Gateway (listopad 2022)

Ve výrobním závodě společnosti Maxar Technologies v Palo Alto v Kalifornii bylo zahájeno sestavování energetického a pohonného modulu PPE. Na náhledové fotografii je zachycena montáž desek k plášti centrálního kompozitního válce a dalších desek, které budou tvořit protilehlé stěny modulu. Společné vynesení s obyvatelným a logistickým modulem HALO raketou Falcon Heavy je plánováno na rok 2025.

Po oddělení od horního stupně nosné rakety začnou motory modulu PPE spalující chemické palivo okamžitě zvyšovat perigeum pryč z blízkosti horních vrstev zemské atmosféry a z prostředí nízké oběžné dráhy Země. Poté bude s využitím solárně elektrického pohonu PPE perigeum zvyšováno nad radiační pásy a bude zahájen dlouhodobý přelet zárodku kosmické stanice Gateway na cílovou oběžnou dráhu Měsíce, nazvanou NRHO. Poznamenejme, že 14. listopadu 2022 dosáhl dráhy NRHO jako první sonda v historii CubeSat CAPSTONE, který vlastnosti této speciální oběžné dráhy prověří.

Na dráze NRHO mají být ke Gateway postupně připojovány další moduly, o nichž jsme psali v minulém dílu. Gateway se stane výzkumným centrem pro astronauty zkoumající Měsíc, vlastnosti kosmického prostředí a jeho vliv na lidský organismus.

Modul PPE

Návrh modulu PPE silně čerpá z tradiční konstrukce a subsystémů družic řady Maxar 1300. Mnoho komponent, které byly používány v geostacionárních satelitech, bylo vyrobeno i pro PPE. Jiné komponenty budou na základě dosavadních zkušeností použity pro PPE po menší modifikaci. PPE v současné době míří do přezkumu CDR, který je plánován na počátek roku 2023. Většina komponent pohonného systému již přezkumem CDR prošla, přičemž některé jsou ve fázi kvalifikace a výroby letových jednotek.

Xenonová nádrž NuSpace 825L

Nádrž NuSpace 825L
Zdroj: https://ntrs.nasa.gov

Solárně elektrický pohonný systém modulu PPE bude používat dvě 825litrové xenonové nádrže COPV NuSpace 825L. Tyto nádrže jsou modifikací tradičního designu COPV, prošly přezkumem CDR a postoupily do fáze výroby dvou letových jednotek. Obě nádrže budou v PPE umístěny stejným způsobem jako staré nádrže na dvousložkové pohonné hmoty v geostacionárních družicích od Maxaru.

Obě xenonové nádrže budou před startem naplněny dohromady 2770 kilogramy xenonu. Z tohoto množství je pro přelet na dráhu NRHO plánováno přibližně 2500 kilogramů. Po většinu z přibližně roční cesty k Měsíci bude v činnosti všech sedm elektrických motorů spotřebovávajících xenon. Během patnáctileté mise na oběžné dráze Měsíce se předběžně počítá se dvěma tankováními po 800 kilogramech xenonu. Předběžný profil spotřeby xenonu počítá s celkovou spotřebou něco málo přes 4000 kilogramů a s celkovým impulsem 105 MN.

Kombinovaný pohonný systém modulu PPE se bude skládat ze tří elektrických motorů AEPS o jednotkovém výkonu 12 kW od společnosti Aerojet Rocketdyne, čtyř elektrických motorů BHT-6000 o jednotkovém výkonu 6 kW od společnosti Busek a dvaceti čtyř malých motorů na chemické palivo. Kombinace motorů je navržena tak, aby zajišťovaly veškeré požadavky na pohon celé stanice Gateway. Motory AEPS a BHT-6000 budou sdílet dvě společné 825litrové xenonové nádrže, tankovací potrubí a také regulační a izolační komponenty.

Dva ze tří motorů AEPS budou instalované na dvouosých Kardanových závěsech vyrobených firmou Ruag. Pouze prostřední motor AEPS bude instalovaný napevno. Kardanovy závěsy budou mít rozsah pohybu +/- 30 stupňů.

