Další týden odešel a na jeho konci již tradičně přichází přehled nejzajímavějších kosmonautických událostí uplynulých sedmi dní. Kosmotýdeník si tentokrát jako hlavní téma vzal test inovativního přistávacího mechanismu, který by mohl být použit na Marsu. Tento systém úzce souvisí s crash testy u automobilů. V dalších tématech se podíváme na jeden ruský start, aktuální stav lodí a nosičů na Boca Chica, anebo na snímek od Ingenuity. Přeji vám dobré čtení a pěknou neděli.

Deformační lander – novinka pro přistání na Marsu

Testovací věž
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Přistání na Marsu je věc komplikovaná a NASA má zatím největší zkušenosti s prostředky, jak na Marsu přistát. Od použití velkých nafukovacích balónů, které si vyzkoušela vozítka MER a předchozí lander Pathfinder, až po komplexní systém Sky crane, který využívá raketový dron pro umístění vozítka na povrchu – příkladem jsou Curiosity a Perseverance. Většina těchto systémů má však společné jmenovatele – je to drahé a komplikované. NASA zatím na Marsu úspěšně přistála devětkrát a počet přistání se bude v budoucnu zvyšovat. Jak celý systém zjednodušit a zlevnit? Inspirace byla nalezena v automobilovém průmyslu, čímž vznikl projekt SHIELD (Simplified High Impact Energy Landing Device).

Jak už z názvu projektu vyplývá, inspirace vzešla z crash testů a deformačních zón automobilů. Odborníky z JPL totiž již před časem napadlo, zda by bylo možné bezpečně přistát formou havárie! A ačkoli to zní velmi nepravděpodobně, tak výsledky jsou velmi slibné. SHIELD byl navržen tak, aby prošel atmosférou, která by odebrala většinu energie, a následně by plnou rychlostí dopadl na povrch a přežil. Zespodu by byl totiž vybaven odstupňovanými deformačními zónami, které by většinu energie pohltily. Je to reálné? A vydržely by to vědecké přístroje, či náklad? Tuto otázku si v JPL nejen položili, ale s vidinou skvělé příležitosti s něčím pořádně praštit a rozbít to, to také vyzkoušeli.

Výhody tohoto nového způsobu přistání jsou totiž velmi lákavé. Zejména pro menší náklady by se extrémně snížila cena celého zařízení a také velmi zjednodušila, a tedy zrychlila i případná stavba dalších marsovských landerů. „Myslíme si, že bychom se díky tomu mohli vydat do náročnějších oblastí, kde bychom nechtěli riskovat pokus o umístění roveru za miliardu dolarů s našimi současnými přistávacími systémy,“ řekl vedoucí projektu SHIELD Lou Giersch z JPL NASA v jižní Kalifornii. „Možná bychom jich dokonce mohli vyslat několik na různých obtížně přístupných místech a vytvořit tak celou síť.“

Detail deformačních zón zařízení SHIELD
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Velká část konstrukce SHIELD je převzata z práce provedené pro misi MSR, tedy návrat vzorků z Marsu. První krok této kampaně zahrnuje rover Perseverance, který sbírá vzorky hornin do vzduchotěsných kovových trubek; budoucí sonda dopraví tyto vzorky na Zemi v malém pouzdře a to bezpečně přistane na Zemi. Studium přístupů k tomuto procesu vedlo inženýry k otázce, zda je obecná myšlenka reverzibilní, tedy zda se dá způsob přistání na Zemi použít i pro Mars. „Když chcete s něčím tvrdě přistát na Zemi, proč byste to pro Mars nemohli udělat taky?“ řekl Giersch. „A pokud dokážeme provést tvrdé přistání na Marsu, víme, že SHIELD by mohl fungovat i na planetách nebo měsících s hustší atmosférou i jinde.“

Aby mohli inženýři tuto teorii ověřit, museli prokázat, že SHIELD dokáže během přistání ochránit citlivou elektroniku. Tým použil zkušební věž v JPL, aby otestoval, jak by trubice se vzorky Perseverance obstály při tvrdém přistání na Zemi. Věž, která je vysoká 27 metrů, je vybavena speciálním závěsem – tzv. příďovým odpalovacím systémem, který dokáže vrhnout objekt na povrch stejnou rychlostí, jaké by bylo dosaženo při přistání na Marsu.

