4, která odstartovala 1. dubna, ale seznam nákladů pro tuto misi už byl uzavřen. Došlo tedy k jeho posunu na misi následující – Transporter-5. Firma už navíc pracuje na navazujících experimentech. Ty by obnáší třeba sběr, úpravu tvaru, zpracování a opakované použití kovu z již existujícího kosmického odpadu. „Tohle je jen začátek,“ uvedl Smith a dodal: „Bude kolem toho ještě docela dost práce.“

Přeloženo z:
https://spaceflightnow.com/

Zdroje obrázků:
https://spaceflightnow.com/…/2022/05/P4290029-1-2048×1536.jpg-2.jpg
https://news.satnews.com/…/2022/05/Nanoracks-Maxar-OMD-1-Mission-patch.jpg
https://nanoracks.com/wp-content/uploads/SL_still03-4k_0928_v01-copy.jpg
https://news.satnews.com/…/2022/05/Maxar-arm-b-L-1024×683.jpg
https://live.staticflickr.com/65535/52099933770_a1014b23b7_k_d.jpg
https://spaceflightnow.com/wp-content/uploads/2022/05/nanoracksoutpost1.jpg