Uspořádání motorů na zadní stěně modulu PPE. Na obrázku zatím není zobrazena pevná podkonstrukce pro středový motor AEPS

Uspořádání motorů na zadní stěně modulu PPE. Na obrázku zatím není zobrazena pevná podkonstrukce pro středový motor AEPS.
Zdroj: https://ntrs.nasa.gov/

Každý motor AEPS bude obsahovat řídicí elektroniku od Maxaru a regulátor průtoku xenonu od společnosti Moog. Regulátor bude schopen poskytovat až 23 miligramů xenonu za sekundu.

Umělecká představa modulů PPE a HALO během přeletu k Měsíci

Umělecká představa modulů PPE a HALO během přeletu k Měsíci
Zdroj: https://ntrs.nasa.gov/

Aerojet Rocketdyne provedl řadu zkoušek testovacích trysek AEPS k ověření návrhu. Jedna série testů byla zaměřena na prostředí a funkční testování, druhá byla primárně zaměřena na dlouhodobé testy pro zhodnocení rychlosti opotřebení a eroze trysky. Přezkum CDR pro trysky AEPS byl dokončen a byla zahájena výroba všech tří letových trysek. Ve výrobě jsou i obě letové sestavy Kardanových závěsů od RUAGu a všechny tři regulátory průtoku xenonu od Moogu.

Motory BHT-6000 budou instalovány v párech na dvou polohovacích ramenech s rozsahem pohybu přesahujícím 90 stupňů. Tato ramena budou modifikací tradičních dvouosých jednotek DSM od Maxaru.

Každá ze čtyř trysek BHT-6000 bude podporovaná vlastní řídicí jednotkou PPU a vlastním regulátorem průtoku xenonu od společnosti Moog. Každý regulátor bude schopen poskytovat až 23 miligramů xenonu za sekundu, tedy stejně jako regulátory pro trysky AEPS.

Moduly HALO a PPE kosmické stanice Gateway

Moduly HALO a PPE kosmické stanice Gateway
Zdroj: https://www.esa.int

Pro trysky motorů BHT-6000 byl dokončen přezkum CDR a nyní jsou trysky v kvalifikační fázi. Řídicí jednotky PPU jsou ve fázi vývojových zážehových testů. Všechny čtyři regulátory průtoku xenonu jsou ve výrobě. Vývoj polohovacích ramen směřuje k CDR na konci roku 2022.

Společnost Rocket Lab dodala na začátku listopadu firmě Maxar Technologies ze svého závodu v Novém Mexiku letové solární panely pro modul PPE. Smlouvu na výrobu a dodání těchto panelů uzavřel Maxar v roce 2019 se společností SolAero, ovšem v lednu 2022 Rocket Lab společnost SolAero koupil. Na modulu PPE budou dvě rozvinovací solární pole ROSA (Roll Out Solar Array). Každé pole má rozměry přibližně 8 × 20 metrů a bude mít výkon 32 kW.

Modul HALO

Díl modulu HALO s bočními dokovacími uzly připravený k další fázi svařování

Díl modulu HALO s bočními dokovacími uzly připravený k další fázi svařování
Zdroj: https://pbs.twimg.com

Náhledová fotografie k minulému dílu nás zavedla do montážní budovy společnosti Thales Alenia Space v italském Turíně, kde je svařována primární struktura obyvatelného a logistického modulu HALO pro kosmickou stanici Gateway.

Dnes se zaměříme na lunární telekomunikační systém HLCS (HALO-Lunar Communication System), který bude umístěn na vnějším povrchu modulu HALO. Tento samostatný systém s vlastními počítači, rádiovým zařízením a anténami umožní stanici komunikovat s astronauty a rovery na povrchu Měsíce, s kosmickými loděmi nacházejícími se v blízkosti Gateway i s lunárními landery směřujícími na povrch Měsíce a vracejícími se od Měsíce ke Gateway. Dvě antény budou schopny sledovat a udržovat komunikaci s více cíli současně.