Velibor Ćormarković – autor technického provedení – dříve pracoval pro automobilový průmysl, kde vedl crash testy. Při některých z těchto testů jezdí automobily na posuvných saních, které jsou urychleny na vysokou rychlost a narazí do zdi nebo deformovatelné bariéry. „Testy, které jsme provedli pro SHIELD, jsou jakousi vertikální verzí testů na saních,“ řekl Ćormarković. „Ale místo stěny dochází k náhlému zastavení v důsledku nárazu do země.“

Samotný test proběhl již 12. srpna, kdy se tým shromáždil u věže s prototypem deformačního tlumiče SHIELD ve skutečné velikosti. Deformační zóna je tvořena postupně se zužující pyramidu několika kovových perforovaných obručí. Nejlépe to ukazuje níže přiložené video. Na testovacím zařízení pak zavěsili zařízení na drapák a vložili do něj chytrý telefon, rádio a akcelerometr, aby simulovali elektroniku, kterou by nesla kosmická sonda.

Zařízení bylo chyceno a vyzdviženo do výšky 27 metrů. Odpalovací zařízení udělilo SHIELDu rychlost přibližně 177 km/h. To je rychlost, které případný marsovský modul dosáhne v blízkosti povrchu poté, co je zpomalen odporem atmosféry z počáteční rychlosti 23 335 km/h při vstupu do atmosféry Marsu.

Při předchozích testech SHIELD byla použita „přistávací zóna“ z hlíny, ale při tomto testu tým položil na zem ocelovou desku o tloušťce 5 cm, aby vytvořil ještě tvrdší přistání, než jaké by sonda zažila na Marsu. Palubní akcelerometr později ukázal, že SHIELD dopadl silou přibližně 1 milion newtonů, což je srovnatelné s nárazem 112 tun.

Záběry z vysokorychlostní kamery ukazují, že SHIELD dopadl pod mírným úhlem, poté se odrazil asi 1 metr do vzduchu a převrátil se. Tým má podezření, že odraz způsobila ocelová deska, protože při předchozích testech k žádnému odrazu nedošlo. Po otevření prototypu a vyzvednutí simulovaného elektronického nákladu tým zjistil, že palubní zařízení – dokonce i chytrý telefon – přežila bez poškození. „Jediný hardware, který byl poškozen, byly některé plastové komponenty,“ řekl Giersch. „Celkově byl tento test úspěšný!“

Jaký bude další krok? Navrhnout i zbytek modulu během roku 2023 a zjistit, jak daleko může jejich koncept zajít.

Kosmický přehled týdne:

V pátek 21. října odstartovala z kosmodromu Pleseck ruská raketa Sojuz 2.1v a vynesla dvě vojenské družice označené jako Kosmos 2561 a 2562. Podrobnosti o nákladu přinesl Michal Václavík. Start mise byl původně naplánován na 18. října, ale z blíže nespecifikovaných důvodů byl o tři dny odložen. Cílem byla sun-synchronní dráha SSO.