Systém umožní vysoké datové rychlosti, které mohou podporovat živý přenos HD videa, i když bude Gateway ve své největší vzdálenosti od Měsíce – 70 000 kilometrů od povrchu. HLCS umožní hlasové a video spojení s vysokým rozlišením a dokáže vypočítat informace o vzdálenosti a relativních rychlostech mezi Gateway a prvky připojenými k jejímu rádiovému spojení.

Lunární komunikační systém HLCS bude umístěn na vnějším povrchu modulu HALO

Lunární komunikační systém HLCS bude umístěn na vnějším povrchu modulu HALO
Zdroj: https://www.esa.int/

Komunikační systém HLCS bude mít dvě 125centimetrové parabolické antény, z nichž každá bude fungovat současně a nezávisle, aby udržovala komunikaci s rádiovými cíli. Bude poskytovat kombinaci dvou simultánních komunikačních spojení v radiofrekvenčních pásmech S/S, S/K a K/K. Rychlost komunikace bude v závislosti na vzdálenosti od několika Kbps až po 25 Mbps přes S-pásmo. Lunární komunikační spojení a spojení se Zemí bude v pásmu K, komunikační spojení s návštěvními kosmickými loděmi bude v pásmu S.

Rozměry HLCS na povrchu modulu HALO budou 2,5 x 2,5 metru, hmotnost 270 kg, příkon až 600 W. HLCS poskytne Evropská kosmická agentura. Návrh systému je již hotový a začala jeho výroba s využitím evropských společností. V září diskutovaly týmy NASA, ESA a společností Thales Alenia Space a Northrop Grumman o technické integraci systému na modul HALO.

Modul I-HAB

Ve výrobním závodě společnosti Thales Alenia Space v Turíně byla zahájena výroba letového hardwaru mezinárodního modulu I-HAB. První díl primární struktury modulu vznikl svařením válcového prvku a prstence. Prstenec je na fotografii přivařen k pravé straně válcového prvku.

První svařený díl primární struktury modulu I-HAB

První svařený díl primární struktury modulu I-HAB
Zdroj: https://pbs.twimg.com/

Představitelé NASA potvrdili, že vynesení modulu I-HAB je nadále plánováno při misi Artemis 4 nosnou raketou SLS Block 1B. Současně potvrdili, že do programu mise bylo přidáno přistání dvou ze čtyř členů posádky na Měsíci. Lunárním landerem má být Starship společnosti SpaceX.

Zdroje informací
https://ntrs.nasa.gov/
https://twitter.com/
https://www.esa.int/
https://twitter.com/

Zdroje obrázků:
https://twitter.com/NASA_Gateway/status/1585377700230795264
https://ntrs.nasa.gov/…2022-465%20Paper%20Review%20v4.pdf
https://www.esa.int/…/22406524-2-eng-GB/Gateway_zoom_on_ESPRIT_pillars.png
https://pbs.twimg.com/media/Ff0ae2AXoAE3se9?format=jpg
https://www.esa.int/…/ESPRIT_HALO-Lunar_Communication_System_pillars.png
https://pbs.twimg.com/media/FgoBgx_XgAMVd-q?format=jpg

Print Friendly, PDF & Email

Kontaktujte autora: hlášení chyb, nepřesností, připomínky
Prosím čekejte...
Níže můžete zanechat svůj komentář.

12 komentářů ke článku “Gateway (listopad 2022)”

  1. KMarhan napsal:

    Děkuji za pravidelné shrnutí. Upřímně, začínám být lehce nervózní ze Starship, která ma dopravovat astronauty na Měsíc. Artemis 4 je (pokud se nemýlím) aktuálně plánován na rok 2027. Starship má aktuálně za sebou jen jeden úspěšný pokus s přistáním na Zemi a to ještě v dost okleštěné podobě, bez jakéhokoliv vnitřního vybavení. Orbitální let Starship na Super Heavy je stále plánován a i v tomto případě to bude s naprosto základním vybavením. Existuje nějaká varianta, že by se astronauti dostali z Gateway na Měsíc i jinak? Pořád věřím tomu, že SpaceX ví co dělá, ale stihnout vše za 4-5 let se mi pořád zdá jako hodně ambiciozní cíl.

Zanechte komentář

Chcete-li přidat komentář, musíte se přihlásit.