Ačkoli se hlavní pozornost na dění na základně Boca Chica upírá na přípravu prvního orbitálního letu sestavy Super Heavy B7 a Starship S24, tak se ve výrobní části připravují další lodě a nosiče a v testovací části se testují další exempláře. Aktuálně je tedy krom výše zmíněné sestavy připravující se na start připravena také Starship S25, která je usazena na testovací stolici a čekají ji tlakové a kryogenní zkoušky. Loď nemá ještě motory, ale jinak je zcela dokončena. Ve stejné fázi dokončení je i Super Heavy B8. Starship S26 je v pokročilé fázi výroby a dochází ke svařování jednotlivých již hotových částí. V různých fázích stavby jsou pak lodě S27, 28 a 29. U nosiče B9 stačí svařit poslední dvě části a bude taktéž dokončen. V různých fázích výroby jsou pak ještě B10, B11 a B12. Vše výborně dokumentuje grafika z kanálu Brendan. V případě havárie první sestavy se tak brzy dočkáme přípravy dalších sestav.

Aktuální stav výroby jednotlivých lodí Starship a nosičů Super Heavy
Zdroj: https://pbs.twimg.com/

Přehled z Kosmonautixu:

I tento týden tu naleznete rubriku, která vám na jednom místě shrne všechna témata, kterým jsme se věnovali v rámci článků, které vychází na webu. Vydáváme minimálně dva články o kosmonautice denně, pojďme si je nyní připomenout. Začali jsme zprávou o tom, že šikovný teleskop TESS opět funguje. Hned poté jsme u teleskopů zůstali. Tentokrát jsme se věnovali zachycenému mimořádnému vysokoenergetickému záblesku, který pozorovaly kosmické teleskopy. Mohli jsme společně sledovat video ukazující sestavování neletové verze rakety Ariane 6 přímo na kosmodromu v Kourou. Zajímavý přístroj EMIT umístěný na Mezinárodní kosmické stanici stvořil své první mapy. Na základně Vandenberg v Kalifornii probíhá skládání poslední rakety Atlas, která z této základny vzlétne. Věnovali jsme se také sondě OSIRIS-REx, která se blíží k Zemi a čeká ji důležitý úkol – vyslání nasbíraných vzorků do atmosféry Země. Byl zveřejněn další z úžasných snímků pořízených dalekohledem Jamese Webba. Tentokrát se dalekohled zaměřil na legendární Sloupy stvoření. U teleskopu jsme zůstali i u další zprávy. Tentokrát IXPE pomohl odhalit záhadu pozůstatků supernovy. Živě a česky jste s námi mohli sledovat další start rakety Falcon 9, která vynášela další várku družic konstelace Starlink. Vyšel také nekrolog věnovaný dalšímu z legendárních astronautů, J. A. McDivittovi. Pokračují také přípravy na první start nové rakety Vulcan, jejíž urychlovací stupně jsou připraveny. V sobotu jsme pro vás připravili obsáhlý článek o kapalném heliu a jednom zajímavém experimentu na palubě mise STS-52. V sobotu večer pak byl připraven další Živě a česky komentovaný přenos, tentokrát ze startu indické rakety GSLV MK-3.

Snímek týdne:

Již 24. září proběhl 33. let vrtulníčku Ingenuity na Marsu, ale až nyní byla zaslána fotka v pěkném rozlišení, která zachycuje let ve výšce 10 metrů a na povrchu stín samotného Ingenuity.

Snímek povrchu Marsu s palubní kamery vrtulníčku Ingenuity
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Video týdne:

Tento týden byl prezentován nový snímek dalekohledu Jamese Webba, který ukázal velmi oblíbenou lokalitu z Orlí mlhoviny – Pilíře stvoření. Krásný snímek s porovnáním se snímky z Hubleova kosmického dalekohledu ukazuje přiložené video.

Zdroje informací:
https://www.nasa.gov/
https://www.nasaspaceflight.com/
https://twitter.com/

Zdroje obrázků:
https://twitter.com/_brendan_lewis/status/1583785855915032577/photo/1
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/2-pia25420-shield-prototype-1041.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/3-pia25581-jpl-drop-1041.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/1-illustration-of-shield-label-1041.jpg
https://mars.nasa.gov/…IwAR3wTf89Wrd743D_frS–M51700zgax-xhZzkT-9oj0iwg1cyg8H1xMvt2c